P2P通信初步實現

原文URL: http://www.cnblogs.com/dlwang2002/archive/2008/09/16/1291793.html

 

1：基於Socket鏈接；

2：在四個局域網內測試經過；

3：簡單模型，須要進一步優化效率和處理；

 

========================= 備註：   通過修改和重構，抽象出來的P2PLib已經能夠工做了，而且提取出一個Envelope對象，看成通信協議和數據載體。   在這個Lib之上，很容易實現不一樣局域網之間的具體應用，好比如今已經創建了三個應用：   1：IM，跨局域網即時通信（UI像MSN）   2：FT，文件傳輸，斷點續傳   3：DP，數據庫代理（客戶須要在任何地方訪問它局域網內的數據庫，這一個實際上是做爲某ORM的數據層出現的。）
========================== 基本思路

兩個分別在不一樣的局域網內的用戶沒法直接創建鏈接並通信。由於處在不一樣局域網的用戶（沒有公共IP）沒法被外部機器主動鏈接，因此凡是所謂的P2P通常都是經過中間服務器中轉通信的。好比在幾年前俺曾經介紹過一個P2P的軟件，http://www.cnblogs.com/dlwang2002/archive/2005/04/14/207988.html，基本原理那裏面有介紹。

此次所創建的模型，是雙方都在不一樣的局域網內部，都沒有公用IP。

基本原理是這樣的。局域網A內用戶PA想要和局域網B內的用戶PB通信，那麼須要經過中間服務器S進行轉接通信。Socket連接雖然只是由一方發起（局域網內的），可是socket確實一個能夠在兩端都能通信的，也就是說，PA連接S後，S實際上可使用這個通道直接發消息給PA。同理，若是PB鏈接以後，S將有兩個Socket實例，而後S能夠把SA的消息直接轉發給SB，這樣SB就轉載了SA的請求到了PB。雖然仍是要經過中轉，可是S只負責把兩端Socket互聯，速度延時可近似認爲是0，也就是能夠認爲PA和PB是創建了直接的連接，P2P。

過程以下：

1：）PA向S發出鏈接請求；S接受請求，而且保留住PA的socket實例SA，存進一個在線用戶列表LiveConnections中

2：）PB請求S並創建鏈接（和A無前後關係），S中保存其socket實例SB

3：）PA向s發出通信請求，指明通信對象是PB

4：）S接收到A的請求，再當前的LiveConnections中找到PB的socket示例SB，轉發消息；

5：）PB接受到來自PA的消息。

 

 

主要程序代碼

   1：）首先的問題是如何創建Socket鏈接。這個問題在之前的一篇Blog中有提到（http://www.cnblogs.com/dlwang2002/archive/2008/07/21/924803.html）。這裏使用的代碼基本上都是和那一個同樣的，只有中間處理通信數據的部分稍有不一樣。這些代碼再也不贅述。

   2：）服務器S處理轉發消息的代碼

                 

 1     #region hander data 2                    try 3                    {  4                        Logger.Log("DataReceive", data);//test, catch the data transaction 5 6                        string[] allData = data.Split(';');  7                        string requestTo = allData[0]; // this is the basic format: to_IP;from_IP;MSG  8  9                        //find stored socket connection here10                        ClientConnection requectToCC = null; 11                        foreach (DictionaryEntry de in SocketListener.ClientConnections) 12                        { 13                            ClientConnection cc = de.Key as ClientConnection; 14                            // request form will be like this "xx.xx.xxx.xxx:xxxxxx",the last number is running number 15                            // so if 2 client both in the same network, this will be confued to dispatch the socket 16                            //here just find the last one that in the same network17                            if (cc.RequestFrom.IndexOf(requestTo) > -1) 18                            { 19                                requectToCC = cc; 20                            }21 22                        }23                        if (requectToCC != null && requectToCC.ConSocket.Connected) 24                        {  25                            //can get the connection here, then transfer this request to it26                            try27                            { 28                                ReplayMsg(requectToCC.ConSocket, data); 29                            }30                            catch (Exception ce) 31                            { 32                                ReplayMsg(this.ConSocket, "process error: " + ce.Message); 33                                Logger.Log("SendMsgError", ce.Message); 34                            }35                        }36                        else37                        { 38                            //if can not find, means the reqeust to is not login/register there39                            ReplayMsg(this.ConSocket, "the client you request to is disconnected"); 40                            Logger.Log("SendMsgError", "the client you request to is disconnected"); 41                        }42                        // 43                    }44                    catch (Exception ex) 45                    { 46                        Logger.Log("DataError " + _requestFrom, ex.Message); 47                    }48                    #endregion

   3：）客戶端的簡單實現

 

 1 namespace P2PClient  2 {  3     public class ConnectionManager  4     {  5         private Socket _socket;  6         private IPEndPoint _hostEP;  7         private string _localIP;  8  9         public delegate void MessageReceiveEvent(string fromIP,string msg); 10 11         public event MessageReceiveEvent OnMsgReceived; 12 13         public ConnectionManager(string ip, int port) 14         { 15             IPAddress address = IPAddress.Parse(ip); 16             _hostEP = new IPEndPoint(address, port); 17         } 18 19         public bool Connect2Server() 20         { 21             try22             { 23                 _socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); 24                 _socket.Connect(_hostEP); 25 26                 IPHostEntry oIPHost = Dns.Resolve(Environment.MachineName); 27                 _localIP = oIPHost.AddressList[0].ToString(); 28 29                 //there use the same socket, to wait for reply msg30                 Thread thread = new Thread(new ThreadStart(WaitForReceiveData)); 31                 thread.Name = "connection_"; 32                 thread.Start(); 33 34                 return true; 35             } 36             catch (Exception ex) 37             { 38                 return false; 39             } 40         } 41         public void Close() 42         { 43             _socket.Shutdown(SocketShutdown.Both); 44             _socket.Close(); 45         } 46         public void SendMessage(string clientIP, string msg) 47         { 48             string sendStr = clientIP + ";"+_localIP+";" + msg;//simple format; to_IP;from_IP;MSG49 50             byte[] bytesSendStr = new byte[1024]; 51             bytesSendStr = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr); 52             _socket.Send(bytesSendStr, bytesSendStr.Length, 0); 53         } 54 55         public void WaitForReceiveData() 56         { 57             byte[] bytes = new Byte[1024]; 58 59             while (true) 60             { 61                 bytes = new byte[1024]; 62                 string data = ""; 63 64                 //the system while be wait here until there is msg received here65                 int bytesRec = this._socket.Receive(bytes); 66 67                 data += Encoding.ASCII.GetString(bytes, 0, bytesRec); 68                 #region hander data69                 Logger.Log("DataReceive", data); 70 71                 string[] allData = data.Split(';'); 72                 string requestFrom = allData[1]; // this is the basic format; to_IP;from_IP;MSG73                 string msg=allData[2]; 74 75                 if (OnMsgReceived != null) 76                 { 77                     OnMsgReceived(requestFrom, msg); 78                 } 79                 #endregion80             } 81         } 82 83 84     }

      4 ：）UI 等其餘處理   （略）

 

 

問題

1：）一個Socket的實例能夠在服務器/客戶端存活多久呢？我測試發現，至少幾個小時沒有問題，可是最長時間殊不知道。

    2：）服務器S用單獨的線程來處理連接，並非最好的方式

    3：）服務器負載平衡，在多個服務器的狀況下，要讓客戶端能夠選擇效率最高的服務器進行中轉

    4：）有一臺機器已經在公網上，或者兩臺都在公網上，須要另外的模型。他們不須要中轉。

 

小結

    簡單，效率未知。