东南大学计算机与网络第四次实验

东南大学自动化学院实验报告课程名称：信息通信网络概论第4次实验实验名称：设计协议院（系）：自动化专业：自动化姓名：学号：实验室：金智楼实验组别：同组人员：实验时间：2013年12月23日评定成绩：审阅教师：-2-目录一．实验目的和要求………………………………………………3二．实验原理………………………………………………………3三．实验方案与实验步骤…………………………………………4四．实验设备与器材配置…………………………………………5五．实验记录………………………………………………………5六．实验总结………………………………………………………9七．思考题或讨论题………………………………………………9-3-一．实验目的和要求目的：1.设计简单的应用层协议，2.开发基于TCP/IP或UDP/IP的网络通信程序，实现数据传送和文件传输。要求：1.正确理解应用层协议的概念；2.更深入了解客户/服务器模式的网络程序设计。二．实验原理1.应用层协议应用层协议的定义包括如下内容：(1)交换的报文类型，如请求报文和响应报文；(2)各种报文类型的语法，如报文中的各个字段公共详细描述;(3)字段的语义，即包含在字段中信息的含义；(4)进程何时、如何发送报文及对报文进行响应。有些应用层协议是由RFC文档定义的，因此它们位于公共领域。例如，web的应用层的协议HTTP(超文本传输协议，RFC2616)就作为一个RFC供大家使用。如果浏览器开发者遵从HTTPRFC规则，所开发出的浏览器就能访问任何遵从该文档标准的web，服务器并获取相应的web页面。还有很多别的应用层协议是专用的．不能随意应用于公共领域。例如，很多现有的P2P文件共享系统使用的是专用应用层协议。目的，应用层协议主要有以下几种。2）SOCKET编程服务器要创建一个用于侦听的套接字，为该套接字分配地址之后，调用listen()函数使它处于侦听状态；客户机在创建套接字完毕后，为套接字分配地址，然后调用connect()函数，请求与服务器套接字连接；服务器套接字在收到客户机的连接请示后，调用accept()函数，该函数创建一个用于连接的套接字。应用该套接字和客户机上的连接套接字，用户就可以在服务器和客户机之间进行数据传输了。在结束传输之后，客户机调用closesocket()函数关闭套接字，服务器也调用该函数关闭用于侦听和连接的套接字。-4-三．实验方案与实验步骤1.基于TCP的socket编程1)服务端1)建立Socket初始化WinSock的动态连接库后，需要在服务器端建立一个监听的Socket，为此可以调用Socket()函数用来建立这个监听的Socket，并定义此Socket所使用的通信协议。此函数调用成功返回Socket对象，失败则返回INVALID_SOCKET(调用WSAGetLastError()可得知原因，所有WinSocket的函数都可以使用这个函数来获取失败的原因)。2)绑定端口接下来要为服务器端定义的这个监听的Socket指定一个地址及端口（Port），这样客户端才知道待会要连接哪一个地址的哪个端口，为此我们要调用bind()函数，该函数调用成功返回0，否则返回SOCKET_ERROR。3)监听当服务器端的Socket对象绑定完成之后,服务器端必须建立一个监听的队列来接收客户端的连接请求。listen()函数使服务器端的Socket进入监听状态，并Socket()Bind()Listen()服务器侦听套接字Connect()Accept()Closesocket()Send()Recv()创建连接套接字客户机连接套接字Socket()Bind()Recv()Send()Closesocket()Closesocket()-5-设定可以建立的最大连接数(目前最大值限制为5,最小值为1)。该函数调用成功返回0，否则返回SOCKET_ERROR。服务器端的Socket调用完listen（）后，如果此时客户端调用connect（）函数提出连接申请的话，Server端必须再调用accept()函数，这样服务器端和客户端才算正式完成通信程序的连接动作。为了知道什么时候客户端提出连接要求，从而服务器端的Socket在恰当的时候调用accept()函数完成连接的建立，我们就要使用WSAAsyncSelect（）函数，让系统主动来通知我们有客户端提出连接请求了。该函数调用成功返回0，否则返回SOCKET_ERROR。4)服务器端接受客户端的连接请求当Client提出连接请求时，Server端hwnd视窗会收到WinsockStack送来我们自定义的一个消息，这时，我们可以分析lParam，然后调用相关的函数来处理此事件。为了使服务器端接受客户端的连接请求，就要使用accept()函数，该函数新建一Socket与客户端的Socket相通，原先监听之Socket继续进入监听状态，等待他人的连接要求。该函数调用成功返回一个新产生的Socket对象，否则返回INVALID_SOCKET。5)结束socket连接结束服务器和客户端的通信连接是很简单的，这一过程可以由服务器或客户机的任一端启动，只要调用closesocket()就可以了，而要关闭Server端监听状态的socket，同样也是利用此函数。2)客户端1)建立客户端的Socket客户端应用程序首先也是调用WSAStartup()函数来与Winsock的动态连接库建立关系，然后同样调用socket()来建立一个TCP或UDPsocket（相同协定的sockets才能相通，TCP对TCP，UDP对UDP）。与服务器端的socket不同的是，客户端的socket可以调用bind()函数，由自己来指定IP地址及port号码；但是也可以不调用bind()，而由Winsock来自动设定IP地址及port号码。2)提出连接申请客户端的Socket使用connect()函数来提出与服务器端的Socket建立连接的申请，函数调用成功返回0，否则返回SOCKET_ERROR。3)数据的传送虽然基于TCP/IP连接协议（流套接字）的服务是设计客户机/服务器应用程序时的主流标准，但有些服务也是可以通过无连接协议（数据报套接字）提供的。2.基于UDP的socket编程服务器端1：创建套接字（create）2：将套接字绑定到一个本地地址和端口上（bind）3：等待接收数据（recvfrom）4：关闭套接字客户端1：创建套接字（create）2：向服务器发送数据（sendto）3：关闭套接字四．实验设备与器材配置计算机一台、软件MicrosoftVisualStudio6.0-6-五．实验记录打开两个应用程序，一个选择“服务器”，并且点击“侦听”；另外一个选择“客户端”，并且点击“连接”，此时两个程序的消息发送窗口的信息框变为可写，输入消息可以进行客户端-服务器之间的发送和接收，发送和接收的消息可以存储在信息框内。-7-客户端和服务器端可以互发信息：输入框输入/n和/p，接收到的为指定的图像：-8-主要代码如下：-9-voidCProject2Dlg::OnSelchangeComboCs(){//TODO:Addyourcontrolnotificationhandlercodehereintset=m_cs_set.GetCurSel();if(set==1){m_server=FALSE;this-GetDlgItem(IDC_SET_IPADDR)-EnableWindow(TRUE);m_set_ip=127.0.0.1;UpdateData(false);this-SetDlgItemText(IDC_CONNECT,连接);this-SetWindowText(TCP/IP通信－客户端);}elseif(set==0){m_server=TRUE;m_set_ip=;this-GetDlgItem(IDC_SET_IPADDR)-EnableWindow(FALSE);UpdateData(FALSE);this-SetDlgItemText(IDC_CONNECT,侦听);this-SetWindowText(TCP/IP通信－服务器端);}}voidCProject2Dlg::OnConnect(){//TODO:AddyourcontrolnotificationhandlercodehereUpdateData(TRUE);intretb,ret,retc;SOCKADDR_INaddr;BOOLnret;CStringServerIP;ServerIP=m_set_ip;if(m_active==TRUE)return;if(m_server==TRUE){if(((m_set_port)=1024)||((m_set_port)4096)){AfxMessageBox(请输入合理的端口号!);}-10-ret=m_listensocket.Create(m_set_port,SOCK_STREAM);if(ret==false){m_static_state=无法建立服务器!;UpdateData(FALSE);m_listensocket.Close();}retb=m_listensocket.Listen(5);if(retb==false){m_static_state=无法侦听!!!;UpdateData(FALSE);}m_static_state=服务器建立成功!正在侦听……;m_list_msg.ResetContent();m_list_msg.AddString(====服务器正在侦听……);this-GetDlgItem(IDC_CONNECT)-EnableWindow(FALSE);this-GetDlgItem(IDC_COMBO_CS)-EnableWindow(FALSE);UpdateData(FALSE);m_active=TRUE;}else{ServerIP.TrimLeft();ServerIP.TrimRight();if(inet_addr(ServerIP)==INADDR_NONE){AfxMessageBox(请输入正确的服务器IP地址!);}if(((m_set_port)=1024)||((m_set_port)4096)){AfxMessageBox(请输入合理的端口号!);}retc=m_connectsocket.Create(0,SOCK_STREAM);if(retc==false){m_static_state=无法建立客户端!;UpdateData(FALSE);m_connectsocket.Close();}addr.sin_family=AF_INET;-11-addr.sin_port=htons(m_set_port);addr.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(m_set_ip);nret=m_connectsocket.Connect((SOCKADDR*)&addr,sizeof(SOCKADDR));if(nret==TRUE){AfxMessageBox(连接服务器失败!!);m_connectsocket.Close();}else{m_static_state=正在连接服务器……;this-GetDlgItem(IDC_CONNECT)-EnableWindow(FALSE);this-GetDlgItem(IDC_COMBO_CS)-EnableWindow(FALSE);UpdateData(FALSE);m_active=TRUE;}}}voidCProject2Dlg::OnServerAccept(){if(m_active==TRUE){m_listensocket.Accept(m_connectsocket,NULL,NULL);m_static