第09章基于C_S结构的Socket程序设计1剖析.ppt

网络编程技术 概述 C/S模型是TCP/IP网络环境下位于不同主机的进程间通信的基本软件编程模型，掌握基于C/S结构的Socket程序设计是学习Internet应用系统设计与实现技术的重要基础。 提纲 编程训练目的 编程训练要求 相关知识介绍 程序设计分析 扩展与提高 编程训练目的 掌握Windows Socket编程的相关概念、基本套接字API调用和典型网络编程调用时序； 掌握基于C/S结构的Windows Socket TCP/UDP程序设计方法。 掌握Server端和Client端程序结构的设计与编程方法。 熟悉Winsock的2种I/O模式和4种编程模型，了解使用WSAAsynSelect模型进行异步I/O通信的基本方法。 提纲 编程训练目的 编程训练要求 相关知识介绍 程序设计分析 扩展与提高 编程训练要求 编写程序，完成一个简单的客户/服务器程序设计： 使用控制台界面，命令行格式为： Server.exe TCP server port Client.exe TCP Server IP TCP Server Port 首先Server创建2个socket，分别为TCP server socket（由命令行参数指定）和UDP server socket（端口号自定义）。Server在这两个端口上侦听连接，接受来自客户端的服务请求。 程序运行的参考界面（client） 程序运行的参考界面（server） 提纲 编程训练目的 编程训练要求 相关知识介绍 程序设计分析 扩展与提高 C/S结构网络模型 客户（client）和服务器（server）分别指两个应用程序 客户：向服务器发出服务请求 服务器：对客户的请求做出响应 服务器程序可并发处理多个客户请求 服务器对并发请求响应的两种类型 重复服务器方案 并发服务器方案 重复服务器方案 客户请求到达后首先进入等待队列，服务器按照先进先出的原则顺序做出响应 优点：服务器对系统资源要求不高。 缺点：如果请求的任务需要很长时间完成，其他客户需要耐心等待。 适用环境：一般用于处理可在预期时间内处理完的请求，针对于面向无连接的客户-服务器模型。 并发服务器方案 创建新的子进程（线程）为客户的请求服务。 主服务器：主进程（守候进程） 从服务器：子进程（线程） 优点：实时、灵活，每个客户都可以得到及时响应。 缺点：系统开销大、软硬件资源要求高。 适用环境：一般用于处理不可在预期时间内处理完的请求，主要针对于面向连接的客户-服务器模型。 网络编程界面 TCP/IP协议通常在操作系统的内核中实现。 编程界面：由操作系统提供的功能调用，可以使应用程序方便地使用内核的功能。 window Sockets是Microsoft Windows的网络程序编程接口，由Berkeley Sockets扩展而来。 Windows Sockets 2.0 头文件：Winsock2.h 库文件：Ws2_32.lib 套接字Socket 支持TCP/IP协议的操作系统为网络程序开发提供的典型网络编程界面。 套接字（Socket）是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层。它是一组接口，把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket背后，通过Socket函数调用去传输数据以符合指定的协议。 Windows、UNIX、Linux都支持socket。 TCP/IP套接字的三种类型 流式套接字（stream sockets）： 使用TCP协议，支持主机之间面向连接的、顺序的、可靠的、全双工字节流传输。 数据报套接字（datagram sockets）： 使用UDP协议，支持主机之间面向非连接、不可靠的信息传输。 原始套接字（raw sockets）： 允许对较低层协议（如网络层的IP、ICMP）直接进行访问，用以实现自己定制的协议或对数据报作较底层的控制。 端口与地址 在TCP/IP互联网中，服务器利用TCP或UDP的端口号作为特定服务的标识。 服务器：启动时在本地主机注册自己使用的TCP或UDP端口号 客户：通过与服务器使用的TCP端口建立连接（或直接向服务器使用的UDP端口发送信息）进行服务请求。 TCP和UDP均使用16位端口号标识用户进程。 主机地址由网络ID和主机ID组成，在TCP/IP协议中用32位整数值表示（即IPv4地址）。 典型的面向连接的流套接字API调用时序 典型的无连接协议套接字API调用时序 提纲 编程训练目的 编程训练要求 相关知识介绍 程序设计分析 扩展与提高 Server端总体设计分析 Server端TCP侦听线程（主线程）流程 定义常量 1、创建TCP套接字 2、获取计算机名 3、获取主机地址 4、将