TCP和UDP網(wǎng)絡(luò)編程..ppt

1、TCP和UDP網(wǎng)絡(luò)編程,王 燕 2011年3月9日,ISO/OSI七層參考模型,OSI(Open System Interconnection)參考模型將網(wǎng)絡(luò)的不同功能劃分為7層。 通信實(shí)體的對等層之間不允許直接通信。 各層之間是嚴(yán)格單向依賴。 上層使用下層提供的服務(wù) Service user； 下層向上層提供服務(wù) Service provider。,應(yīng)用層,表示層,物理層,會話層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,數(shù)據(jù)表示,主機(jī)間通信,端到端的連接,尋址和最短路徑,介質(zhì)訪問(接入),二進(jìn)制傳輸,OSI各層所使用的協(xié)議,應(yīng)用層：遠(yuǎn)程登錄協(xié)議Telnet、文件傳輸協(xié)議FTP、 超文本傳輸

2、協(xié)議HTTP、域名服務(wù)DNS、簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP、郵局協(xié)議POP3等。 傳輸層：傳輸控制協(xié)議TCP（面向連接的可靠的傳輸協(xié)議）、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP（是無連接的，不可靠的傳輸協(xié)議）。 網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)際協(xié)議IP、Internet互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議ICMP、Internet組管理協(xié)議IGMP。,數(shù)據(jù)封裝,OSI參考模型中，對等層協(xié)議之間交換的信息單元統(tǒng)稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU，Protocol Data Unit)。 OSI參考模型中每一層都要依靠下一層提供的服務(wù)。 為了提供服務(wù)，下層把上層的PDU作為本層的數(shù)據(jù)封裝，然后加入本層的頭部（和尾部）。頭部中含有完成數(shù)據(jù)傳輸所需的控制信息。 這樣，數(shù)

3、據(jù)自上而下遞交的過程實(shí)際上就是不斷封裝的過程。到達(dá)目的地后自下而上遞交的過程就是不斷拆封的過程。由此可知，在物理線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，其外面實(shí)際上被包封了多層“信封”。 但是，某一層只能識別由對等層封裝的“信封”，而對于被封裝在“信封”內(nèi)部的數(shù)據(jù)僅僅是拆封后將其提交給上層，本層不作任何處理。,對等通信示例,對等層實(shí)體之間虛擬通信。 下層向上層提供服務(wù)，實(shí)際通信在最底層完成。,TCP/IP模型,TCP/IP起源于美國國防部高級研究規(guī)劃署(DARPA)的一項(xiàng)研究計(jì)劃實(shí)現(xiàn)若干臺主機(jī)的相互通信。 現(xiàn)在TCP/IP已成為Internet上通信的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 TCP/IP模型包括4個(gè)層次： 應(yīng)用層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)

4、層 網(wǎng)絡(luò)接口,TCP/IP與OSI參考模型的對應(yīng)關(guān)系,基于TCP(面向連接)的socket編程,服務(wù)器端程序： 1、創(chuàng)建套接字（socket）。 2、將套接字綁定到一個(gè)本地地址和端口上（bind）。 3、將套接字設(shè)為監(jiān)聽模式，準(zhǔn)備接收客戶請求（listen）。 4、等待客戶請求到來；當(dāng)請求到來后，接受連接請求，返回一個(gè)新的對應(yīng)于此次連接的套接字（accept）。 5、用返回的套接字和客戶端進(jìn)行通信（send/recv）。 6、返回，等待另一客戶請求。 7、關(guān)閉套接字。,客戶端程序： 1、創(chuàng)建套接字（socket）。 2、向服務(wù)器發(fā)出連接請求（connect）。 3、和服務(wù)器端進(jìn)行通信（send

5、/recv）。 4、關(guān)閉套接字。,基于UDP(面向無連接)的socket編程,服務(wù)器端（接收端）程序： 1、創(chuàng)建套接字（socket）。 2、將套接字綁定到一個(gè)本地地址和端口上（bind）。 3、等待接收數(shù)據(jù)（recvfrom）。 4、關(guān)閉套接字。,客戶端（發(fā)送端）程序： 1、創(chuàng)建套接字（socket）。 2、向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)（sendto）。 3、關(guān)閉套接字。,套接字的類型,流式套接字（SOCK_STREAM） 提供面向連接、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，數(shù)據(jù)無差錯(cuò)、無重復(fù)的發(fā)送，且按發(fā)送順序接收。 數(shù)據(jù)報(bào)式套接字（SOCK_DGRAM） 提供無連接服務(wù)。數(shù)據(jù)包以獨(dú)立包形式發(fā)送，不提供無錯(cuò)保證，數(shù)據(jù)可

6、能丟失或重復(fù)，并且接收順序混亂。 原始套接字（SOCK_RAW） 原始套接字保存了數(shù)據(jù)包中的完整IP頭，前面兩種套接字只能收到用戶數(shù)據(jù)。因此可以通過原始套接字對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。,Socket相關(guān)接口,Ioctlsocket 控制套接字的模式，例如FIONBIO，0為阻塞模式，非0為非阻塞模式。 select 常用在recv之前以block或non-block方式檢測網(wǎng)絡(luò)上是否有數(shù)據(jù) setsockopt 設(shè)置套接字的選項(xiàng)，例如發(fā)送或接收的socket緩沖區(qū)大小 getsockopt 獲取套接字的選項(xiàng),多線程,創(chuàng)建線程 銷毀線程 設(shè)置線程優(yōu)先級 使用Semaphore實(shí)現(xiàn)上傳或下載的暫?；蚶^續(xù) 暫停pause（接口WaitForSingleObject） 繼續(xù)resume（接口ReleaseSemaphore）,互斥量,使用互斥量實(shí)現(xiàn)盡可能快上傳文件，需要用到緩存。 1） 當(dāng)一個(gè)線程正在寫入數(shù)據(jù)時(shí)，其他線程不能寫，也不能讀。 2） 當(dāng)一個(gè)線程正在讀入數(shù)據(jù)時(shí)，其他線程不能寫，但能夠讀。 CreateMutex WaitForSingleObject ReleaseMutex,作業(yè)內(nèi)容,描述：用UDP和TCP兩種方式，編寫C/S結(jié)構(gòu)程序，能上傳下載文