类和基类以及成员。
4)File Outline--对于所选的文件,列出文件中的类、函数和数据成员,同时还显示它们定义的位置和使用位置。
下面请看运行中的Visual C++ 6.0。
2.2 Socket 编程原理
2.2.1 进程通信
进程通信的概念最初来源于单机系统。由于每个进程都在自己的地址范围内运行,为保证两个相互通信的进程之间既互不干扰又协调一致工作,操作系统为进程通信提供了相应设施,如UNIX BSD中的管道(pipe)、命名管道(named pipe)和软中断信号(signal)[5],UNIX system V的消息(message)、共享存储区(shared memory)和信号量(semaphore)等,但都仅限于用在本机进程之间通信。网间进程通信要解决的是不同主机进程间的相互通信问题(可把同机进程通信看作是其中的特例)。为此,首先要解决的是网间进程标识问题。同一主机上,不同进程可用进程号(process ID)唯一标识。但在网络环境下,各主机独立分配的进程号不能唯一标识该进程。例如,主机A赋于某进程号5,在B机中也可以存在5号进程,因此,"5号进程"这句话就没有意义了。 其次,操作系统支持的网络协议众多,不同协议的工作方式不同,地址格式也不同。因此,网间进程通信还要解决多重协议的识别问题。
为了解决上述问题,TCP/IP[5]协议引入了下列几个概念。
端口: 网络中可以被命名和寻址的通信端口,是操作系统可分配的一种资源。 按照OSI[5]七层协议的描述,传输层与网络层在功能上的最大区别是传输层提供进程通信能力。从这个意义上讲,网络通信的最终地址就不仅仅是主机地址了,还包括可以描述进程的某种标识符。为此,TCP/IP协议提出了协议端口(protocol port,简称端口)的概念,用于标识通信的进程。 端口是一种抽象的软件结构(包括一些数据结构和I/O缓冲区)。应用程序(即进程)通过系统调用与某端口建立连接(binding)后,传输层传给该端口的数据都被相应进程所接收,相应进程发给传输层的数据都通过该端口输出。在TCP/IP协议的实现中,端口作为类似于一般的I/O操作,进程获取一个端口,相当于获取本地唯一的I/O文件,可以用一般的读写原语访问。 类似于文件描述符,每个端口都拥有一个叫端口号(port number)的整数型标识符,用于区别不同端口。由于TCP/IP传输层的两个协议TCP和UDP是完全独立的两个软件模块,因此各自的端口号也相互独立,如TCP有一个255号端口,UDP也可以有一个255号端口,二者并不冲突。 端口号的分配是一个重要问题。有两种基本分配方式:第一种叫全局分配,这是一种集中控制方式,由一个公认的中央机构根据用户需要进行统一分配,并将结果公布于众。第二种是本地分配,又称动态连接,即进程需要访问传输层服务时,向本地操作系统提出申请,操作系统返回一个本地唯一的端口号,进程再通过合适的系统调用将自己与该端口号联系起来(绑扎)。TCP/IP端口号的分配中综合了上述两种方式。TCP/IP将端口号分为两部分,少量的作为保留端口,以全局方式分配给服务进程。因此,每一个标准服务器都拥有一个全局公认的端口(即周知口,well-known port),即使在同机器上,其端口号也相同。剩余的为自由端口,以本地方式进行分配。TCP和UDP均规定,小于256的端口号才能作保留端口。
地址 :网络通信中通信的两个进程分别在不同的机器上。在互连网络中,两台机器可能是不同的网络,这些网络通过网络互连设备(网关,网桥,路由器等)连接。因此需要三级寻址:
1)某一主机可与多个网络相连,必须指定一特定网络地址;
2) 网络上每一台主机应有其唯一的地址;
3 )每一主机上的每一进程应有在该主机上的唯一标识符。
通常主机地址由网络ID和主机ID组成,在TCP/IP协议中用32位整数值表示;TCP和UDP均使用16位端口号标识用户进程。
网络字节顺序: 不同的计算机存放多字节值的顺序不同,有的机器在起始地址存放低位字节(低价先存),有的存高位字节(高价先存)。为保证数据的正确性,在网络协议中须指定网络字节顺序。TCP/IP协议使用16位整数和32位整数的高价先存格式,它们均含在协议头文件中。
连接:两个进程间的通信链路称为连接。连接在内部表现为一些缓冲区和一组协议机制,在外部表现出比无连接高的可靠性。
半相关: 综上所述,网络中用一个三元组可以在全局唯一标志一个进程: (协议,本地地址,本地端口号) 这样一个三元组,叫做一个半相关(half-association),它指定连接的每半部分。
全相关: 一个完整的网间进程通信需要由两个进程组成,并且只能使用同一种高层协议。也就是说,不可能通信的一端用TCP协议,而另一端用UDP协议。因此一个完整的网间通信需要一个五元组来标识: (协议,本地地址,本地端口号,远地地址,远地端口号) 这样一个五元组,叫做一个相关(association),即两个协议相同的半相关才能组合成一个合适的相关,或完全指定组成一连接。
2.2.2 服务方式
在网络分层结构中,各层之间是严格单向依赖的,各层次的分工和协作集中体现在各层之间的界面上。"服务"[5]是描述各层之间关系的抽象概念,即网络中各层向紧邻上层提供的一组操作。下层是服务提供者,上层是请求服务的用户。服务的表现形式是原语(primitive),如系统调用或库函数。系统调用是操作系统内核向网络应用程序或高层协议提供的服务原语。网络中的n层总要向n+1层提供比n-1层更完备的服务,否则n层就没有存在的价值。 在OSI的术语中,网络层及其以下各层又称为通信子网,只提供点到点通信,没有程序或进程的概念。而传输层实现的是"端到端"通信,引进网间进程通信概念,同时也要解决差错控制,流量控制,数据排序(报文排序),连接管理等问题,为此提供不同的服务方式: 面向连接(虚电路)或无连接。 面向连接服务是电话系统服务模式的抽象,即每一次完整的数据传输都要经过建立连接,使用连接,终止连接的过程。在数据传输过程中,各数据分组不携带目的地址,而使用连接(connectID)。本质上,连接是一个管道,收发数据不但顺序一致,而且内容相同。TCP协议提供面向连接的虚电路。 无连接服务是邮政系统服务的抽象,每个分组都携带完整的目的地址,各分组在系统中独立传送。无连接服务不能保证分组的先后顺序,不进行分组出错的恢复与重传,不保证传输的可靠性。UDP协议提供无连接的数据报服务。
顺序: 在网络传输中,两个连续报文在端-端通信中可能经过不同路径,这样到达目的地时的顺序可能会与发送时不同。"顺序"是指接收数据顺序与发送数据顺序相同。TCP协议提供这项服务。
差错控制 :保证应用程序接收的数据无差错的一种机制。检查差错的方法一般是采用检验和检查(Checksum)的方法。而保证传送无差错的方法是双方采用确认应答技术。TCP协议提供这项服务。
流控制:在数据传输过程中控制数据传输速率的一种机制,以保证数据不被丢失。TCP协议提供这项服务。
字节流: 字节流方式指的是仅把传输中的报文看作是一个字节序列,不提供数据流的任何边界。TCP协议提供字节流服务。
报文: 接收方要保存发送方的报文边界。UDP协议提供报文服务。
全双工/半双工 :端-端间数据同时以两个方向/一个方向传送。
缓存/带外数据: 在字节流服务中,由于没有报文边界,用户进程在某一时刻可以读或写任意数量的字节。为保证传输正确或采用有流控制的协议时,都要进行缓存。但对某些特殊的需求,如交互式应用程序,又会要求取消这种
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