TCP/IP Winsock网络编程综述
添加时间: 2006-2-12 3:00:56 作者: VC教程 阅读次数:306 来源: http://d9soft.com
1、快速通信
Winsock的Nagle算法将降低小数据报的发送速度，而系统默认是使用Nagle算法,使用
int setsockopt(
SOCKET s,
int level,
int optname,
const char FAR *optval,
int optlen
);函数关闭它
例子：
SOCKET sConnect;
sConnect=::socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
int bNodelay = 1;
int err;
err = setsockopt(
sConnect,
IPPROTO_TCP,
TCP_NODELAY,
(char *)&bNodelay,
sizoeof(bNodelay));//不采用延时算法
if (err != NO_ERROR)
TRACE ("setsockopt failed for some reason\n");;
2、SOCKET的SegMentSize和收发缓冲
TCPSegMentSize是发送接受时单个数据报的最大长度，系统默认为1460，收发缓冲大小为8192。
在SOCK_STREAM方式下，如果单次发送数据超过1460，系统将分成多个数据报传送，在对方接受到的将是一个数据流，应用程序需要增加断帧的判断。当然可以采用修改注册表的方式改变1460的大小，但MicrcoSoft认为1460是最佳效率的参数，不建议修改。
在工控系统中，建议关闭Nagle算法，每次发送数据小于1460个字节（推荐1400），这样每次发送的是一个完整的数据报，减少对方对数据流的断帧处理。
3、同步方式中减少断网时connect函数的阻塞时间
同步方式中的断网时connect的阻塞时间为20秒左右，可采用gethostbyaddr事先判断到服务主机的路径是否是通的，或者先ping一下对方主机的IP地址。
A、采用gethostbyaddr阻塞时间不管成功与否为4秒左右。
例子：
LONG lPort=3024;
struct sockaddr_in ServerHostAddr;//服务主机地址
ServerHostAddr.sin_family=AF_INET;
ServerHostAddr.sin_port=::htons(u_short(lPort));
ServerHostAddr.sin_addr.s_addr=::inet_addr("192.168.1.3");
HOSTENT* pResult=gethostbyaddr((const char *) &
(ServerHostAddr.sin_addr.s_addr),4,AF_INET);
if(NULL==pResult)
{
int nErrorCode=WSAGetLastError();
TRACE("gethostbyaddr errorcode=%d",nErrorCode);
}
else
{
TRACE("gethostbyaddr %s\n",pResult->h_name);;
}
B、采用PING方式时间约2秒左右
暂略
4、同步方式中解决recv，send阻塞问题
采用select函数解决，在收发前先检查读写可用状态。
A、读
例子：
TIMEVAL tv01 = {0, 1};//1ms钟延迟,实际为0-10毫秒
int nSelectRet;
int nErrorCode;
FD_SET fdr = {1, sConnect};
nSelectRet=::select(0, &fdr, NULL, NULL, &tv01);//检查可读状态
if(SOCKET_ERROR==nSelectRet)
{
nErrorCode=WSAGetLastError();
TRACE("select read status errorcode=%d",nErrorCode);
::closesocket(sConnect);
goto 重新连接（客户方），或服务线程退出（服务方）;
}
if(nSelectRet==0)//超时发生，无可读数据
{
继续查读状态或向对方主动发送
}
else
{
读数据
}
B、写
TIMEVAL tv01 = {0, 1};//1ms钟延迟,实际为9-10毫秒
int nSelectRet;
int nErrorCode;
FD_SET fdw = {1, sConnect};
nSelectRet=::select(0, NULL, NULL,&fdw, &tv01);//检查可写状态
if(SOCKET_ERROR==nSelectRet)
{
nErrorCode=WSAGetLastError();
TRACE("select write status errorcode=%d",nErrorCode);
::closesocket(sConnect);
//goto 重新连接（客户方），或服务线程退出（服务方）;
}
if(nSelectRet==0)//超时发生，缓冲满或网络忙
{
//继续查写状态或查读状态
}
else
{
//发送
}
5、改变TCP收发缓冲区大小
系统默认为8192，利用如下方式可改变。
SOCKET sConnect;
sConnect=::socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
int nrcvbuf=1024*20;
int err=setsockopt(
sConnect,
SOL_SOCKET,
SO_SNDBUF,//写缓冲，读缓冲为SO_RCVBUF
(char *)&nrcvbuf,
sizeof(nrcvbuf));
if (err != NO_ERROR)
{
TRACE("setsockopt Error!\n");
}
在设置缓冲时，检查是否真正设置成功用
int getsockopt(
SOCKET s,
int level,
int optname,
char FAR *optval,
int FAR *optlen
);
6、服务方同一端口多IP地址的bind和listen
在可靠性要求高的应用中，要求使用双网和多网络通道，再服务方很容易实现，用如下方式可建立客户对本机所有IP地址在端口3024下的请求服务。
SOCKET hServerSocket_DS=INVALID_SOCKET;
struct sockaddr_in HostAddr_DS;//服务器主机地址
LONG lPort=3024;
HostAddr_DS.sin_family=AF_INET;
HostAddr_DS.sin_port=::htons(u_short(lPort));
HostAddr_DS.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
hServerSocket_DS=::socket( AF_INET, SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
if(hServerSocket_DS==INVALID_SOCKET)
{
AfxMessageBox("建立数据服务器SOCKET 失败!");
return FALSE;
}
if(SOCKET_ERROR==::bind(hServerSocket_DS,(struct sockaddr *)(&(HostAddr_DS)),sizeof(SOCKADDR)))
{
int nErrorCode=WSAGetLastError ();
TRACE("bind error=%d\n",nErrorCode);
AfxMessageBox("Socket Bind 错误!");
return FALSE;
}
if(SOCKET_ERROR==::listen(hServerSocket_DS,10))//10个客户
{
AfxMessageBox("Socket listen 错误!");
return FALSE;
}
AfxBeginThread(ServerThreadProc,NULL,THREAD_PRIORITY_NORMAL);
在客户方要复杂一些，连接断后，重联不成功则应换下一个IP地址连接。也可采用同时连接好后备用的方式。
7、用TCP/IP Winsock实现变种Client/Server
传统的Client/Server为客户问、服务答，收发是成对出现的。而变种的Client/Server是指在连接时有客户和服务之分，建立好通信连接后，不再有严格的客户和服务之分，任何方都可主动发送，需要或不需要回答看应用而言，这种方式在工控行业很有用，比如RTDB作为I/O Server的客户，但I/O Server也可主动向RTDB发送开关状态变位、随即事件等信息。在很大程度上减少了网络通信负荷、提高了效率。
采用1-6的TCP/IP编程要点，在Client和Server方均已接收优先，适当控制时序就能实现。
下边来看几个实例
1.用VC++6.0编写Proxy服务器
一． 原理
本程序的结构原理如下：
对于每一个用户的请求（Internet 请求，由浏览器发出），本程序将启动两个线程，一个把本地用户的请求数据发送到远程的Internet主机，另一个线程把远程主机的回应数据发送到本地请求用户。
二． 主要函数
UserToProxyThread ( void * pParam ) ：它是用来把本地用户请求数据发送到远程主机的，起服务器线程角色。当接到本地（局域网）用户的请求，它就启动另一个自身线程，以侦听别的用户的请求，并读出已接收到的请求数据，接着启动第二个线程ProxyToServer()（这个线程用来连接远程主机），当远程主机连接成功后，它把已读出的本地用户请求数据发送到远程主机。
ProxyToServer ( void * pParam) ，可以被当作是客户端服务，它把远程主机发送来的数据分发给本地请求用户。
2.VB6实现局域网多站点互连
随着时代的发展，我们已经步入了信息化时代，网络的普及和应用，使得越来越多的编程人员加入网络软件开发的行列。不过现在对于比较完整的介绍在局域网中多个站点互连的文章，笔者还未见到，这篇文章较完整的介绍了如何利用Visual Basic 6的Winsock控件实现局域网中多个站点在客户机/服务器模式下的互连，并给出了几种连接方案进行比较，对于Winsock编程过程中遇到的一些问题做了解答。
3.用Java实现多线程服务器程序
在Java出现之前，编写多线程程序是一件烦琐且伴随许多不安全因素的事情。利用Java，编写安全高效的多线程程序变得简单，而且利用多线程和Java的网络包我们可以方便的实现多线程服务器程序。 Java是伴随Internet的大潮产生的，对网络及多线程具有内在的支持，具有网络时代编程语言的一切特点。从Java的当前应用看，Java主要用于在Internet或局域网上的网络编程，而且将Java作为主流的网络编程语言的趋势愈来愈明显。实际工作中，我们除了使用商品化的服务器软件外，时常需要按照实际环境编写自己的服务器软件，以完成特定任务或与特定客户端软件实现交互。在实现服务器程序时，为提高程序运行效率，降低用户等待时间，我们应用了在Java Applet中常见的多线程技术。
4.JAVA实现支持视频点播WEB服务器
通过internet网络视频点播是当前流行的技术.作者利用流行的web程序开发语言java实现了支持视频点播网络服务器系统,对用户的请求和查询进行相应的处理和视频的播放,并且对用户端机顶盒和网络传输方式进行了设计.
5.Java网络编程之传输控制协议
讨论了套接字类的功能后，我们将分析一个完整的TCP客户端程序。此处我们将看到的客户端程序是一个daytime客户端，它连接到一个daytime服务器程序以读取当前的日期和时间。建立套接字连接并读取信息是一个相当简单的过程，只需要少量的代码。默认情况下daytime服务运行在13端口上。并非每台计算机都运行了daytime服务器程序，但是Unix服务器是客户端运行的很好的系统。如果你没有访问Unix服务器的权限，在第七部分我们给出了TCP daytime服务器程序代码--有了这段代码客户端就可以运行了。
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