Liunx下的网络通讯程序设计浅析.pdfVIP

2001年 第 4期 气 象 教 育 与 科 技 总第 60期 Linux下的网络通讯程序设计 浅析 郑关胜 储 勇 Linux始 于 1991年 8月 ，作 者 IinusTorvalds是芬兰赫尔辛基 大学 的一名学生 。为 了 在 自己的 386上能够运 行类似 UN1X 的操 作 系统 ，他在 Minix的基础上 ，编 写 了 Linux。1991 年 1O月 5 日，Lmus发布 了Linux第一个 正式”版 本—— 0．02版 。它可 以运行 bash(GNU 的 一 个 UN1X shell程 序 )、GCC(GNU 的 C编译器 )，并被 设计 成 一个 “黑客”的操 作 系统 ，而 非 一 般实用 的操作 系统 。开发者 主要 的往意力集 中在 系统核心 的开 发工作 上 ，并没有注意用户支 持 、文档工作 、版 本发布等 内容 。而后 ．这个新 生操作 系统 以两个 星期 出一 次修 正版本 的速度迅 速 成长 ，在 版本 0．03之后 ，Linux将版 本号迅速 提 高到 0．10，这 时候 更多人在这个 系统上工 作 。在几次修正之后 ，Linux将版本号提高到 0．95。直至 1992年 ，该系统迅速成长为一个 “正 式 ”的操作系统 。1994年 3月 14日，Linux终于发布 了它 的第一个正式版本 1．0版 。 目前 ，Linux已经是一个完整 的娄 UNIX 操作 系统 了，但 其 开放性 是 UNIX无法 比拟 的。 II1ux源 自UNIX，天生 就具备 良好 的网络通 讯 能力 ，这 也是 它 能迅速 发展 的一个 重要 原 因 。 在 网络通讯 中，最重要 的是通 讯协 议 ．其 主要作用在 于协调不 同阿络 设备之间 的信息交换 ，建 立 设备之 间互相识 别 的信 息机 制 网络通 讯领 域 中，通 常有多种协 议 。如 ，局域 网中的Net— BEUI、IPX／SPX、TCP／IP等协 议 ；在广域 网 中，最重 要 的通 讯协议则是 TCP／IP。Linux系统 几乎支持所有 的网络协议 ，而 L[nux系统本身 的开放性 ，使得对其 内部 的网络实现 的研究与讨 论具有重要 的意义 。其 中TCP／IP协议应用范 围最广 。鉴于绝大多数 网络应用程序都基于该协 议 ，本文重点探讨利用 TCP／IP协议实现基于 Iinux的阿络通讯程序设计 。 1 通讯协议模 型 在 网络体系 中，两个最为重要 的参考模型口分别是 Os1模型和 TCP／IP模型 。O 模型从 理论上讨论 了网络服务与 网络协议 的工作机制 ，为分析 网络 的通讯原理提供 了 良好 的参考模 型。TCP／IP模 型是在应 用 中形成 的参考模型 ，它借鉴 了 OSI的通 讯机制 ，并在实 际应 用 中不 断发展完善 TCP／IP是一个通信掷议旗 ， 议旅 中的各种协议保证 网络上数据 的正常传输 ， 并提供 了几乎现有 网络 上所 有 的服务和应用 如，电子邮件 的传输 、新 闻组的发布 、访 问]nter— net、FTP等 。它与 OS1对应关 系L2见 图 1。 I_1 网络通讯服 务中两种 连接方式 (1)面向连接 的服务 。发送方在信道 中发送数据 ，同时，接受方在另一端按 同样 的次序接 收数据 。如 同跟某 人通 电话 ，先拨号 ．对 反应答 ，交谈 ，挂机 。该种 连接方 式是在通讯双方 之间 先建立合适 的链路 ，然后进 行通讯 ，通讯结束贝li释放该链 路 。故称 为面 向连接 的服 务 。 (2)无连接的服务 。发送方无需知道接受方是否准备接收数据 ，甚至不知道接受方存在与 - 36 · 图 l TCP／lP和 fSI网络模 型 的丹 层 图 否 ，只是将报文 (Datagram)经 由系统选定的路线传递 此种连接方式如 同邮寄信件 ，寄信人 只 需将 邮件放 人邮筒 中，其余 的工作交给邮局去完成 。这两种 连接 方式在网络通 讯 中具有很重要 的作 用 。 1．2 两种连接 方式在 TCP／IP协议族 中的对应协议 (1)传 输控制 协议 (TCP)。TCP使用可靠 的面 向连接 的方式进行传 输服 务 。它是重要 的传 输层协议 ，目的是允许数据在 网络上与其他站点进行可靠交换 。TCP提供 的主要服务