面向高并发通讯的网络服务器通讯协议的研究

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1、面向高并发通讯的网络服务器通讯协议的研究摘要：针对当前高并发的数据通讯导致网络服务器数据传输的问题，木文从传输协议选择、通讯协议设计、通讯协议解析等方面对网络服务器进行研究。通过对网络服务器通讯I办议的设计和解析，可以有效提高数据传输和数据处理的实时性和准确性，从而改善高并发数据通讯给网络服务器系统带来的数据传输和处理问题，提高网络服务器的性能。关键词：高并发；网络服务器；通讯协议中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1674-7712(2013)04-0102-01一、引言随着网络技术的迅猛发展，目前网络服务器系统所面临的主要问题是高并发的数

2、据通讯所导致的数据传输的实时性和准确性［1,2］。在高并发连接和通讯情况下，客户端和服务器Z间以及服务器Z间需要传输大量的消息数据，不仅数量很庞大，而且种类也比较多，因此，如何更好的对服务器系统的通讯协议进行设计以确保数据传输的实时性和准确性対于网络服务器至关重要。二、传输协议选择目前网络传输层主要有两种协议：传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP［3,4］。TCP协议提供面向连接的、可靠的传输服务，使用TCP协议进行数据传输，需要対传输进行三次确认机制。UDP协议提供无连接、不可靠的传输服务，在数据传输时不需要进行信息到达确认，因此传输速度比较快。

3、虽然UDP协议的实时性比较高，但是为了保证数据传输的可靠性，开发人员必须在应用层进行复杂的设计，而且它木身不提供拥塞控制，很容易导致网络阻塞；同时，随着网络技术的不断发展，网络状况有了很大的改变，TCP的速度与UDP没有太大的差异，而＞TCP协议提供了可靠的数据传输机制，能够更加有效的保证数据传输的可靠性；因此，绝大部分网络平台都采用TCP协议作为通讯协议。三、通讯协议设计应用层的通讯协议是网络平台的通讯基础，为了保证数据传输的完整性和可靠性，网络中的数据是根据通讯协议设计的数据通讯格式來进行传输的。在发送数据之前，通讯双方根据一定的通讯协议对数据进行

4、相应的封装，然后对数据包进行发送。目前，比较常用的数据交换格式是XML(ExtensibleMarkupLanguage)o该语言简单易用，而且具有很好的扩展性和可读性。但对数据封装时，需要很多标记，不仅会增大数据量，而且使用也比较耗时。由于网络平台的数据量比较大，对数据的实时性要求比较高，因此，XML格式并不适用于网络平台通讯协议的设计。本文在借鉴XML格式的基础上，采用十六进制的形式对通讯协议进行设计，从而既可以保证数据传输的效率，乂具有比较好的扩展性和可读性。相应的格式如图1所示。由图4.4可知，一个数据包主要由四部分组成：数据包标识、数据包总长

5、度、验证码和数据包内容，各部分具有一定的关联性。（-）数据包标识考虑到数据包的长度，在保证数据完整、可靠的前提下，为了尽可能的缩减数据在网络屮传输的开销，本文采用两字节的16进制数作为数据包头，主要用于标识数据通讯是否符合当前系统的协议耍求；例如OxACDF,其中第一个字节Ox代表16进制，ACDF代表数据传输协议的类型。（二）总长度总长度是指数据包真正有效数据长度加上数据包前三部分的数据长度之和，一共占用两个字节长度。（三）验证码主要用于对传输数据的合法性进行验证，判断其是否符合数据验证方法，例如可以根据数据包头和总长度四个字节进行数据验证：前三个字

6、节的累加和加上最后一个字节的异或和方式。（四）数据包内容数据包内容主要指数据包传输的有效数据部分，通常包括数据类型、数据长度、数据标识等相关信息。四、通讯协议解析数据在网络中是以数据包的形式进行传输的。网络服务器或客户端在接收到数据后，需要对协议进行解析，以判断数据的合法性并获取相应的数据信息。协议解析流程为：首先对接收到的数据包的前两个字节进行解析，判断数据包标识是否符合系统通讯协议的要求，如果不符合，则丢弃该数据包，并继续接收并解析下一个数据包，如果符合系统协议要求，则按照通讯协议格式读取数据包的第三和第四字节，以获取数据包的总长度和有效数据长度；

7、然后对数据包的下一内容进行解析，根据通讯协议所定义的验证方法对验证码的有效性进行判断，如果错误，则丢弃该数据包，重新接收数据并解析，如果验证码正确，则根据获取的数据包冇效数据长度读取相应长度的数据信息。使用通讯协议对数据进行传输，一方面可以确保数据传输的安全性和可靠性，避免其他异常数据对网络平台数据的干扰；另一方面，由于网络数据传输是以数据流的形式进行的，所以在対数据进行接收时，很可能接收到不完整的数据或多块连续数据，从而给数据处理带來一定的困难，使用设计的通讯协议格式对数据进行封装和解析，可以有效的避免数据接收不完整或数据冗余的情况，从而保证了数据传

8、输和数据处理的准确性。五、结束语木文主要从传输协议选择、通讯协议设计、通讯协议解析等方面对网络