专接本 网络操作系统 课件第五章 网络操作系统的接口

有志者 事竟成—阚宝朋
在这些工具中提供了大量的类库和各种控件，它们替代了API的神秘
功能，事实上这些类库和控件都是构架在WIN32 API函数基础之上的， 是封装了的API函数的集合。
它们把常用的API函数的组合在一起成为一个控件或类库，并赋予其
方便的使用方法，所以极大的加速了WINDOWS应用程序开发的过程。 有了这些控件和类库，程序员便可以把主要精力放在程序整体功能的 设计上，而不必过于关注技术细节。
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1.TLI/XTI结构
TLI/XTI把相互通信的两个进程称为端点。提供网络应用底层端点
到端点的通信，为用户应用进程提供了直接传输的接口。 TLI/XTI提供了直接传输的接口，所以将数据封装和协议指定留给 了用户，具有更多的灵活性，当然也失去了部分的通用性。
用户进程
用户进程
端点 传输层
端点 传输层
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2.TLI/XTI实例
见课本P142页程序实例
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二、TLI/XTI的服务模式
面向连接的服务模式和面向非连接的服务模式。
客户端 T_open T_bind T_connect SYN
服务端 T_open T_bind T_listen
利用套接字进行网络通信时，建立连接的函数是( )
A.socket B.bind C.connect D.accept
支持双向的数据流，但并不保证是可靠、有序、无重复的是( ) A.流套接字 C.客户端套接字 B.数据报套接字 D.服务器端套接字
通常所说的套接字(socket)一般指UNIX环境下流行的
练习
1.TLI／XTI提供两种服务模式，即面向连接的服务模式和______
的服务模式。 2.TLI/XTI把相互通信的两个进程称为( ) A.端口 B.节点 C.接口 D.端点
3.支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元是( )

A.套接字
B.端口
C.端口号
D.功能调用
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应用程序在使用Windows Sockets DLL之前必须先调用函数 WSAStartup（）。上面的流程中我们并没有列出该函数，事实上 由于winsock由DLL形式提供，为了完成一系列的初始化操作，每 一个使用winsock的应用程序都必须进行WSAStartup（）函数调用， 并且只有在成功的完成调用之后才能使用scoket。
WinSock规范是以U.C Berkeley大学的BSD UNIX中流行的Socket接口 为范例定义了一套Microsoft Windows下网络编程接口，它不仅包含 了人们所熟悉的Berkeley Socket风格的库函数，也包含了一组针对 Windows的扩展库函数，以使程序员能充分的利用Windows消息驱动机 制进行编程。
客户端
服务端
SYN SYN，ack RST ack
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课程议题
2.UNIX套接字及其 应用
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一、套接字
TCP/IP参考模型就是广为人知的Socket接口。
套接字，也就是Socket接口，简单地说就是通信双方的一种约定， 利用套接字中的相关函数来完成通信过程。
毫不关心，只要通信设施能提供足够的通信能力，它就满足了。
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通信原理
Socket可以看成在两个程序间进行通信连接中的一个端点。一个程
序将一段信息写入Socket中，该Socket将这段信息发送给另外一个 Socket，使这段信息能传送到其它程序中。
网络接口卡
Programme A
成某一个功能的多个系统调用和命令的组合，其功能是完成某一特
定的 操作。 优点：简化编程、提高效率
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Windows API
Windows API是一套用来控制Windows的各个部件的外观和行为的
一套预先定义的Windows函数.用户的每个动作都会引发一个或几 个函数的运行以告诉Windows发生了什么.
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二、使用WinSock实现网络通信
客户/服务器模型（c/s模型）
网络应用系统通常是一个客户/服务器模型，要进行网络通信，首先 我们要理解什么是c/s模型。c/s模型由两部分构成：客户端和服务器 端。
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服务器工作的大致过程
服务器工作的大致过程是：建立一个服务器，开启服务器使服务器
A．网络层接口 C．运输层接口 B.应用层接口 D.物理层接口
2．IPV4的IP地址为()
A．16位 C．64位 B.32位 D.128位
3．利用套接字进行网络通信时，创建套接字的函数是()
A．bind B.connect
C．1isten
D.socket
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处于监听状态，它检查是否有客户请求它的服务； 如果有客户进行请求且条件合格则接受此客户的服务请求，即建立 与客户端的连接，此后双方便可以传送数据。 并且服务器能同时对多个客户端提供服务。
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客户端工作的大致过程
客户端工作的大致过程：客户端向服务器提出服务请求，请求连接
到服务器，如果服务器接受了它的请求，则双方可以通信。 一般情况下，由客户主动发起连接请求，而发起结束通信请求方 则不一定。
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一个TCP连接的套接口对是一个定义该连接的两个端点的四元组：
<本地IP地址，本地TCP端口号，远程IP地址，远程TCP端口号〉。 套接口对唯一标识一个互联网上的TCP连接。 标识每个端点的两个值<IP地址,端口号>就称为一个套接口。
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API函数包含在Windows系统目录下的动态连接库文件中。
更易理解地说：Windows 这个多作业系统除了协调应用程式的执行、
分配内存、管理系统资源… 之外，她同时也是一个很大的服务中心， 调用这个服务中心的各种服务(每一种服务就是一个函数)，可以帮应 用程式达到开启视窗、描绘图形、使用周边设备…等目的，由于这些 函数服务的对象是应用程式， 所以便称之为 Application Programming Interface，简称 API 函数。WIN32 API也就是 MicrosoftWindows 32位平台的应用程序编程接口。
网络操作系统
第五章 网络操作系统 的接口
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学习目标
通过本章的学习，希望您能够了解：
应用程序接口的编程使用方法 套接字在网络通信中的应用
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本章内容
1.应用程序接口的概念 2.UNIX套接字及其应用 3.WinSock及其应用
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Programme A
TCP/IP网络 Host A 套接字 Host B
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socket
socket实质上提供了进程通信的端点。进程通信之前，双方首先必
须各自创建一个端点，否则是没有办法建立联系并相互通信的。正 如打电话之前，双方必须各自拥有一台电话机一样。在网间网内部， 每一个socket用一个半相关描述: (协议，本地地址，本地端口) 用IP地址寻找目的地，IP地址是32位，通常用点分十进制方式表示。 IPv6共128位。 端口：16位，范围0-65535，低于256的端口号为保留给标准应用 程序。主要用于区分那个进程所用传输的数据。
课程议题
1.应用程序接口 的概念
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一、应用程序接口的概念
应用程序接口是一组定义、程序及协议的集合，通过API接口可以
实现计算机软件之间的相互通信。 目的是提供应用程序与开发人员基于某软件或硬件的以访问一组例 程的能力，而又无需访问源码，或理解内部工作机制的细节。 操作系统的用户接口包括命令输入和系统调用，应用程序接口是完
过程序间的直接通信实现数据共享。
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开放API接口分类
某些公司会将API作为其公共开放系统，公司制订自己的系统接口标
准，当需要执行系统整合、自定义和程序应用等操作时，公司所有成 员都可以通过该接口标准调用源代码，该接口标准称为开放式API。
三种占主导地位的开放式API： 1） AT&T的UNIX System V，提供TLI/XTI接口。
利用套接字进行网络通信一般要用到一下几个函数： 1 创建套接字函数socket； 2 绑定本地名称函数bind； 3 建立连接函数connect；


4 侦听函数listቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn；
5 接受数据函数accept； 6 关闭套接字函数close。
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练习
1.TLI／XTI是一组函数的集合，为用户提供()
若果使用无连接的通信只需要建立一个半关联，在发送和接收时指明 另一半的参数就可以了。 所以说无连接的通信是将数据发送到另一台主机的指定端口。
此外，不论是有连接还是无连接的通信都不需要两端端口相同。
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二、WinSock的使用及重要函数讲解：
1 Winsock的启动和终止
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WinSock支持单一的通信域，即Internet域。各种进程使用这个域
用Internet协议进行通信。 分为两种套接字： 流套接字：提供了双向的、有序的、无重复并且无记录边界的数据流
服务。
数据报套接字：支持双向的数据流，但并不保证可靠、有序、无重复。
但是保留了记录边界，采用包交换网络相似的模型来实现数据边界的 记录。