发信人: lunarsea()
整理人: workingnow(2002-10-30 13:58:37), 站内信件
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进程通信的概念最初来源于单机系统,由于每个进程都在各自的地址
范围内运行,为了保证两个相互通信的进程之间既不互相干扰,又协调一致
的工作,操作系统为进程通信提供了相应设施,如UNIX BSD中的管道(pipe),
有名管道(named pipe)和软中断信号(singal),UNIX system V的消息
(message)、共享存储区(shared memory)和信号量(semaphore)等，但都
局限于用在本机进程之间通信。网间进程通信要解决的是不同主机进程间
的通信问题（可把同机进程通信看作其中的特例）。为此，首先要解决的
是网间进程标识问题。同一主机上，不同进程可以用进程号(pid)唯一标
识。但在网络环境下，各主机独立分配的进程号不能唯一标识该进程。例
如主机A赋予某进程号5，在B主机也可以存在5号进程，因此5号进程这句
话就没有意义了。其次，操作系统支持的网络协议众多，不同协议的工作
方式不同，地址格式也不同。因此，网间进程通信还要解决多重协议的识
别问题。为了解决上述问题，TCP/IP协议引入了下列几个概念。
端口
网络中可以被命名和寻址的通信端口是操作系统可分配的一种资源。
按照OSI七层协议的描述，传输层与网络层最大的区别是传输层提供进程通
信能力。从这个意义上讲，网络通信的最终地址就不仅是主机地址了，还
包括可以描述进程的某种标识符。为此TCP/IP协议提出了协议端口的概念，
用于标识通信的进程。
端口是一种抽象的软件结构，包括一些数据结构和I/O缓冲区。应用程
序即进程通过系统调用与某端口建立连接(binding)后，传输层传给该端口
的数据都被相应的进程所接收，相应进程发给传输层的数据都从该端口输
出。在TCP/IP协议的实现中，端口操作类似于一般的I/O操作，进程获取一
个端口，相当于获取本地唯一的I/O文件，可以用一般的读写原语访问。
类似于文件描述符，每个端口都拥有一个叫端口号的整数描述符，以区
别不同端口。由于TCP/IP传输层的两个协议TCP和UDP是两个完全独立的软件
模块，因此各自的端口号也相互独立。如TCP有一个255号端口，UDP也可以
有一个255号端口，两者并不冲突。
端口号的分配是一个重要问题，有两种基本分配方式：第一种叫全局分
配这是一种集中分配方式，由一个公认的中央机构根据用户需要尽行统一分
配，并将结果公布于众，第二种是本地分配，又称动态连接，即进程需要访
问传输层服务时，向本地操作系统提出申请，操作系统返回本地唯一的端口
号，进程再通过合适的系统调用，将自己和该端口连接起来（绑定）。TCP
/IP端口号的分配综合了两种方式。TCP/IP将端口号分为两部分，少量的作
为保留端口，以全局方式分配给服务进程。因此，每一个标准服务器都拥有
一个全局公认的端口叫周知口，即使在不同的机器上，其端口号也相同。剩
余的为自由端口，以本地方式进行分配。TCP和UDP规定,小于256的端口才能
作为保留端口。
地址
网络通信中的两个进程分别在两个不同的机器上。在互连网络中，两台
机器可以位于不同的网络，这些网络通过网际互连设备（网关，网桥，路由
器）连接。因此需要三级寻址。
1。某一主机与多个网络相连，必须指定一特定网络地址；
2。网络上美一台主机应有其唯一的地址；
3。美一主机上的每一进程应有在该主机上的唯一标识。
主机地址就是IP啦，不必多说。进程唯一标识符是十六位整数端口号。
网络字节顺序
不同的计算机存放多字节值的顺序不同，有的机器在起始地址存放低位
字节，有的则相反。为保证数据的正确性，在网络协议中需指定网络字节顺
序。TCP/IP协议使用16位整数和32位整数的高价先存格式，他们均含在协议
的头文件中。
连接
两个进程间的通信链路称为连接。连接在内部表现为一些缓冲区和一组
协议机制，在外部表现出比无连接高的可靠性。
半相关
综上所述，网络中用一个三元组可以在全局中唯一标是一个进程：
（协议，本机地址，本地端口号）
这样一个三元组，叫做一个半相关，他指定连接的每半部分。
全相关
一个完整的网间进程通信需要有两个进程组成，并且只能使用同一种
高层协议。也就是说TCP和UDP没法通信。因此一个完整的网间进程通信需要
一个五元组来标识：
（协议，本机地址，本地端口号，远地地址，远地端口号）
这样一个五元组叫做一个全相关。
(未完待续..)
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