東南大學(xué)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)第四次實(shí)驗(yàn)

1、東南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：信息通信網(wǎng)絡(luò)概論第 4 次實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱：設(shè)計(jì)協(xié)議院 （系）：自動(dòng)化專業(yè)：自動(dòng)化姓名：學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)室：金智樓實(shí)驗(yàn)組別：同組人員：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2013年 12月 23 日評(píng)定成績(jī)：審閱教師：目錄一實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?,3二實(shí)驗(yàn)原理 ,3三實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)步驟 ,4四實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材配置 ,5五實(shí)驗(yàn)記錄 ,5六實(shí)驗(yàn)總結(jié) ,9七思考題或討論題 ,9- 2 -一實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵竽康模?.設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的應(yīng)用層協(xié)議，2.開(kāi)發(fā)基于 TCP/IP 或 UDP/IP 的網(wǎng)絡(luò)通信程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送和文件傳輸。要求：1.正確理解應(yīng)用層協(xié)議的概念；2.更深入了解客戶 /服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)。二實(shí)驗(yàn)

2、原理1.應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議的定義包括如下內(nèi)容：(1) 交換的報(bào)文類型，如請(qǐng)求報(bào)文和響應(yīng)報(bào)文；(2) 各種報(bào)文類型的語(yǔ)法，如報(bào)文中的各個(gè)字段公共詳細(xì)描述;(3) 字段的語(yǔ)義，即包含在字段中信息的含義；(4) 進(jìn)程何時(shí)、如何發(fā)送報(bào)文及對(duì)報(bào)文進(jìn)行響應(yīng)。有些應(yīng)用層協(xié)議是由RFC 文檔定義的，因此它們位于公共領(lǐng)域。例如，web 的應(yīng)用層的協(xié)議HTTP(超文本傳輸協(xié)議， RFC 2616) 就作為一個(gè) RFC 供大家使用。如果瀏覽器開(kāi)發(fā)者遵從HTTPRFC 規(guī)則，所開(kāi)發(fā)出的瀏覽器就能訪問(wèn)任何遵從該文檔標(biāo)準(zhǔn)的web，服務(wù)器并獲取相應(yīng)的web頁(yè)面。還有很多別的應(yīng)用層協(xié)議是專用的不能隨意應(yīng)用于公共領(lǐng)域。例如，

3、很多現(xiàn)有的 P2P文件共享系統(tǒng)使用的是專用應(yīng)用層協(xié)議。目的，應(yīng)用層協(xié)議主要有以下幾種。2） SOCKET 編程服務(wù)器要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)用于偵聽(tīng)的套接字，為該套接字分配地址之后，調(diào)用 listen()函數(shù)使它處于偵聽(tīng)狀態(tài)；客戶機(jī)在創(chuàng)建套接字完畢后，為套接字分配地址，然后調(diào)用connect() 函數(shù)，請(qǐng)求與服務(wù)器套接字連接；服務(wù)器套接字在收到客戶機(jī)的連接請(qǐng)示后，調(diào)用accept()函數(shù)， 該函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)用于連接的套接字。應(yīng)用該套接字和客戶機(jī)上的連接套接字，用戶就可以在服務(wù)器和客戶機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸了。在結(jié)束傳輸之后，客戶機(jī)調(diào)用closesocket()函數(shù)關(guān)閉套接字，服務(wù)器也調(diào)用該函數(shù)關(guān)閉用于偵聽(tīng)和連接的

4、套接字。- 3 -客戶機(jī)服務(wù)器偵聽(tīng)套接字連接套接字Socket()Socket()Bind()Bind()Listen()Connect()Accept()創(chuàng)建連接套接字Send()Recv()Recv()Send()Closesocket()Closesocket()Closesocket()三實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)步驟1.基于 TCP 的 socket 編程1)服務(wù)端1)建立 Socket 初始化 WinSock 的動(dòng)態(tài)連接庫(kù)后，需要在服務(wù)器端建立一個(gè)監(jiān)聽(tīng)的Socket ，為此可以調(diào)用 Socket()函數(shù)用來(lái)建立這個(gè)監(jiān)聽(tīng)的Socket ，并定義此 Socket所使用的通信協(xié)議。此函數(shù)調(diào)用成功返回

5、Socket 對(duì)象，失敗則返回INVALID_SOCKET(調(diào)用 WSAGetLastError() 可得知原因， 所有 WinSocket 的函數(shù)都可以使用這個(gè)函數(shù)來(lái)獲取失敗的原因 ) 。2)綁定端口接下來(lái)要為服務(wù)器端定義的這個(gè)監(jiān)聽(tīng)的Socket 指定一個(gè)地址及端口（Port ），這樣客戶端才知道待會(huì)要連接哪一個(gè)地址的哪個(gè)端口，為此我們要調(diào)用bind() 函數(shù)，該函數(shù)調(diào)用成功返回 0，否則返回 SOCKET_ERROR。監(jiān)聽(tīng) 當(dāng)服務(wù)器端的 Socket 對(duì)象綁定完成之后 , 服務(wù)器端必須建立一個(gè)監(jiān)聽(tīng)的隊(duì)列來(lái)接收客戶端的連接請(qǐng)求。 listen() 函數(shù)使服務(wù)器端的 Socket 進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)

6、，并- 4 -設(shè)定可以建立的最大連接數(shù) ( 目前最大值限制為 5, 最小值為 1) 。該函數(shù)調(diào)用成功返回0，否則返回 SOCKET_ERROR。服務(wù)器端的 Socket 調(diào)用完 listen （）后，如果此時(shí)客戶端調(diào)用 connect （）函數(shù)提出連接申請(qǐng)的話， Server 端必須再調(diào)用 accept() 函數(shù)，這樣服務(wù)器端和客戶端才算正式完成通信程序的連接動(dòng)作。為了知道什么時(shí)候客戶端提出連接要求，從而服務(wù)器端的Socket 在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候調(diào)用 accept()函數(shù)完成連接的建立，我們就要使用WSAAsyncSelect（）函數(shù)，讓系統(tǒng)主動(dòng)來(lái)通知我們有客戶端提出連接請(qǐng)求了。該函數(shù)調(diào)用成功返回0

7、，否則返回SOCKET_ERROR。4)服務(wù)器端接受客戶端的連接請(qǐng)求當(dāng) Client 提出連接請(qǐng)求時(shí)，Server端 hwnd 視窗會(huì)收到 Winsock Stack送來(lái)我們自定義的一個(gè)消息，這時(shí)，我們可以分析lParam ，然后調(diào)用相關(guān)的函數(shù)來(lái)處理此事件。為了使服務(wù)器端接受客戶端的連接請(qǐng)求，就要使用 accept() 函數(shù)，該函數(shù)新建一 Socket 與客戶端的 Socket 相通，原先監(jiān)聽(tīng)之Socket 繼續(xù)進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)， 等待他人的連接要求。 該函數(shù)調(diào)用成功返回一個(gè)新產(chǎn)生的 Socket 對(duì)象，否則返回 INVALID_SOCKET。結(jié)束 socket連接結(jié)束服務(wù)器和客戶端的通信連接是很

8、簡(jiǎn)單的，這一過(guò)程可以由服務(wù)器或客戶機(jī)的任一端啟動(dòng)， 只要調(diào)用 closesocket() 就可以了，而要關(guān)閉 Server 端監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)的 socket ，同樣也是利用此函數(shù)?？蛻舳?建立客戶端的 Socket 客戶端應(yīng)用程序首先也是調(diào)用WSAStartup()函數(shù)來(lái)與Winsock 的動(dòng)態(tài)連接庫(kù)建立關(guān)系，然后同樣調(diào)用 socket()來(lái)建立一個(gè) TCP 或 UDPsocket （相同協(xié)定的 sockets 才能相通， TCP 對(duì) TCP， UDP 對(duì) UDP）。與服務(wù)器端的 socket 不同的是，客戶端的 socket 可以調(diào)用 bind() 函數(shù)，由自己來(lái)指定 IP 地址及port 號(hào)碼；

9、但是也可以不調(diào)用 bind() ，而由 Winsock 來(lái)自動(dòng)設(shè)定 IP 地址及 port 號(hào)碼。2)提出連接申請(qǐng)客戶端的 Socket 使用 connect() 函數(shù)來(lái)提出與服務(wù)器端的Socket建立連接的申請(qǐng)，函數(shù)調(diào)用成功返回0，否則返回 SOCKET_ERROR。lleted_92ee3876-c0cb-4c7e-85ab-3a2b5523d757-Bulleted_07%5030878-a36f-444f-a9b2-2e086501a1cc-Bulleted_7eb03016-e171-4a74數(shù)據(jù)的傳送 雖然基于 TCP/IP 連接協(xié)議 （流套接字） 的服務(wù)是設(shè)計(jì)客戶機(jī) / 服務(wù)器應(yīng)

10、用程序時(shí)的主流標(biāo)準(zhǔn)，但有些服務(wù)也是可以通過(guò)無(wú)連接協(xié)議（數(shù)據(jù)報(bào)套接字）提供的。2.基于 UDP 的 socket 編程服務(wù)器端1：創(chuàng)建套接字（create）2：將套接字綁定到一個(gè)本地地址和端口上（bind ）3：等待接收數(shù)據(jù)（recvfrom ）4：關(guān)閉套接字客戶端1：創(chuàng)建套接字（create ）2：向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)（sendto）3：關(guān)閉套接字四實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材配置計(jì)算機(jī)一臺(tái)、軟件Microsoft Visual Studio 6.0- 5 -五實(shí)驗(yàn)記錄打開(kāi)兩個(gè)應(yīng)用程序，一個(gè)選擇“服務(wù)器” ，并且點(diǎn)擊“偵聽(tīng)” ；另外一個(gè)選擇“客戶端” ，并且點(diǎn)擊“連接” ，此時(shí)兩個(gè)程序的消息發(fā)送窗口的信息框變?yōu)?/p>

11、可寫，輸入消息可以進(jìn)行客戶端 -服務(wù)器之間的發(fā)送和接收，發(fā)送和接收的消息可以存儲(chǔ)在信息框內(nèi)。- 6 -客戶端和服務(wù)器端可以互發(fā)信息：輸入框輸入/n 和 /p，接收到的為指定的圖像：- 7 -主要代碼如下：- 8 -void CProject2Dlg:OnSelchangeComboCs()dc5-9da2-0c6f4fe60ac6-Bulleted_fdd54282-3d1a-4d68-b7 TODO: Add your control notification handler code here intset = m_cs_set.GetCurSel();if(set=1)m_server=

12、FALSE; this-GetDlgItem(IDC_SET_IPADDR)-EnableWindow(TRUE); m_set_ip=;UpdateData(false); this-SetDlgItemText(IDC_CONNECT, 連接 ); this-SetWindowText(TCP/IP 通信客戶端 );else if(set=0)m_server=TRUE;m_set_ip= ;this-GetDlgItem(IDC_SET_IPADDR)-EnableWindow(FALSE);UpdateData(FALSE);this-SetDlgItemText(I

13、DC_CONNECT,偵聽(tīng) );this-SetWindowText(TCP/IP通信服務(wù)器端);void CProject2Dlg:OnConnect()TODO: Add your control notification handler codehere UpdateData(TRUE);int retb,ret,retc;SOCKADDR_IN addr;BOOL nret; CStringServerIP;ServerIP=m_set_ip;if(m_active=TRUE)return;if(m_server=TRUE)if( (m_set_port)4096) )AfxMessa

14、geBox( 請(qǐng)輸入合理的端口號(hào)!);- 9 -ret=m_listensocket.Create(m_set_port,SOCK_STREAM);if(ret = false)m_static_state=無(wú)法建立服務(wù)器!;UpdateData(FALSE);m_listensocket.Close();retb=m_listensocket.Listen(5);if(retb=false)m_static_state=無(wú)法偵聽(tīng) !;UpdateData(FALSE);m_static_state= 服務(wù)器建立成功 ! 正在偵聽(tīng) ,;m_list_msg.ResetContent();m_l

15、ist_msg.AddString(= 服務(wù)器正在偵聽(tīng),);this-GetDlgItem(IDC_CONNECT)-EnableWindow(FALSE);this-GetDlgItem(IDC_COMBO_CS)-EnableWindow(FALSE);UpdateData(FALSE);m_active=TRUE;elseServerIP.TrimLeft();ServerIP.TrimRight();if( inet_addr(ServerIP)= INADDR_NONE)AfxMessageBox( 請(qǐng)輸入正確的服務(wù)器IP 地址 !);if( (m_set_port)4096) )A

16、fxMessageBox( 請(qǐng)輸入合理的端口號(hào)!);retc=m_connectsocket.Create(0,SOCK_STREAM);if(retc = false)m_static_state=無(wú)法建立客戶端!;UpdateData(FALSE);m_connectsocket.Close();addr.sin_family=AF_INET;-10-addr.sin_port=htons(m_set_port);addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(m_set_ip);nret=m_connectsocket.Connect(SOCKADDR *)&

17、amp;addr,sizeof(SOCKADDR);if(nret=TRUE )AfxMessageBox( 連接服務(wù)器失敗!);m_connectsocket.Close();elsem_static_state=正在連接服務(wù)器,;this-GetDlgItem(IDC_CONNECT)-EnableWindow(FALSE);this-GetDlgItem(IDC_COMBO_CS)-EnableWindow(FALSE);UpdateData(FALSE);m_active=TRUE;void CProject2Dlg:OnServerAccept()if(m_active=TRUE)m

18、_listensocket.Accept(m_connectsocket,NULL,NULL);m_static_state=客戶端已連接上;m_list_msg.AddString(= 客戶端連接成功!);UpdateData(FALSE);CString welcome(Welcome my friend!);m_connectsocket.Send(welcome,welcome.GetLength();void CProject2Dlg:OnClientConnect(int nErrorCode)sockaddr_in name;int len;CString buf;if(m_ac

19、tive=TRUE)if(nErrorCode!=0)m_list_msg.AddString( 連接服務(wù)器錯(cuò)誤!);-11-m_static_state=服務(wù)器連接錯(cuò)誤,;this-GetDlgItem(IDC_CONNECT)-EnableWindow(TRUE);this-GetDlgItem(IDC_COMBO_CS)-EnableWindow(TRUE);UpdateData(FALSE);m_active=FALSE;m_connectsocket.Close();elselen=sizeof(sockaddr_in);m_connectsocket.GetPeerName(SOC

20、KADDR*)&name,&len);m_list_msg.ResetContent();buf= 成功連接上服務(wù)器;buf+=inet_ntoa(name.sin_addr);m_list_msg.AddString(buf);m_static_state=服務(wù)器連接成功!;UpdateData(FALSE);CString welcome(I am );welcome+=CLIENT;m_connectsocket.Send(welcome,welcome.GetLength();void CProject2Dlg:OnServerClose()m_connectsocke

21、t.Close();m_static_state=正在偵聽(tīng),;m_list_msg.ResetContent();m_list_msg.AddString(=客戶端已退出,);m_list_msg.AddString(=服務(wù)器正在偵聽(tīng),);UpdateData(FALSE);void CProject2Dlg:OnSocketClose()if(m_active=FALSE)return;if(m_server=TRUE)OnServerClose();else-12-OnClientClose();void CProject2Dlg:OnClientClose()m_connectsocke

22、t.Close();m_list_msg.ResetContent();m_list_msg.AddString( 服務(wù)器已斷開(kāi)。成功退出,);m_static_state=已斷開(kāi)連接,;this-GetDlgItem(IDC_CONNECT)-EnableWindow(TRUE);this-GetDlgItem(IDC_COMBO_CS)-EnableWindow(TRUE);UpdateData(FALSE);m_active=FALSE;void CProject2Dlg:OnSocketReceive()if(m_server=TRUE)OnServerReceive();elseOn

23、ClientReceive();void CProject2Dlg:OnServerReceive()BOOL Act=FALSE;CString nRev,nret;char bufMAX_BUFFER+1;int ret,i,len;ret=m_connectsocket.Receive(buf,MAX_BUFFER,0);if(ret!=SOCKET_ERROR)bufret=NULL;nRev=buf;nret+=CLIENT;nret+=:;len=nret.GetLength();nret=nRev.Right( ( (nRev.GetLength()-len ) );-13-if

24、(nret.GetAt(0)=/)Act=DoAction(nret);if(Act=FALSE)m_list_msg.AddString(LPCTSTR)nRev);i=m_list_msg.GetCount();m_list_msg.SetCurSel(i-1);m_list_msg.SetCurSel(-1);UpdateData(FALSE);elseAfxMessageBox( 消息接收錯(cuò)誤!);void CProject2Dlg:OnClientReceive()char bufMAX_BUFFER+1;BOOL Act=FALSE;int ret,i,len;CString nR

25、ev,nret;ret=m_connectsocket.Receive(buf,MAX_BUFFER,0);if(ret!=SOCKET_ERROR)bufret=NULL;nRev=buf;nret+=SERVER;nret+=:;len=nret.GetLength();nret=nRev.Right( ( (nRev.GetLength()-len ) );if(nret.GetAt(0)=/)Act=DoAction(nret);if(Act=FALSE)m_list_msg.AddString(LPCTSTR)nRev);i=m_list_msg.GetCount();m_list_

26、msg.SetCurSel(i-1);m_list_msg.SetCurSel(-1);UpdateData(FALSE);-14-elseAfxMessageBox( 消息接收錯(cuò)誤!);void CProject2Dlg:OnSendMsg()TODO: Add your control notification handler codehere CString buf;int nret;BOOL Act=FALSE;int nLen,i;UpdateData(TRUE);m_outmsg.TrimLeft();if(m_outmsg.IsEmpty()AfxMessageBox( 對(duì)不起，

27、不能發(fā)送空消息!);return;if(m_server=TRUE)buf+=SERVER;buf+=:;elsebuf+=CLIENT;buf+=:;buf+=m_outmsg;nLen=buf.GetLength();nret = m_connectsocket.Send(LPCTSTR)buf,nLen);if(nret!=SOCKET_ERROR)if(m_outmsg.GetAt(0)=/)Act=DoAction(m_outmsg);if(Act=FALSE)m_list_msg.AddString(LPCTSTR)buf);-15-m_outmsg.Empty();i=m_lis

28、t_msg.GetCount();m_list_msg.SetCurSel(i-1);m_list_msg.SetCurSel(-1);UpdateData(FALSE);elseAfxMessageBox( 消息發(fā)送失敗!:();m_sListenSocket.Accept(m_sConnectSocket);/激活消息輸入和相關(guān)控件GetDlgItem(IDC_EDIT_MSG)-EnableWindow(TRUE);GetDlgItem(IDOK)-EnableWindow(TRUE);GetDlgItem(IDC_STATIC_MSG)-EnableWindow(TRUE);void

29、CTalkDlg:OnConnect()/對(duì)于客戶機(jī)GetDlgItem(IDC_EDIT_MSG)-EnableWindow(TRUE);GetDlgItem(IDOK)-EnableWindow(TRUE);GetDlgItem(IDC_STATIC_MSG)-EnableWindow(TRUE);GetDlgItem(IDC_BTN_CLOSE)-EnableWindow(TRUE);void CTalkDlg:OnReceive()char* pBuf = new char1025;/char pBuf1025;int nBufSize = 1024;int nReceived;CSt

30、ring strReceived;/接收消息nReceived = m_sConnectSocket.Receive(pBuf,nBufSize);/判斷消息接收是否成功？if(nReceived!=SOCKET_ERROR)/保留接收消息的有效部分pBufnReceived = NULL;/將消息轉(zhuǎn)化為CString 對(duì)象strReceived = pBuf;/將消息添加到“已接收的消息”列表框m_listReceived.AddString(strReceived);/更新對(duì)話框UpdateData(FALSE);-16-elseAfxMessageBox( 信息接收錯(cuò)誤！,MB_OK|M

31、B_ICONSTOP);delete pBuf;void CTalkDlg:OnSendMsg()int nLen;/ 消息長(zhǎng)度int nSent;/已發(fā)送消息的長(zhǎng)度/從對(duì)話框取回?cái)?shù)據(jù)UpdateData(TRUE);/判斷要發(fā)送的消息是否為空if(!m_strMsg.IsEmpty()/獲取消息的長(zhǎng)度nLen = m_strMsg.GetLength();/發(fā)送消息nSent = m_sConnectSocket.Send(LPCTSTR(m_strMsg),nLen);/發(fā)送是否成功if(nSent!=SOCKET_ERROR)將消息添加到“已發(fā)送列表框”m_listSent.AddStr

32、ing(m_strMsg);更新對(duì)話框UpdateData(FALSE);elseAfxMessageBox( 信息發(fā)送錯(cuò)誤 ,MB_OK|MB_ICONSTOP);/清除當(dāng)前信息m_strMsg.Empty();/更新對(duì)話框UpdateData(FALSE);void CTalkDlg:OnClose()/關(guān)閉連接的套接字m_sConnectSocket.Close();/禁用消息輸入和發(fā)送的相關(guān)控件GetDlgItem(IDC_EDIT_MSG)-EnableWindow(FALSE);GetDlgItem(IDOK)-EnableWindow(FALSE);-17-GetDlgItem(

33、IDC_STATIC_MSG)-EnableWindow(FALSE);GetDlgItem(IDC_BTN_CLOSE)-EnableWindow(FALSE);/清除列表框內(nèi)容while(m_listSent.GetCount()!=0)m_listSent.DeleteString(0);while(m_listReceived.GetCount()!=0)m_listReceived.DeleteString(0);/是否為客戶機(jī)if(m_cmbType.GetCurSel()=0)/對(duì)于客戶機(jī)/激活與連接設(shè)置相關(guān)的控件GetDlgItem(IDC_BTN_CONNECT)-Enabl

34、eWindow(TRUE);GetDlgItem(IDC_EDIT_SERVNAME)-EnableWindow(TRUE);GetDlgItem(IDC_EDIT_SERVPORT)-EnableWindow(TRUE);GetDlgItem(IDC_STATIC_SERVNAME)-EnableWindow(TRUE);GetDlgItem(IDC_STATIC_SERVPORT)-EnableWindow(TRUE);GetDlgItem(IDC_STATIC_TYPE)-EnableWindow(TRUE);GetDlgItem(IDC_COMBO_TYPE)-EnableWindow(TRUE);六