计算机网络实验报告2

-1-《计算机网络》课程实验报告实验二：Socket通信编程姓名院系计算机学院学号任课教师钱权，张瑞，袁世忠指导教师张瑞实验地点计605实验时间周五5-6节实验课表现出勤、表现得分(10)实验报告得分(40)实验总分操作结果得分(50)实验目的：1.掌握Socket编程过程；2.编写简单的网络应用程序。实验内容：利用你选择的任何一个编程语言，分别基于TCP和UDP编写一个简单的Client/Server网络应用程序。具体程序要求参见《实验指导书》。要求以附件形式给出：系统概述：运行环境、编译、使用方法、实现环境、程序文件列表等；主要数据结构；主要算法描述；用户使用手册；程序源代码；实验要求：（学生对预习要求的回答）（10分）得分：Socket编程客户端的主要步骤1、用socket()函数创建socket2、设置目标服务器的IP地址和端口号3、用connect()函数，与目标服务器连接4、用Send()函数发送数据，recv()函数接收数据5、关闭socketSocket编程服务器端的主要步骤1、用socket()函数创建socket2、用Bind()函数将socket与本机上的一个端口相关联3、用Listen()函数使socket处于监听模式4、用accept()函数让服务器接收客户的连接请求5、用Send()函数发送数据，recv()函数接收数据6、关闭socket实验过程中遇到的问题如何解决的？（10分）得分：-2-问题1：设置IP地址时，刚开始设置成自己的本机的IP地址，但是将程序放到另一台电脑上时就需要修改IP地址。后来将IP地址设置成127.0.0.1就解决了这一问题。127.0.0.1是回送地址，指本地机，这样就不用改变本机地址了。问题2：做完基于TCP的Client/Server编程后，在做基于UDP的编程的时候，以为在TCP的基础上，只要去掉连接服务器、监听、接受连接请求这些步骤就可以，结果无法实现自己想要的效果。后来发现UDP还有一些地方与TCP的不同，比如发送、接收数据的函数是sendto()、recvfrom()，而不是send()、recv()，仔细查看课UDP的相关资料后也就实现了这一程序。本次实验的体会（结论）（10分）得分：这次SOCKET编程一开始觉得无从下手，在网上找了好多资料才了解了socket的用法，仔细研究了之后发现只要掌握了客户端和服务端各自的运行规律，编写程序意外的简单。通过这次实验我明白了看问题一定要看本质，不能被看似很难的问题吓到。我一定会再接再厉，争取做好每一次实验。思考题：（10分）思考题1：（4分）得分：你所用的编程语言在Socket通信中用到的主要类及其主要作用。1.socket类：用于服务器端程序和客户端程序，实现双方的数据通信。2.SOCKADDR_IN结构：记录端口地址、IP地址、协议族等信息。思考题2：（6分）得分：说明TCP和UDP编程的主要差异和特点。TCP和UDP是Socket的两种主要操作方式：面向连接的和无连接的。无连接的操作使用UDP数据报协议，这个操作不需要连接一个目的的socket，它只是简单地投出数据报，快速高效，但缺少数据安全性。而面向连接的操作使用TCP协议，一个这个模式的socket必须在发送数据之前与目的地的socket取得一个连接，一旦连接建立了，socket就可以使用一个流接口：打开-读-写-关闭，所有的发送的信息都会在另一端以同样的顺序被接收，面向连接的操作比无连接的操作效率要低，但数据的安全性更高。基于TCP的socket编程是采用的流式套接字(SOCK_STREAM)。基于UDP采用的数据报套接字(SOCK_DGRAM).流式套接字的设计是针对面向连接的网络应用，在数据传输之前需要预先建立连接，在数据传输过程中需要维持连接，在数据传输结束后需要释放连接。由于采用校验和、确认与超时等差错控制手段，因此流式套接字可以保证数据传输的正确性。数据报套接字（SOCK_DGRAM）提供无连接的、不可靠的数据传输服务，实际上它是基于TCP/IP协议族中的UDP协议实现的。数据报套接字提供无序、有差错与有重复的数据-3-流服务。数据报套接字的设计是针对无连接的网络应用，在数据传输之前不需要预先建立连接。由于只采用很有限的差错控制手段，因此数据报套接字无法保证数据传输的正确性。所以TCP面向连接，安全可靠，而UDP面向数据，数据可能会丢失，但是高效，结构简单，网络开销小。指导教师评语：日期：i附件：(一)系统概述1.运行环境：windowXP、win7等操作系统2.编译：已编译完成，可直接执行可执行文件3.实现环境：VisualStudio20104.使用方法：一般窗口应用程序，双击即可运行。（用户名：aaa密码：123）(二)主要数据结构服务器端程序：1.ClassCClientNet{public://连接上指定服务器intConnect(intport,constchar*address);//发送信息//intSendMsg(constchar*msg,intlen);voidSendMsg();//关闭VoidClose();private:SOCKETm_sock;}2.SOCKET3.WSAData4.sockaddr_in客户端程序：1.classCServerNet{public://初始化服务器,返回0表示成功intInit(constchar*address,intport);//更新数据voidRun();private:SOCKETm_sock;}2.SOCKET3.WSAData4.sockaddr_in(三)用户使用手册1.运行服务器端程序server.exe。2.运行客户端程序client.exe。3.用户登录：在客户端界面中出现connect则说明可以与服务器连接。在login：后输入用户名（aaa），若用户名存在则client端返回该用户名的密码（123），与输入密码比对，若相同则连接成功，可以开始发送消息。4.发送消息：在步骤3后，用户端界面会出现“sendyourmessage：”的提示，此时可以ii输入想要发送的消息，输完后按enter键发送。若发送成功，则server界面出现发送的消息，client界面提示“sendsuccessfully”。5.退出连接：输入exit并按enter键断开与服务器的连接，服务器端界面和客户端界面同时提示“exit\nclose”。(四)算法分析ClientServer(五)程序源代码A.TCP①.Client端#pragmaonce#includestdio.h#includewindows.hiii#pragmacomment(lib,Ws2_32.lib)classCClientNet{public://连接上指定服务器intConnect(intport,constchar*address);//发送信息//intSendMsg(constchar*msg,intlen);voidSendMsg();//关闭voidClose();private:SOCKETm_sock;};intCClientNet::Connect(intport,constchar*address){intrlt=0;//用于记录错误信息并输出intiErrMsg;//启动WinSockWSADatawsaData;iErrMsg=WSAStartup(MAKEWORD(1,1),&wsaData);if(iErrMsg!=NO_ERROR){printf(failedwithwsaStartuperror:%d\n,iErrMsg);rlt=1;returnrlt;}//创建Socketm_sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);if(m_sock==INVALID_SOCKET)//创建Socket失败{printf(socketfailedwitherror:%d\n,WSAGetLastError());ivrlt=2;returnrlt;}//目标服务器数据sockaddr_insockaddrServer;sockaddrServer.sin_family=AF_INET;sockaddrServer.sin_port=port;//端口号sockaddrServer.sin_addr.s_addr=inet_addr(address);//将一个点分十进制的IP转换成一个长整数型数//连接,sock与目标服务器连接iErrMsg=connect(m_sock,(sockaddr*)&sockaddrServer,sizeof(sockaddrServer));if(iErrMsg0){printf(connectfailedwitherror:%d\n,iErrMsg);rlt=3;returnrlt;}returnrlt;}voidCClientNet::SendMsg(){chara[50];charb[50];charc[50];printf(login:\n);gets(b);send(m_sock,b,sizeof(b),0);charrecvBuf[50];recv(m_sock,recvBuf,50,0);printf(%s\n,recvBuf);gets(c);send(m_sock,c,sizeof(c),0);recv(m_sock,recvBuf,50,0);printf(%s\n,recvBuf);while(1){vgets(a);if(strcmp(a,exit)==0){send(m_sock,a,sizeof(a),0);break;}else{send(m_sock,a,sizeof(a),0);charrecvBuf[50];recv(m_sock,recvBuf,50,0);printf(%s\n,recvBuf);}}}voidCClientNet::Close(){closesocket(m_sock);}voidmain(){CClientNetclient;//连接到127.0.0.1（即本地）,端口号为8888的服务端printf(Connect\n);client.Connect(8888,127.0.0.1);//发送消息client.SendMsg();//关闭socketprintf(close\n);client.Close();system(pause);}②.Server端#pragmaoncevi#includestdio.h#includewinsock.h#pragmacomment(lib,ws2_32.lib)classCServerNet{public://初始化服务器,返回0表示成功intInit(constchar*address,intport);//更新数据voidRun();private:SOCKETm_sock;};intCServerNet::Init(constchar*address,intport){intrlt=0;//用于记录错误信息，并输出intiErrorMsg;//初始化WinSockWSADatawsaData;iErrorMsg=WSAStartup(MAKEWORD(1,1),&wsaData);if(iErrorMsg!=NO_ERROR){//初始化WinSock失败printf(wsastartupfailedwitherror:%d\n,iErrorMsg);rlt=1;returnrlt;}//创建服务端Socketm_sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);viiif(m_sock==INVALID_SOCKET){//创建Socket异常printf(socketfailedwitherror:%d\n,