计算机网络资料：计算机网络编程资料

计算机网络编程（基于VC++）第一篇一、TCP/IP体系结构与特点

1、TCP/IP体系结构

TCP/IP协议实际上就是在物理网上的一组完整的网络协议。其中TCP是提供传输层服务，而IP则是提供网络层服务。TCP/IP包括以下协议：（结构如图1.1）

(图1.1)

IP：网间协议(InternetProtocol)负责主机间数据的路由和网络上数据的存储。同时为ICMP，TCP，UDP提供分组发送服务。用户进程通常不需要涉及这一层。

ARP：地址解析协议(AddressResolutionProtocol)

此协议将网络地址映射到硬件地址。

RARP：反向地址解析协议(ReverseAddressResolutionProtocol)

此协议将硬件地址映射到网络地址

ICMP：网间报文控制协议(InternetControlMessageProtocol)

此协议处理信关和主机的差错和传送控制。

TCP：传送控制协议(TransmissionControlProtocol)

这是一种提供给用户进程的可靠的全双工字节流面向连接的协议。它要为用户进程提供虚电路服务，并为数据可靠传输建立检查。（注：大多数网络用户程序使用TCP）

UDP：用户数据报协议(UserDatagramProtocol)

这是提供给用户进程的无连接协议，用于传送数据而不执行正确性检查。

FTP：文件传输协议(FileTransferProtocol)

允许用户以文件操作的方式（文件的增、删、改、查、传送等）与另一主机相互通信。

SMTP：简单邮件传送协议(SimpleMailTransferProtocol)

SMTP协议为系统之间传送电子邮件。

TELNET：终端协议(TelnetTerminalProcotol)

允许用户以虚终端方式访问远程主机

HTTP：超文本传输协议(HypertextTransferProcotol)

TFTP:简单文件传输协议(TrivialFileTransferProtocol)

2、TCP/IP特点

TCP/IP协议的核心部分是传输层协议(TCP、UDP)，网络层协议(IP)和物理接口层，这三层通常是在操作系统内核中实现。因此用户一般不涉及。编程时，编程界面有两种形式：一、是由内核直接提供的系统调用；二、使用以库函数方式提供的各种函数。前者为核内实现，后者为核外实现。用户服务要通过核外的应用程序才能实现，所以要使用套接字(socket)来实现。

图1.2TCP/IP协议核心与应用程序关系

二、专用术语

1、套接字

它是网络的基本构件。它是可以被命名和寻址的通信端点。套接字存在通信区域（通信区域又称地址簇）中。套接字只与同一区域中的套接字交换数据（跨区域时，需要执行某和转换进程才能实现）。WINDOWS中的套接字只支持一个域——网际域。套接字具有类型。WINDOWSSOCKET版本支持两种套接字：流套接字(SOCK_STREAM)和数据报套接字(SOCK_DGRAM)2、WINDOWSSOCKETS实现

一个WINDOWSSOCKETS实现是指实现了WINDOWSSOCKETS规范所描述的全部功能的一套软件。一般通过DLL文件来实现3、阻塞处理例程阻塞处理例程(blockinghook,阻塞钩子)是WINDOWSSOCKETS实现为了支持阻塞套接字函数调用而提供的一种机制。4、多址广播（multicast，多点传送或组播）

是一种一对多的传输方式，传输发起者通过一次传输就将信息传送到一组接收者，与单点传送(unicast)和广播(Broadcast)相对应。第二篇网络通信模型一、客户机/服务器模式在TCP/IP网络中两个进程间的相互作用的主机模式是客户机/服务器模式(Client/Servermodel)。该模式的建立基于以下两点：1、非对等作用；2、通信完全是异步的。客户机/服务器模式在操作过程中采取的是主动请示方式：

首先服务器方要先启动，并根据请示提供相应服务：（过程如下）

1、打开一通信通道并告知本地主机，它愿意在某一个公认地址上接收客户请求；

2、等待客户请求到达该端口；

3、接收到重复服务请求，处理该请求并发送应答信号；

4、返回第二步，等待另一客户请求；

5、关闭服务器。

客户方：

1、打开一通信通道，并连接到服务器所在主机的特定端口。

2、向服务器发送服务请求报文，等待并接收应答；继续提出请求……

3、请求结束后关闭通信通道并终止。

二、实现网络通信的基本函数

为了更好说明套接字编程原理，给出几个基本的套接字，在以后的篇幅中会给出更详细的使用说明。

1、创建套接字—socket()

功能：创建一个新的套接字

格式：SOCKETsocket(intaf,inttype,intprocotol);

参数：af:通信发生的区域

type:要建立的套接字类型

procotol:使用的特定协议

2、指定本地地址—bind()

功能：将套接字地址与所创建的套接字号联系起来。

格式：intbind(SOCKETs,conststructsockaddr*name,intnamelen);

参数：s:是由socket()调用返回的并且未作连接的套接字描述符（套接字号）。

其它：没有错误，bind()返回0，否则SOCKET_ERROR。

地址结构说明：

structsockaddr_in

{

shortsin_family;//AF_INET

u_shortsin_port;//16位端口号，网络字节顺序

structin_addrsin_addr;//32位IP地址，网络字节顺序

charsin_zero[8];//保留

}

3、建立套接字连接——connect()和accept()

功能：共同完成连接工作

格式：intconnect(SOCKETs,conststructsockaddr*name,intnamelen);//参数name是目标主机的地址

SOCKETaccept(SOCKETs,structsockaddr*name,int*addrlen);

//参数name代表是客户端的地址信息

4、监听连接——listen()

功能：用于面向连接服务器，表明它愿意接收连接。

格式：intFARlisten(SOCKETs,intbacklog);

5、数据传输——send()与recv()

功能：数据的发送与接收

格式：intsend(SOCKETs,constchar*buf,intlen,intflags);

intrecv(SOCKETs,constchar*buf,intlen,intflags);

参数：buf:指向存有传输数据的缓冲区的指针。6、多路复用——select()

功能：用来检测一个或多个套接字状态。

格式：intPASCALFARselect(intnfds,fd_set*readfds,fd_set*writefds,

fd_set*exceptfds,conststructtimeval*timeout);

参数：readfds:指向要做读检测的指针

writefds:指向要做写检测的指针

exceptfds:指向要检测是否出错的指针

timeout:最大等待时间7、关闭套接字——closesocket()

功能：关闭套接字s

格式：BOOLPASCALFARclosesocket(SOCKETs);三、典型通信过程图

3.1面向连接的套接字的系统调用时序图

3.2无连接协议的套接字调用时序图

//注：非连接通信收发数据的函数分别为sendto()和recvfrom()

3.3面向连接的应用程序流程图

四、具体实例客户端通信典型代码：voidCtsclientDlg::OnBnClickedOk()

{//TODO:在此添加控件通知处理程序代码

WORDwVersionRequested;

WSADATAwsaData;

interr;

intnScokErr;

wVersionRequested=MAKEWORD(1,1);

//生成版本号1.1

err=WSAStartup(wVersionRequested,&wsaData);

if(err!=0)

{

MessageBox("找不到合适的Dll文件","错误",MB_OK);

return;

}

SOCKETsClientSock;

sockaddr_inaddr;

intnSockErr;

//创建套接字

sClientSock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

sockaddr_inServAddr;

ServAddr.sin_family=AF_INET;

ServAddr.sin_port=htons(6000);

ServAddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("52");

//连接到服务器

if(connect(sClientSock,(structsockaddr*)&ServAddr,sizeof(ServAddr))==SOCKET_ERROR)

{

nScokErr=WSAGetLastError();

MessageBox("连接错误！","错误",MB_OK);

}

MessageBox("连接成功！","成功",MB_OK);

Sleep(3000);

charFAR*buf;

buf="1234567890123456";

send(sClientSock,buf,16,0);

closesocket(sClientSock);

OnOK();

}服务器端源码WORDwVersion=MAKEWORD(2,0);

WSADATAwsData;

intnResult=WSAStartup(wVersion,&wsData);

if(nResult!=0)

{

MessageBox("版本不对","ok",MB_OK);

return;

}

SOCKETsock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_IP);

if(sock==INVALID_SOCKET)

{

MessageBox("sockererr","err",MB_OK);

return;

}

sockaddr_inaddr;

addr.sin_family=AF_INET;

addr.sin_port=htons(6000);//保证字节顺序

addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("52");

nResult=bind(sock,(sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr));

if(nResult==SOCKET_ERROR)

{

MessageBox("绑定套接字时出错","错误",MB_OK);

return;

}

nResult=listen(sock,5);//最多5个连接

if(nResult==SOCKET_ERROR)

{

MessageBox("listenerr","错误",MB_OK);

return;

}

intlen;

sockaddr_inaddrclient;

SOCKETs_d=accept(sock,(sockaddr*)&addrclient,&(len=sizeof(sockaddr)));

if(s_d==INVALID_SOCKET)

{

MessageBox("accepterr","错误",MB_OK);

return;

}

charmess[1000];

nResult=recv(s_d,mess,1000,0);

if(nResult==SOCKET_ERROR)

{

intt=WSAGetLastError();

MessageBox("rexverr","错误",MB_OK);

return;

}

MessageBox("rexvok","ok",MB_OK);一、简单的TCP服务器·首先，使用VC++应用程序向导来创建一个Win32consoleapplication。

·选择addsupportforMFC选项。

·打开stdafx.h文件，并添加这一行：#include<winsock2.h>。

·选择Project-Settings-Link，并在库模块列表中加入ws2_32.lib。main函数int_tmain(intargc,TCHAR*argv[],TCHAR*envp[])

{

intnRetCode=0;

cout<<"PressESCAPEtoterminateprogram\r\n";

AfxBeginThread(ServerThread,0);

while(_getch()!=27);

returnnRetCode;

}在main()中所做的是开启一个线程，然后对一个_getch()调用进行循环。_getch()仅仅是等待一个键的按下，并返回这个读入字符的ASCII值。我们一直循环，直到返回27这个值为止——既然27是ESCAPE键的ASCII码。你可能想知道的是，即使我们按下了ESCAPE，我们开启的线程也还会是活动的状态。不用为这些事情担心，因为当main()返回的时候，进程就会被终止，主线程开启的线程也会被突然终止。ServerThread函数现在所要做的事情就是把ServerThread函数列出来。UINT

ServerThread(LPVOIDpParam)

{

cout<<"StartingupTCPserver\r\n";

//SOCKET其实是unsignedint的一个typedef。

//在Unix中，套接字句柄就像文件句柄一样，都是unsignedint。

//既然在Windows下这些不是真的，那么我们就定义了一种新的数据类型，名为SOCKET。

SOCKETserver;

//WSADATA是一个struct，WSAStartup的调用将会填充之。

WSADATAwsaData;

//sockaddr_in为TCP/IP套接字指定了套接字的地址。

//其它的协议都使用相似的结构。

sockaddr_inlocal;

//WSAStartup为程序调用WinSock进行了初始化。

//第一个参数指定了程序允许使用的WinSock规范的最高版本。

intwsaret=WSAStartup(0x101,&wsaData);

//如果成功，WSAStartup返回零。

//如果失败，我们就退出。

if(wsaret!=0)

{

return0;

}

//现在我们来为sockaddr_in结构赋值。

local.sin_family=AF_INET;//地址族

local.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;//网际IP地址

local.sin_port=htons((u_short)20248);//使用的端口

//由socket函数创建我们的SOCKET。

server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

//如果socket()函数失败，我们就退出。

if(server==INVALID_SOCKET)

{

return0;

}

//bind将我们刚创建的套接字和sockaddr_in结构联系起来。

//它主要使用本地地址及一个特定的端口来连接套接字。

//如果它返回非零值，就表示出现错误。

if(bind(server,(sockaddr*)&local,sizeof(local))!=0)

{

return0;

}

//listen命令套接字监听来自客户端的连接。

//第二个参数是最大连接数。

if(listen(server,10)!=0)

{

return0;

}

//我们需要一些变量来保存客户端的套接字，因此我们在此声明之。

SOCKETclient;

sockaddr_infrom;

intfromlen=sizeof(from);

while(true)//无限循环

{

chartemp[512];

//accept()将会接收即将到来的客户端连接。

client=accept(server,

(structsockaddr*)&from,&fromlen);