TCP/IP Winsock高级编程

王朝system·作者佚名  2006-01-10
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TCP/IP Winsock高级编程

作者:蒋勇 http://idoorsoft.51.net

利用Winsock编程由同步和异步方式,同步方式逻辑清晰,编程专注于应用,在抢先式的多任务操作系统中(WinNt、Win2K)采用多线程方式效率基本达到异步方式的水平,应此以下为同步方式编程要点。

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、写例子

TIMEVAL tv01 = {0, 1};//1ms钟延迟,实际为0-10毫秒 (2002.12.04修改原笔误"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。

2002.5.23 蒋勇

 
 
 
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