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，實現C／S模式下遠程屏幕監控服務器同時對大量并發客戶進行屏幕監控的功能，可以根據需要決定是否開始遠程控制。用IOCP對多線程進行調度和管理，高效地利用系統資源。并且給出了整個系統的網絡設計與實現過程。
關鍵字：IOCP；多線程；遠程屏幕監控

隨著網絡技術的不斷發展，遠程桌面共享技術已經越來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絡服務器之上，遠程屏幕監控服務器利用IOCP可以同時有效地對多個客戶端屏幕進行監控。

1 遠程屏幕監控系統的總體結構
在Windows系統中，對于大型的服務器應用一般設計為C／S模式，通過在客戶端和服務器之間建立網絡連接來實現信息的傳輸。對于服務器來說，在同一時間可能需要監控多個客戶端屏幕，在遠程屏幕監控系統的大致結構如圖1所示。

由被監控的客戶端捕捉屏幕圖像，經過壓縮之后實時地傳輸給服務器，服務器打開一個窗口，并將收到的客戶端屏幕圖像數據顯示在該窗口中，如需對客戶端進行控制，則服務器端將該窗口中捕捉到的鼠標鍵盤消息發送到客戶端，客戶端收到此消息后模擬出鼠標鍵盤點擊事件，實現遠程控制。采用IOCP機制，只需要為數不多的幾個線程就同時為多個客戶端提供服務，并且效率遠高于其它網絡模型。

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程池處理異步I／O請求的一種機制。在處理多個并發的異步I／O請求時，以往的模型都是在接收請求時創建一個線程來應答請求。這樣就有很多的線程并行地運行在系統中。而這些線程都是可運行的，Windows內核花費大量的時間在進行線程的上下文切換，并沒有多少時間花在線程運行上。再加上創建新線程的開銷比較大，所以造成了效率的低下。
IOCP的目標是實現高效的服務器程序，它克服了一般并發模型的不足，其方法是在初始化完成端口的時候創建一定數量的服務線程。當系統完成I／O操作之后，向服務器完成端口發送I／O completion packet，此時線程池中的線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有收到I／O completion packet，這些線程處于睡眠狀態。否則，這些線程按照后進先出(LIFO)的方式被喚醒，并完成后續數據處理操作。