第十章 TCP_IP和網(wǎng)絡(luò)通信

1、1第第1010章章TCP/IPTCP/IP和網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)通信2網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識n以太網(wǎng)的最底層是硬件層，稱為介質(zhì)訪問控制(Media Access Control，MAC)層n硬件層之上是IP( Internet Protocol，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議)層 ，與MAC 層相似，IP層有它自已的尋址方式使用IP地址。n IP層之上是TCP層(或者UDP層)。這層距離網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序非常近，要做的事情很多nTCP為尋址增加了最后一個限制端口號nTCP層之上是網(wǎng)絡(luò)軟件3以太網(wǎng)接口堆棧以太網(wǎng)接口堆棧4服務(wù)器服務(wù)器/客戶機模型客戶機模型nTCPTCPIPIP是面向連接的協(xié)議是面向連接的協(xié)議 n客戶是發(fā)出請求方，服務(wù)器響應(yīng)

2、它們客戶是發(fā)出請求方，服務(wù)器響應(yīng)它們n服務(wù)器通常是等待客戶連接服務(wù)器通常是等待客戶連接, , 這叫做監(jiān)聽這叫做監(jiān)聽(listening)(listening)，n服務(wù)器和客戶方都需要使用服務(wù)器和客戶方都需要使用IPIP地址和端口號，但是服地址和端口號，但是服務(wù)器的務(wù)器的IPIP地址和端口號通常是固定的地址和端口號通常是固定的nWWWWWW的標(biāo)準端口號是的標(biāo)準端口號是 80(80(使用使用HTTPHTTP協(xié)議）協(xié)議）n工作在軟件層的幾個協(xié)議，如工作在軟件層的幾個協(xié)議，如HTTPHTTP、FTPFTP、POP3POP3、SMTPSMTP等，大多數(shù)是以服務(wù)器等，大多數(shù)是以服務(wù)器/ /客戶機方式工作的

3、。客戶機方式工作的。n例如，客戶產(chǎn)生請求，服務(wù)器響應(yīng)。請求和響應(yīng)數(shù)據(jù)例如，客戶產(chǎn)生請求，服務(wù)器響應(yīng)。請求和響應(yīng)數(shù)據(jù)的準確格式由這些協(xié)議定義。的準確格式由這些協(xié)議定義。5Winsock Interfacen套接字（Socket）通訊雙方要建立連接，連接的終端是套接字（接口）服務(wù)器和客戶端都有相應(yīng)的套接字，與IP地址及端口號相關(guān)聯(lián)n所有Winsock函數(shù)都是在套接字上操作連接的兩端都要使用一個套接字，且與平臺無關(guān)（Windows系統(tǒng)與Unix系統(tǒng)可通過套接字相連）n套接字有兩類：n流套接字（SOCK_STREAM）n數(shù)據(jù)報套接字（SOCK_DGRAM）n流套接字是TCP協(xié)議類，是可靠連接的；數(shù)據(jù)報

4、套接字是使用UPD為下層協(xié)議，是無連接的6Winsock 的尋址方式及字節(jié)順序n尋址方式：TCP/IP使用IP地址和端口號來指定地址，使用如下結(jié)構(gòu)：n 描述32位IP地址的in_addr結(jié)構(gòu)：struct union structu_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4;S_un_b; structu_short s_w1,s_w2;S_un_w； u_long S_addr; S_un;Struct sockaddr u_short sa_family; char sa_data14;n TCP/IP版本Struct sockaddr_in short sin_family; u

5、_short sin_port; struct in_adr sin_addr; char sin_zero8;7Winsock 的尋址方式及字節(jié)順序n字節(jié)順序8Winsock 的尋址方式及字節(jié)順序n使用舉例9Winsock編程流程nWinsock庫的裝入與初始化及釋放10Winsock編程流程n套接字的創(chuàng)建與關(guān)閉11Winsock編程流程n綁定套接字到指定的IP地址及端口號12Winsock編程流程n設(shè)置套接字進入監(jiān)聽狀態(tài)13Winsock編程流程n接受連接請求14Winsock編程流程n收發(fā)數(shù)據(jù)15Winsock編程流程n應(yīng)用舉例16 Internet Internet應(yīng)用程序開發(fā)的幾種類

6、型應(yīng)用程序開發(fā)的幾種類型 使用使用WinInetWinInet類開發(fā)類開發(fā)InternetInternet應(yīng)用程序：應(yīng)用程序：WinInetWinInet類類支持支持HTTPHTTP、FTPFTP和和GopherGopher等標(biāo)準的協(xié)議等標(biāo)準的協(xié)議 使用使用Windows SocketWindows Socket開發(fā)開發(fā)InternetInternet應(yīng)用程序：應(yīng)用程序：WinsockWinsock標(biāo)準定義了一個標(biāo)準定義了一個DLLDLL接口來連接接口來連接InternetInternet，MFCMFC使用使用CAsyncSocketCAsyncSocket和和CSocketCSocket類對

7、接口進行了封類對接口進行了封裝。裝。使用消息收發(fā)使用消息收發(fā)API(MAPIAPI(MAPI：Message API) Message API) 開發(fā)開發(fā)InternetInternet應(yīng)用程序應(yīng)用程序：使用使用MAPIMAPI可以很方便的向其他可以很方便的向其他應(yīng)用程序發(fā)送電子郵件、語音郵件或傳真等功能應(yīng)用程序發(fā)送電子郵件、語音郵件或傳真等功能 17面向連接的流方式調(diào)用過程Server調(diào)用調(diào)用WSAStartup( )初始化初始化Winsock調(diào)用調(diào)用socket( )創(chuàng)建一個監(jiān)聽創(chuàng)建一個監(jiān)聽Socket調(diào)用調(diào)用bind( )為監(jiān)聽為監(jiān)聽Socket指定通訊對象指定通訊對象調(diào)用調(diào)用liste

8、n( )設(shè)置等待連接狀態(tài)設(shè)置等待連接狀態(tài)調(diào)用調(diào)用accept( )接收連接并生成會話接收連接并生成會話socket調(diào)用調(diào)用send和和recv進行對話進行對話Closesocket( )關(guān)閉關(guān)閉socket18Client調(diào)用調(diào)用WSAStartup( )初始化初始化Winsock調(diào)用調(diào)用socket( )創(chuàng)建一個會話創(chuàng)建一個會話Socket調(diào)用調(diào)用connect( )和和server端連接端連接調(diào)用調(diào)用send和和recv進行對話進行對話Closesocket( )關(guān)閉關(guān)閉socket面向連接TCP/IP的流方式調(diào)用過程19面向無連接UPD的數(shù)據(jù)報調(diào)用過程調(diào)用調(diào)用WSAStartup( )初

9、始初始化化Winsock調(diào)用調(diào)用socket( )創(chuàng)建一個會創(chuàng)建一個會話話Socket調(diào)用調(diào)用sendto和和recvfrom進進行通訊行通訊Closesocket( )關(guān)閉關(guān)閉socket調(diào)用調(diào)用WSAStartup( )初始初始化化Winsock調(diào)用調(diào)用socket( )創(chuàng)建一個會創(chuàng)建一個會話話Socket調(diào)用調(diào)用sendto和和recvfrom進進行對話通訊行對話通訊Closesocket( )關(guān)閉關(guān)閉socket20 WinSockWinSock編程編程隱藏協(xié)議細節(jié)，簡化編程：隱藏協(xié)議細節(jié)，簡化編程：可不必深入了解協(xié)議，而使用可不必深入了解協(xié)議，而使用WinSocketWinSocke

10、t編程，需理解網(wǎng)絡(luò)通信及協(xié)議基本原理編程，需理解網(wǎng)絡(luò)通信及協(xié)議基本原理 熟悉的編程接口：熟悉的編程接口：WinInet APIWinInet API函數(shù)和很多函數(shù)和很多WinAPIWinAPI函數(shù)很相似，函數(shù)很相似，這對有編程經(jīng)驗的程序員來說是很方便的。這對有編程經(jīng)驗的程序員來說是很方便的。穩(wěn)定性好，不要求程序與底層直接聯(lián)系穩(wěn)定性好，不要求程序與底層直接聯(lián)系：WinInetWinInet隱藏了協(xié)議隱藏了協(xié)議的具體細節(jié)，使得程序不必直接使用各種協(xié)議的具體細節(jié)，使得程序不必直接使用各種協(xié)議支持數(shù)據(jù)緩存：支持數(shù)據(jù)緩存：WinInetWinInet函數(shù)為所有的協(xié)議提供緩存能力，程函數(shù)為所有的協(xié)議提供緩

11、存能力，程序員只需關(guān)心數(shù)據(jù)而不用去管理數(shù)據(jù)緩存序員只需關(guān)心數(shù)據(jù)而不用去管理數(shù)據(jù)緩存 支持多線程：支持多線程：由于由于WinInetWinInet函數(shù)在內(nèi)部處理多線程的并發(fā)問題，函數(shù)在內(nèi)部處理多線程的并發(fā)問題，因此因此WinInetWinInet函數(shù)支持多線程，在多線程中可以調(diào)用各種函數(shù)支持多線程，在多線程中可以調(diào)用各種WinInetWinInet函數(shù)而不用擔(dān)心發(fā)生問題或死鎖函數(shù)而不用擔(dān)心發(fā)生問題或死鎖 21 WinInet WinInet類介紹類介紹 WinInetWinInet類是一個總稱，分為四組類是一個總稱，分為四組nCInternetSessionCInternetSession類類n

12、CInternetConnection (CInternetConnection (連接類連接類) )nCFileFindCFileFind類類(Internet(Internet文件查找類文件查找類) )nCInternetFileCInternetFile類和類和CGopherLocatorCGopherLocator類類 22CInternetSessionCInternetSession類類 nCInternetSessionCInternetSession類直接繼承自類直接繼承自CObjectCObject類類n類用來建立與某個類用來建立與某個InternetInternet服務(wù)器的

13、會話。服務(wù)器的會話。n可以向代理服務(wù)器描述連接可以向代理服務(wù)器描述連接n如果應(yīng)用程序所使用的如果應(yīng)用程序所使用的InternetInternet連接必須保連接必須保持一段時間，則可以在持一段時間，則可以在CWinAppCWinApp類中創(chuàng)建相類中創(chuàng)建相應(yīng)的應(yīng)的CInternetSessionCInternetSession成員成員 23CInternetSessionCInternetSession類成員函數(shù)類成員函數(shù)QueryOption提供一個可能的錯誤檢測判斷提供一個可能的錯誤檢測判斷SetOption設(shè)置設(shè)置Internet會話的選項會話的選項OpenURL設(shè)置設(shè)置URL，并對其進行分

14、析，并對其進行分析GetFtpConnection打開一個打開一個FTP會話并進行連接會話并進行連接GetHttpConnection打開打開HTTP服務(wù)器并進行連接服務(wù)器并進行連接GetGopherConnection 打開打開Gopher服務(wù)器并進行連接服務(wù)器并進行連接EnableStatusCallback 建立異步操作的狀態(tài)回調(diào)建立異步操作的狀態(tài)回調(diào)ServiceTypeFromHandle通過通過Internet句柄返回服務(wù)器類型句柄返回服務(wù)器類型GetContext獲取獲取Internet和應(yīng)用程序會話句柄和應(yīng)用程序會話句柄Close關(guān)閉關(guān)閉Internet連接連接24 CInte

15、rnetConnection CInternetConnection類類 n包括包括CInternetConnectionCInternetConnection類及其派生類類及其派生類CHttpConnectionCHttpConnection、CFtpConnectionCFtpConnection和和CGopherConnectionCGopherConnection類類 n這些類幫助用戶管理與這些類幫助用戶管理與InternetInternet服務(wù)器的連服務(wù)器的連接，同時還提供一些函數(shù)完成和響應(yīng)服務(wù)器接，同時還提供一些函數(shù)完成和響應(yīng)服務(wù)器的通信的通信 25連接類及其派生類連接類及其派生類

16、CInternetConnectionCInternetConnection：用于管理與用于管理與InternetInternet服務(wù)服務(wù)器的連接器的連接CFtpConnectionCFtpConnection：用于管理與用于管理與FTPFTP服務(wù)器的連接，服務(wù)器的連接，可以對服務(wù)器上的文件和目錄進行直接操作可以對服務(wù)器上的文件和目錄進行直接操作CGopherConnectionCGopherConnection：管理與管理與GopherGopher服務(wù)器的連接服務(wù)器的連接CHttpConnectionCHttpConnection：管理與管理與HTTPHTTP服務(wù)器的連接服務(wù)器的連接26 C

17、InternetFile CInternetFile類類 n包括包括CInternetFileCInternetFile類及其派生類類及其派生類CHttpFileCHttpFile、CGopherFileCGopherFile。n這些類實現(xiàn)對遠程系統(tǒng)上的文件的存取工作。這些類實現(xiàn)對遠程系統(tǒng)上的文件的存取工作。n文 件 類 還 包 含文 件 類 還 包 含 C F i l e F i n dC F i l e F i n d 類 及 其 派 生 類類 及 其 派 生 類CFtpFileFindCFtpFileFind、CGopherFileFindCGopherFileFind類。類。CFile

18、FindCFileFind類直接繼承于類直接繼承于CObjectCObject類類n這些類實現(xiàn)對本地和遠程系統(tǒng)上的文件的搜索和這些類實現(xiàn)對本地和遠程系統(tǒng)上的文件的搜索和定位工作。定位工作。 27文件類說明文件類說明CInternetFile:CInternetFile:允許對使用允許對使用InternetInternet協(xié)議的遠程協(xié)議的遠程系統(tǒng)中的文件進行操作系統(tǒng)中的文件進行操作CGopherFile:CGopherFile:為在為在GopherGopher服務(wù)器上進行文件檢索服務(wù)器上進行文件檢索和讀取操作提供支持和讀取操作提供支持CHttpFile:CHttpFile:提供對提供對HTTPH

19、TTP服務(wù)器上的文件進行操作服務(wù)器上的文件進行操作的支持的支持CFindFile:CFindFile:文文件檢索提供支持文文件檢索提供支持CFtpFileFind:CFtpFileFind:為在為在FTPFTP服務(wù)器上進行的文件檢索服務(wù)器上進行的文件檢索操作提供支持操作提供支持CGopherFileFind:CGopherFileFind:為在為在GopherGopher服務(wù)器上進行的文服務(wù)器上進行的文件檢索操作提供支持件檢索操作提供支持28 CGopherLocator類類 在從在從GopherGopher服務(wù)器中獲取信息之前，服務(wù)器中獲取信息之前，必須先獲得該服務(wù)器的定位器，而必須先獲得該

20、服務(wù)器的定位器，而CGopherLocatorCGopherLocator類的主要功能就是從類的主要功能就是從GopherGopher服務(wù)器中得到定位并確定定位服務(wù)器中得到定位并確定定位器的類型。器的類型。29 WinInet WinInet類編程實例類編程實例 【例】利用【例】利用WinInetWinInet類編寫類編寫InternetInternet應(yīng)用程序。在應(yīng)用程序。在URLURL編編輯框中寫入地址，單擊輯框中寫入地址，單擊“Http”Http”、“Ftp”Ftp”或或“Gopher”Gopher”等按鈕可在編輯框中顯示查詢到的相應(yīng)服務(wù)器的信息等按鈕可在編輯框中顯示查詢到的相應(yīng)服務(wù)器的

21、信息 編輯框編輯框1IDC_EDIT_URL編輯框編輯框2IDC_EDIT_RESULT下壓式按鈕下壓式按鈕IDC_BUTTON_HTTP下壓式按鈕下壓式按鈕IDC_ BUTTON _FTP下壓式按鈕下壓式按鈕IDC_ BUTTON _GOPHER下壓式按鈕下壓式按鈕IDCANCEL靜態(tài)文本靜態(tài)文本IDC_STATIC組框組框IDC_STATIC30給界面對象連接接變量給界面對象連接接變量 31單擊單擊InsertInsertNew ClassNew Class菜單，添加新類類名為菜單，添加新類類名為CMyWinInetClassCMyWinInetClass，系統(tǒng)會自動在項目中增加，系統(tǒng)會自

22、動在項目中增加MyWinInetClass.cppMyWinInetClass.cpp和和MyWinInetClass.hMyWinInetClass.h兩個文件兩個文件 給應(yīng)用程序增加一個自定義的類給應(yīng)用程序增加一個自定義的類32 在新加入的類中增加如下三個public的成員函數(shù)，在頭文件MyWinInetClass.h中可看到這些函數(shù)。 CString ConnectFtp(const CString sUrl);/完成連接Ftp功能的函數(shù)CString ConnectHttp(const CString sUrl);/完成連接Http功能的函數(shù)CString ConnectGopher(

23、const CString sUrl);/完成連接Gopher功能的函數(shù)33 為了建立為了建立InternetInternet的會話，新增加的的會話，新增加的CmyWinInetClassCmyWinInetClass類中加入一個類中加入一個privateprivate型成員變量型成員變量m_sessionm_session：CInternetSession m_session;/CInternetSession m_session;/建立建立InternetInternet會話會話 由于在上面定義了一個由于在上面定義了一個CWinInetCWinInet類的對象，所以還需類的對象，所以還需

24、要在要在MyWinInetClass.hMyWinInetClass.h頭文件中加入如下代碼：頭文件中加入如下代碼： #include afxinet.h#include afxinet.h #include wininet.h #include wininet.h34為CMyWinInetClass類添加三個用于連接的成員函數(shù)，它們分別是ConnectFtp、ConnectHttp和ConnectGopher。CString CMyWinInetClass:ConnectFtp(const CString sUrl) CString sResult;/存儲連接信息的字符串 CFtpConne

25、ction *Ftpconnection=NULL; sResult=; sResult=sResult+Trying to connect Ftp sites+sUrl+rn; Ftpconnection=m_session.GetFtpConnection(sUrl); /建立到Ftp服務(wù)器的連接35if(Ftpconnection) sResult=sResult+Connection established.rn; CString sCurDir; Ftpconnection-GetCurrentDirectory(sCurDir);/得到得到FtpFtp服務(wù)器的當(dāng)前目錄服務(wù)器的當(dāng)前目

26、錄 sResult=sResult+current directory is+sCurDir+rn; Ftpconnection-Close();/關(guān)閉連接關(guān)閉連接else sResult=sResult+There are some errors in finding this Ftp sites;return sResult; 36CString CMyWinInetClass:ConnectHttp(const CString sUrl) CString sResult; CInternetFile *hHttpFile=NULL; sResult=; sResult=sResult+T

27、rying to connect Http sites+sUrl+rn; hHttpFile=(CInternetFile *)m_session.OpenURL(sUrl); /得到文件指針得到文件指針 if(hHttpFile) sResult=sResult+Connection established.rn; CString sLine; while(hHttpFile-ReadString(sLine) /讀取讀取HttpHttp服務(wù)器上的內(nèi)容服務(wù)器上的內(nèi)容sResult=sResult+sLine+rn; hHttpFile-Close();/關(guān)閉連接關(guān)閉連接else sResul

28、t=sResult+There are some errors in finding this Http sites;return sResult; 37CString CMyWinInetClass:ConnectGopher(const CString sUrl) CString sResult; CInternetFile *hGopherFile=NULL; sResult=; sResult=sResult+Trying to connect Gopher sites+sUrl+rn; hGopherFile=(CInternetFile *)m_session.OpenURL(sUrl); /得到文件指針得到文件指針if(hGopherFile) sResult=sResult+Connection established.rn; CString sLine; while(hGopherFile-ReadStr