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C#.netSOCKET通讯系列(socket编程原理3)

Posted on 2008-02-23 19:15  互联网粒子  阅读(1097)  评论(0编辑  收藏  举报

两台计算机要进行通信,要知道IP,协议,端口号(指定哪个应用程序接收).

端口:

按照OSI七层模型的描述,传输层提供进程(应用程序)通信的能力。为了标识通信实体中进行通信的进程,TCP/IP协议提出了协议端口(protocol port)的概念。

端口是一种抽象的软件结构(包括一些数据结构和I/O缓冲区)。应用程序通过系统调用与某端口建立连接(binding)后,传输层传给该端口的数据被相应的进程所接收,相应进程发给传输层的数据都通过该端口输出。

端口用一个整数型标识符来表示,即端口号。端口号跟协议相关,TCP/IP传输层的两个协议TCPUDP是完全独立的两个软件模块,因此各自的端口号也相互独立。即基于TCPUDP的程序可以有相同的端口号。

端口使用一个16位的数字来表示,他的范围是0~655351024以下的端口号保留给预定义的服务。例如:http使用80的端口。

套接字(socket):

为了能够方便的开发网络应用软件,由美国伯克利大学在Unix上推出了一种应用程序访问通信协议的操作系统调用socket(套接字)。socket的出现,使程序员可以很方便的访问TCP/IP,从而开发各种网络应用的程序。

随着Unix的应用推广,套接字在编写网络软件中得到了极大的普及。后来,套接字又被引进了Windows等操作系统,成为开发网络应用程序的非常有效快捷的工具。

套接字存在于通信区域中。通信区域也叫地址族,它是一个抽象的概念,主要用于将通过套接字通信的进程的共有特性综合在一起。套接字通常只与同一区域的套接字交换数据(也有可能跨区域通信,但这只在执行了某种转换进程后才能实现)。Windows Sockets只支持一个通信区域:网际域(AF_INET),这个域被使用网际协议簇通信的进程使用。

网络字节顺序:

不同的计算机存放多字节值的顺序不同,有的机器在起始地址存放低字节,有的机器在起始地址存放高位字节。基于IntelCPU,即我们常用的PC采用的是低位先存。为保证数据的正确性,在网络协议中需要制定网络字节顺序。TCP/IP协议使用16位整数和32位整数的高位先存格式。

客户机/服务器模式:

客户机/服务器模式在操作过程中采取的是主动请求的方式.

服务器方要先启动,并根据请求提供相应的服务:

1.打开一个通信通道并告知本地主机,他愿意在某一地址和端口上接收客户请求;

2.等待客户请求到达该端口;

3.接收到重复服务请求,处理该请求并发送应答信号了。接收到并发服务请求,要激活一个新的进程(或线程)来处理这个客户请求。新进程(或线程)处理此客户请求,并不需要对其他请求作出应答。服务完成后,关闭此新进程与客户的通信链路,并终止;

4.返回第二步,等待另一个客户请求;

5.关闭服务器。

客户方:

1.打开一个通信通道,并连接到服务器所在主机的特定端口;

2.向服务器发服务请求报文,等待并接收应答;继续提出请求;

3.请求结束后关闭通信通道并终止。

Windows Sockets的实现:

Windows SocketsMicrosoft Windows的网络程序设计接口,它是从Berkeley Sockets扩展而来的,以动态链接库的形式提供给我们使用。Windows Sockets在继承了Berkeley Sockets主要特征的基础上,又对他进行了重要扩充。这些扩充主要是提供了一些异步函数,并增加了符合Windows消息驱动特性的网络时间异步选择机制。

Windows Sockets 1.1berkeley Sockets都是基于TCP/IP协议的;windows Sockets 2WindowsSockets 1.1发展而来,与协议无关并向下兼容,可以使用任何底层传输协议提供的通信能力,来为上层应用程序完成网络数据通讯,而不关心底层网络链路的通讯情况,真正的实现了底层网络通讯对应用程序的透明。

套接字的类型:

流式套接字(SOCK_STREAM)

提供面向连接、可靠的数据传输服务,数据无差错、无重复的发送,且按发送顺序接收。

数据报式套接字(SOCK_DGRAM)

提供无连接服务。数据包以独立包形式发送,不提供无错保证,数据可能丢失或重复,并且接收顺序混乱。

原始套接字(sock_raw)

基于TCP(面向连接)的socket编程:

服务器端程序:

1.创建套接字(socket);

2.将套接字绑定到一个本地地址和端口上(bind);

3.将套接字设为监听模式,准备接收客户请求(listen);

4.等待客户请求到来;当请求到来后,接受连接请求,返回一个新的对应于此次连接的套接字(accept);

5.用返回的套接字和客户端进行通信(send/recv);

6.返回,等待另一客户请求;

7.关闭套接字。

客户端程序:

1.创建套接字(socket);

2.向服务器发出连接请求(connect);

3.和服务器端进行通信(send/recv);

4.关闭套接字。

客户端不用绑定端口,因为当服务器接收到请求时已经记录下客户端的端口号。

基于UDP(面向无连接)的socket编程:

服务器段(接收端)程序:

1.创建套接字(socket);

2.将套接字绑定到一个本地地址和端口上(bind);

3.等待接收数据(recvfrom);

4.关闭套接字。

客户端(发送端)程序:

1.创建套接字(socket);

2.向服务器发送数据(sendto);

3.关闭套接字。