c#Socket适合初学者
本文向大家介绍Windows Sockets的一些关于用C#实现的原始套接字(Raw Socket)的编程，以及在此基础上实现的网络封包监视技术。同Winsock1相比，Winsock2最明显的就是支持了Raw Socket套接字类型，使用Raw Socket，可把网卡设置成混杂模式，在这种模式下，我们可以收到网络上的IP包，当然包括目的不是本机的IP包，通过原始套接字，我们也可以更加自如地控制Windows下的多种协议，而且能够对网络底层的传输机制进行控制。
在本文例子中，我在nbyte.BasicClass命名空间实现了RawSocket类，它包含了我们实现数据包监视的核心技术。在实现这个类之前，需要先写一个IP头结构，来暂时存放一些有关网络封包的信息：
[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
public struct IPHeader
{
[FieldOffset(0)] public byte ip_verlen; //I4位首部长度+4位IP版本号
[FieldOffset(1)] public byte ip_tos; //8位服务类型TOS
[FieldOffset(2)] public ushort ip_totallength; //16位数据包总长度（字节）
[FieldOffset(4)] public ushort ip_id; //16位标识
[FieldOffset(6)] public ushort ip_offset; //3位标志位
[FieldOffset(8)] public byte ip_ttl; //8位生存时间 TTL
[FieldOffset(9)] public byte ip_protocol; //8位协议(TCP, UDP, ICMP, Etc.)
[FieldOffset(10)] public ushort ip_checksum; //16位IP首部校验和
[FieldOffset(12)] public uint ip_srcaddr; //32位源IP地址
[FieldOffset(16)] public uint ip_destaddr; //32位目的IP地址
}
这样，当每一个封包到达时候，可以用强制类型转化把包中的数据流转化为一个个IPHeader对象。
下面就开始写RawSocket类了，一开始，先定义几个参数，包括：
private bool error_occurred; //套接字在接收包时是否产生错误
public bool KeepRunning; //是否继续进行
private static int len_receive_buf; //得到的数据流的长度
byte [] receive_buf_bytes; //收到的字节
private Socket socket = null; //声明套接字
还有一个常量：
const int SIO_RCVALL = unchecked((int)0x98000001);//监听所有的数据包
这里的SIO_RCVALL是指示RawSocket接收所有的数据包，在以后的IOContrl函数中要用，在下面的构造函数中，实现了对一些变量参数的初始化：
public RawSocket() //构造函数
{
error_occurred=false;
len_receive_buf = 4096;
receive_buf_bytes = new byte[len_receive_buf];
}
下面的函数实现了创建RawSocket，并把它与终结点（IPEndPoint：本机IP和端口）绑定：
public void CreateAndBindSocket(string IP) //建立并绑定套接字
{
socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Raw, ProtocolType.IP);
socket.Blocking = false; //置socket非阻塞状态
socket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(IP), 0)); //绑定套接字
if (SetSocketOption()==false) error_occurred=true;
}
其中，在创建套接字的一句
socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Raw, ProtocolType.IP);
中有3个参数：
第一个参数是设定地址族，MSDN上的描述是“指定 Socket 实例用来解析地址的寻址方案”，当要把套接字绑定到终结点（IPEndPoint）时，需要使用InterNetwork成员，即采用IP版本4的地址格式，这也是当今大多数套接字编程所采用一个寻址方案（AddressFamily）。
第二个参数设置的套接字类型就是我们使用的Raw类型了，SocketType是一个枚举数据类型，Raw套接字类型支持对基础传输协议的访问。通过使用 SocketType.Raw，你不光可以使用传输控制协议(Tcp)和用户数据报协议(Udp)进行通信，也可以使用网际消息控制协议 (Icmp) 和 Internet 组管理协议 (Igmp) 来进行通信。在发送时，您的应用程序必须提供完整的 IP 标头。所接收的数据报在返回时会保持其 IP 标头和选项不变。
第三个参数设置协议类型，Socket 类使用 ProtocolType 枚举数据类型向 Windows Socket API 通知所请求的协议。这里使用的是IP协议，所以要采用ProtocolType.IP参数。
在CreateAndBindSocket函数中有一个自定义的SetSocketOption函数，它和Socket类中的SetSocketOption不同，我们在这里定义的是具有IO控制功能的SetSocketOption，它的定义如下：
private bool SetSocketOption() //设置raw socket
{
bool ret_value = true;
try
{
socket.SetSocketOption(SocketOptionLevel.IP, SocketOptionName.HeaderIncluded, 1);
byte []IN = new byte[4]{1, 0, 0, 0};
byte []OUT = new byte[4];
//低级别操作模式,接受所有的数据包，这一步是关键，必须把socket设成raw和IP Level才可用 SIO_RCVALL
int ret_code = socket.IOControl(SIO_RCVALL, IN, OUT);
ret_code = OUT[0] + OUT[1] + OUT[2] + OUT[3];//把4个8位字节合成一个32位整数
if(ret_code != 0) ret_value = false;
}
catch(SocketException)
{
ret_value = false;
}
return ret_value;
}
其中，设置套接字选项时必须使套接字包含IP包头，否则无法填充IPHeader结构，也无法获得数据包信息。
int ret_code = socket.IOControl(SIO_RCVALL, IN, OUT);
是函数中最关键的一步了，因为，在windows中我们不能用Receive函数来接收raw socket上的数据，这是因为，所有的IP包都是先递交给系统核心，然后再传输到用户程序，当发送一个raws socket包的时候（比如syn），核心并不知道，也没有这个数据被发送或者连接建立的记录，因此，当远端主机回应的时候，系统核心就把这些包都全部丢掉，从而到不了应用程序上。所以，就不能简单地使用接收函数来接收这些数据报。要达到接收数据的目的，就必须采用嗅探，接收所有通过的数据包，然后进行筛选，留下符合我们需要的。可以通过设置SIO_RCVALL，表示接收所有网络上的数据包。接下来介绍一下IOControl函数。MSDN解释它说是设置套接字为低级别操作模式，怎么低级别操作法？其实这个函数与API中的WSAIoctl函数很相似。WSAIoctl函数定义如下：
int WSAIoctl(
SOCKET s, //一个指定的套接字
DWORD dwIoControlCode, //控制操作码
LPVOID lpvInBuffer, //指向输入数据流的指针
DWORD cbInBuffer, //输入数据流的大小（字节数）
LPVOID lpvOutBuffer, // 指向输出数据流的指针
DWORD cbOutBuffer, //输出数据流的大小（字节数）
LPDWORD lpcbBytesReturned, //指向输出字节流数目的实数值
LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped, //指向一个WSAOVERLAPPED结构
LPWSAOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE lpCompletionRoutine//指向操作完成时执行的例程
);
C#的IOControl函数不像WSAIoctl函数那么复杂，其中只包括其中的控制操作码、输入字节流、输出字节流三个参数，不过这三个参数已经足够了。我们看到函数中定义了一个字节数组：byte []IN = new byte[4]{1, 0, 0, 0}实际上它是一个值为1的DWORD或是Int32，同样byte []OUT = new byte[4];也是，它整和了一个int,作为WSAIoctl函数中参数lpcbBytesReturned指向的值。
因为设置套接字选项时可能会发生错误，需要用一个值传递错误标志：
public bool ErrorOccurred
{
get
{
return error_occurred;
}
}
下面的函数实现的数据包的接收：
//解析接收的数据包，形成PacketArrivedEventArgs事件数据类对象，并引发PacketArrival事件
unsafe private void Receive(byte [] buf, int len)
{
byte temp_protocol=0;
uint temp_version=0;
uint temp_ip_srcaddr=0;
uint temp_ip_destaddr=0;
short temp_srcport=0;
short temp_dstport=0;
IPAddress temp_ip;
PacketArrivedEventArgs e=new PacketArrivedEventArgs();//新网络数据包信息事件
fixed(byte *fixed_buf = buf)
{
IPHeader * head = (IPHeader *) fixed_buf;//把数据流整和为IPHeader结构
e.HeaderLength=(uint)(head->ip_verlen & 0x0F) << 2;
temp_protocol = head->ip_protocol;
switch(temp_protocol)//提取协议类型
{
case 1: e.Protocol="ICMP"; break;
case 2: e.Protocol="IGMP"; break;
case 6: e.Protocol="TCP"; break;
case 17: e.Protocol="UDP"; break;
default: e.Protocol= "UNKNOWN"; break;
}
temp_version =(uint)(head->ip_verlen & 0xF0) >> 4;//提取IP协议版本
e.IPVersion = temp_version.ToString();
//以下语句提取出了PacketArrivedEventArgs对象中的其他参数
temp_ip_srcaddr = head->ip_srcaddr;
temp_ip_destaddr = head->ip_destaddr;
temp_ip = new IPAddress(temp_ip_srcaddr);
e.OriginationAddress =temp_ip.ToString();
temp_ip = new IPAddress(temp_ip_destaddr);
e.DestinationAddress = temp_ip.ToString();
temp_srcport = *(short *)&fixed_buf[e.HeaderLength];
temp_dstport = *(short *)&fixed_buf[e.HeaderLength+2];
e.OriginationPort=IPAddress.NetworkToHostOrder(temp_srcport).ToString();
e.DestinationPort=IPAddress.NetworkToHostOrder(temp_dstport).ToString();
e.PacketLength =(uint)len;
e.MessageLength =(uint)len - e.HeaderLength;
e.ReceiveBuffer=buf;
//把buf中的IP头赋给PacketArrivedEventArgs中的IPHeaderBuffer
Array.Copy(buf,0,e.IPHeaderBuffer,0,(int)e.HeaderLength);
//把buf中的包中内容赋给PacketArrivedEventArgs中的MessageBuffer
Array.Copy(buf,(int)e.HeaderLength,e.MessageBuffer,0,(int)e.MessageLength);
}
//引发PacketArrival事件
OnPacketArrival(e);
}
大家注意到了，在上面的函数中，我们使用了指针这种所谓的不安全代码，可见在C#中指针和移位运算这些原始操作也可以给程序员带来编程上的便利。在函数中声明PacketArrivedEventArgs类对象，以便通过OnPacketArrival(e)函数通过事件把数据包信息传递出去。其中PacketArrivedEventArgs类是RawSocket类中的嵌套类，它继承了系统事件（Event）类，封装了数据包的IP、端口、协议等其他数据包头中包含的信息。在启动接收数据包的函数中，我们使用了异步操作的方法，以下函数开启了异步监听的接口：
public void Run() //开始监听
{
IAsyncResult ar = socket.BeginReceive(receive_buf_bytes, 0, len_receive_buf, SocketFlags.None, new AsyncCallback(CallReceive), this);
}
Socket.BeginReceive函数返回了一个异步操作的接口，并在此接口的生成函数BeginReceive中声明了异步回调函数CallReceive，并把接收到的网络数据流传给receive_buf_bytes，这样就可用一个带有异步操作的接口参数的异步回调函数不断地接收数据包：
private void CallReceive(IAsyncResult ar)//异步回调
{
int received_bytes;
received_bytes = socket.EndReceive(ar);
Receive(receive_buf_bytes, received_bytes);
if (KeepRunning) Run();
}
此函数当挂起或结束异步读取后去接收一个新的数据包，这样能保证让每一个数据包都能够被程序探测到。
下面通过声明代理事件句柄来实现和外界的通信：
public delegate void PacketArrivedEventHandler(Object sender, PacketArrivedEventArgs args);
//事件句柄：包到达时引发事件
public event PacketArrivedEventHandler PacketArrival;//声明时间句柄函数
这样就可以实现对数据包信息的获取，采用异步回调函数，可以提高接收数据包的效率，并通过代理事件把封包信息传递到外界。既然能把所有的封包信息传递出去，就可以实现对数据包的分析了：）不过RawSocket的任务还没有完，最后不要望了关闭套接字啊：
public void Shutdown() //关闭raw socket
{
if(socket != null)
{
socket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
socket.Close();
}
}
以上介绍了RawSocket类通过构造IP头获取了包中的信息，并通过异步回调函数实现了数据包的接收，并使用时间代理句柄和自定义的数据包信息事件类把数据包信息发送出去，从实现了网络数据包的监视，这样我们就可以在外部添加一些函数对数据包进行分析了。
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服务器端代码:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Threading;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
namespace ChatToolServer
{
public partial class Form1 : Form
{
//server-用于处理客户端连接请求的socket
Socket clientSocket = null;
delegate void del();
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
//server-侦听方法
private void listen()
{
//获取服务器IP
string hostName = Dns.GetHostName();
IPAddress[] ip = Dns.GetHostAddresses(hostName);
IPAddress HostIp = ip[0];
//创建一个网络端点
IPEndPoint iep = new IPEndPoint(HostIp, 82);
//创建服务端套接字
Socket serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
//将套接字与网络端点绑定
serverSocket.Bind(iep);
//将套接字置为侦听状态，并设置最大队列数为10
serverSocket.Listen(10);
//以同步方式从侦听套接字的连接请求队列中提取第一个挂起的连接请求，然后创建并返回新的 Socket
//新的套接字：包含对方计算机的IP和端口号，可使用这个套接字与本机进行通信
clientSocket = serverSocket.Accept();
if (clientSocket != null)
{
MessageBox.Show("连接成功！");
}
}
private void send_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (this.textBox1.Text != "")//不能发送空消息
{
try
{
//发送数据
string message = textBox1.Text;
byte[] sendbytes = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(message);
int successSendBtyes = clientSocket.Send(sendbytes, sendbytes.Length, SocketFlags.None);
}
catch (Exception exp)
{
MessageBox.Show(exp.Message);
}
//将发送的数据显示到对话窗口并使对话窗口的滚动条一直停留在最下方
this.textBox2.Text +="服务器:"+"\r\n" +textBox1.Text + "\r\n";//发完一条消息就换行显示
this.textBox2.SelectionStart = this.textBox2.Text.Length;
this.textBox2.ScrollToCaret();
this.textBox1.Text = "";//将发送窗口清空
}
else
{
MessageBox.Show("发送内容不能为空");
}
}
private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
//server-创建并运行侦听线程
Thread threadListen = new Thread(new ThreadStart(listen));
threadListen.Start();
}
private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
byte[] receiveBytes = new byte[1024];
//如果侦听后取得客户端连接，并且客户端的缓冲区中有内容可读,开始接收数据
if (clientSocket != null)
{
if (clientSocket.Poll(100, SelectMode.SelectRead))
{
int successReceiveBytes = clientSocket.Receive(receiveBytes);
this.textBox2.Text += "客户端:" +"("+ clientSocket.RemoteEndPoint.ToString()+")"+"\r\n" +
System.Text.Encoding.UTF8.GetString(receiveBytes, 0, successReceiveBytes) + "\r\n";
this.textBox2.SelectionStart = this.textBox2.Text.Length;//使对话窗口的滚动条一直停留在最下方
this.textBox2.ScrollToCaret();
}
}
}
}
}
客户端代码;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
namespace ChatToolClient
{
public partial class Form1 : Form
{
Socket clientSocket = null;//客户端套接字
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
try
{
//建立与服务器连接的套接字
IPAddress ip = IPAddress.Parse("172.16.94.134");
IPEndPoint iep = new IPEndPoint(ip, 82);
clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
clientSocket.Connect(iep);
textBox2.Text = "连接成功" + "\r\n";
}
catch (Exception exp)
{
MessageBox.Show(exp.Message);
}
}
private void send_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (textBox1.Text != "")
{
try
{
//发送数据
string message = textBox1.Text;
byte[] sendbytes = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(message);
int successSendBtyes = clientSocket.Send(sendbytes, sendbytes.Length, SocketFlags.None);
}
catch (Exception exp)
{
MessageBox.Show(exp.Message);
}
//将发送的数据显示到对话窗口并使对话窗口的滚动条一直停留在最下方
this.textBox2.Text += "我自己:"+"\r\n"+textBox1.Text + "\r\n";//发完一条消自己息就换行显示
this.textBox2.SelectionStart = this.textBox2.Text.Length;
this.textBox2.ScrollToCaret();
this.textBox1.Text = "";//将发送窗口清空
}
else
{
MessageBox.Show("发送内容不能为空");
}
}
private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
byte[] receiveBytes = new byte[1024];
if (clientSocket.Poll(100, SelectMode.SelectRead))
{
int successReceiveBytes = clientSocket.Receive(receiveBytes);
this.textBox2.Text +="服务器:"+"\r\n"+
System.Text.Encoding.UTF8.GetString(receiveBytes, 0, successReceiveBytes) + "\r\n";
this.textBox2.SelectionStart = this.textBox2.Text.Length;//使对话窗口的滚动条一直停留在最下方
this.textBox2.ScrollToCaret();
}
}
}
}
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Microsoft.Net Framework为应用程序访问Internet提供了分层的、可扩展的以及受管辖的网络服务，其名字空间System.Net和System.Net.Sockets包含丰富的类可以开发多种网络应用程序。.Net类采用的分层结构允许应用程序在不同的控制级别上访问网络，开发人员可以根据需要选择针对不同的级别编制程序，这些级别几乎囊括了Internet的所有需要--从socket套接字到普通的请求/响应，更重要的是，这种分层是可以扩展的，能够适应Internet不断扩展的需要。
抛开ISO/OSI模型的7层构架，单从TCP/IP模型上的逻辑层面上看，.Net类可以视为包含3个层次：请求/响应层、应用协议层、传输层。WebReqeust和WebResponse 代表了请求/响应层，支持Http、Tcp和Udp的类组成了应用协议层，而Socket类处于传输层。可以如下示意：
500){this.resized=true;this.style.width=500;}">
可见，传输层位于这个结构的最底层，当其上面的应用协议层和请求/响应层不能满足应用程序的特殊需要时，就需要使用这一层进行Socket套接字编程。
而在.Net中，System.Net.Sockets 命名空间为需要严密控制网络访问的开发人员提供了 Windows Sockets (Winsock) 接口的托管实现。System.Net 命名空间中的所有其他网络访问类都建立在该套接字Socket实现之上，如TCPClient、TCPListener 和 UDPClient 类封装有关创建到 Internet 的 TCP 和 UDP 连接的详细信息；NetworkStream类则提供用于网络访问的基础数据流等，常见的许多Internet服务都可以见到Socket的踪影，如Telnet、Http、Email、Echo等，这些服务尽管通讯协议Protocol的定义不同，但是其基础的传输都是采用的Socket。
其实，Socket可以象流Stream一样被视为一个数据通道，这个通道架设在应用程序端（客户端）和远程服务器端之间，而后，数据的读取（接收）和写入（发送）均针对这个通道来进行。
500){this.resized=true;this.style.width=500;}">
可见，在应用程序端或者服务器端创建了Socket对象之后，就可以使用Send/SentTo方法将数据发送到连接的Socket,或者使用Receive/ReceiveFrom方法接收来自连接Socket的数据；
针对Socket编程，.NET 框架的 Socket 类是 Winsock32 API 提供的套接字服务的托管代码版本。其中为实现网络编程提供了大量的方法，大多数情况下，Socket 类方法只是将数据封送到它们的本机 Win32 副本中并处理任何必要的安全检查。如果你熟悉Winsock API函数，那么用Socket类编写网络程序会非常容易，当然，如果你不曾接触过，也不会太困难，跟随下面的解说，你会发觉使用Socket类开发windows 网络应用程序原来有规可寻，它们在大多数情况下遵循大致相同的步骤。
在使用之前，你需要首先创建Socket对象的实例，这可以通过Socket类的构造方法来实现：
public Socket(AddressFamily addressFamily,SocketType socketType,ProtocolType protocolType);
其中，addressFamily 参数指定 Socket 使用的寻址方案，socketType 参数指定 Socket 的类型，protocolType 参数指定 Socket 使用的协议。
下面的示例语句创建一个 Socket，它可用于在基于 TCP/IP 的网络（如 Internet）上通讯。
Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
若要使用 UDP 而不是 TCP，需要更改协议类型，如下面的示例所示：
Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
一旦创建 Socket，在客户端，你将可以通过Connect方法连接到指定的服务器，并通过Send/SendTo方法向远程服务器发送数据，而后可以通过Receive/ReceiveFrom从服务端接收数据；而在服务器端，你需要使用Bind方法绑定所指定的接口使Socket与一个本地终结点相联，并通过Listen方法侦听该接口上的请求，当侦听到用户端的连接时，调用Accept完成连接的操作，创建新的Socket以处理传入的连接请求。使用完 Socket 后，记住使用 Shutdown 方法禁用 Socket，并使用 Close 方法关闭 Socket。其间用到的方法/函数有：
Socket.Connect方法:建立到远程设备的连接
public void Connect(EndPoint remoteEP)（有重载方法）
Socket.Send 方法:从数据中的指示位置开始将数据发送到连接的 Socket。
public int Send(byte[], int, SocketFlags);(有重载方法)
Socket.SendTo 方法 将数据发送到特定终结点。
public int SendTo(byte[], EndPoint);（有重载方法）
Socket.Receive方法:将数据从连接的 Socket 接收到接收缓冲区的特定位置。
public int Receive(byte[],int,SocketFlags);
Socket.ReceiveFrom方法：接收数据缓冲区中特定位置的数据并存储终结点。
public int ReceiveFrom(byte[], int, SocketFlags, ref EndPoint);
Socket.Bind 方法：使 Socket 与一个本地终结点相关联：
public void Bind( EndPoint localEP );
Socket.Listen方法：将 Socket 置于侦听状态。
public void Listen( int backlog );
Socket.Accept方法:创建新的 Socket 以处理传入的连接请求。
public Socket Accept();
Socket.Shutdown方法:禁用某 Socket 上的发送和接收
public void Shutdown( SocketShutdown how );
Socket.Close方法:强制 Socket 连接关闭
public void Close();
可以看出，以上许多方法包含EndPoint类型的参数，在Internet中，TCP/IP 使用一个网络地址和一个服务端口号来唯一标识设备。网络地址标识网络上的特定设备；端口号标识要连接到的该设备上的特定服务。网络地址和服务端口的组合称为终结点，在 .NET 框架中正是由 EndPoint 类表示这个终结点，它提供表示网络资源或服务的抽象，用以标志网络地址等信息。.Net同时也为每个受支持的地址族定义了 EndPoint 的子代；对于 IP 地址族，该类为 IPEndPoint。IPEndPoint 类包含应用程序连接到主机上的服务所需的主机和端口信息，通过组合服务的主机IP地址和端口号，IPEndPoint 类形成到服务的连接点。
用到IPEndPoint类的时候就不可避免地涉及到计算机IP地址，.Net中有两种类可以得到IP地址实例：
IPAddress类：IPAddress 类包含计算机在 IP 网络上的地址。其Parse方法可将 IP 地址字符串转换为 IPAddress 实例。下面的语句创建一个 IPAddress 实例：
IPAddress myIP = IPAddress.Parse("192.168.1.2");
Dns 类：向使用 TCP/IP Internet 服务的应用程序提供域名服务。其Resolve 方法查询 DNS 服务器以将用户友好的域名（如"host.contoso.com"）映射到数字形式的 Internet 地址（如 192.168.1.1）。Resolve方法 返回一个 IPHostEnty 实例，该实例包含所请求名称的地址和别名的列表。大多数情况下，可以使用 AddressList 数组中返回的第一个地址。下面的代码获取一个 IPAddress 实例，该实例包含服务器 host.contoso.com 的 IP 地址。
IPHostEntry ipHostInfo = Dns.Resolve("host.contoso.com");
IPAddress ipAddress = ipHostInfo.AddressList[0];
你也可以使用GetHostName方法得到IPHostEntry实例：
IPHosntEntry hostInfo=Dns.GetHostByName("host.contoso.com")
在使用以上方法时，你将可能需要处理以下几种异常：
SocketException异常：访问Socket时操作系统发生错误引发
ArgumentNullException异常：参数为空引用引发
ObjectDisposedException异常：Socket已经关闭引发
在掌握上面得知识后，下面的代码将该服务器主机（ host.contoso.com的 IP 地址与端口号组合，以便为连接创建远程终结点：
IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ipAddress,11000);
确定了远程设备的地址并选择了用于连接的端口后，应用程序可以尝试建立与远程设备的连接。下面的示例使用现有的 IPEndPoint 实例与远程设备连接，并捕获可能引发的异常：
try {
s.Connect(ipe);//尝试连接
}
//处理参数为空引用异常
catch(ArgumentNullException ae) {
Console.WriteLine("ArgumentNullException : {0}", ae.ToString());
}
//处理操作系统异常
catch(SocketException se) {
Console.WriteLine("SocketException : {0}", se.ToString());
}
catch(Exception e) {
Console.WriteLine("Unexpected exception : {0}", e.ToString());
}
需要知道的是：Socket 类支持两种基本模式：同步和异步。其区别在于：在同步模式中，对执行网络操作的函数（如 Send 和 Receive）的调用一直等到操作完成后才将控制返回给调用程序。在异步模式中，这些调用立即返回。
另外，很多时候，Socket编程视情况不同需要在客户端和服务器端分别予以实现，在客户端编制应用程序向服务端指定端口发送请求，同时编制服务端应用程序处理该请求，这个过程在上面的阐述中已经提及；当然，并非所有的Socket编程都需要你严格编写这两端程序；视应用情况不同，你可以在客户端构造出请求字符串，服务器相应端口捕获这个请求，交由其公用服务程序进行处理。以下事例语句中的字符串就向远程主机提出页面请求：
string Get = "GET / HTTP/1.1\r\nHost: " + server + "\r\nConnection: Close\r\n\r\n";
远程主机指定端口接受到这一请求后，就可利用其公用服务程序进行处理而不需要另行编制服务器端应用程序
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Microsoft.Net Framework为应用程序访问Internet提供了分层的、可扩展的以及受管辖的网络服务，其名字空间System.Net和System.Net.Sockets包含丰富的类可以开发多种网络应用程序。.Net类采用的分层结构允许应用程序在不同的控制级别上访问网络，开发人员可以根据需要选择针对不同的级别编制程序，这些级别几乎囊括了Internet的所有需要--从socket套接字到普通的请求/响应，更重要的是，这种分层是可以扩展的，能够适应Internet不断扩展的需要。
抛开ISO/OSI模型的7层构架，单从TCP/IP模型上的逻辑层面上看，.Net类可以视为包含3个层次：请求/响应层、应用协议层、传输层。WebReqeust和WebResponse 代表了请求/响应层，支持Http、Tcp和Udp的类组成了应用协议层，而Socket类处于传输层。
传输层位于这个结构的最底层，当其上面的应用协议层和请求/响应层不能满足应用程序的特殊需要时，就需要使用这一层进行Socket套接字编程。
而在.Net中，System.Net.Sockets 命名空间为需要严密控制网络访问的开发人员提供了 Windows Sockets (Winsock) 接口的托管实现。System.Net 命名空间中的所有其他网络访问类都建立在该套接字Socket实现之上，如TCPClient、TCPListener 和 UDPClient 类封装有关创建到 Internet 的 TCP 和 UDP 连接的详细信息；NetworkStream类则提供用于网络访问的基础数据流等，常见的许多Internet服务都可以见到Socket的踪影，如Telnet、Http、Email、Echo等，这些服务尽管通讯协议Protocol的定义不同，但是其基础的传输都是采用的Socket。
其实，Socket可以象流Stream一样被视为一个数据通道，这个通道架设在应用程序端（客户端）和远程服务器端之间，而后，数据的读取（接收）和写入（发送）均针对这个通道来进行。
可见，在应用程序端或者服务器端创建了Socket对象之后，就可以使用Send/SentTo方法将数据发送到连接的Socket,或者使用Receive/ReceiveFrom方法接收来自连接Socket的数据；
针对Socket编程，.NET 框架的 Socket 类是 Winsock32 API 提供的套接字服务的托管代码版本。其中为实现网络编程提供了大量的方法，大多数情况下，Socket 类方法只是将数据封送到它们的本机 Win32 副本中并处理任何必要的安全检查。如果你熟悉Winsock API函数，那么用Socket类编写网络程序会非常容易，当然，如果你不曾接触过，也不会太困难，跟随下面的解说，你会发觉使用Socket类开发windows 网络应用程序原来有规可寻，它们在大多数情况下遵循大致相同的步骤。
在使用之前，你需要首先创建Socket对象的实例，这可以通过Socket类的构造方法来实现：
public Socket(AddressFamily addressFamily,SocketType socketType,ProtocolType protocolType);
其中，addressFamily 参数指定 Socket 使用的寻址方案，socketType 参数指定 Socket 的类型，protocolType 参数指定 Socket 使用的协议。
下面的示例语句创建一个 Socket，它可用于在基于 TCP/IP 的网络（如 Internet）上通讯。
Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
若要使用 UDP 而不是 TCP，需要更改协议类型，如下面的示例所示：
Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
一旦创建 Socket，在客户端，你将可以通过Connect方法连接到指定的服务器，并通过Send/SendTo方法向远程服务器发送数据，而后可以通过Receive/ReceiveFrom从服务端接收数据；而在服务器端，你需要使用Bind方法绑定所指定的接口使Socket与一个本地终结点相联，并通过Listen方法侦听该接口上的请求，当侦听到用户端的连接时，调用Accept完成连接的操作，创建新的Socket以处理传入的连接请求。使用完 Socket 后，记住使用 Shutdown 方法禁用 Socket，并使用 Close 方法关闭 Socket。其间用到的方法/函数有：
Socket.Connect方法:建立到远程设备的连接
public void Connect(EndPoint remoteEP)（有重载方法）
Socket.Send 方法:从数据中的指示位置开始将数据发送到连接的 Socket。
public int Send(byte[], int, SocketFlags);(有重载方法)
Socket.SendTo 方法 将数据发送到特定终结点。
public int SendTo(byte[], EndPoint);（有重载方法）
Socket.Receive方法:将数据从连接的 Socket 接收到接收缓冲区的特定位置。
public int Receive(byte[],int,SocketFlags);
Socket.ReceiveFrom方法：接收数据缓冲区中特定位置的数据并存储终结点。
public int ReceiveFrom(byte[], int, SocketFlags, ref EndPoint);
Socket.Bind 方法：使 Socket 与一个本地终结点相关联：
public void Bind( EndPoint localEP );
Socket.Listen方法：将 Socket 置于侦听状态。
public void Listen( int backlog );
Socket.Accept方法:创建新的 Socket 以处理传入的连接请求。
public Socket Accept();
Socket.Shutdown方法:禁用某 Socket 上的发送和接收
public void Shutdown( SocketShutdown how );
Socket.Close方法:强制 Socket 连接关闭
public void Close();
可以看出，以上许多方法包含EndPoint类型的参数，在Internet中，TCP/IP 使用一个网络地址和一个服务端口号来唯一标识设备。网络地址标识网络上的特定设备；端口号标识要连接到的该设备上的特定服务。网络地址和服务端口的组合称为终结点，在 .NET 框架中正是由 EndPoint 类表示这个终结点，它提供表示网络资源或服务的抽象，用以标志网络地址等信息。.Net同时也为每个受支持的地址族定义了 EndPoint 的子代；对于 IP 地址族，该类为 IPEndPoint。IPEndPoint 类包含应用程序连接到主机上的服务所需的主机和端口信息，通过组合服务的主机IP地址和端口号，IPEndPoint 类形成到服务的连接点。
用到IPEndPoint类的时候就不可避免地涉及到计算机IP地址，.Net中有两种类可以得到IP地址实例：
IPAddress类：IPAddress 类包含计算机在 IP 网络上的地址。其Parse方法可将 IP 地址字符串转换为 IPAddress 实例。下面的语句创建一个 IPAddress 实例：
IPAddress myIP = IPAddress.Parse("192.168.1.2");
Dns 类：向使用 TCP/IP Internet 服务的应用程序提供域名服务。其Resolve 方法查询 DNS 服务器以将用户友好的域名（如"host.contoso.com"）映射到数字形式的 Internet 地址（如 192.168.1.1）。Resolve方法 返回一个 IPHostEnty 实例，该实例包含所请求名称的地址和别名的列表。大多数情况下，可以使用 AddressList 数组中返回的第一个地址。下面的代码获取一个 IPAddress 实例，该实例包含服务器 host.contoso.com 的 IP 地址。
IPHostEntry ipHostInfo = Dns.Resolve("host.contoso.com");
IPAddress ipAddress = ipHostInfo.AddressList[0];
你也可以使用GetHostName方法得到IPHostEntry实例：
IPHosntEntry hostInfo=Dns.GetHostByName("host.contoso.com")
在使用以上方法时，你将可能需要处理以下几种异常：
SocketException异常：访问Socket时操作系统发生错误引发
ArgumentNullException异常：参数为空引用引发
ObjectDisposedException异常：Socket已经关闭引发
在掌握上面得知识后，下面的代码将该服务器主机（ host.contoso.com的 IP 地址与端口号组合，以便为连接创建远程终结点：
IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ipAddress,11000);
确定了远程设备的地址并选择了用于连接的端口后，应用程序可以尝试建立与远程设备的连接。下面的示例使用现有的 IPEndPoint 实例与远程设备连接，并捕获可能引发的异常：
try {
s.Connect(ipe);//尝试连接
}
//处理参数为空引用异常
catch(ArgumentNullException ae) {
Console.WriteLine("ArgumentNullException : {0}", ae.ToString());
}
//处理操作系统异常
catch(SocketException se) {
Console.WriteLine("SocketException : {0}", se.ToString());
}
catch(Exception e) {
Console.WriteLine("Unexpected exception : {0}", e.ToString());
}
需要知道的是：Socket 类支持两种基本模式：同步和异步。其区别在于：在同步模式中，对执行网络操作的函数（如 Send 和 Receive）的调用一直等到操作完成后才将控制返回给调用程序。在异步模式中，这些调用立即返回。
另外，很多时候，Socket编程视情况不同需要在客户端和服务器端分别予以实现，在客户端编制应用程序向服务端指定端口发送请求，同时编制服务端应用程序处理该请求，这个过程在上面的阐述中已经提及；当然，并非所有的Socket编程都需要你严格编写这两端程序；视应用情况不同，你可以在客户端构造出请求字符串，服务器相应端口捕获这个请求，交由其公用服务程序进行处理。以下事例语句中的字符串就向远程主机提出页面请求：
string Get = "GET / HTTP/1.1\r\nHost: " + server + "\r\nConnection: Close\r\n\r\n";
远程主机指定端口接受到这一请求后，就可利用其公用服务程序进行处理而不需要另行编制服务器端应用程序。
综合运用以上阐述的使用Visual C#进行Socket网络程序开发的知识，下面的程序段完整地实现了Web页面下载功能。用户只需在窗体上输入远程主机名（Dns 主机名或以点分隔的四部分表示法格式的 IP 地址）和预保存的本地文件名，并利用专门提供Http服务的80端口，就可以获取远程主机页面并保存在本地机指定文件中。如果保存格式是.htm格式，你就可以在Internet浏览器中打开该页面。适当添加代码，你甚至可以实现一个简单的浏览器程序。
实现此功能的主要源代码如下：
//"开始"按钮事件
private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e) {
//取得预保存的文件名
string fileName=textBox3.Text.Trim();
//远程主机
string hostName=textBox1.Text.Trim();
//端口
int port=Int32.Parse(textBox2.Text.Trim());
//得到主机信息
IPHostEntry ipInfo=Dns.GetHostByName(hostName);
//取得IPAddress[]
IPAddress[] ipAddr=ipInfo.AddressList;
//得到ip
IPAddress ip=ipAddr[0];
//组合出远程终结点
IPEndPoint hostEP=new IPEndPoint(ip,port);
//创建Socket 实例
Socket socket=new Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);
try
{
//尝试连接
socket.Connect(hostEP);
}
catch(Exception se)
{
MessageBox.Show("连接错误"+se.Message,"提示信息
,MessageBoxButtons.RetryCancel,MessageBoxIcon.Information);
}
//发送给远程主机的请求内容串
string sendStr="GET / HTTP/1.1\r\nHost: " + hostName +
"\r\nConnection: Close\r\n\r\n";
//创建bytes字节数组以转换发送串
byte[] bytesSendStr=new byte[1024];
//将发送内容字符串转换成字节byte数组
bytesSendStr=Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);
try
{
//向主机发送请求
socket.Send(bytesSendStr,bytesSendStr.Length,0);
}
catch(Exception ce)
{
MessageBox.Show("发送错误:"+ce.Message,"提示信息
,MessageBoxButtons.RetryCancel,MessageBoxIcon.Information);
}
//声明接收返回内容的字符串
string recvStr="";
//声明字节数组，一次接收数据的长度为1024字节
byte[] recvBytes=new byte[1024];
//返回实际接收内容的字节数
int bytes=0;
//循环读取，直到接收完所有数据
while(true)
{
bytes=socket.Receive(recvBytes,recvBytes.Length,0);
//读取完成后退出循环
if(bytes〈=0)
break;
//将读取的字节数转换为字符串
recvStr+=Encoding.ASCII.GetString(recvBytes,0,bytes);
}
//将所读取的字符串转换为字节数组
byte[] content=Encoding.ASCII.GetBytes(recvStr);
try
{
//创建文件流对象实例
FileStream fs=new FileStream(fileName,FileMode.OpenOrCreate,FileAccess.ReadWrite);
//写入文件
fs.Write(content,0,content.Length);
}
catch(Exception fe)
{
MessageBox.Show("文件创建/写入错误:"+fe.Message,"提示信息",MessageBoxButtons.RetryCancel,MessageBoxIcon.Information);
}
//禁用Socket
socket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
//关闭Socket
socket.Close();
}
}
