计算机网络(编程部分)讲述.pptx

张建忠 zhangjz@nankai.edu.cn 网络应用程序与Socket编程 传输层的主要工作 追求的目标：可靠性 单机用户：应用程序依赖于底层系统的可靠性，系统保证数据传送到底层后不会丢失和重复 网络用户：希望互联网能够提供迅速、准确、可靠的通信功能，保证不发生丢失、重复、错序等可靠性问题 传输层：保证端对端数据传输的可靠性 传输控制协议TCP 用户数据报协议UDP 点对点通信与端对端通信 互联层：点对点通信 传输层：端对端通信 端对端通信与虚拟通信平台 TCP提供的服务 TCP提供的服务：面向连接、可靠、全双工数据流 TCP提供的服务特征 面向连接（Connection Orientation） 完全可靠性（Complete Reliability） 全双工通信（Full Duplex Communication） 流接口（Stream Interface） 连接的可靠建立与优雅关闭（Reliable Connection Startup Graceful Connection Shutdown） TCP通信过程 建立连接（可靠地建立） 发送数据（可靠、全双工、流式数据） 关闭连接（优雅地关闭） TCP的可靠性实现 必要性：TCP建立在IP协议提供的面向非连接、不可靠的数据报投递服务基础之上 TCP需要解决的可靠性问题 丢失数据的恢复问题（重传） 流量控制问题（窗口） 可靠建立与关闭连接问题（三次握手） TCP端口与连接 TCP端口：一个TCP连接两端的端点 TCP端口的表示：16位的二进制数 利用TCP端口可以提供多路复用功能 著名的TCP端口号 用户数据报协议UDP UDP提供的服务：面向非连接、不可靠 服务特点 面向非连接，数据直接封装在IP数据报中投递 不确认，不排序 运行效率高，实现简单 利用UDP的应用程序要承担可靠性方面的全部工作 UDP的端口 UDP利用端口对给定主机上的多个目标进行区分 UDP端口使用16位二进制数表示 TCP和UDP各自拥有自己的端口号 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 socket（套接字）：TCP/IP网络操作系统为网络程序开发提供的典型网络编程界面 Socket的位置 套接字 由加利福尼亚大学伯克利分校（University of California，Berkeley）首创 把网络连接看成一个流（Stream），可以向流写字节，也可以从流读取字节 为程序员屏蔽了网络的底层细节（媒体类型、信息包的大小、网络地址、信息重发等） Socket通过绑定机制与驱动程序建立关系（通知自己所对应的IP和Port） 发送数据：由Socket交给驱动程序向网络发送 接收数据：驱动程序收到与Socket绑定的数据后，由驱动程序交给Socket，应用进程从Sokcet中读取 Socket常用的操作 连接远程机器 绑定端口 接收远程连接请求 监听到达的数据 发送数据 接收数据 关闭连接 TCP和UDP工作过程 socket套接字 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 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 Windows、UNIX、Linux都支持socket Java提供的socket Microsoft提供的socket Windows Sockets API、CAsyncSocket类、WinSock控件 CAsyncSocket编程--创建socket 构造CAsyncSocket对象 利用Create创建和初始化socket (1) //在堆栈上构造CAsyncSocket对象 CAsyncSocket sock; (2) //在堆上构造CAsyncSocket对象 CAsyncSocket* pSocket = new CAsyncSocket; BOOL Create( UINT nSocketPort = 0, int nSocketType = SOCK_STREAM, long lEvent = FD_READ|FD_WRITE|FD_OOB|FD_ACCEPT| FD_CONNECT|FD_CLOSE, LP