软件实体的交互基础

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1、在一定程度上人类的思维产生于简单个体之间的相互作用——MarvinMinsky第三讲软件实体的交互基础内容一、网络编程基本架构二、软件互操作的基本架构三、互操作协议四、互操作接口定义五、交互实体的查找一、网络编程基本架构1、TCP/IP2、基于Socket的网络软件3、直接基于Socket编程的不足ApplicationPresentationTransportNetworkDatalinkPhysicalSessionTCP,UDP２、TCP/IP（1）ISO/OSI参考模型与TCP/IP的对照ISO/OSI参考模型主机

2、与网络的连接：ethernet、token-ring因特网层：IP应用层：telnet、ftp、smtp、snmp、dns、http、nntpTCP/IP0NetworkHost10NetworkHost110NetworkHost1110Multicastaddress11110ReversedforfutureuseABCDE1.0.0.0~127.255.255.255地址范围128.0.0.0~191.255.255.255192.0.0.0~223.255.255.255224.0.0.0~239.255.255

3、.255240.0.0.0~247.255.255.255类（2）IP：InternetProtocolVers.H.lenServicetypeTotallengthIdentificationFlagsFragmentoffsetdataTimetoliveProtocolHeaderchecksumSourceIPaddressDestinationIPaddressIPoptions(maybeomitted)PaddingIP头ServicetypePrecedenceDTRunused20bytes（3）TCP

4、:TransmissionControlProtocolTCP为两个分布式的构件提供了双向的消息通信UNIX中的命令rsh,rcp及rlogin全部基于TCP它是一个可靠但较慢的协议在客户服务器双方进行缓冲以提高速度TCP头格式SourceportDestinationportSequencenumberAcknowledgementnumberChecksumUrgentpointerOptions(0ormorewords)Data(optional)H.lenCodebitsReservedWindowsizeUDP

5、：UserDatagramProtocol一个构件向另一个构件发送消息另一个构件的标识包含在消息中不可靠但快速的协议消息长度固定消息在接受方排队UNIXrwho命令基于UDP2、基于Socket的网络软件服务器客户创建通信套接字通常通过随机分配得到端口等待连接套接字通常对应于一个固定端口连接请求面向连接：服务器客户Socket()bind()listen()read()close()Socket()connect()write()close()处理请求…write()read()accept()阻塞，等待客户连接建立连接请

6、求服务应答数据面向非连接：服务器客户Socket()bind()readfrom()sendto()close()Socket()bind()sendto()readfrom()close()处理请求…应答数据请求服务阻塞，等待客户数据3、直接基于Socket编程的不足套接字的出现促进了软件从单机环境向网络环境的发展扩展了软件的应用范围人们很快不满足于直接基于套接字的开发过程基于套接字的开发方式较为繁琐这种软件的排错十分困难特别是当服务器端需要根据用户的不同请求内容区分不同的处理过程时根本原因在于基于套接字的交互层次较低不

7、同软件之间需要约定专门的消息格式、数据类型等二、软件互操作的基本架构为支持应用层的某一实体使用另一实体而制定的一套技术规范互操作消息客户端指代互操作接口定义语言互操作协议网络基础设施网络基础设施互操作消息服务器端指代客户端程序服务器端程序互操作实现（以RPC为例）实体查找方式互操作规范底层协议决定决定软件互操作体系与人类交互过程的比较底层协议提供了基本的通信基础互操作消息是软件之间进行交互时所表述的语言互操作协议是对这些语言的语法说明互操作接口定义是软件之间的一种约定接口定义语言是合约的撰写规则实体查找方式是交互双方建立联

8、系的途径包括白页、黄页、绿页等多种途径1、底层协议底层协议是互操作协议所依赖的底层通信机制目前最受重视的协议是前面讲过的TCP/IP协议也可以是ATM等其它协议2、互操作协议消息中关于字节序、数据表示等问题的解决方法体现了通信双方之间关于消息的数据格式消息的类型等的约定类似的约定还有服务器的管理等等所有