计算机网络课程设计图文新版

计算机网络课程设计成绩评定：总评成绩：考勤20%+效果25%+提问25%+课设报告30%中期检查为周五22选题方式：选题的题号：学号位数模5+1：比如：201503302刘子豪同学的选题为：2%5+1=3刘子豪同学的选题为第3题33题目：题目1：基于TCP协议的简易聊天机器人题目2：基于TCP协议的通讯录题目3：基于UDP协议的简易聊天机器人题目4：标准C语言实现简单Web服务器题目5：标准c语言局域网文件传输题目6：标准c语言实现CGI通讯录题目7：div+css网页页面效果制作4课程设计网站：课程设计内容：5内容一WindowsSocket编程内容二公共网关接口CGI内容三DIV+CSS网页效果制作WindowsSocket编程课程设计目的Socket编程常用API课程设计软件66课程设计目的通过编程了解Client/Server结构的网络通信模型掌握Socket机制的工作原理掌握基于Client/Server结构的WindowsSocketTCP/UDP程序设计方法7Client-Server结构在TCP/IP网络环境下，不同主机上的两个应用程序通信普遍采用客户端-服务器模型（client-serverarchitecture,C/S）Client在需要服务时向server提出申请Server等待client提出请求并予以相应Server始终运行，监听网络接口收到client请求启动服务进程响应客户，同时继续监听服务窗口，保证后续的client也能及时得到服务8背景知识——WindowsSocket是什么？WindowsSockets是MicrosoftWindows的网络程序设计接口Socket于1981年在BSD4.1UNIX中提出客户端/服务器模型980年代初，美国国防部高级研究计划局(ARPA)给UCBerkeley提供了资金，让他们在UNIX操作系统下实现TCP/IP协议。在这个项目中，研究人员为TCP/IP网络通信开发了一个API(应用程序接口)，这个API称为Socket接口(套接字)。今天Socket接口是TCP/IP网络最为通用的API，也是在Internet上进行应用开发最为通用的API。90年代初，由Microsoft联合其他几家公司共同制定了一套Windows下的网络编程接口，即WindowsSocket规范。它是BerkeleySocket的重要扩充，主要是增加了一些异步函数，并增加了符合Windows消息驱动特性的网络事件异步选择机制。WinSock规范是一套开放的、支持多种协议的Windows下的网络编程接口。从1991年的1.0版到1995年的2.0.8版，经过不断完善，已成为Windows网络编程的事实上的标准。一个本地的，应用程序创建的，操作系统控制的接口。通过该接口应用进程可以从另一个应用进程发送或者接收消息socketSocket套接字目标：学习如何建立客户端/服务器应用程序，使用套接字进行通信套接字(socket):应用进程之间的接口，实现端到端的传输协议10Internet由操作系统控制由应用开发者控制传输层应用层物理层数据链路层网络层进程传输层应用层物理层数据链路层网络层进程套接字Socket是应用层与TCP/IP协议栈通信的中间软件抽象层WinSockDLLWinSock与操作系统的关系11应用程序1应用程序2网络编程接口——如WinSockAPI网络通信协议——如TCP/IP协议操作系统——如Windows物理通信介质动态链接库16位版：WINSOCK.DLL32位版：WSOCK32.DLLTCP套接字编程服务器做好准备服务器进程必须首先运行服务器必须先创建socket等待处理客户端的连接请求客户端与服务器的联系创建客户端本地的TCPsocket指明服务器进程的IP地址和端口号当客户端创建socket后，客户端的TCPsocket与服务器TCPsocket建立连接12服务器收到客户端连接请求后，创建新的socket用来与客户端通信允许服务器与多个客户端通信源端口号用来识别客户端TCP协议提供了客户端和服务器之间可靠的，按次序的字节流传输TCP套接字编程如同中国移动的10086服务调用socket()建立一个套接口(移动建立好一个电话总机)bind()将该接口和本地IP地址和Port绑定(设定总机号为10086)listen()让套接口做好侦听准备(随时准备接听电话)客户在套接口建立起来之后，便可调用connect()连接服务器指定的Port（用户可拨打10086要求服务）服务器调用accept()来接收客户的连接请求(一旦有电话就接起)服务器收到请求后，建立新的socket来对此连接服务，原来的socket回到监听等待状态（总机接电话后转某分机服务，本身继续等待新的电话）连接建立后，send()和recv()来发送和接收数据(客户与客服对话)数据传送结束，调用closesocket()关闭套接口(结束请挂机)13常用APIAPI(ApplicationProgrammingInterface)应用程序接口DLL装载WinSock服务由动态链接库WinSockDLL提供，它完成WinSock的初始化任务，协商WinSock的版本支持，并分配必要的资源。在使用WinSockAPI之前，必须调用WSAStartup函数对其进行初始化。intWSAStartup(WORDv,(LPWSADATA)&WD)DLL卸载当不需WinSockDLL的服务时，释放DLL所使用的资源，需调用WSACleanup函数终止对WinSock库的使用intWSACleanup()14常用API创建套接字:socket()绑定本地地址：bind()侦听连接:listen()建立套接字连接：accept(),connect()面向连接的数据传输：send(),recv()关闭套接字：closesocket()15常用APISocketAPI类别：可支持任意的底层协议族PF_INET:用于互联网编程PF_UNIX:用于Unix管道编程PF_PACKET:直接访问网络接口(i.e,绕过TCP/IP协议栈)两种基本socketAPI分别支持两种传输服务:SOCK_STREAM:可靠的，字节流服务(TCP)SOCK_DGRAM:非可靠的数据报服务(UDP)应用案例客户端从键盘读取一行字符（数据）并将该数据发送到服务器；服务器接收数据后并显示在屏幕上。16示例:C客户端(TCP)#includewindows.h#includewinsock2.h#includestdio.h#includestring.h#includeconio.h#defineSERVER_PORT5432#defineMAX_LINE256intmain(intargc,char*argv[]){WSADATAWSAData;intWSAreturn;structhostent*hp;structsockaddr_insin;char*host;charbuf[MAX_LINE];ints;intlen;17Socket编程库文件示例:C客户端(TCP)if(argc==2){host=argv[1];}else{fprintf(stderr,usage:simplex-talkhost\n);exit(1);}WSAreturn=WSAStartup(0x101,&WSAData);if(WSAreturn){fprintf(stderr,simplex-talk:WSAerror.\n);exit(1);}/*translatehostnameintopeer’sIPaddress*/hp=gethostbyname(host);if(!hp){fprintf(stderr,simplex-talk:unknownhost:%s\n,host);exit(1);}/*buildaddressdatastructure*/memset((char*)&sin,0,sizeof(sin));memcpy((char*)&sin.sin_addr,hp-h_addr,hp-h_length);sin.sin_family=AF_INET;sin.sin_port=htons(SERVER_PORT);18将远程主机的名称转换成IP地址参数初始化程序参数处理WinSock的初始化示例:C客户端(TCP)/*activeopen*/if((s=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0))0){perror(simplex-talk:socket);exit(1);}if(connect(s,(structsockaddr*)&sin,sizeof(sin))0){perror(simplex-talk:connectfalied);close(s);exit(1);}fprintf(stderr,clientisconnectingto%s\n,host);/*mainloop:getandsendlinesoftext*/while(fgets(buf,sizeof(buf),stdin)){buf[MAX_LINE-1]=’\0’;len=strlen(buf)+1;send(s,buf,len,0);}WSACleanup();return1;}19创建客户端socket从屏幕读取字符串连接服务器示例:C服务器(TCP)#includewindows.h#includewinsock2.h#includestdio.h#includestring.h#defineSERVER_PORT5432#defineMAX_PENDING5#defineMAX_LINE256intmain(){WSADATAWSAData;intWSAreturn;/*serveraddress*/structsockaddr_insin;structsockaddr_inremote;charbuf[MAX_LINE];intlen;ints,new_s;WSAreturn=WSAStartup(0x101,&WSAData);if(WSAreturn){fprintf(stderr,simplex-talk:WSAerror.\n);exit(1);}20Socket编程库文件WinSock的初始化示例:C服务器(TCP)/*buildaddressdatastructure*/memset((char*)&sin,0,sizeof(sin));sin.sin_family=AF_INET;sin.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;sin.sin_port=htons(SERVER_PORT);/*setuppassiveopen*/if((s=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0))0){perror(simplex-talk:socketfailed.);exit(1);}if((bind(s,(structsockaddr*)&sin,sizeof(sin)))0){perror(simplex-talk:bindfailed.);exit(1);}printf(serverisreadyinlistening...\n);listen(s,MAX_PENDING);/*waitforconnection,thenreceiveandprinttext*/while(1){len=sizeof(structsockaddr_in);if((new_s=accept(s,(structsockaddr*)&remote,&len))0){p