【正文】 理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文摘 要隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)給人類文明帶來了翻天覆地的變化，原來物理上的接口已不能滿足網(wǎng)絡(luò)通信的要求了。TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）協(xié)議作為網(wǎng)絡(luò)通信的基本協(xié)議就解決了這一通信難題，它引入了一種稱之為“Socket”的應(yīng)用程序接口。Socket 是建立在傳輸層協(xié)議上的一種套接字規(guī)范，基于Socket的網(wǎng)絡(luò)編程已是一項(xiàng)現(xiàn)如今被廣泛利用的技術(shù)，很大程度上方便了人們的生活。本文以VC++，利用套接字的網(wǎng)絡(luò)編程規(guī)范，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行不同桌面操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)之間的相互監(jiān)控的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)對遠(yuǎn)程主機(jī)的監(jiān)控主要包括：實(shí)時(shí)監(jiān)視桌面狀態(tài)、修改系統(tǒng)配置文件、控制鼠標(biāo)、鍵盤等基本操作。系統(tǒng)可以讓本地計(jì)算機(jī)通過局域網(wǎng)訪問不同的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，也可以進(jìn)行網(wǎng)際主機(jī)控制。本文首先針對遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究，并對遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的做出了需求分析。設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的基本框架和各個(gè)模塊的功能，主要針對服務(wù)器模塊，客戶端模塊，消息模擬模塊等進(jìn)行了具體實(shí)現(xiàn)。最后對系統(tǒng)進(jìn)行了功能測試和性能分析，并得出所期望的測試結(jié)果。 關(guān)鍵字：Socket；VC++；網(wǎng)絡(luò)編程；遠(yuǎn)程控制 AbstractWith the rapid development of network technology, puter has brought human civilization aundergone enormous changes, the original physical interface has been unable to meet the requirements of network munication. As the network munication protocol TCP / IP protocol solved the basic problem of this munication, the introduction of a technique called Socket application program interface. Socket network based on programming is a widely utilized nowadays .In this paper, VC development environment, socketbased network programming, implementation and process control system that allows the local puter through the LAN to access different remote puters, and its operation can also be carried out Internet host.This article first briefly introduces the remote desktop monitoring system key technologies, as well as system requirements analysis. The basic framework of the system design and function of each module。 then introduces the various functional modules of the specific implementation steps. Finally, test methods and results, the advantages and disadvantages of the system are summarized.Keywords：Socket；VC++；Network Programming；Remote Control目錄1 緒論 1 課題的背景和意義 1 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 課題的結(jié)構(gòu)安排 22 Socket網(wǎng)絡(luò)編程的關(guān)鍵技術(shù) 3 Socket網(wǎng)絡(luò)編程理論基礎(chǔ) 3 OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型與TCP/IP四層網(wǎng)絡(luò)模型 3 Socket編程基本原理 6 Windows Socket網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù) 10 Winsock簡介 10 Winsock通信機(jī)制 10 Winsock編程模型 11 圖像技術(shù) 13 圖像壓縮編碼解碼 16 霍夫曼壓縮 17 Run Length壓縮 173 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 19 系統(tǒng)需求分析 19 用戶需求 19 可采用的技術(shù)方案 19 可行性技術(shù)方案 19 技術(shù)可行性 19 經(jīng)濟(jì)可行性 20 系統(tǒng)的基本框架 20 模塊劃分及功能設(shè)計(jì) 214 系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 22 界面設(shè)計(jì) 22 客戶端界面 22 服務(wù)器端界面 24 客戶端模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 25 服務(wù)器模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 27 消息模擬功能的實(shí)現(xiàn) 29 流數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn) 30 圖形編碼 305 系統(tǒng)實(shí)施及測試 34 測試環(huán)境搭建 34 系統(tǒng)功能和性能測試 34 客戶端顯示測試 34 鼠標(biāo)鍵盤功能測試 39 測試結(jié)果 42結(jié) 論 43致 謝 44參考文獻(xiàn) 45附錄A 英文原文 47附錄B 中文翻譯 58附錄C 源程序 65671 緒論 課題的背景和意義隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，原來物理上的接口（如鍵盤、鼠標(biāo)、網(wǎng)卡、顯示卡等輸入、輸出接口）已不能滿足網(wǎng)絡(luò)通信的要求了。TCP/IP協(xié)議作為網(wǎng)絡(luò)通信的基本協(xié)議就解決了這一通信難題。TCP/IP協(xié)議集成到操作系統(tǒng)的內(nèi)核中，在TCP/IP協(xié)議中引入了一種稱之為“Socket”的應(yīng)用程序接口。Socket 是建立在傳輸層協(xié)議是TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）上的一種套接字規(guī)范，它最初由美國加州Berkley大學(xué)提出，是UNIX 操作系統(tǒng)開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)通信接口，它定義了兩臺計(jì)算機(jī)間的通信規(guī)范（也是一種編程規(guī)范）。如果兩臺計(jì)算機(jī)是利用一個(gè)“通道”進(jìn)行通信，那么這個(gè)“通道”的兩端就是套接字。Socket 屏蔽了底層通信軟件和具體操作系統(tǒng)的差異，使得任何兩臺安裝了TCP 協(xié)議軟件和實(shí)現(xiàn)了Socket 規(guī)范的計(jì)算機(jī)之間的通信成為可能。Socket接口是TCP/ IP 網(wǎng)絡(luò)最為通用的API（Application Program Interface），也是在Internet 上進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)最通用的API。 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀基于Socket的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)在人們不斷的研究和探索下，日益的完善與成熟，已被廣泛的應(yīng)用在通信，醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域。比如市面上比較普遍的、UC、飛鴿傳書等以內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)為中心的資源共享系統(tǒng)，都應(yīng)用到套接字網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)。目前，常用的Socket類型有兩種，流式Socket（SOCK_STREAM）和數(shù)據(jù)報(bào)式Socket（SOCK_DGRAM）。流式是一種面向連接的Socket，針對于面向連接的TCP服務(wù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了無差錯(cuò)無重復(fù)的順序數(shù)據(jù)傳輸，無長度限制；數(shù)據(jù)報(bào)式Socket是一種無連接的Socket，對應(yīng)于無連接的UDP服務(wù)應(yīng)用，定義了一種無連接的服務(wù)，數(shù)據(jù)通過相互獨(dú)立的報(bào)文進(jìn)行傳輸，是無序的，并且不保證可靠。在現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，通信雙方最常見的交互模式便是Client/ Server 模式?？蛻? 服務(wù)器模式通常采用監(jiān)聽/ 連接的方式實(shí)現(xiàn)，服務(wù)器端應(yīng)用程序在一個(gè)端口監(jiān)聽對服務(wù)的請求。也就是說，服務(wù)進(jìn)程一直處于休眠狀態(tài)，直到有一個(gè)客戶對這個(gè)服務(wù)提出了連接請求，此時(shí)服務(wù)線程被“喚醒”并為客戶。目前，大多數(shù)遠(yuǎn)程進(jìn)程間通信代碼是用Socket 編寫的，實(shí)際應(yīng)用中用Socket 傳輸信息并不是獨(dú)立的，它在多線程的處理環(huán)境中應(yīng)用更為廣。 課題的結(jié)構(gòu)安排第1章論述了Socket網(wǎng)絡(luò)編程的的研究背景和意義， Socket網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。第2章論述了Socket網(wǎng)絡(luò)編程的關(guān)鍵技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)編程的理論基礎(chǔ)，Windows Socket網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)，圖像技術(shù)，圖像壓縮的編碼及解碼，包括霍夫曼壓縮，和Run Length（行程長度）壓縮等。 第3章對系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)?？傮w設(shè)計(jì)包括需求分析、可行性技術(shù)方案，框架結(jié)構(gòu)、模塊劃分以及模塊的功能定義。第4章給出了系統(tǒng)詳細(xì)的設(shè)計(jì)和具體實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)設(shè)計(jì)包括了界面設(shè)計(jì)，客戶端模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，服務(wù)器模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，消息模擬功能的實(shí)現(xiàn)，流數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)，圖形編碼等。第5章對系統(tǒng)進(jìn)行了測試，包括測試的環(huán)境、過程和測試結(jié)論。2 Socket網(wǎng)絡(luò)編程的關(guān)鍵技術(shù) Socket網(wǎng)絡(luò)編程理論基礎(chǔ) OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型與TCP/IP四層網(wǎng)絡(luò)模型OSI網(wǎng)絡(luò)分層參考模型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)者不應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)單一、巨大的協(xié)議來為所有形式的通信規(guī)定完整的細(xì)節(jié)，而應(yīng)把通信問題劃分成多個(gè)小問題，然后為每一個(gè)小問題設(shè)計(jì)一個(gè)單獨(dú)的協(xié)議，這樣做使得每個(gè)協(xié)議的設(shè)計(jì)、分析、時(shí)限和測試比較容易。協(xié)議劃分的一個(gè)主要原則是確保目標(biāo)系統(tǒng)有效且效率高。為了提高效率，每個(gè)協(xié)議只應(yīng)該注意沒有被其他協(xié)議處理過的那部分通信問題；為了主協(xié)議的實(shí)現(xiàn)更加有效，協(xié)議之間應(yīng)該能夠共享特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)這些協(xié)議的組合應(yīng)該能處理所有可能的硬件錯(cuò)誤以及其它異常情況。為了保證這些協(xié)議工作的協(xié)同性，應(yīng)當(dāng)將協(xié)議設(shè)計(jì)和開發(fā)成完整的、協(xié)作的協(xié)議系列（即協(xié)議簇），而不是孤立地開發(fā)每個(gè)協(xié)議。在網(wǎng)絡(luò)歷史的早期，ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）和國際電報(bào)電話咨詢委員會（CCITT）共同出版了開放系統(tǒng)互聯(lián)的七層參考模型。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)過程包括從應(yīng)用請求（在協(xié)議棧的頂部）到網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)（底部）。第一層：物理層，負(fù)責(zé)最后將信息編碼成電流脈沖或其它信號以用于網(wǎng)上傳輸。它由計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)之間的實(shí)際界面組成，可定義電氣信號、符號、線的狀態(tài)、時(shí)鐘要求、數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)傳輸用的連接器。第二層：數(shù)據(jù)鏈路層，通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸。不同的數(shù)據(jù)鏈路層定義了不同的網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議特征，其中包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯(cuò)誤校驗(yàn)、幀序列以及流控。第三層：網(wǎng)絡(luò)層，負(fù)責(zé)在源點(diǎn)和終點(diǎn)之間建立連接。它一般包括網(wǎng)絡(luò)尋徑、流量控制、錯(cuò)誤檢查等。相同MAC（Media Access Control）標(biāo)準(zhǔn)的不同網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)傳輸一般只涉及到數(shù)據(jù)鏈路層，而不同的MAC標(biāo)準(zhǔn)之間的數(shù)據(jù)傳輸都涉及到網(wǎng)絡(luò)層。例如IP路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層，因而可以實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)。第四層：傳輸層，向高層提供可靠的端到端的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流服務(wù)。傳輸層的功能一般包括流控、多路傳輸、虛電路管理及差錯(cuò)校驗(yàn)和恢復(fù)。流控管理設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，確保傳輸設(shè)備不發(fā)送比接收設(shè)備處理能力大的數(shù)據(jù)；多路傳輸使得多個(gè)應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)揭粋€(gè)物理鏈路上；虛電路由傳輸層建立、維護(hù)和終止；差錯(cuò)校驗(yàn)包括為檢測傳輸錯(cuò)誤而建立的各種不同結(jié)構(gòu)；而差錯(cuò)恢復(fù)包括所采取的行動（如請求數(shù)據(jù)重發(fā)），以便解決發(fā)生的任何錯(cuò)誤。傳輸控制協(xié)議（TCP）是提供可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)腡CP/IP協(xié)議族中的傳輸層協(xié)議。第五層：會話層，建立、管理和終止表示層與實(shí)體之間的通信會話。第六層：表示層，提供多種功能用于應(yīng)用層數(shù)據(jù)編碼和轉(zhuǎn)化，以確保以一個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用層發(fā)送的信息可以被另一個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用層識別。表示層的編碼和轉(zhuǎn)化模式包括公用數(shù)據(jù)表示格式、性能轉(zhuǎn)化表示格式、公用數(shù)據(jù)壓縮模式和公用數(shù)據(jù)加密模式。第七層：應(yīng)用層，最接近終端用戶的OSI層，這就意味著OSI應(yīng)用層與用戶之間是通過應(yīng)用軟件直接相互作用的。應(yīng)用層的功能一般包括標(biāo)識通信伙伴、定義資源的可用性和同步通信。因?yàn)榭赡軄G失通信伙伴，應(yīng)用層必須為傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用子程序定義通信伙伴的標(biāo)識和可用性。定義資源可用性時(shí)，應(yīng)用層為了請求通信而必須判定是否有足夠的網(wǎng)絡(luò)資源。在同步通信中，所有應(yīng)用程序之間的通信都需要應(yīng)用層的協(xié)同操作。　　 應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層 七層網(wǎng)絡(luò)模型TCP/IP四層網(wǎng)絡(luò)模型　TCP/IP分層模型（TCP/IP Layening Model）被稱作因特網(wǎng)分層模型（Internet Layering Model）、因特網(wǎng)參考模型（Internet Reference Model）。TCP/IP協(xié)議被組織成四個(gè)概念層，其中有三層對應(yīng)于ISO參考模型中的相應(yīng)層。ICP/IP協(xié)議族并不包含物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，因此它不能獨(dú)立完成整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功能，必須與許多其他的協(xié)議協(xié)同工作。TCP/IP分層模型的四個(gè)協(xié)議層分別完成以下的功能：第一層：網(wǎng)絡(luò)接口層，包括用于協(xié)作IP數(shù)據(jù)在已有網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)上傳輸?shù)膮f(xié)議。實(shí)際上TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)并不定義與ISO數(shù)據(jù)鏈路層和物理層相對應(yīng)的功能。相反，它定義像地址解析協(xié)議（Address Resolution Protocol, ARP）這樣的協(xié)議，提供TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和實(shí)際物理硬件之間的接口。第二層：網(wǎng)間層，對應(yīng)于OSI七層參考模型的網(wǎng)絡(luò)層。本層包含IP協(xié)議、RIP協(xié)議（Routing Information Protocol，路由信息協(xié)議），負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的包裝、尋址和路由。同時(shí)還包含網(wǎng)間控制報(bào)文協(xié)議（Internet Control Message Protocol, ICMP）用來提供網(wǎng)絡(luò)診斷信息。第三層：傳輸層，對應(yīng)于OSI七層參考模型的傳輸層，它提供兩種端到端的通信服務(wù)。其中TCP協(xié)議提供可靠的數(shù)據(jù)流運(yùn)輸服務(wù)，UDP協(xié)議提供不可靠的用戶數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。第四層：應(yīng)用層，對應(yīng)于OSI七層參考模型的應(yīng)用層和表達(dá)層。因特網(wǎng)的應(yīng)用層協(xié)議包括Finger、Whois、FTP（文件傳輸協(xié)議）、Gopher