کنترل WinSock

مقدمه :

کنترل WinSock نسبت به تمام کنترلهاي اينترنت در سطح پايينتري قرار دارد . اين کنترل امکان ايجاد سرويسهاي شبکه اي مبتني بر پروتکلهاي TCP و UDP را مهيا مي کند . بعبارت ديگر توسط اين کنترل مي توان برنامه هاي کاربردي Client/Server ( سرويس گيرنده / سرويس دهنده ) ايجاد و با استفاده از پروتکل TCP و يا UDP بين آنها ارتباط برقرار نمود .

با تنظيم خصوصيات و فراخواني متدهاي اين کنترل مي توانيد به راحتي به يک کامپيوتر راه دور متصل شويد و داده ها را در هر دو جهت جابجا نمائيد . نمونه کاربرهايي که مي توان با اين کنترل ايجاد نمود :

Client-server chat ، Mail client ، Mail server ، Proxy Server ، Network Game ، Port Scanner ، پياده سازي الگوريتم هاي موازي و …

مباني TCP :

پروتکل کنترل اينترنت ( Transfer Control Protocol ) اجازه مي دهد يک اتصال ( Connection ) را از طريق سوکت ( socket ) به يک کامپيوتر راه دور ( Remote Computer ) ساخته و استفاده کنيد . با استفاده از اين اتصال ، هر دو کامپيوتر مي توانند داده ها را بين خودشان انتقال دهند . برقراري ارتباط از طريق TCP همانند صحبت کردن با تلفن است که بايد حتماً اتصالي بين دو کامپيوتر صورت گيرد تا بتوانند با هم ارتباط برقرار کنند .

اگر يک برنامه Client مي سازيد بايستي بدانيد که نام يا آدرس IP کامپيوتر Server چيست ( Remote Host IP ) و همچنين از طريق چه پورتي مي توانيد به آن متصل شويد ( Remote Port ) . حال بايستي به آن پورت Connect کنيد .

همچنين اگر يک برنامه Server مي سازيد بايستي پورتي را که روي آن به درخواستها گوش مي دهيد مشخص کنيد ( LocalPort ) و سپس به پورت گوش دهيد ( Listen ) .

زمانيکه يک کامپيوتر Client تقاضاي يک اتصال را مي دهد Server اين درخواست را Accept مي کند .

زمانيکه يک اتصال ساخته مي شود ، هر دو کامپيوتر مي توانند داده را فرستاده و دريافت کنند .

مباني UDP :

پروتکل ديتاگرام کاربر ( User Datagram Protocol ) پروتکلي بدون اتصال ( Connectionless ) است . برخلاف TCP ، کامپيوترها نياز به برپا کردن يک اتصال ندارند بنابراين يک برنامه مي تواند يک client و يا يک server باشد . برقراري ارتباط در UDP شبيه ارسال نامه از طريق پست است .

براي انتقال داده توسط UDP ابتدا بايد Local Port کامپيوتر Client تنظيم گردد . کامپيوتر Server تنها بايستي RemoteHost را برابر آدرس کامپيوتر Client قرار دهد و همچنين Remote Port را همان Local Port کامپيوتر Client قرار دهد . سپس دو کامپيوتر مي توانند داده ها را بين خود جابجا کنند .

استفاده از کنترل WinSock :

1 – انتخاب پروتکل: در زمان استفاده از کنترل WinSock اولين کاري که بايد انجام دهيد انتخاب يکي از پروتکلهاي TCP يا UDP است . طبيعت برنامه اي که شما مي سازيد نوع پروتکلي را که بايد استفاده کنيد مشخص مي کند . چند سوال زير به شما کمک مي کند که پروتکل مورد نيازتان را انتخاب کنيد :

- آيا برنامه شما در زمانيکه داده فرستاده مي شود يا دريافت مي شود نياز به اطلاعاتي از طرف Server يا Client دارد ؟ اگر چنين است بايستي يک اتصال TCP قبل از ارسال يا دريافت داده ايجاد شود .

- آيا داده بسيار بزرگ است ( مثل تصوير يا فايلهاي صوتي ) ؟ زمانيکه يک اتصال TCP ساخته مي شود پروتکل TCP اتصال را باقي نگه مي دارد و درستي ارسال داده تضمين شده است . اين اتصال در هر حال به منابع محاسباتي بيشتري نياز دارد و بنابراين پرهزينه تر است .

- آيا داده متناوب ارسال مي شود يا در يک نشست ( Session ) ارسال خواهد شد ؟ براي مثال اگر شما يک برنامه مي سازيد که کامپترهاي مشخصي را در يک زمان خاص از انجام شدن عملياتي مطلع مي کند پروتکل UDP مناسب تر است . پروتکل UDP همچنين براي ارسال مقادير کوچک داده اي مناست تر مي باشد .

2 – تنظيم پروتکل : براي تنظيم پروتکلي که مي خواهيد در برنامه تان از آن استفاده کنيد در زمان طراحي برنامه خاصيت Protocol کنترل WinSock را برابر sckTCPProtocol و يا sckUDPProtocol قرار دهيد . همچنين مي توانيد پروتکل خود را توسط کد زير تنظيم کنيد :

WinSock.Protocol=sckTCPProtocol

3 – مشخص کردن نام کامپيوتان : براي اتصال به کامپيوتر راه دور بايستي آدرس IP و يا نام کامپوتر را بدانيد .

نام کامپيوتر در Control Panel/Network/Identification موجود است . در صورتيکه مي خواهيد دو برنامه Client و Server خود را روي يک کامپيوتر تست کنيد از آدرس IP 127.0.0.1 براي هر دو استفاده کنيد اما اگر دو برنامه را روي دو کامپيوتر مجزا در شبکه قرار داده ايد با اجراي دستور ipconfig در DOS Prompt مي توانيد آدرس IP کامپيوتر ها را بدست آوريد .

4 – ايجاد اتصال TCP : در زمان ساخت برنامه اي که از پروتکل TCP استفاده مي کند ابتدا بايد تصميم بگيريد که اين برنامه Client است يا Server .

براي ساخت يک برنامه Server بايستي روي يک پورت خاص Listen کنيد . زمانيکه Client تقاضاي يک اتصال را مي دهد ، برنامه Server مي تواند آنرا Accept کند و بنابراين اتصال کامل شده است . حال Client و Server مي توانند با هم ارتباط داشته باشند .

مراحل زير ساخت يک سرور چت ساده بر مبناي TCP را نشان مي دهد :

- از منوي Project گزينه Components را انتخاب کنيد و در ليست Component ها مورد Microsoft WinSock 6.0 را انتخاب کنيد .

- يک کنترل WinSock در فرم خود قرار دهيد و نام آنرا tcpserver بگذاريد

- دو textbox با نامهاي txtSendData و txtReceiveData و نيز يک دکمه در فرم قرار دهيد .

- کد زير را در رويداد Form_Load بنويسيد :

Tcpserver.LocalPort=1000
tcpserver.Listen

- زمانيکه درخواستي از طرف Client مي آيد رويداد ConnectionRequest اجرا مي شود . در اين رويداد ابتدا بايد چک کنيد که حالت کنترل بسته باشد . اگر چنين نيست اتصال را قبل از پذيرفتن اتصال جديد ببنديد . سپس تقاضا را بر اساس پارامتر requestID مي پذيريم :

Private Sub tcpserver_ConnectionRequest(ByVal requestID As Long)
If tcpserver.State <> sckClosed Then tcpserver.Close
tcpserver.Accept requestID
End Sub

- حال اتصال بين Client و Server برقرار شده است . کد زير را براي event مربوط به کليک دکمه Send بنويسيد :

Tcpserver.SendData txtSendData.text

-          اگر داده اي از طرف Client بيايد رويداد DataArrival اجرا مي شود . کد زير را براي اين رويداد بنويسيد :

Private Sub tcpserver_DataArrival(ByVal bytesTotal As Long)
Dim strData As String
tcpserver.GetData strData
txtReceiveData.Text = strData
End Sub

- کد زير را براي رويداد Form_Unload بنويسيد :

Tcpserver.Close

مراحل ساخت يک TCP Client بصورت زير است :

- يک کنترل WinSock در فرم قرار دهيد و نام آنرا tcpclient بگذاريد .

- دو textbox با نامهاي txtsend و txtreceive و نيز يک دکمه با نام sendدر فرم قرار دهيد .

- يک دکمه با نام connect در فرم قرار دهيد .

- کد زير را براي متد Form_Load بنويسيد :

tcpclient.RemoteHost=”yourservername”x
tcpclient.RemotePort=1000

- کد زير را براي رويداد کليک شدن دکمه connect بنويسيد :

tcpclient.Connect

- کد زير را براي رويداد کليک شدن دکمه send بنويسيد :

tctclient.SendData txtsend.Text

-          کد زير را براي رويداد DataArrival بنويسيد :

Private Sub tcpclient_DataArrival(ByVal bytesTotal As Long)
Dim strData As String
tcpclient.GetData strData
txtreceive.Text = strData
End Sub

- کد زير را باري رويداد Form_Unload بنويسيد :

Tcpclient.Close

کدهاي فوق يک سيستم Client-Server ساده را نشان مي دهد . فايل exe هر دو برنامه را بسازيد و آنها را اجرا کنيد تا بتوانيد سيستم خود را تست کنيد .

5 – پذيرفتن بيش از يک تقاضاي اتصال : Server اي که در بالا ساخته شد تنها مي تواند تقاضاي يک اتصال را بپذيرد . با استفاده از ايجاد يک آرايه از کنترل WinSock مي توان چندين تقاضاي اتصال را پذيرفت . براي اينکار کافي است يک کپي ( instance ) از کنترل بسازيم ( با تنظيم خاصيت Index ) و متد Accept را براي instance جديد بکار ببريم . فرض کنيد يک کنترل WinSock با نام sckServer در فرم داريم که خاصيت Index آنرا صفر قرار داده ايم . همچنين يک متغير intMax از نوع Long تعريف مي کنيم که تعداد اتصالات همزمان به Server را نگه مي دارد . در event مربوط به Form_Load کد زير را بنويسيد :

intMax=0
sckServer(0).LocalPort=1000
sckServer(0).Listen

هر بار که تقاضاي يک اتصال مي رسد کد ابتدا تست مي کند که مقدار Index چقدر است . اگر مقدار Index صفر باشد متغير intMax يکي افزايش مي يابد و از intMax براي ساخت يک instance جديد از کنترل استفاده مي شود . حال از اين instance براي پذيرفتن تقاضاي اتصال استفاده مي گردد . براي اينکار کد زير را براي رويداد ConnectionRequest بنويسيد :

Private Sub sckServer_ConnectionRequest(Index As Integer, ByVal requestID As Long)
If Index = 0 Then
intmax = intmax + 1
Load sckServer(intmax)x
sckServer(intmax).LocalPort = 0
sckServer(Index).Accept requestID
End If
End Sub

6 – ايجاد اتصال UDP : ساخت يک برنامه UDP ساده تر از برنامه هاي TCP است زيرا پروتکل UDP به اتصال نياز ندارد . در برنامه TCP بالا يک کنترل WinSock بايستي حتماً Listen مي کرد و يک کنترل ديگر يک اتصال را توسط متد Connect ايجاد نمود . در عوض پروتکل UDP نيازي به اتصال ندارد .

براي ارسال داده بين دو کنترل WinSock سه مرحله بايستي انجام شود :

- پارامتر RemoteHost برابر نام کامپيوتر مقابل است .

- پارامتر RemotePort برابر پارامتر LocalPort کامپيوتر مقابل

- استفاده از متد Bind براي مشخص کردن LocalPort چون هر دو کامپيوتر از نظر ارتباط مساوي هستند ، اين نوع برنامه ها را Peer-to-Peer گويند .

براي نمونه از کد زير براي ساخت يک برنامه chat استفاده مي کنيم :

- يک کنترل WinSock در فرم قرار دهيد و نام آنرا udppeerA بگذاريد .

- خاصيت Protocol آنرا UDPProtocol قرار دهيد .

- دو textbox با نامهاي txtsend و txtreceive و نيز يک دکمه در فرم قرار دهيد .

- کد زير را براي متد Form_Load بنويسيد :

udppeerA.RemoteHost=”nameofpeerB”x
udppeerA.RemotePort=1001
udppeerA.Bind 1002

- کد زير را براي event مربوط به کليک دکمه بنويسيد :

udppeerA.SendData txtsend.text

- کد زير را براي رويداد DataArrival بنويسيد :

Dim strData as String
udppeerA.GetData strData
txtreceive.Text=strData

براي ساخت UDP peerB مشابه مراحل بالا عمل کنيد فقط خاصيت RemoteHost آنرا نام کامپيوتر PeerA و خاصيت RemotePort آنرا 1002 و خاصيت Bind آنرا 1001 قرار دهيد .

-------------------

بررسی خواص کنترل WinSock :

ByteReceived : مقدار داده دريافت شده ( موجود در بافر receive ) را نشان مي دهد . توسط متد GetData مي توان اين داده را دريافت نمود .

LocalHostName : نام ماشين محلي را نشان مي دهد . اين پارامتر فقط خواندني است .

LocalIP : آدرس IP ماشين محلي را بصورت يک string برمي گرداند . اين پارامتر فقط خواندني است .

LocalPort : براي خواندن و يا تنظيم شماره پورت محلي بکار مي رود .

Protocol : براي خواندن و يا تنظيم پروتوکل مورد استفاده توسط کنترل WinSock بکار مي رود .

RemoteHost : براي خواندن و يا تنظيم نام يا آدرس IP ماشين راه دور بکار مي رود .

RemoteHostIP : آدرس IP ماشين راه دور را برمي گرداند :

۱- براي برنامه هاي Client بعد از زمانيکه يک اتصال توسط متد Connect پذيرفته شد ، اين خاصيت حاوي آدرس IP ماشين راه دور است .

۲ - براي برنامه Server ، بعد از آمدن يک Connection Request اين خاصيت شامل آدرس IP ماشين راه دور است .

۳ - در زمان استفاده از پروتکل UDP بعد از اينکه رويداد Data Arrival رخ داد اين خاصيت حاوي آدرس IP ماشيني است که داده را فرستاده .

RemotePort : براي خواندن و يا تنظيم شماره پورت ماشين راه دوري که مي خواهيد به آن متصل شويد بکار مي رود .

SocketHandle : مقداري را برمي گرداند که مرتبط با سوکتي است که کنترل WinSock را مديريت مي کند و براي ارتباط با لايه WinSock بکار مي رود . اين پارامتر فقط خواندني است و تنها براي ارسال به API هاي WinSock طراحي شده است .

State : وضعيت کنترل WinSock را نشان مي دهد . وضعيتهاي ممکن براي State عبارتند از :

۱ - sckClosed : اتصال بسته است .

۲ - sckOpen : اتصال باز است .

۳ - sckListening : حالت گوش دادن به پورت

4 - sckConnectionPending : معلق شدن اتصال

۵ - sckResolvingHost : تصميم گيري در مورد ميزبان

۶ - sckHostResolved : در مورد ميزبان تصميم گيري شد .

۷ - sckConnecting : حالت برقراري ارتباط

۸ - sckConnected : ارتباط برقرار شد .

۹ - sckClosing : حالت قطع اتصال

۱۰ - sckError : حالت خطا

بررسی متدهای کنترل WinSock :

متد Accept : تنها براي برنامه هاي TCP Server بکار مي رود . اين متد براي پذيرفتن يک اتصال در زمان مديريت رويداد ConnectionRequest استفاده مي شود .

متد Bind : اين پارامتر LocalPort و LocalIP يک اتصال را مشخص مي کند .

متد Close : براي بستن يک اتصال TCP و يا بستن يک listening socket بکار مي رود .

متد GetData : بلوک جاري داده دريافت شده را گرفته و آنرا در متغيري از نوع Variant ذخيره مي کند . شکل کلي اين متد بصورت زير است :

WinSock.GetData data[,type][,maxlen]x

که data داده دريافتي است . اگر داده کافي موجود نباشد data برابر empty خواهد بود .

type نوع داده دريافتي است که مي تواند مقادير زير باشد :

vbByte - vbInteger - vbLong - vbSingle - vbDouble - vbDate - vbBoolean - vbError - vbString - vbArray+vbByte
maxlen حداکثر سايز را در زمان دريافت يک byte Array و يا يک string مشخص مي کند .

متد Getdata در رويداد Data Arrival استفاده مي شود که اين رويداد يک پارامتر با نام TotalBytes دارد . اگر maxlen اي که شما تعيين کرده ايد کمتر از TotalBytes باشد پيغام هشدار شماره ۱۰۰۴۰ دريافت مي کنيد بدين معني که بايتهاي باقيمانده گم خواهند شد .

متد Listen : يک سوکت مي سازد و آنرا در حالت Listen قرار مي دهد . اين متد تنها در اتصالات TCP بکار ميرود .

متد PeekData : مشابه GetData است با اين تفاوت که داده را از صف ورودي حذف نمي کند . اين متد تنها براي اتصالات TCP بکار مي رود .

متد SendData : براي ارسال داده به کامپيوتر راه دور بکار مي رود .

بررسي event هاي کنترل WinSock :

رويداد Close : زماني رخ مي دهد که کامپيوتر راه دور اتصال را ببندد .

رويداد Connect : بعد از اينکه يک اتصال به Server ايجاد شد روي مي دهد . شکل کلي آن بصورت زير است :

Private Sub WinSock_Connect(ErrorOccurred As Boolean)x

که پارامتر ErrorOccurred دو مقدار دارد : اگر True باشد يعني اتصال Fail شده است و اگر False باشد يعني اتصال با موفقيت انجام شده است .

با رويداد Connect مي توانيد error هايي که در زمان فرايند باز کردن اتصال برگردانده شده را چک کنيد .

رويداد ConnectionRequest : زماني رخ مي دهد که يک کامپيوتر راه دور تقاضاي يک اتصال را بدهد . اين رويداد فقط براي برنامه هاي TCP Server بکار مي رود .

رويداد DataArrival : زماني رخ مي دهد که داده جديدي بيايد .

رويداد Error : زماني رخ مي دهد که يک خطا در فرايند ارتباط رخ دهد ( مثلاً Failed to Connect و يا Failed to Send ) . شکل کلي آن بصورت زير است :

Private WinSock_Error(number as Integer,description as String,scode as Long,source as String,helpfile as String,helpcontext as Long,canceldisplay as Boolean)x

number شماره کد خطا است .

description توضيحي در مورد خطا است .

source توصيف منبع خطا

canceldisplay : مشخص مي کند آيا پيغام خطاي پيش فرض نشان داده شود يا نه رويداد SendComplete : زماني رخ مي دهد که يک عمل Send تکميل شده باشد .

رويداد SendProgress : زماني رخ مي دهد که کنترل شروع به ارسال داده نمايد . شکل کلي آن بصورت زير است :

WinSock_SendProgress (bytesSent As Long, bytesRemaining As Long)x

که bytesSent تعداد بايتهاي ارسال شده و bytesRemaining تعداد بايتهاي باقيمانده است .