基于IOCP的遠程屏幕監控系統

摘要：利用Windows提供的完成端口(IOCP)模型，實(shí)現C／S模式下遠程屏幕監控服務(wù)器同時(shí)對大量并發(fā)客戶(hù)進(jìn)行屏幕監控的功能，可以根據需要決定是否開(kāi)始遠程控制。用IOCP對多線(xiàn)程進(jìn)行調度和管理，高效地利用系統資源。并且給出了整個(gè)系統的網(wǎng)絡(luò )設計與實(shí)現過(guò)程。
關(guān)鍵字：IOCP；多線(xiàn)程；遠程屏幕監控

隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的不斷發(fā)展，遠程桌面共享技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越多地運用于遠程辦公、教育培訓、遠程監控等方方面面。微軟在Windows NT 3．5中引入了IOCP(I／O Completion Port，I／O完成端口)，該模型被廣泛應用于大規模的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器之上，遠程屏幕監控服務(wù)器利用IOCP可以同時(shí)有效地對多個(gè)客戶(hù)端屏幕進(jìn)行監控。

1 遠程屏幕監控系統的總體結構
在Windows系統中，對于大型的服務(wù)器應用一般設計為C／S模式，通過(guò)在客戶(hù)端和服務(wù)器之間建立網(wǎng)絡(luò )連接來(lái)實(shí)現信息的傳輸。對于服務(wù)器來(lái)說(shuō)，在同一時(shí)間可能需要監控多個(gè)客戶(hù)端屏幕，在遠程屏幕監控系統的大致結構如圖1所示。

由被監控的客戶(hù)端捕捉屏幕圖像，經(jīng)過(guò)壓縮之后實(shí)時(shí)地傳輸給服務(wù)器，服務(wù)器打開(kāi)一個(gè)窗口，并將收到的客戶(hù)端屏幕圖像數據顯示在該窗口中，如需對客戶(hù)端進(jìn)行控制，則服務(wù)器端將該窗口中捕捉到的鼠標鍵盤(pán)消息發(fā)送到客戶(hù)端，客戶(hù)端收到此消息后模擬出鼠標鍵盤(pán)點(diǎn)擊事件，實(shí)現遠程控制。采用IOCP機制，只需要為數不多的幾個(gè)線(xiàn)程就同時(shí)為多個(gè)客戶(hù)端提供服務(wù)，并且效率遠高于其它網(wǎng)絡(luò )模型。

2 IOCP機制的基本原理
IOCP是性能最好的一種I／O模型。它是應用程序使用線(xiàn)程池處理異步I／O請求的一種機制。在處理多個(gè)并發(fā)的異步I／O請求時(shí)，以往的模型都是在接收請求時(shí)創(chuàng )建一個(gè)線(xiàn)程來(lái)應答請求。這樣就有很多的線(xiàn)程并行地運行在系統中。而這些線(xiàn)程都是可運行的，Windows內核花費大量的時(shí)間在進(jìn)行線(xiàn)程的上下文切換，并沒(méi)有多少時(shí)間花在線(xiàn)程運行上。再加上創(chuàng )建新線(xiàn)程的開(kāi)銷(xiāo)比較大，所以造成了效率的低下。
IOCP的目標是實(shí)現高效的服務(wù)器程序，它克服了一般并發(fā)模型的不足，其方法是在初始化完成端口的時(shí)候創(chuàng )建一定數量的服務(wù)線(xiàn)程。當系統完成I／O操作之后，向服務(wù)器完成端口發(fā)送I／O completion packet，此時(shí)線(xiàn)程池中的線(xiàn)程在完成端口上排隊等待I／O操作的完成。如果在完成端口上沒(méi)有收到I／O completion packet，這些線(xiàn)程處于睡眠狀態(tài)。否則，這些線(xiàn)程按照后進(jìn)先出(LIFO)的方式被喚醒，并完成后續數據處理操作。