TCPIP网络编程

TCP/IP网络编程

一、TCP/IP简介

TCP/IP是一种网络通信协议，优点在于规范了网络上的所有通信设备，尤其一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。TCP/IP是Internet的基础协议，也是一种电脑数据打包和寻址的标准方式。

在数据传送中，可以形象地理解为有两个信封，TCP和IP就像是信封，要传递的信息被划分成若干段，每一段塞入一个TCP信封，并在该信封面上记录有分段号的信息，再将TCP信封塞入IP大信封，发送上网。而在接收端，一个TCP软件包负责收集信封，抽出数据，把这些数据按发送前的顺序还原，并加以校验，若发现差错，根据协议，接收端会发出“重发该数据”的请求。因此，TCP/IP在Internet中几乎可以无差错地传送数据。

在TCP协议中，规定了如何将信息正确无误地送抵目的段，TCP模块先将信息切割打包成一块块数据包，根据记录及追踪送出的数据包，可以得知哪些数据包已经到达目的端主机。而对于那些没有到达目的端主机的资料包，根据反馈信息就必须再送一次，直到对方确定收到为止。这些数据包将会在网络中路由前进，经过各种不同类型的网络及主机才能到达目的端。当数据包在网络中穿梭时，互联网层的IP协议会帮助我们把这些包发送到它们的目的地。

在IP协议中，当数据包经过不同类型的网络时，由于每一种网络所能传输的单元大小是不同的，根据连接网络内的不同主机内的IP模块，需要把资料包重整成各种规格的数据块，然后才能适应新的网络环境进行传输。此外，IP也定义了在网络上每一台主机的地址格式，有了这些可唯一确认每一台主机的地址，每一块包含IP地址的数据块才能够正确地抵达目的端主机。

到达目的端之后，目的端主机的IP模块会设法将所有的数据块组合起来成为数据包，TCP模块再将数据包组合成信息，并根据需要要求源端重新发送丢失的数据包。目的端主机上的TCP模块确定数据包已经组合成为完整无缺的信息之后，再通知源端主机的TCP模块，任务完成。最后，目的端主机上再将所接收到的文件以与源文件同样的格式展现给用户。

从这一个过程中看出，IP协议是TCP/IP的心脏，IP协议能提供基本的封包传送服务，而TCP协议则规范了在网络里不同主机之间的建立连接的方式，这两个协议的相互协作，是TCP/IP网络赖以建立的基础。

IP地址是网络上标识主机的编号。而所谓的端口号则标识的是哪一

个具体的应用程序。打个比方来讲，IP地址是构建在网络上不同服务机构所在大楼的“门牌号码”，而端口号，则是具体服务机构里提供服务部门的“房间号”。

二、C#中网络编程相关类

2.1. IPAddress

IPAddress的对象用于表示一个少地址。IPAddress类的默认构造函数

如下所示:

Public IPAddress(long address)

以上构造函数取一个长值，并把它转换成lP地址。PAddres类中有如

下表所示的方法来创建和操作IP地址。

用以下两句代码来获取本地IP地址：

IPHostEntry here=Dns.GetHostByName(Dns.GetHostName());

IPAddress localaddress=here.AddressList[0];

2.2 DNS类

DNS(Domain Name System)是一种分层次的、基于域的命名方案，并且用一个分布式数据库系统来实现此命名方案。

DNS的主要用途是将主机名和电子邮件目标地址映射成IP地址。简单地说，为了将

一个名字映射成IP地址，应用程序先调用一个解析器的库过程，并将该名字作为参数传递给此过程；然后，解析器向本地的DNS服务器发送一个UDP分组；之后，本地DNS服务器查找该名字，并且将找到的IP地址返回给解析器；解析器再将IP地址返回给调用方。得到IP地址之后，应用程序就可以与目标机器建立一个TCP连接，互相传递信息。

DNS类是一个静态类，它从Internet域名系统（DNS）检索关于特定主机的信息。DNS类的公共方法如下表所示。

2.3 IPEndPoint类

从功能上看，IPEndPoint类是将网络端点表示为IP地址和端口号，它的对象表示指定的IP地址和端口组合。

IPEndPoint类包含应用程序连接到主机上的服务所需的主机和本地或远程端口信息。通过组合服务的主机IP地址和端口号，IPEndPoint类形成到服务的连接点。有两个创造IPEndPoint实例的构造函数: public IPEndPoint (long address, int port)

public IPEndPoint (IPAddress address, int port) 两个构造函数都使用两个参数：一个IP地址，用长值表示或者用一个IPAddress对象表示：一个整数端口号。一般经常用第二种构造函数。其对象的各种公共方法如下表所示。

IPEndPoint类包含三个可以设置的或者从实例中获取的属性：

2.4 Socket类

Socket类为网络通信程序提供了一套丰富的方法和属性。应用程序可以通过TCPClient、TCPListener和UDPClient类使川传输控制协议(TCP)和用户数据报文协议(UDP)服务。这些协议议类建立在

.Sockets.Socket类的基础之上，负责数据传送的细节。

这些协议类使用Socket类的同步方法提供对网络服务的简单直接的访问，没有维护状态信息的系统开销，也不需要了解协议特定的套接字的设置细节。要使用异步Socket方法，可以使用NetworkStream类提供的异步方法。要访问不是由协议类公开的Socket类的功能，必须使用Socket 类。

三、套接字

简单地说，就是不同的计算机之间为了满足各自进程间通信的需要所架设的一条数据

通道，是一个通信链的句柄。套接字出现的动机是：应用层通过传输层进行数据通信时，TCP和UDP会遇到同时为多个应用程序进程提供并发服务的问题。多个TCP连接或多个应用程序进程可能需要通过同一个TCP协议端口传输数据。为了区别不同的应用程序进程和连接，许多计算机操作系统为应用程序与TCP/IP协议交互提供了称为套接字(Socket)的接口，区分不同应用程序进程间的网络通信和连接。

生成套接字主要有3个参数：通信的目的IP地址、使用的传输层协