基于Winsock编程技术的高校机房网络通信的实现

摘　要：根据学校计算机机房管理的实际需求开发，本文对Winsock编程技术和系统的需求进行了分析，对高校机房系统的网路结构进行了描述，最后提出了基于Winsock 的高校机房网络通信的实现。

关键词：Winsock；高校机房网络通信；实现技术
1  Winsock编程技术分析
1.1 Winsock编程技术
　　Socket在英文中是插座的意思，它的设计者实际上是暗指电话插座。因此在Socket环境下编译很像是模拟打电话，Internet的IP地址就是电话号码，要打电话，需要电话插座，在程序中就是向系统申请一个Socket，以后两台机器上的程序“交谈”都是通过这个Socket来进行的。利用Socket进行通信，有两种主要的方式。
1.2 Winsock的编程特点
  Winsock对有可能阻塞的函数提供了两种处理方式——阻塞和非阻塞方式。在阻塞方式下，收发数据的函数在被调用后一直要到传送完毕或者出错才能返回：在阻塞期间，除了等待网络操作的完成不能进行任何操作。对于非阻塞方式，函数被调用后立即返回：当网络操作传送完成后，由Winsock给应用程序发送一个消息，通知操作完成，此时可以根据发送的消息传出的参数判断操作是否正常。
2 系统的需求分析
  为了使我们设计的系统可以很好满足机房管理的需要，设计时必须要考虑以下几个问题。
  （1）安全性
　　机房管理系统不是一个普通的管理系统，它是一个集学生信息管理、用户管理、财务管理和网络通信管理于一身的综合管理系统。其中财务管理的安全性是最重要的一方面。由于大多数机房在业余时间是对外开放的，实现学生上下机自动计费，所以在设计机房管理系统时，必须将安全性作为首要考虑的因素。
  （2）系统的速度
　　系统的速度主要包括学生的登陆速度、学生上机的上网速度及服务器与客户机进行信息传递的通信速度。系统速度的快慢对系统性能的影响很大。如果使用机房管理系统时，学生上机速度很慢或信息处理速度很慢，则该系统将失去它的使用意义。
  （3）数据库设计合理
　　机房管理系统在设计时主要设计到两个问题：数据库和网络。数据库是用来存储所用重要信息的，它设计的是否合理将直接影响到系统的质量，影响到软件对数据库内数据访问的速度。
　　（4）经济实用
　　许多失败的软件都是由于盲目地追求高新技术而忽视了它的实用性，大而全并不是机房管理系统成功与否的唯一衡量标准，而经济实用性是机房管理系统的一个重要衡量标准。
3 高校机房系统的网路结构分析
  C/S(Client/Server)结构，即客户机/服务器结构，它是软件系统体系结构，Client和Server常常分别处在相距很远的两台计算机上，Client程序的任务是将用户的要求提交给Server程序，再将Server程序返回的结果以待定的形式显示给用户；Server程序的任务是接收客户程序提出的服务请求，进行相应的处理，再将结果返回给客户程序。通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到Client端和Server端来实现，降低了系统的通讯开销。C/S结构的优点是能发挥客户端PC的处理能力，客户端响应速度快，很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器。
　　本系统采用的就是C/S结构，系统网络结构拓扑图如图1所示。

图 1 系统网络结构拓扑图
4 基于Winsock 的高校机房网络通信的实现
　　首先在初始化时调用WSAStartup()函数，加载套接字库，进行套接字库版本信息的协商，确定使用的是哪一个版本的套接字库。加载完套接字后，利用socket ( )函数创建套接字，并定义此Socket所使用的通信协议，此函数调用成功返回Socket对象，失败则返回INVALID_SOCKET。创建套接字之后，就要将套接字绑定到本地的一个地址和端口上。需要调用bind()函数，将一个本地地址和一个套接字关联起来，该函数调用成功返回0，否则返回SOCKET_ERROR。绑定之前先定义一个地址结构体变量m_addr，并地址结构体中的成员进行赋值。注意地址结构中除了sin_family成员之外，其他的成员都要使用网络字节序当服务器端的Socket对象绑定完成之后，服务器端必须建立一个监听的队列来接收客户端的连接请求。调用listen ( )函数使服务器端的Socket进入监听状态，监听客户端的连接请求，并设定可以建立的最大连接数(目前最大值限制为5,最小值为1)。该函数调用成功返回0，否则返回SOCKET_ERROR。
5 结束语
　　在计算机科学技术与通信技术迅猛发展的今天，传统的机房管理系统逐渐被先进的机房管理系统所取代是必然的趋势。开发一套机房管理系统并实现了系统的网络化设计，通过计算机即可操作大量琐碎的手工业务，极大地减少管理人员的数量，节省成本并且提高机房管理人员的工作效率，有效地提高了机房的现代化管理水平。
参考文献：
[1]郭刚.机房计算机管理系统的设计与实现[D].华中师范大学,2004年5月.
[2]杨艳.机房自动计费与管理系统的研究[D].大连理工大学,2000年9月.
[3]吕天文.中国机房行业现状与机房一体化趋势分析[R].中国计算机报,2007.8