作者: 北京國創(chuàng)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)公司  雷進

一、程序的實用背景

上網(wǎng)的朋友越來越多，遇到的問題也越來越多，最常見的就是關(guān)于域名服務(wù)器（DNS）、郵件服務(wù)（SMTP）和POP3的配置問題。例如，選用哪一個DNS，202.96.0.133還是202.96.26.243？記不清ISP的郵件服務(wù)器和域名服務(wù)器的IP地址，202.96.26.243還是245？

另外一個問題就是，我們在下載文件的時候，往往面臨從多個不同主機下載的選擇（象sunsite有數(shù)十個鏡像站點）。那么，選擇哪一個站點進行下載是最快的呢？

筆者為此編寫了一個應(yīng)用程序，試圖對Internet的常用的網(wǎng)絡(luò)通信端口（如Web、Email、FTP等）進行連接測試，獲得服務(wù)端口的狀態(tài)和響應(yīng)時間指標，從而為我們更有效的使用Internet提供準確的參考數(shù)據(jù)。筆者為該程序命名為Tester（測試者），從后面敘述不難發(fā)現(xiàn)，Tester還可以作為簡單的Internet系統(tǒng)性能測試工具來使用。

雖然Tester也涉及了其它的編程方法，但就總體而言，Tester屬于Socket應(yīng)用程序。所以我們先從Socket編程的模型入手，介紹Tester 程序的設(shè)計與實現(xiàn)。

二、Socket編程模型

Socket是網(wǎng)絡(luò)通信的一個端點。我們知道，網(wǎng)絡(luò)通信通常指兩臺主機或兩個進程，通過網(wǎng)絡(luò)傳遞它們之間的數(shù)據(jù)，這樣的過程可以理解為網(wǎng)絡(luò)的一次對話（Session）。網(wǎng)絡(luò)對話的每一端就成為網(wǎng)絡(luò)通信的端點，即網(wǎng)絡(luò)通信實體的最小單位。當使用Socket接口對網(wǎng)絡(luò)通信編程時，Socket是網(wǎng)絡(luò)通信過程中端點的抽象表示。大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)通信采用客戶/服務(wù)器模型，客戶/服務(wù)器模型按照端點的工作性質(zhì)來區(qū)分通信雙方的端點。例如，客戶/服務(wù)器模型將啟動網(wǎng)絡(luò)服務(wù)請求的端點視作客戶進程或客戶程序；對客戶請求作出響應(yīng)的端點是服務(wù)器進程或服務(wù)器程序。

為了進行網(wǎng)絡(luò)通信，程序在網(wǎng)絡(luò)的對話的每一端都需要一個Socket，即客戶端的Socket和服務(wù)器端的Socket。兩個Socket之間的連接可以是面向連接的也可以是無連接的。雖然從目前看，Socket編程已經(jīng)不再局限于UNIX 系統(tǒng)，但是Socket接口在網(wǎng)絡(luò)通信時仍然使用UNIX系統(tǒng)I/O概念，Socket接口模型仍然采用Open-Read-Write-Close方式。Socket編程的包括幾個主要步驟：

1、建立Socket；

2、配置Socket；

3、通過Socket發(fā)送數(shù)據(jù)；

4、通過Socket接收數(shù)據(jù)；

5、關(guān)閉Socket。

三、CSocket編程模型

對于網(wǎng)絡(luò)通信編程的初學(xué)者來說，直接使用上述的socket模型會感覺困難和復(fù)雜。VisualC++的MFC（基礎(chǔ)類庫）提供了一些封裝好的對象可供使用，這些對象的概念相對簡單，編程相對容易。Tester程序就是使用MFC的幾個與socket相關(guān)的類來實現(xiàn)的。

在服務(wù)器Socket和客戶Socket之間建立通信的過程如下文所述。

1、創(chuàng)建CSocket對象。

2、使用該對象產(chǎn)生SOCKET句柄。

3、如果socket是客戶，調(diào)用CAsyncSocket::Connect，連接本地的Socket和服務(wù)器Socket；

如果socket是服務(wù)器，調(diào)用CAsyncSocket::Listen，開始偵聽從客戶端來的訪問請求，如果收到請求，調(diào)用CAsyncSocket::Accept進行接收處理。

4、建立CSocketFile對象，并且使該對象與CSocket對象具備一定的聯(lián)系；

5、建立CArchive對象，以便實現(xiàn)卸裝（接收）數(shù)據(jù)和存儲（發(fā)送）數(shù)據(jù)的目的。當然，該CArchive對象應(yīng)該與前面的CSocketFile對象建立聯(lián)系；

6、使用CArchive對象在客戶和服務(wù)器socket 之間傳遞數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)服務(wù)器socket和客戶機socket之間的通信。值得注意的是，一個給定的CArchive對象只能在單一的方向上傳遞數(shù)據(jù)：或者接收或者發(fā)送。一般情況下，可能需要兩個CArchive對象來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳遞。

7、解析archive、socketfile、socket對象。

四、程序的實現(xiàn)

簡單地講，對于程序的實現(xiàn)，筆者主要考慮了三部分的內(nèi)容：Socket、時鐘以及界面。

Socket（網(wǎng)絡(luò)通信實體）

Tester作為一個客戶端的socket通信程序，包括TestSocket（Csocket派生類）、TestSocketFile（CSocketFile派生類）和TestArchiveIn、TestArchiveOut（CArchive派生類）等。這些對象的建立和使用與上述的CSocket編程模型相同。

時鐘（用于測試網(wǎng)絡(luò)上Internet服務(wù)端口的響應(yīng)時間）

Tester在Socket連接建立的前后分別調(diào)用clock系統(tǒng)函數(shù)，從而可以利用二者的相對差別獲得絕對時間參數(shù)。clock函數(shù)可以獲得某一系統(tǒng)調(diào)用過程所耗費的時間。clock函數(shù)的返回值是處理器的計時單位次數(shù)。Tester的時間單位是毫秒。

...... //其它代碼

clock_tstart=clock();

if(m_pSocket->Connect(lpszAddress,nPort))
{
clock_tend=clock();
...... //其它代碼
}
else
{
clock_tend=clock();
...... //其它代碼
}

...... //其它程序段

從程序中可以看出，Tester記錄的響應(yīng)時間，是指處理器在整個網(wǎng)絡(luò)通信的連接建立過程中的響應(yīng)時間。這一結(jié)果和網(wǎng)絡(luò)狀況、服務(wù)器端的響應(yīng)時間、本地系統(tǒng)的性能均有關(guān)系。實際上，網(wǎng)絡(luò)用戶在實際應(yīng)用過程中真正的時間延遲，就是上述各個因素的總和。另外，Tester的響應(yīng)時間結(jié)果是10次測試的平均數(shù)。所以，Tester測試的是整個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的響應(yīng)時間，是綜合的指標。

界面（與程序使用者進行交互，指令的輸入和結(jié)果的輸出）

1、輸入部分

Tester使用了對話框?qū)ο螅篠etupDlg::CDialog，在對話框中，使用Check、Edit等控制件，并且通過這些控制向程序傳遞使用者所指示的測試信息。

2、輸出部分

Tester是單文檔界面（SDI）的應(yīng)用程序。窗口風格見下面程序段：

......//其它代碼

CEditView::PreCreateWindow(cs);
cs.style=AFX_WS_DEFAULT_VIEW WS_VSCROLL
ES_AUTOHSCROLL ES_AUTOVSCROLL ES_MULTILINE
ES_NOHIDESEL ES_READONLY;

......//其它代碼

利用Tester的菜單功能可以把每次的測試結(jié)果存為純文本格式的文件。

五、程序的應(yīng)用舉例

Tester對于熟悉Internet應(yīng)用的使用者來說，界面一目了然，操作十分簡單。首先，使用者根據(jù)測試需要填寫參數(shù)設(shè)置對話框；確認后，由Tester程序自動執(zhí)行測試工作，并將測試結(jié)果顯示于Tester窗口中。同時，用戶也可以將測試結(jié)果存為文本文件。

Tester的用戶可以自定義一些服務(wù)端口進行測試（例如，對話框中沒有列出的Gopher等Internet服務(wù)）。當然，在這種情況下，用戶必須知道被測試的服務(wù)的Socket端口號。

下面給出幾個測試結(jié)果文件，僅供參考（筆者經(jīng)由2631撥號上網(wǎng)進行測試）。

被測主機：163.net
測試時間：10:37,June09,1998

Internet服務(wù)狀態(tài)響應(yīng)時間(ms)
------------------------------------------------
FTPOFF
SMTPON2030
DNSOFF
POP3ON1050
HTTPON380

被測主機：ihw.com.cn
測試時間：10:38,June09,1998

Internet服務(wù)狀態(tài)響應(yīng)時間(ms)
--------------------------------------------
FTPOFF
SMTPON3670
POP3ON720
HTTPOFF

被測主機：www.yahoo.com
測試時間：10:38,June09,1998

Internet服務(wù)狀態(tài)響應(yīng)時間(ms)
------------------------------------------
FTPOFF
TELNETOFF
SMTPOFF
DNSOFF
POP3OFF
HTTPON1700


被測主機：www.microsoft.com
測試時間：10:39,June09,1998

Internet服務(wù)狀態(tài)響應(yīng)時間(ms)
----------------------------------------------------
FTPOFF
TELNETOFF
SMTPOFF
DNSOFF
POP3OFF
HTTPON930

被測主機：www.asia.microsoft.com
測試時間：10:39,June09,1998

Internet服務(wù)狀態(tài)響應(yīng)時間(ms)
--------------------------------------------------