网络软件设计

2、服务器软件设计 创建流式套接字 将该socket与一个本地地址联系起来 将该socket置于监听状态 接受一个入连接 接收数据
将一个socket置于监听状态 将一个socket置于监听状态 int listen ( SOCKET s , （IN） IN） int backlog （IN） IN） ）
作用： 将一个socket置于监听状态，以便接受入连接。 参数： s：需置于监听状态的socket，为一个已绑定、未连接的 socket。 backlog：可接受连接的最大数目。(SOMAXCONN）
接受一个入连接 SOCKET accept ( SOCKET s, SOCKADDR *addr , int *addrlen )
3、以点分十进制表示的IP地址字符串与32位 以点分十进制表示的IP地址字符串与32位 网络字节序的二进制值之间的转化 unsigned long inet_addr (constant char *cp); char * inet_ntoa ( IN_ADDR in); 作用 参数 返回值
4、32位整数、16位整数主机字节序与网络字 32位整数、16位整数主机字节序与 节序的转换 节序的转换 u_long htonl ( u_long hostlong) ； u_short htons ( u_short hostshort) ； u_long ntohl ( u_long netlong) ； u_short ntohs ( u_short netlong) ；
与一个指定的socket建立连接。 根据该函数的返回值来判断连接的建立是否成功。
发送数据 int send ( SOCKET s, constant char *buf , int len , int flags ); 作用：
(IN) (IN) (IN) (IN)
在一个已连接的socket上发送数据。
struct sockaddr_in { short unsigned short struct in_addr char }; typedef struct sockaddr SOCKADDR; sin_family; sin_port; sin_addr; sin_zero[8];
二、创建一个接口 SOCKET socket ( int af; af; /*协议族* /*协议族*/ type; /*所要建立的SOCKET的类型* /*所要建立的SOCKET的类型*/ int type; int protocol; /*SOCKET所使用的特定协议*/ protocol; /*SOCKET所使用的特定协议* )
第二章 Socket程序设计的一般方法 Socket程序设计的一般方法
Server的设计 Client的设计 采用无连接的通信服务 采用面向连接的通信服务
一、地址 在网络中唯一标识一个应用进程： IP地址 ＋ 运输层协议 ＋ 端口号 1、IP地址的表示 struct in_addr IN_ADDR
上机实验要求： 熟悉IN_ADDR 熟悉IN_ADDR , SOCKADDR, SOCKADDR_IN结构，并会使用。 SOCKADDR_IN结构，并会使用。 熟悉并学会使用如下的函数： ntohs , ntohl , htons , htonl , inet_addr() , inet_ntoa() 熟悉client端、server端软件设计所需要用到的标 熟悉client端、server端软件设计所需要用到的标 准socket函数： socket函数： WSAStartup() , WSACleanup() socket() , sendto() bind() , recvfrom() 正确设计client和server软件 正确设计client和server软件 完成编译、链接，得到运行结果
struct in_addr { union { S_un_b; struct { u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4;} S_un_b; struct { u_short s_w1,s_w2;} S_un_w; S_un_w; ulong S_addr; S_addr; } S_un; }; typedef struct in_addr IN_ADDR;
四、使用TCP提供传输服务的上层应用 四、使用TCP提供传输服务的上层应用 1、客户机软件设计 创建流式套接字
填写目的地址
与服务器建立连接
发送数据
与服务器建立连接 int connect ( SOCKET constant SOCKADDR int ); 作用：
s, IN *name, IN namelen IN
s, *buf, *buf, len, len, flags, flags,
(IN) (OUT) (IN) (IN)
与recvfrom进行比较，接收方的地址在何时 获得？
五、深入讨论套接字 1、从两个方面来讨论套接字： 套接字描述符 套接口结构
struct socket{ short so_type; so_type; short so_option; short so_linger; short so_state; so_state; so_pcb; so_pcb; caddr_t struct protosw *so_proto; struct socket *so_head; struct socket *so_q0; *so_q0; *so_q; *so_q; struct socket short so_q0len; short so_qlen; short so_qlimit; short so_timeo; u_shurt so_error pid_t so_pgid;
操作系统提供了应用程序与协议软件的接口。 大多数操作系统采用系统调用机制来提供该服务。
应用 程序1
应用 程序n
在用户地址空间 中的应用程序
被应用程序调用的系统函数 包括TCP/IP协议软 件的操作系统内核
系统调用接口 系统地址中的 协议软件
三、socket接口 三、socket接口 1、什么是socket？ 、什么是socket？ 2、接口应具备哪些功能？
2、套接字描述符和套接口结构的关系 系统通过套接字描述符来寻找套接口结构。
关系映射
索引id 索引id
socketid
3、两个问题： Q：套接字描述符是局部分配的还是全局分配 的？
局部分配的 同一个进程同时不可能获得两个相同的套接字描述符 不同的进程同时可能获得相同的套接字描述符。
Q：套接口结构是局部管理的还是全局管理的？
2、服务器软件设计 创建数据报式套接字
将该socket与一个本地地址联系起来
在指定的socket上等待接收数据
处理接收到的数据
将socket与一个本地地址联系起来： socket与一个本地地址联系起来： 填写本地地址 绑定 int bind ( SOCKET s, constant SOCKADDR *name, *name, namelen int );
2、网络字节序与主机字节序 主机字节序（ 主机字节序（host byte order）：计算机存放 order）：计算机存放 多字节值的顺序。 little – endian：起始地址存放低位字节。 big – endian：起始地址存放高位字节。 网络字节序（ 网络字节序（network byte order）：TCP/IP中 order）：TCP/IP中 对协议首部所使用的多字节值指明了一种标 准的表示方法。
接收数据 int recvfrom ( s, SOCKET char *buf, *buf, int len, len, int flags, flags, SOCKADDR *from, *from, int *fromlen *fromlen );
(IN) (OUT) (IN) (IN) (OUT) (IN/OUT)
参数： s：一个已处于监听状态的socket。 返回值：
(IN) (OUT) (OUT)
无错——一个新建立的socket的标识，真正的连接是建立 在其上的，client与server就是通过它来进行数据交换。 有错——INVALID_SOCKET。
接收数据 int recv ( SOCKET char int int ); 注意：
5、通信端点（Communication endpoint） 、通信端点（Communication endpoint） IP地址 + 端口号 struct sockaddr { u_short char }; typedef struct sockaddr SOCKADDR; sa_family; sa_data[14];
三、使用UDP提供传输服务的上层应用 三、使用UDP提供传输服务的上层应用 1、客户机设计 创建数据报式套接字
填写目的地址
发送数据
发送数据 int sendto ( s, SOCKET constant char *buf, *buf, int len, len, int flags, flags, SOCKADDR *to, *to, int tolen );
套接口结构
u_long so_oobmark; struct sockbuf so_rcv, so_snd; so_snd; caddr_t so_tpcb; void (*so_upcall)(struct socket *so, caddr_t arg, int waitf); caddr_t so_upcallarg; } 在套接口结构中包含了为用户提供通信服务的各种 信息。
网络软件设计
第一章 绪论
一、TCP/IP网络分层模型 一、TCP/IP网络分层模型 应用层 运输层 网络层 网络接口层 虚通信 实通信 服务 透明性
二、TCP/IP协议栈 二、TCP/IP协议栈
SMTP
F T P
TELNET
D N S
SN MP
TCP IP
UDP
硬件协议（链路控制&介质访问）
本课程所需要解决的问题： 应用程序如何来使用下层为其提供的通信 服务？ 标准应用服务 应用服务 非标准应用服务
为通信分配本地资源 完成数据的传输 产生、处理紧急数据 处理异常情况
Baidu Nhomakorabea
Q：应用服务对等实体之间怎样建立信息交互 的模式？ A：客户机/服务器模式。 客户机/ 四、C/S模式 1、为什么要采用C/S模式？ 从建立网络的起因来看 为解决聚集问题
2、基本概念和术语 Q：从什么方面来区分Client和Server？ A：按应用程序是等待通信还是发起通信。 Server —— 等待通信。 Client —— 发起通信。 注意： Server和Client都是指一个程序，而不是指一 块硬件。
注意： 注意： 在使用所有的系统调用之前，必须先进行初 始化。 int WSAStartup ( WORD wVersionReqused , (IN) LPWSADATA lpWSAData (OUT) )
需求分析： Client端 Client端：成功实现一次数据的发送，将一个 字符串发送给一个指定的Server。 字符串发送给一个指定的Server。 Server端 Server端：成功实现一次数据的接收，并显示 出如下的一些数据： 发送方的IP地址 发送方的IP地址 发送方的端口号 所接收数据的内容 所接收数据的长度
全局管理的。 TCP层实体面向系统所有应用进程。 TCP层实体面向系统所有应用进程。
套接口与套接字描述符
进程1 进程1
进程2 进程2
进程3 进程3
套接口 结构 TCP
Q：TCP实体依据什么处理接收的报文？ TCP实体依据什么处理接收的报文 实体依据什么处理接收的报文？ A：报文中的端口信息。 报文中的端口信息。 Q：TCP实体如何处理报文？ TCP实体如何处理报文 实体如何处理报文？ A：将报文挂在与端口绑定的套接口接收队列中。 将报文挂在与端口绑定的套接口接收队列中。 Q：用户进程如何获取报文？ 用户进程如何获取报文？ A：从套接口的接收队列中取得报文。 从套接口的接收队列中取得报文。