【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 二代通信服務(wù)器。(3) 高性能的處理器芯片上文提到的 RAS 和 MPP 技術(shù)都要以高性能處理器芯片為前提，當(dāng)所構(gòu)建的多處理器系統(tǒng)功能復(fù)雜時(shí)，需要服務(wù)器系統(tǒng)中每個(gè)處理器都具有較高的性能，即較高速的緩存，這對(duì)處理器芯片的硬件性能將有極大地挑戰(zhàn)。隨著服務(wù)器軟件的功能日益強(qiáng)大，芯片的性能指標(biāo)也須滿足其要求。(4) “云”計(jì)算機(jī)制上文提到的三種發(fā)展方向，都是以提升通信服務(wù)器自身結(jié)構(gòu)、軟硬件實(shí)力為前提。但隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理能力、儲(chǔ)存能力等要求日益提高，以單臺(tái)或數(shù)臺(tái)電腦并聯(lián)組成通信服務(wù)器的模式勢(shì)必被淘汰，取而代之的就是最近比較熱門的“云”計(jì)算機(jī)制。中國(guó)有句古話“眾人拾柴火焰高”，這一通俗的表達(dá)來(lái)解釋“云”計(jì)算是再好不過(guò)了。如果把傳統(tǒng)的通信服務(wù)器當(dāng)做一個(gè)團(tuán)體的領(lǐng)導(dǎo)者，那么這些被領(lǐng)導(dǎo)者們就是互聯(lián)網(wǎng)終端的各個(gè) PC 個(gè)人電腦?！霸啤庇?jì)算將一些簡(jiǎn)單的、無(wú)安全隱私的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交付給這些 PC 個(gè)人電腦來(lái)處理，可以極大地減輕通訊服務(wù)器的壓力，使其可以運(yùn)用更多的資源來(lái)管理一些重要的操作。這種人人參與的新型網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制，必然會(huì)對(duì)傳統(tǒng)的客戶端/服務(wù)器模式帶來(lái)翻天覆地的變化。第2章 TCPI/P協(xié)議簡(jiǎn)介隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，多個(gè)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)工作，彼此之間能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)交流已成為可能，一個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)。在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中，“傳輸控制協(xié)議”（Transmission ControlProtocol，簡(jiǎn)稱 TCP）和“用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議”（User Datagram Protocol，簡(jiǎn)稱 UDP)使用最為廣泛，針對(duì)本文通訊服務(wù)器的設(shè)計(jì)背景與應(yīng)用場(chǎng)合，我們選用可靠性能較好的 TCP/IP 協(xié)議來(lái)作為本項(xiàng)目的基本通信協(xié)議。下面將對(duì) TCP/IP 傳輸協(xié)議以及相應(yīng)的 Socket 技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)講解[910]。 TCP/IP通信協(xié)議的體系架構(gòu)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展中，OSI 七層模型是現(xiàn)今最具影響力的網(wǎng)絡(luò)體系，它根據(jù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用時(shí)不同的作用于將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信分為7層，符合 ISO7498國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)；相比之下，TCP/IP 并不是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，但是憑借廣泛的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用以及不斷探索與研究，人們已經(jīng)肯定了其在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)中所處的重要地位，并且在實(shí)際應(yīng)用中，二者相輔相成，并沒(méi)有明確的界限可以劃分兩種結(jié)構(gòu)模型。TCP/IP 通信協(xié)議是 Internet 最基本的協(xié)議,同時(shí)也是國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。其最初由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局開(kāi)發(fā)[11]，經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展與壯大，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)中，目前已經(jīng)成為國(guó)際上都認(rèn)可并遵從的通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。圖 OSI 七層模型的具體分布。由圖可以看出，TCP/IP 協(xié)議主要作用于 OSI 網(wǎng)絡(luò)參考模型的網(wǎng)絡(luò)層（第 3 層）和傳輸層（第 4 層）。其中 IP 協(xié)議是用來(lái)完成 2 個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信，作用于協(xié)議層；TCP/UDP 協(xié)議則作用于傳輸層，負(fù)責(zé)對(duì)要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行格式校驗(yàn)，確保符合雙方的通信協(xié)議，同時(shí)將此數(shù)據(jù)從會(huì)話層置于網(wǎng)絡(luò)層，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸[12]。圖21 OSI 網(wǎng)絡(luò)參考模型與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)用在傳輸層中，我們可以根據(jù)不同的應(yīng)用需要，在其中選擇合適的協(xié)議完成設(shè)計(jì)需求。作為一種面向通信的數(shù)據(jù)協(xié)議，TCP提供兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間可靠的數(shù)據(jù)傳輸。TCP可以確保數(shù)據(jù)從一個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到另一個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確、安全的送達(dá)，因而適用于可靠性要求較高的場(chǎng)合。工作模式上，它采用可靠地全雙工字節(jié)流、stream字節(jié)流接口等。TCP會(huì)在網(wǎng)絡(luò)通信雙方之間建立一個(gè)虛擬通道，通過(guò)連接通道這條途徑，構(gòu)建出一種雙向字節(jié)流的信息處理方式。TCP通信協(xié)議具有較高的可靠性，主要原因在于其三次握手機(jī)制[13]。就如同我們撥打電話一樣，必須先撥號(hào)給對(duì)方，當(dāng)對(duì)方接起電話時(shí)，雙方進(jìn)行了首次通話，這時(shí)此次通話連接就被建立起來(lái)了。具體的連接流程如下：1. 發(fā)送方A 發(fā)送主信令為syn=1，隨機(jī)產(chǎn)生seq number=1234567的數(shù)據(jù)包到服務(wù)器，接收方B由 syn=1知道，A要求與B建立連接；2. 接收方B收到A的請(qǐng)求號(hào)，需要確認(rèn)A的連接狀態(tài)，向A發(fā)送ack number=（發(fā)送方A的seq+1），syn=1，ack=1，隨機(jī)產(chǎn)生seq=7654321 的數(shù)據(jù)包，通知發(fā)送方A，已準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)通信；3. 主機(jī)A收到接收方B回發(fā)的信息后，會(huì)首先檢查ack number的值，若為1且ack=1，則認(rèn)定正確。此時(shí)主機(jī)A再發(fā)送ack number=（接收方B的 seq+1)，ack=1給接收方B，B收到后并確認(rèn)ack number與ack，如正確則表示握手機(jī)制完成，雙方開(kāi)始正常通信。通過(guò)這三次握手機(jī)制的判斷，確保了數(shù)據(jù)的傳輸穩(wěn)定、數(shù)據(jù)差錯(cuò)小，且按照發(fā)送順序來(lái)接收。由于本文的設(shè)計(jì)背景，TCP 協(xié)議的可靠性更能滿足通信服務(wù)器的應(yīng)用要求。 Socket 通信機(jī)制一般而言，一臺(tái)計(jì)算機(jī)只有單一連接到網(wǎng)絡(luò)的“物理連接”，即通過(guò)串口、以太網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的連接，所有的數(shù)據(jù)交換都在于此，對(duì)內(nèi)、對(duì)外送達(dá)特定的計(jì)算機(jī)，這就是端口（Port）。而在網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)中，端口的定義并非上述的物理存在，而是一個(gè)虛擬的配置，它將0~65535之間的整數(shù)進(jìn)行分配，不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序有不同的端口號(hào)。如：HTTP服務(wù)器一般使用80端口，F(xiàn)TP 服務(wù)使用21端口等等[14]。圖22 Socket 通信機(jī)制Sokcet 接口實(shí)際是一個(gè) API 接口。是一個(gè)運(yùn)行在傳輸層的接口。因此當(dāng)傳輸層的模塊程序要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，需要為其指定一個(gè)端口來(lái)提供收發(fā)。作為傳輸層和接口之間的橋梁，Socket 網(wǎng)絡(luò)接口是 Internet 通信應(yīng)用層領(lǐng)域技術(shù)實(shí)現(xiàn)