TCP和UDP网络编程教案

1、TCP和UDP网络编程教案TCP和UDP网络编程20XX年3月9日ISO/OSI七层参考模型OSI(Open System Interconnection)参考模型将网络的不同功能划分为7层。通信实体的对等层之间不允许直接通信。各层之间是严格单向依赖。上层使用下层提供的服务 Service user；下层向上层提供服务 Service provider。应用层表示层物理层会话层传输层网络层数据链路层处理网络应用数据表示主机间通信端到端的连接寻址和最短路径介质访问(接入)二进制传输OSI各层所使用的协议 应用层：远程登录协议Telnet、文件传输协议FTP、 超文本传输协议HTTP、域名服务DN

2、S、简单邮件传输协议SMTP、邮局协议POP3等。 传输层：传输控制协议TCP（面向连接的可靠的传输协议）、用户数据报协议UDP（是无连接的，不可靠的传输协议）。 网络层：网际协议IP、Internet互联网控制报文协议ICMP、Internet组管理协议IGMP。数据封装OSI参考模型中，对等层协议之间交换的信息单元统称为协议数据单元(PDU，Protocol Data Unit)。OSI参考模型中每一层都要依靠下一层提供的服务。为了提供服务，下层把上层的PDU作为本层的数据封装，然后加入本层的头部（和尾部）。头部中含有完成数据传输所需的控制信息。这样，数据自上而下递交的过程实际上就是不断封

3、装的过程。到达目的地后自下而上递交的过程就是不断拆封的过程。由此可知，在物理线路上传输的数据，其外面实际上被包封了多层“信封”。但是，某一层只能识别由对等层封装的“信封”，而对于被封装在“信封”内部的数据仅仅是拆封后将其提交给上层，本层不作任何处理。数据数据数据数据协议头对等通信示例“你好你好”“Hello”传真传真中国中国教师教师翻译翻译秘书秘书“Hallo”“Hello”传真传真德国德国教师教师翻译翻译秘书秘书对交谈内容的共识对交谈内容的共识用英语对话用英语对话使用传真通信使用传真通信P3P2P1物理通信线路物理通信线路 对等层实体之间虚拟通信。对等层实体之间虚拟通信。 下层向上层提供服务

4、，实际通信在最底层完成。下层向上层提供服务，实际通信在最底层完成。TCP/IP模型 TCP/IP起源于美国国防部高级研究规划署(DARPA)的一项研究计划实现若干台主机的相互通信。 现在TCP/IP已成为Internet上通信的工业标准。 TCP/IP模型包括4个层次： 应用层 传输层 网络层 网络接口应用层表示层会话层传输层物理层数据链路层网络层OSI参考模型应用层传输层网络接口网络层TCP/IP模型TCP/IP与OSI参考模型的对应关系基于TCP(面向连接)的socket编程服务器端程序：1、创建套接字（socket）。2、将套接字绑定到一个本地地址和端口上（bind）。3、将套接字设为监

5、听模式，准备接收客户请求（listen）。4、等待客户请求到来；当请求到来后，接受连接请求，返回一个新的对应于此次连接的套接字（accept）。5、用返回的套接字和客户端进行通信（send/recv）。6、返回，等待另一客户请求。7、关闭套接字。客户端程序：1、创建套接字（socket）。2、向服务器发出连接请求（connect）。3、和服务器端进行通信（send/recv）。4、关闭套接字。基于UDP(面向无连接)的socket编程服务器端（接收端）程序：1、创建套接字（socket）。2、将套接字绑定到一个本地地址和端口上（bind）。3、等待接收数据（recvfrom）。4、关闭套接字。

6、客户端（发送端）程序：1、创建套接字（socket）。2、向服务器发送数据（sendto）。3、关闭套接字。套接字的类型 流式套接字（SOCK_STREAM）提供面向连接、可靠的数据传输服务，数据无差错、无重复的发送，且按发送顺序接收。 数据报式套接字（SOCK_DGRAM）提供无连接服务。数据包以独立包形式发送，不提供无错保证，数据可能丢失或重复，并且接收顺序混乱。 原始套接字（SOCK_RAW） 原始套接字保存了数据包中的完整IP头，前面两种套接字只能收到用户数据。因此可以通过原始套接字对数据进行分析。Socket相关接口Ioctlsocket 控制套接字的模式，例如FIONBIO，0为阻

7、塞模式，非0为非阻塞模式。 select 常用在recv之前以block或non-block方式检测网络上是否有数据setsockopt 设置套接字的选项，例如发送或接收的socket缓冲区大小getsockopt 获取套接字的选项多线程 创建线程 销毁线程 设置线程优先级 使用Semaphore实现上传或下载的暂停或继续 暂停pause（接口WaitForSingleObject） 继续resume（接口ReleaseSemaphore）互斥量 使用互斥量实现尽可能快上传文件，需要用到缓存。 1） 当一个线程正在写入数据时，其他线程不能写，也不能读。 2） 当一个线程正在读入数据时，其他线程不能写，但能够读。 CreateMutex WaitForSingleObject ReleaseMutex作业内容 描述：用UDP和TCP两种方式，编写C/S结构