第09章基于C_S结构的Socket程序设计2剖析.ppt

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网络编程技术 Technology of Network Programming 南京邮电大学计算机学院 计算机硬件基础教学中心 内容纲要 C/S结构网络模型 应用进程跨越网络的通信 Windows Socket 编程时序图 基本套接字API调用 内容纲要 C/S结构网络模型 应用进程跨越网络的通信 Windows Socket 编程时序图 基本套接字API调用 C/S结构网络模型 C/S(Client/Server)结构,即客户和服务器结构。它是软件系统体系结构,通过它可以充分利用两端硬件环境的优势,将任务合理分配到Client端和Server端来实现。 B/S(Browser/Server)结构,即浏览器和服务器结构。它是随着Internet技术的兴起,对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下,用户工作界面是通过浏览器来实现,极少部分事务逻辑在前端(Browser)实现,主要事务在服务器端(Server)实现。 C/S结构网络模型 在 TCP/IP 的应用层协议使用的是 客户-服务器方式 计算机的进程(process)就是指运行着的计算机程序。 为解决具体应用问题而彼此通信的进程称为“应用进程”。 应用层的具体内容就是规定应用进程在通信时所遵循的协议。 C/S结构网络模型 客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。 客户-服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。 客户是服务请求方,服务器是服务提供方。 C/S结构网络模型 在进行通信时临时成为客户,但它也可在本地进行其他的计算。 被用户调用并在用户计算机上运行,在打算通信时主动向远地服务器发起通信。 可与多个服务器进行通信。 不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。 C/S结构网络模型 专门用来提供某种服务的程序,可同时处理多个远地或本地客户的请求。 在共享计算机上运行。当系统启动时即自动调用并一直不断地运行着。 被动等待并接受来自多个客户的通信请求。 一般需要强大的硬件和高级的操作系统支持。 C/S结构网络模型 C/S结构网络模型 内容纲要 C/S结构网络模型 应用进程跨越网络的通信 Windows Socket 编程时序图 基本套接字API调用 应用进程跨越网络的通信 大多数操作系统使用系统调用(system call)的机制在应用程序和操作系统之间传递控制权。 对程序员来说,每个系统调用和一般程序设计中的函数调用非常相似,只是系统调用是将控制权传递给了操作系统。 应用进程跨越网络的通信 应用进程跨越网络的通信 当某个应用进程启动系统调用时,控制权就从应用进程传递给了系统调用接口。 此接口再将控制权传递给计算机的操作系统。操作系统将此调用转给某个内部过程,并执行所请求的操作。 内部过程一旦执行完毕,控制权就又通过系统调用接口返回给应用进程。 系统调用接口实际上就是应用进程的控制权和操作系统的控制权进行转换的一个接口,即应用编程接口 API。 应用进程跨越网络的通信 Berkeley UNIX 操作系统定义了一种 API,它又称为插口接口(socket interface)。 微软公司在其操作系统中采用了插口接口 API,形成了一个稍有不同的 API,并称之为 Windows Socket。 ATT 为其 UNIX 系统 V 定义了一种 API,简写为 TLI (Transport Layer Interface)。 应用进程跨越网络的通信 当应用进程需要使用网络进行通信时就发出系统调用,请求操作系统为其创建“插口” 。 操作系统为这些资源的总和用一个号码来表示。应用进程所进行的网络操作都必须使用这个号码。 通信完毕后,应用进程通过一个关闭插口的系统调用通知操作系统回收与该“号码”相关的所有资源。 应用进程跨越网络的通信 插口是应用进程和网络之间的接口,因为插口既包含有运输层与应用层之间的端口号,又包含有机器的 IP 地址。 API 是从程序设计的角度定义了许多标准的系统调用函数。应用进程只要使用标准的系统调用函数就可得到操作系统的服务。 在这个意义上讲,API 是应用程序和操作系统之间的接口。 应用进程跨越网络的通信 在插口以上的进程是受应用程序控制的,而在插口以下 TCP 协议软件以及 TCP 使用的缓存和变量,是受计算机操作系统的控制。 只要应用程序使用 TCP/IP 协议进行通信,必须通过插口与操作系统交互并请求其服务。 应用程序开发者对插口以上的应用进程具有完全控制,但对插口以下运输层只有少量的控制。 应用进程跨越网络的通信 服务器都可工作在两种不同的方式: 循环方式(iterative mode)——在计算机中一次只运行一个服务器进程。当有多个客户进程请求服务时

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