Internet 服务端口测试程序的设计与实现.docx

Internet 服 务 端 口 测 试 程 序 的 设 计 与 实 现 - 一、 程 序 的 实 用 背 景 - 上 网 的 朋 友 越 来 越 多， 遇 到 的 问 题 也 越 来 越 多， 最 常 见 的 就 是 关 于 域 名 服 务 器（DNS）、 邮 件 服 务（SMTP） 和POP3 的 配 置 问 题。 例 如， 选 用 哪 一 个DNS，33 还 是43 ？ 记 不 清ISP 的 邮 件 服 务 器 和 域 名 服 务 器 的IP 地 址，43 还 是245 ？ - 另 外 一 个 问 题 就 是， 我 们 在 下 载 文 件 的 时 候， 往 往 面 临 从 多 个 不 同 主 机 下 载 的 选 择（ 象sunsite 有 数 十 个 镜 像 站 点）。 那 么， 选 择 哪 一 个 站 点 进 行 下 载 是 最 快 的 呢 ？ - 笔 者 为 此 编 写 了 一 个 应 用 程 序， 试 图 对Internet 的 常 用 的 网 络 通 信 端 口（ 如Web、Email、FTP 等） 进 行 连 接 测 试， 获 得 服 务 端 口 的 状 态 和 响 应 时 间 指 标， 从 而 为 我 们 更 有 效 的 使 用Internet 提 供 准 确 的 参 考 数 据。 笔 者 为 该 程 序 命 名 为Tester（ 测 试 者）， 从 后 面 叙 述 不 难 发 现，Tester 还 可 以 作 为 简 单 的Internet 系 统 性 能 测 试 工 具 来 使 用。 - 虽 然Tester 也 涉 及 了 其 它 的 编 程 方 法， 但 就 总 体 而 言，Tester 属 于Socket 应 用 程 序。 所 以 我 们 先 从Socket 编 程 的 模 型 入 手， 介 绍Tester 程 序 的 设 计 与 实 现。 - 二、 Socket 编 程 模 型 - Socket 是 网 络 通 信 的 一 个 端 点。 我 们 知 道， 网 络 通 信 通 常 指 两 台 主 机 或 两 个 进 程， 通 过 网 络 传 递 它 们 之 间 的 数 据， 这 样 的 过 程 可 以 理 解 为 网 络 的 一 次 对 话（Session）。 网 络 对 话 的 每 一 端 就 成 为 网 络 通 信 的 端 点， 即 网 络 通 信 实 体 的 最 小 单 位。 当 使 用Socket 接 口 对 网 络 通 信 编 程 时，Socket 是 网 络 通 信 过 程 中 端 点 的 抽 象 表 示。 大 多 数 网 络 通 信 采 用 客 户/ 服 务 器 模 型， 客 户/ 服 务 器 模 型 按 照 端 点 的 工 作 性 质 来 区 分 通 信 双 方 的 端 点。 例 如， 客 户/ 服 务 器 模 型 将 启 动 网 络 服 务 请 求 的 端 点 视 作 客 户 进 程 或 客 户 程 序； 对 客 户 请 求 作 出 响 应 的 端 点 是 服 务 器 进 程 或 服 务 器 程 序。 - 为 了 进 行 网 络 通 信， 程 序 在 网 络 的 对 话 的 每 一 端 都 需 要 一 个Socket， 即 客 户 端 的Socket 和 服 务 器 端 的Socket。 两 个Socket 之 间 的 连 接 可 以 是 面 向 连 接 的 也 可 以 是 无 连 接 的。 虽 然 从 目 前 看，Socket 编 程 已 经 不 再 局 限 于UNIX 系 统， 但 是Socket 接 口 在 网 络 通 信 时 仍 然 使 用UNIX 系 统I/O 概 念，Socket 接 口 模 型 仍 然 采 用Open-Read-Write-Close 方 式。 Socket 编 程 的 包 括 几 个 主 要 步 骤： - 1、 建 立Socket； - 2、 配 置Socket； - 3、 通 过Socket 发 送 数 据； - 4、 通 过Socket 接 收 数 据； - 5、 关 闭Socket。 - 三、 CSocket 编 程 模 型 - 对 于 网 络 通 信 编 程 的 初 学 者 来 说， 直 接 使 用 上 述 的socket 模 型 会 感 觉 困 难 和 复 杂。Visual C+ 的MFC（ 基 础 类 库） 提 供 了 一 些 封 装 好 的 对 象 可 供 使 用， 这 些 对 象 的 概 念 相 对 简 单， 编 程 相 对 容 易。Tester 程 序 就 是 使 用MFC 的 几 个 与socket 相 关 的 类 来 实 现 的。 - 在 服 务 器Socket 和 客 户Socket 之 间 建 立 通 信 的 过 程 如 下 文 所 述。 - 1、 创 建CSocket 对 象。 - 2、 使 用 该 对 象 产 生SOCKET 句 柄。 - 3、 如 果socket 是 客 户， 调 用CAsyncSocket:Connect， 连 接 本 地 的Socket 和 服 务 器Socket； - 如 果socket 是 服 务 器， 调 用CAsyncSocket:Listen， 开 始 侦 听 从 客 户 端 来 的 访 问 请 求， 如 果 收 到 请 求， 调 用CAsyncSocket:Accept 进 行 接 收 处 理。 - 4、 建 立CSocketFile 对 象， 并 且 使 该 对 象 与CSocket 对 象 具 备 一 定 的 联 系； - 5、 建 立CArchive 对 象， 以 便 实 现 卸 装（ 接 收） 数 据 和 存 储（ 发 送） 数 据 的 目 的。 当 然， 该CArchive 对 象 应 该 与 前 面 的CSocketFile 对 象 建 立 联 系； - 6、 使 用CArchive 对 象 在 客 户 和 服 务 器socket 之 间 传 递 数 据， 从 而 实 现 服 务 器socket 和 客 户 机socket 之 间 的 通 信。 值 得 注 意 的 是， 一 个 给 定 的CArchive 对 象 只 能 在 单 一 的 方 向 上 传 递 数 据： 或 者 接 收 或 者 发 送。 一 般 情 况 下， 可 能 需 要 两 个CArchive 对 象 来 实 现 数 据 的 双 向 传 递。 - 7、 解 析archive、socket file、socket 对 象。 - 四、 程 序 的 实 现 - 简 单 地 讲， 对 于 程 序 的 实 现， 笔 者 主 要 考 虑 了 三 部 分 的 内 容：Socket、 时 钟 以 及 界 面。 - Socket（ 网 络 通 信 实 体） - Tester 作 为 一 个 客 户 端 的socket 通 信 程 序， 包 括TestSocket（Csocket 派 生 类）、TestSocketFile（CSocketFile 派 生 类） 和TestArchiveIn、TestArchiveOut（CArchive 派 生 类） 等。 这 些 对 象 的 建 立 和 使 用 与 上 述 的CSocket 编 程 模 型 相 同。 - 时 钟（ 用 于 测 试 网 络 上Internet 服 务 端 口 的 响 应 时 间） - Tester 在Socket 连 接 建 立 的 前 后 分 别 调 用clock 系 统 函 数， 从 而 可 以 利 用 二 者 的 相 对 差 别 获 得 绝 对 时 间 参 数。clock 函 数 可 以 获 得 某 一 系 统 调 用 过 程 所 耗 费 的 时 间。clock 函 数 的 返 回 值 是 处 理 器 的 计 时 单 位 次 数。Tester 的 时 间 单 位 是 毫 秒。 ./ 其 它 代 码clock_t start = clock();if (m_pSocket- Connect(lpszAddress, nPort)clock_t end = clock();./ 其 它 代 码 elseclock_t end = clock();./ 其 它 代 码./ 其 它 程 序 段- 从 程 序 中 可 以 看 出，Tester 记 录 的 响 应 时 间， 是 指 处 理 器 在 整 个 网 络 通 信 的 连 接 建 立 过 程 中 的 响 应 时 间。 这 一 结 果 和 网 络 状 况、 服 务 器 端 的 响 应 时 间、 本 地 系 统 的 性 能 均 有 关 系。 实 际 上， 网 络 用 户 在 实 际 应 用 过 程 中 真 正 的 时 间 延 迟， 就 是 上 述 各 个 因 素 的 总 和。 另 外，Tester 的 响 应 时 间 结 果 是10 次 测 试 的 平 均 数。 所 以，Tester 测 试 的 是 整 个 网 络 应 用 的 响 应 时 间， 是 综 合 的 指 标。 - 界 面（ 与 程 序 使 用 者 进 行 交 互， 指 令 的 输 入 和 结 果 的 输 出） - 1、 输 入 部 分 - Tester 使 用 了 对 话 框 对 象：SetupDlg:CDialog， 在 对 话 框 中， 使 用Check、Edit 等 控 制 件， 并 且 通 过 这 些 控 制 向 程 序 传 递 使 用 者 所 指 示 的 测 试 信 息。 - 2、 输 出 部 分 - Tester 是 单 文 档 界 面（SDI） 的 应 用 程 序。 窗 口 风 格 见 下 面 程 序 段： ./ 其 它 代 码CEditView:PreCreateWindow(cs);cs.style = AFX_WS_DEFAULT_VIEW | WS_VSCROLL | ES_AUTOHSCROLL |ES_AUTOVSCROLL | ES_MULTILINE | ES_NOHIDESEL | ES_READONLY;./ 其 它 代 码- 利 用Tester 的 菜 单 功 能 可 以 把 每 次 的 测 试 结 果 存 为 纯 文 本 格 式 的 文 件。 - 五、 程 序 的 应 用 举 例 - Tester 对 于 熟 悉Internet 应 用 的 使 用 者 来 说， 界 面 一 目 了 然， 操 作 十 分 简 单。 首 先， 使 用 者 根 据 测 试 需 要 填 写 参 数 设 置 对 话 框； 确 认 后， 由Tester 程 序 自 动 执 行 测 试 工 作， 并 将 测 试 结 果 显 示 于Tester 窗 口 中。 同 时， 用 户 也 可 以 将 测 试 结 果 存 为 文 本 文 件。 - Tester 的 用 户 可 以 自 定 义 一 些 服 务 端 口 进 行 测 试（ 例 如， 对 话 框 中 没 有 列 出 的Gopher 等Internet 服 务）。 当 然， 在 这 种 情 况 下， 用 户 必 须 知 道 被 测 试 的 服 务 的Socket 端 口 号。 - 下 面 给 出 几 个 测 试 结 果 文 件， 仅 供 参 考（ 笔 者 经 由2631 拨 号 上 网 进 行 测 试）。 被 测 主 机：163.net 测 试 时 间：10:37, June 09, 1998 Internet 服 务 状 态 响 应 时 间(ms) - FTP OFF SMTP ON 2030 DNS OFF POP3 ON 1050 HTTP ON 380 被 测 主 机： 测 试 时 间：10:38, June 09, 1998 Internet 服 务 状 态 响 应 时 间(ms) - FTP OFF SMTP ON 3670 POP3 ON 720 HTTP OFF 被 测 主 机： 测 试 时 间：10:38, June 09, 1998 Internet 服 务 状 态 响 应 时 间(ms) - FTP OFF TELNET OFF SMTP OFF DNS OFF