Windows ソケット:背景
この記事では、Windows ソケットの特性と目的について説明します。 以下の内容についても説明します。
Windows ソケット仕様は、Microsoft Windows 向けのバイナリ互換性のあるネットワーク プログラミング インターフェイスを定義します。 Windows ソケットは、カリフォルニア大学バークレー校で開発された Berkeley Software Distribution (BSD、リリース 4.3) の UNIX ソケットの実装に基づいています。 仕様には、BSD スタイルのソケット ルーチンと Windows 固有の拡張機能の両方が含まれています。 Windows ソケットを使用すると、アプリケーションが Windows ソケット API に準拠するネットワークを経由して通信できます。 Win32 では、Windows ソケットによってスレッド セーフが提供されます。
多くのネットワーク ソフトウェア ベンダーは、伝送制御プロトコル/インターネット プロトコル (TCP/IP)、Xerox ネットワーク システム (XNS)、Digital Equipment 社の DECNet プロトコル、Novell 社のインターネット パケット交換/順次編成パック交換 (IPX/SPX) などのネットワーク プロトコルの下で Windows ソケットをサポートしています。 現在の Windows ソケット仕様では TCP/IP 向けにソケットの抽象化が定義されていますが、どのネットワーク プロトコルでも、Windows ソケットを実装する独自バージョンのダイナミック リンク ライブラリ (DLL) を用意することで Windows ソケットに準拠できます。 Windows ソケットを使用して作成された商用アプリケーションの例として、X Windows サーバー、端末エミュレーター、電子メール システムがあります。
Note
Windows ソケットの目的は、基になるネットワークを抽象化して、そのネットワークについて詳しく知らなくても、ソケットをサポートするネットワークでアプリケーションを実行できるようにすることです。 そのため、このドキュメントではネットワーク プロトコルの詳細については説明しません。
Microsoft Foundation Class ライブラリ (MFC) は、Windows ソケット API を使用するプログラムをサポートするために、2 つのクラスを提供しています。 1 つは CSocket です。このクラスは、高レベルの抽象化を提供してネットワーク通信プログラミングを簡略化します。
Windows ソケット仕様では、Windows ソケットは Microsoft Windows でのネットワーク コンピューティング向けのオープン インターフェイスであり、現在のバージョンは 1.1 です。Windows ソケットは、TCP/IP コミュニティに属する個人と会社の大規模なグループによってオープン ネットワーキング標準として開発されたものであり、自由に利用できます。 現在、ソケット プログラミング モデルは、インターネット プロトコル スイートを使用して 1 つの "通信ドメイン" をサポートします。 仕様は Windows SDK で入手できます。
ヒント
ソケットはインターネット プロトコル スイートを使用するため、"情報ハイウェイ" でのインターネット通信をサポートするアプリケーションにとって最適な手段です。
ソケットの定義
ソケットは通信のエンドポイントです。つまり、Windows ソケット アプリケーションがネットワーク経由でデータ パケットを送受信するために使用するオブジェクトです。 ソケットには型があり、実行中のプロセスと関連付けられます。名前を持つ場合もあります。 現在、ソケットは同一の "通信ドメイン" 内にあり、インターネット プロトコル スイートを使用する他のソケットとのみデータを交換するのが普通です。
2 種類のソケットはどちらも双方向で、両方向に同時に通信できるデータ フローです (全二重)。
次の 2 種類のソケットを使用できます。
ストリーム ソケット
ストリーム ソケットは、レコード境界のないデータ フロー、つまりバイト ストリーム用です。 ストリームは必ず配信され、正しく順序付けられて重複しません。
データグラム ソケット
データグラム ソケットは、レコード指向のデータ フローをサポートします。このデータ フローは配信されるとは限らず、送信順になっていないことや重複していることがあります。
"順序付けられた" とは、パケットが送信順に配信されることです。 "重複しない" とは、特定のパケットが一度だけ配信されることです。
Note
XNS などの一部のネットワーク プロトコルでは、ストリームをバイトのストリームではなく、レコードのストリームにできます。 ただし、もっと一般的な TCP/IP プロトコルでは、ストリームはバイト ストリームです。 Windows ソケットは、基になるプロトコルに依存しない抽象化レベルを提供します。
これらの種類、および状況に応じたソケットの使い分けについては、「Windows ソケット: ストリーム ソケット」と「Windows ソケット: データグラム ソケット」を参照してください。
SOCKET データ型
各 MFC ソケット オブジェクトは、Windows ソケット オブジェクトへのハンドルをカプセル化します。 このハンドルのデータ型は SOCKET です。 SOCKET ハンドルは、ウィンドウの HWND に似ています。 MFC ソケット クラスは、カプセル化されたハンドルでの操作を提供します。
SOCKET データ型については、Windows SDK で詳しく説明されています。 「Windows Sockets (Windows ソケット)」の「Socket Data Type and Error Values (ソケット データ型とエラー値)」を参照してください。
ソケットの使用
ソケットは、少なくとも次の 3 つの通信コンテキストで非常に有用です。
クライアント/サーバー モデル。
ピアツーピア シナリオ (メッセージング アプリケーションなど)。
リモート プロシージャ コール (RPC)。受信側アプリケーションにメッセージを関数呼び出しとして解釈させます。
ヒント
MFC ソケットの理想的な使用状況は、通信の両端を自分で作成し、両端で MFC を使用する場合です。 非 MFC アプリケーションとの通信時の管理方法など、このトピックの詳細については、「Windows ソケット: バイトの順序付け」を参照してください。
詳細については、Windows ソケット仕様の ntohs、ntohl、htons、htonl を参照してください。 次のトピックも参照してください。