1、第七章 傳輸層第七節(jié) 傳輸層軟件編程方法 一、UNIX分布式進(jìn)程通信實(shí)現(xiàn)方法套接字(socket)的基本概念套接字 socket 包括主機(jī)IP地址與進(jìn)程端口號(hào)應(yīng)用層利用套接字建立進(jìn)程鏈接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換套接字面向Client / Server模式設(shè)計(jì)socket的類(lèi)型流套接字（stream socket）主要用于TCP協(xié)議；提供了雙向的、有序的、無(wú)重復(fù)的、無(wú)記錄邊界的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。數(shù)據(jù)報(bào)套接字（datagram socket）主要用于UDP協(xié)議；提供了雙向的、無(wú)序的、有重復(fù)的、有記錄邊界的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。原始套接字（raw socket）主要用于訪問(wèn)底層協(xié)議，如IP、ICMP與IGMP等協(xié)議。二、

2、UNIX 套接字相關(guān)調(diào)用 創(chuàng)建套接字socket( )使用套接字前，應(yīng)用程序使用socket( ) 創(chuàng)建它； socketid = socket(af, type, protocol)參數(shù)：af 地址類(lèi)型(AF-UNIX, AF-INET, AF-NS)type 服務(wù)類(lèi)型(SOCK-STREAM, SOCK-DGRAM, SOCK-RAW)protocol 使用的協(xié)議，缺省為0返回值socketid是一個(gè)整數(shù)（即socket號(hào)）；指定本地地址bind( )socket( ) 實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建socket通信的第一步，指定了協(xié)議類(lèi)型，而bind( ) 給出本地地址與本地端口;bind( ) 調(diào)用的格式是

3、： bind(socketid, *localaddr, addrelen)參數(shù)： socketid 本地socket號(hào)； localaddr 本地地址結(jié)構(gòu)體指針（IP地址與端口號(hào)）； addrelen 地址結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度。同意建立socket連接listen( )listen( ) 完全用于面向連接的傳輸服務(wù)，它表示同意接受socket連接；listen( ) 調(diào)用的格式是： listen(socketid, quelen);參數(shù)： socketid本地socket號(hào)，表示server在此 socket號(hào)上接受服務(wù)請(qǐng)求； quelen允許請(qǐng)求的隊(duì)列長(zhǎng)度。建立socket連接connect( )

4、與 accept( )connect( ) 與accept( ) 調(diào)用完成兩個(gè)相關(guān)連接；一是指在兩個(gè)socket之間溝通，二是在傳輸層建立連接（如TCP連接）；accept( ) 調(diào)用的格式： newsock = accept(socketid, clientaddr, paddrlen);參數(shù)： socketid 本地監(jiān)聽(tīng)socket號(hào)； clientaddr 返回的client的地址； paddrlen client socket的長(zhǎng)度。newsock是調(diào)用后，返回的新socket號(hào)，用于通信。connect( ) 調(diào)用的格式： connect(socketid, name, namele

5、n);參數(shù)： socketid 本地socket號(hào) name server的地址 namelen server socket長(zhǎng)度accept ( )完全用于面向連接的傳輸服務(wù)；connect( ) 主要用于面向連接的傳輸服務(wù)，無(wú)連接的socket進(jìn)程也可以調(diào)用connect( ) ，通知操作系統(tǒng)將來(lái)自指定socket的數(shù)據(jù)送到本socket。通過(guò)socket( ) 、bind( ) 、connect( ) 與accept( ) 調(diào)用，可以建立一個(gè)完整的五元組：socket( ) 指定協(xié)議；bind( ) 服務(wù)器端指定本地的地址與socket號(hào)；connect( ) 客戶(hù)端指定遠(yuǎn)程主機(jī)地址與遠(yuǎn)程

6、socket號(hào)；accept( ) 服務(wù)器端確認(rèn)遠(yuǎn)程主機(jī)地址與遠(yuǎn)程socket號(hào)。發(fā)送數(shù)據(jù)write( )、writev( ) 、send( )與sendto( ) write( )、writev( ) 、send( ) 是面向連接的傳輸，調(diào)用的格式：緩沖發(fā)送：write(socketid, buff, bufflen);集中發(fā)送：writev(socketid, vector, vectorlen);可控緩沖發(fā)送：send(socketid, buff, bufflen, flags);參數(shù)： socketid 本地socket號(hào)； buff與bufflen 發(fā)送緩沖區(qū)的指針與大小； vec

7、tor與vectorlenI/O向量表的指針與大小； flags用于區(qū)分write( ) 與send( )。sendto( ) 用于無(wú)連接傳輸，調(diào)用的格式是： sendto(socketid, buff, bufflen, flags, toaddr, toaddren);參數(shù)： socketid 本地socket號(hào)； buff與bufflen 發(fā)送緩沖區(qū)的指針與大小； toaddr與toaddrlen接收主機(jī)的地址與地址長(zhǎng)度； 接收數(shù)據(jù)read( )、readv( ) 、 recv( )與recvfrom( )接收數(shù)據(jù)的socket調(diào)用中：read( )、readv( )與recv( ) 面

8、向連接傳輸；recvfrom( ) 無(wú)連接傳輸；三、工作流程與程序示例面向連接的C/S模式工作流程；面向無(wú)連接的C/S模式的工作流程。面向連接C/S模式工作流程socket（）bind（）listen（）accept（）write（）read（）close（）write（）socket（）read（）close（）connect（）read（）建立連接數(shù)據(jù)請(qǐng)求數(shù)據(jù)響應(yīng)斷連指示ClientServerServersocket()bind()recvfrom()Blocks until data receivedProcess requestsendto()Clientsocket()(bind(

9、)sendto()Blocks until data receivedProcess replyrecvfrom()close()close()無(wú)連接C/S模式的工作流程服務(wù)器程序示例SOCKET s,clientSocket; / 監(jiān)聽(tīng)Socket / 客戶(hù)Socketsockaddr_in addr, clientAddr; / 服務(wù)器的綁定地址 / 客戶(hù)地址in_addr clientIn; / 客戶(hù)IP地址int nClientAddrLen; / 客戶(hù)地址結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度/ 創(chuàng)建流Sockets = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (s != INVAL

10、ID_SOCKET) / 填充地址信息 addr.sin_family = AF_INET; addr.sin_port = htons(2000); addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); / 綁定Socket if (bind(s, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr) != SOCKET_ERROR) / 監(jiān)聽(tīng)連接 if (listen(s, 3) != SOCKET_ERROR) /* if listen*/ / 設(shè)置客戶(hù)地址結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度 nClientAddrLen = sizeof(clientAddr); / 接受連

11、接 clientSocket = accept(s, (sockaddr*)&clientAddr, &nClientAddrLen); if (clientSocket = INVALID_SOCKET) printf(accept() 調(diào)用錯(cuò)誤：%d, WSAGetLastError(); else memcpy(&clientIn, &clientAddr.sin_addr.s_addr, 4); printf(accept() 成功: 客戶(hù)IP地址是 %s, 端口是 %d, inet_ntoa(clientIn), ntohs(clientAddr.sin_port); /開(kāi)始在clientSocket上接收/發(fā)送數(shù)據(jù) 客戶(hù)同服務(wù)器建立連接示例SOCKET s;sockaddr_in serverAddr;s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);serverAddr.sin_family = AF_INET;serverAddr.sin_port = htons(2000