socket網(wǎng)絡(luò)編程

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1、基于Socket的網(wǎng)絡(luò)編程Socket又稱為套接字，是采用客戶/服務(wù)器模型設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)通信接口。Socket接口最早使用在Unix系統(tǒng)中，Windows提供的Socket通信稱為WinSock，目前存在v1.1版本（被封裝在WinSock.dll動(dòng)態(tài)鏈接庫文件中）和v2.0版本（被封裝在WS2_32.dll動(dòng)態(tài)鏈接庫文件中）。v1.1版本是針對(duì)Internet而設(shè)計(jì)的，在v2.0版本中已經(jīng)不再局限于TCP/IP協(xié)議，而是根據(jù)Microsoft提出的Windows開放系統(tǒng)架構(gòu)（WindowsOpenSystemArchitecture，WOSA）模型，定義了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)

2、提供接口（StandardServiceProviderInterface，SPI）。通過SPI編程接口，WinSock的應(yīng)用范圍擴(kuò)大到絕大部分的網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。.NETFramework在System.Net.Sockets名空間提供了對(duì)WinSock的托管封裝，提供Socket、TcpListener、TcpClient、UdpClient以及NetworkStream等類來實(shí)現(xiàn)Socket網(wǎng)絡(luò)通信。類說明Socket對(duì)WinSock的封裝和擴(kuò)展TcpListener封裝使用TCP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)偵聽的SocketTcpClient封裝使用TCP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的Soc

3、ketUdpClient封裝使用UDP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的SocketNetworkStream使用流的概念封裝網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)在這些類中，Socket類為核心類，它提供了使用WinSock進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的基本功能。一、網(wǎng)絡(luò)編程概念網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)間的通信是通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)的。目前，存在兩種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議模型：開放系統(tǒng)互連（OpenSystemInterconnection，OSI）參考模型和TCP/IP模型。1、OSI參考模型OSI參考模型是一個(gè)多層通信協(xié)議模型，所謂開放是指允許任意兩個(gè)具有不同基本體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進(jìn)行通信的一套協(xié)議族。OSI參考模型最初是由國際化標(biāo)準(zhǔn)組織（Int

4、ernationalStandardOrganization，ISO）開發(fā)，1983年成為國際標(biāo)準(zhǔn)。OSI參考模型將網(wǎng)絡(luò)劃分成7層，從上之下分別是：應(yīng)用層（ApplicationLayer）、表示層（PresentationLayer）、會(huì)話層（SessionLayer）、傳輸層（TransportLayer）、網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）、數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）和物理層（PhysicalLayer）。其中，每一層只與其上下兩層直接通信，高層協(xié)議偏重于處理用戶服務(wù)和各種應(yīng)用請(qǐng)求，底層協(xié)議注重于處理實(shí)際的信息傳輸。分層的目的是在于將各種特定的功

5、能分離，并使其實(shí)現(xiàn)對(duì)其他層來說是透明且相互獨(dú)立的。下圖描述了一個(gè)包含通信子網(wǎng)的OSI網(wǎng)絡(luò)通信模型。（1）物理層物理層定義了與物理介質(zhì)的連接機(jī)制，而不是物理介質(zhì)本身。按照OSI模型，物理層在物理介質(zhì)之上，它提供以比特（Bit）為單位形成比特流來傳送來自數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)，而不理會(huì)數(shù)據(jù)的格式和含義，同樣，當(dāng)接受數(shù)據(jù)（比特流）時(shí)也不加分析直接傳送到數(shù)據(jù)鏈路層。即對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)（比特）進(jìn)行編碼（發(fā)送到物理介質(zhì)上）和解碼（從物理介質(zhì)上接受）。如：以太網(wǎng)的曼切斯特編碼，光纖分布式接口（FiberDistributedDataInterface，F(xiàn)DDI）的4B5B編碼。物理層也負(fù)責(zé)

6、通知數(shù)據(jù)鏈路層何時(shí)訪問介質(zhì)，如以太網(wǎng)的載波監(jiān)聽功能。此外，在某種程度上，物理層也包含連接策略，主要有：電路交換、報(bào)文交換和分組交換。（2）數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層也稱為鏈路控制層（DataLinkControlLayer，DLC），負(fù)責(zé)管理數(shù)據(jù)格式、鏈路的管理、相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信息流動(dòng)以及流量控制。在數(shù)據(jù)鏈路層中，數(shù)據(jù)常以幀（Frame）為單位進(jìn)行傳輸，幀通常是由包含起始標(biāo)志的報(bào)頭或報(bào)頭位、尋址信息、循環(huán)冗余碼（CyclicRedundancyCheck，CRC）組成。循環(huán)冗余碼用來保證幀在傳輸過程中的完整性，將無錯(cuò)的幀發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)層。OSI模型中的數(shù)據(jù)鏈路層與電氣與電子工

7、程師協(xié)會(huì)（InstituteofElectricalandElectronicEngineers，IEEE）定義的有所不同。IEEE定義的數(shù)據(jù)鏈路層包含邏輯鏈路控制（LogicalLinkControlLayer，LLC）和介質(zhì)訪問控制（MediaAccessControlLayer，MAC）。MAC層基本對(duì)應(yīng)OSI模型中的數(shù)據(jù)鏈路層，LLC層主要提供可靠的面向連接服務(wù)與無連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，ISO在這之上提供了兩種網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)，即面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和無連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。（3）網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層提供跨越多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由和尋址功能，使兩個(gè)終端系統(tǒng)能夠以最佳路徑進(jìn)行互連，并具有一