基于服务元网络体系结构的套接字系统调用的设计与实现

作     者：申巧俐 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：曾家智

授予年度：2006年

学科分类：08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：服务元 服务元网络体系结构 套接字 套接字系统调用 虚电路 

摘      要：服务元网络体系结构是一种基于服务元的网络体系结构,不同于层次结构,具有简洁、可扩展和易实现的特点。本文论述了基于服务元网络体系结构的虚电路结构的原型主机,详细阐述了原型主机的总体设计、模块划分、各个模块实现的功能以及为用户提供的服务。原型主机为用户提供两种数据流服务,一种是可靠的数据流服务,采用滑动窗口机制来保证数据流的可靠性和有序性;一种是不可靠的数据流服务。网络上传输数据流需要经过用户接口(即套接字系统调用)、网络通信协议以及物理网络。用户接口是用户与网络通信协议之间交互的重要桥梁。本文设计实现了基于服务元网络体系结构的套接字系统调用。 本套接字系统调用兼容传统的socket编程,使得采用服务元网络体系结构进行通信的用户能够沿用现有应用软件,而且应用程序编写者无须重新学习。socket()函数实现创建、初始化服务元套接字,初始化服务元及服务元序列等。bind()函数为套接字绑定本地地址和端口号。connect()和accept()函数主要是根据用户要求预留带宽,将用户的建立虚电路请求转达给服务元网络体系,协作服务元网络体系采用捎带数据的三次握手协议建立虚电路,并告诉用户处理结果,一方面,捎带数据的三次握手协议在一定程度上可提高数据传输速度;另一方面,采用虚电路方式,使得数据通信可直接根据虚电路号查找相应的通信进程,而且数据包的包头中省去了源IP地址、端口号和目的IP地址、端口号,提高了数据传输速率。send()函数则设计实现把用户待发送的数据拷贝到套接字发送队列,根据用户要求的服务类型请求服务元管理器调度相关服务元发送数据,告诉用户发送结果,而recv()函数则主要是把底层接收的数据从套接字接收队列拷贝到用户缓冲区;close()函数协作服务元网络体系采用六次握手协议断开虚电路,关闭套接字。 本文所讨论的套接字机制是服务元网络体系结构的第一个套接字机制,经过测试证明:本文提出的套接字系统调用的设计方案是正确的,完成了预期的功能;服务元网络体系结构是可行的。