Winsock編程在《計算機網絡基礎》教學中的應用

作者簡介：蔣力（1985-），男，東莞市電子科技學校講師，碩士。研究方向：計算機網絡。

摘要：該文簡要介紹Winsock控件的基礎知識，使用VB編寫實現遠程計算機通信的程序。通過程序的運行，幫助學生學習計算機網絡中本機IP地址、回環地址、廣播地址以及端口號的概念。

關鍵詞：Winsock；IP地址 ；端口號

中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號：1005-1422（2014）06-0146-02在計算機網絡學習中， OSI參考模型的抽象七層結構晦澀難懂。本校網絡班學生學習《計算機網絡基礎》之前，已有VB編程基礎設計做基礎，具有一定的編程能力和理解能力。因此本文通過在Visual Basic中利用Winsock控件進行網絡通訊程序的編程，使學生能夠更好地理解IP地址和端口號的概念。

一、Winsock控件基礎

Winsock控件在程序設計時，是可見的。在程序執行過程中，雖然隱藏在執行的窗體之中，但是它可以為有關網絡通訊方面的程序設計提供依據。該控件的使用，使得調用TCP或UDP網絡服務極為便利。因此，在編寫有關應用程序時，只需簡單了解TCP通訊協議和低級的Winsock API調用方式，學生學習時簡單易懂。

1.TCP協議

TCP協議的全名為“傳輸控制協議（transfer control protocol）”，這是目前在互聯網上使用的主要協議，例如http，ftp，SMTP等，都是基于這個面向連接的協議。因此，當使用TCP協議連接兩個網絡上的設備時，將可以在它們之間交換希望交換的數據。如果正在建立主機端應用程序時，必須指定本機和本機（執行應用程序所在的計算機）所用的連接端口號，接著將Winsock控件設置為“監聽（listen）”，即可等候遠程客戶端進行調用與連接。因此，當主機端接收到客戶端調用并且要求連接的信息時，將會觸發“要求連接（）”的事件，接著進行標準“允許”或是“拒絕”的程序。

一旦主機端與客戶端連接完成之后，將可以開始使用“傳送數據（senddata）”方法，將數據傳送給對方同時，在數據傳達對方的計算機時，將會觸發對方計算的“接收數（dataarrival）”事件。此時，可以使用“取得數據（getdata）”方法，來去出這些接收到的數據。

2.Winsock控件

（1）該次編程中涉及的Winsock的屬性，如下：LocalHostName屬性（本地主機名稱）；LocalIP屬性（本地主機IP）；LocalPort屬性（本地主機端口）；RemoteHost屬性（遠程主機名稱）；RemotePort屬性（遠程主機端口）；Protocol屬性（Winsock控件）（協議【TCP、UDP】）；Name屬性（控件的名稱）；State屬性，返回WinSock控件當前的狀態。

（2）該次編程需用到的三個方法：Bind，SendData和GetData。

Bind 方法 ，指定用于 TCP 連接的 LocalPort 和 LocalIP。

SendData方法，當連接建立后，要發送數據就可以調用SendData方法，該方法只有一個參數，就是要發送的數據。

GetData方法，當本地計算機接收到遠程計算機的數據時，數據存放在緩沖區中，要從緩沖區中取出數據，可以使用GetData方法。

（3）DataArrival事件當建立連接后，接受到了新數據就會觸發這個事件。注意：如果在接受到新數據前，緩沖區中非空，就不會觸發這個事件。

二、程序的主要設計和代碼

程序的主界面是一個窗體，包含四個文本框控件、兩個命令按鈕和一個LIST控件。四個文本框控件分別用來做監聽的端口號、遠端的IP地址和端口號、發送的內容。兩個命令按鈕，分別做監聽、發送命令。LIST控件用來顯示發送和接受的內容。

1.在窗體中添加一個Winsock控件，將其Protocol屬性改為1-sckUDPprotocol。

2.將“發送”按鈕命名為command1， “監聽”按鈕命名為command2，監聽端口下的text文本框命名為text1，兩部電腦圖標的Winsock控件命名為wc1，雙擊“監聽”按鈕輸入如下程序，

If wc1.State = 1 Or wc1.State = 2 Then

wc1.Close

Command1.Enabled = False

End If

wc1.Bind CInt(Text1.Text)

Command1.Enabled = true

將“IP”右邊的文本框命名為Text3， text屬性改為你的電腦的IP， “端口”右邊的文本框命名為Text4，雙擊“發送”按鈕，“要發送的數據”下面的文本框命名為Text5，輸入如下代碼：

Dim ff As String

ff = Text4.Text

wc1.RemoteHost = Text2.Text

wc1.RemotePort = Text3.Text

wc1.SendData ff

3.雙擊兩部電腦圖標，從代碼窗口上部選擇DataArrival事件，并輸入如下代碼：

Dim kk As String

wc1.GetData kk

List1.AddItem kk + “發送者IP:” + wc1.RemoteHostIP，0

開始運行程序。

三、Winsock程序測試

1.使用回環地址

回環地址127.0.0.1，被稱為本地回環地址(Loop back address)。它代表設備的本地虛擬接口，在windows操作系統中也有相似的定義，不安裝網卡前可以ping通本地回環地址。該程序可以用回環地址自己給自己發信息。

2.對方IP地址通信

相互之間發信息，需用端口號和IP。通過與對方通信，來幫助學生理解傳輸層中端口號的概念。案例：同學A監聽端口號9090，同學B監聽8080，已知A的IP地址是192.168.1.103，B的IP地址是192.168.1.102，那么A給B發信息，就需要B監聽8080端口，A使用IP地址192.168.1.102發送信息。如果B給A發信息，就需要A監聽9090端口，B使用IP地址192.168.1.103.

3.廣播地址通信

廣播地址是專門用于同時向網絡中所有工作站發送信息的地址。在使用TCP/IP 協議的網絡中，主機標識段host ID 為全1 的IP 地址為廣播地址，廣播分組傳送給host ID段所涉及的所有計算機。

在實際教學中，機房IP地址段192.168.1.0/24的廣播地址為192.168.1.255，發送端口為8080，所有同學監聽8080端口，發送的信息全部同學可以同時接收。

四、總結

通過此次實驗，不僅鍛煉了學生的VB編程能力，同時用自己編寫的程序來互相發送信息,讓學生體驗網絡編程帶來的成就感.幫助學生理解計算機網絡中傳輸層的端口號和網絡層IP地址的相關概念，同時了解了計算機網絡中回環地址，本機地址和廣播地址的相關概念，提高了學生學習計算機網絡的興趣.

參考文獻：

［1］Andrew S.Tanenbau計算機網絡第四版［M］.北京:清華大學出版社，2005.

［2］范劍波.Visual Basic網絡程序設計［M］.北京:科學出版社，2003.

［3］魯斌，李莉. 網絡程序設計與開發 ［M］.北京:清華大學出版社，2010.

責任編輯朱守鋰