文件传输协议的简单设计与实现模板.doc

课 程 设 计

课程名称 计算机网络课程设计
题目名称 文件传输协议简单设计和实现
学生学院
专业班级___ _
学 号
学生姓名______ _________
指导老师______ _____

年 1 月 5 日

设计摘要

关键词：SOCKET编程，FTPclient/server程序
摘要：本课程设计包含了文件传输协议简单设计和实现。

文件传送是多种计算机网络实现基础功效，文件传送协议是一个最基础应用层协议根据用户/服务器模式进行工作，提供交互式访问，是INTERNET使用最广泛协议之一。文件传输协议简单设计和实现建立在计算机网络试验环境TCP/IP 网络体系结构之上，使用socket 编程接口编写两个程序，分别为用户程序(client.c)和服务器程序（server.c），实现下述命令功效：get , put, pwd, dir, cd, ？, quit 等，利用了已经有网络环境设计并实现简单应用层协议。
本设计包含了具体设计任务，基础思绪及所包含相关理论，设计步骤图，调试过程中出现问题及对应处理措施，试验运行结果，关键程序，个人体会及提议等。

目录

1、文件传输协议简单设计和实现------------------------------18
1. 1 具体设计任务----------------------------------------------18
1.2 基础思绪及所包含相关理论--------------------------------18
1.2.1基础思绪-------------------------------------------------18
2.2.2 相关理论--------------------------------------------18
1.3设计步骤图------------------------------------------------19
1.4试验运行情况----------------------------------------------19
1.5 关键程序--------------------------------------------------22
2.5.1 服务器（sever）程序---------------------------------22
2.5.2 用户（client）程序----------------------------------29
1.6心得体会-----------------------------------------------------------------------------37

参考文件--------------------------------------------------------38

2、文件传输协议简单设计和实现
2. 1 具体设计任务
计算机网络试验环境建立在TCP/IP 网络体系结构之上。各计算机除了安装TCP/IP 软件外，还安装了TCP/IP 开发系统。试验室各计算机含有Windows环境中套接字socket 编程接口功效，可为用户提供全网范围进程通信功效。本试验要求利用这些功效，设计和实现一个简单文件传送协议。
用socket 编程接口编写两个程序，分别为用户程序(client.c)和服务器程序（server.c），该程序应能实现下述命令功效：
get：取远方一个文件
put：传给远方一个文件
pwd：显示远主目前目录
dir：列出远方目前目录
cd ：改变远方目前目录
？ ：显示你提供命令
quit ：退出返回

2.2基础思绪及所包含相关理论
2.2.1基础思绪
设计程序使用户端连接时候，服务器将会向用户端发回一条消息通知它IP地址，然后关闭连接并继续接收端口连接。建立各个命令功效对应函数，发送请求，等候服务器端服务。服务器端初始化WinSock，创建SOCKET，获取主机信息，并对用户端进行会话，发送回复讯息给用户端，响应完成后关闭连接，释放WinSock。
2.2.2 相关理论

文件传送是多种计算机网络全部实现基础功效，文件传送协议是一个最基础应用层协议根据用户/服务器模式进行工作，提供交互式访问，是INTERNET使用最广泛协议之一。
计算机网络试验环境建立在TCP/IP 网络体系结构之上。各计算机除了安装TCP/IP 软件外，还安装了TCP/IP 开发系统。试验室各计算机含有Windows环境中套接字socket 编程接口功效，可为用户提供全网范围进程通信功效。本设计利用这些功效，设计和实现一个简单文件传送协议。用socket 编程接口编写两个程序，分别为用户程序(client.c)和服务器程序（server.c）。
2.3 设计步骤图

2.4试验运行情况
服务器端运行，默认自动开启监听，情况以下图：

服务假如关闭监听，效果以下图：

客服端运行，以下图：

输入服务器端IP和端口号进行连接，效果图：

下面设置文件保留位置，图：

下面演示上传一个视频文件，然后再下载下来，其中上传过程进度信息：

上传完成后效果图：

下载文件进度提醒信息：

下载完成后，指定目录下就有了该文件了：

2.5 关键程序
2.5.1 服务器（server）程序以下
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.IO;
using System.Windows.Forms;

namespace TCP文件传输_服务器
{
class WorkThread
{
byte[] buffer;
int bufferSize= 4096;
Thread mythread;
Socket handler;

public WorkThread(Socket workSocket)
{
handler = workSocket;
buffer = new byte[bufferSize];
mythread = new Thread(BeginCommunication);
}
public void Start()
{
mythread.Start();
}
public void Abort()
{
mythread.Abort();
}
private void BeginCommunication()
{
while (true)//从用户端接收数据,直到连接断开
{
try
{
int reCount = handler.Receive(buffer);
string insStr =Encoding.BigEndianUnicode.
GetString(buffer, 0, reCount);
if (insStr.Substring(0, 4) == "name")//收到下文件请求
{
string fileName = insStr.
Substring(5, insStr.Length - 5);
SendFile(fileName, handler);
}
else if (insStr.Substring(0, 4) == "boot")//收到获取根目录请求
{
string listStr = GetFileNames("F:", false);
SendString(handler, listStr);
}
else if (insStr.Substring(0, 4) == "path")//收到获取指定目录内容请求
{
string path = insStr.Substring(5, insStr.Length - 5);
string listStr = GetFileNames(path, false);
SendString(handler, listStr);
}
else if (insStr.Substring(0, 4) == "Queu")//获取下载文件夹请求,回复完整文件名列表
{
string path = insStr.Substring(5, insStr.Length - 5);
string listStr = GetFileNames(path, true);
SendString(handler, listStr);
}
else if (insStr.Substring(0, 4) == "upld")//收到上传文件请求
{
string reFileName = insStr.Substring(5, insStr.Length - 5);
LoadFile(reFileName, handler);
}
else if (insStr.Substring(0, 4) == "quit")//收到断开连接命令
{
HostQuit();
break;
}
}
catch { HostQuit();break; }
}
}
private void LoadFile(string reFileName, Socket handler)
{
try
{
FileStream fs = new FileStream(reFileName, FileMode.Create, FileAccess.Write);
handler.Receive(buffer, 8, SocketFlags.None);//接收文件大小
long filesize = BitConverter.ToInt64(buffer, 0);
long receiveCount = 0;
while (receiveCount < filesize)//接收文件
{
int readcount = handler.Receive(buffer, bufferSize, SocketFlags.None);
fs.Write(buffer, 0, readcount);
receiveCount += readcount;
}
fs.Close();
}
catch
{
HostQuit();
}

}
private void SendFile(string fileNmae, Socket handler)
{
try
{
FileStream fs = new FileStream(fileNmae, FileMode.Open, FileAccess.Read);
long size = fs.Length;
byte[] bysize = BitConverter.GetBytes(size);

handler.Send(bysize, 8, SocketFlags.None);//发送文件大小
BinaryReader br = new BinaryReader(fs);
int sendcount = 0;
while (sendcount < size)//发送文件
{
int readcount = br.Read(buffer, 0, bufferSize);
sendcount += readcount;
handler.Send(buffer, readcount, SocketFlags.None);
}
}
catch
{
HostQuit();
}
}
private void HostQuit()
{
GlobalValues.canControl.WaitOne();

GlobalValues.canControl.Release();
if (handler.Connected == true)
{
handler.Shutdown(SocketShutdown.Both);
handler.Close();
}
}
private void SendString(Socket handler,string listStr)
{
byte[] list = Encoding.BigEndianUnicode.GetBytes(listStr);
byte[] listcountbuffer = BitConverter.GetBytes(Convert.ToInt64(list.Length));
try
{
handler.Send(listcountbuffer, 8, SocketFlags.None);//发送列表大小
int sendcount = 0;
while (sendcount < list.Length)//发送列表
{
if (sendcount + bufferSize < list.Length)//不是最终一次
{
int i = handler.Send(list, sendcount, bufferSize, SocketFlags.None);
sendcount += i;
}
else
{
int i = handler.Send(list, sendcount, list.Length - sendcount, SocketFlags.None);//发送最终一次
sendcount += i;
}
}
}
catch (Exception e)
{
MessageBox.Show("连接断开.");
}
}

//fileOnly=true则获取指定目录及子目录内全部文件信息,fileOnly=false则获取指定目录文件信息及文件夹信息
private string GetFileNames(string path, bool fileOnly)
{
string listStr = string.Empty;
DirectoryInfo drct = new DirectoryInfo(path);
foreach (FileSystemInfo fsi in drct.GetFileSystemInfos())
{
if (fsi is FileInfo)
{
//文件
FileInfo fi = (FileInfo)fsi;
listStr += fi.FullName;
listStr += "\n";
if (fi.Length < 1024)
{
string sizeStr = fi.Length.ToString() + "字节";
listStr += sizeStr;
}
else if (fi.Length < 1024 * 1024)
{
double temp = Convert.ToDouble(fi.Length) / 1024;
string sizeStr = string.Format("{0:F1}", temp) + "KB";
listStr += sizeStr;
}
else if (fi.Length < 1024 * 1024 * 1024)
{
double temp = Convert.ToDouble(fi.Length) / 1024 / 1024;
string sizeStr = string.Format("{0:F1}", temp) + "MB";
listStr += sizeStr;
}
else
{
double temp = Convert.ToDouble(fi.Length) / 1024 / 1024 / 1024;
string sizeStr = string.Format("{0:F1}", temp) + "GB";
listStr += sizeStr;
}
listStr += "\n";
listStr += fi.LastWriteTime.ToString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
listStr += "\n";
}
else if (fsi is DirectoryInfo)
{
if (fileOnly)
{
listStr += GetFileNames(fsi.FullName, true);
}
else
{
//文件夹
DirectoryInfo di = (DirectoryInfo)fsi;
listStr += di.FullName;
listStr += "\n";
listStr += "dir";
listStr += "\n";
listStr += di.LastWriteTime.ToString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
listStr += "\n";
}
}
}
return listStr;
}
}
}
public 服务器()
{
InitializeComponent();
Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
string HostName = Dns.GetHostName(); //得到主机名
IPHostEntry IpEntry = Dns.GetHostEntry(HostName); //得到主机IP
string strIPAddr = IpEntry.AddressList[0].ToString();
tsTxb_IPAdd.Text = strIPAddr;
hostIPAddress = IPAddress.Parse(strIPAddr);
Server = new IPEndPoint(hostIPAddress,
Convert.ToInt32(tsTxb_Port.Text));
sock = new Socket(AddressFamily.InterNetwork,
SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
sock.Bind(Server);
sock.Listen(10);
string str = "正在监听端口 " + tsTxb_Port.Text + "...";
tsLbl_Status.Text = "状态:" + str;

AcceptTh = new Thread(ThAccept);
AcceptTh.Start();//开始监听端口
}
//下面是监听和停止监听按钮事件
private void btn_Start_Click(object sender, EventArgs e)
{
tsBtn_Start.Enabled = false;
tsBtn_Stop.Enabled = true;
Server = new IPEndPoint(hostIPAddress, Convert.ToInt32(tsTxb_Port.Text));
sock = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
sock.Bind(Server);
sock.Listen(10);
string str = "正在监听端口 " + tsTxb_Port.Text + "...";
tsLbl_Status.Text = "状态:" + str;
AcceptTh = new Thread(ThAccept);
AcceptTh.Start();
}

private void btn_stop_Click(object sender, EventArgs e)
{
tsBtn_Start.Enabled = true;
tsBtn_Stop.Enabled = false;
try
{
sock.Shutdown(SocketShutdown.Both);
}
catch { }
sock.Close();
tsLbl_Status.Text = "状态:已停止监听";
}

2.5.2 用户（client）程序
//MyThread.cs中实现
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.IO;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;

namespace 用户端_TCP文件传输
{
public class myThread
{
Thread downloadTh;
Thread uploadTh;
Socket wordSocket;
string fileName;
string savePath;
byte[] buffer;
const int bufferSize = 4096;
ToolStripProgressBar tspBar;
ToolStripStatusLabel speed;
int startTime=0;
long receivecount = 0;
long sendCount = 0;
int upOrDown = 1;//指示上传或下载
System.Windows.Forms.Timer timer1 = new System.Windows.Forms.Timer();
public myThread(Socket workSock, string FileName,string SavePath, ref ToolStripProgressBar TspBar, ref ToolStripStatusLabel Speed)
{
wordSocket = workSock;
fileName = FileName;
savePath = SavePath;
buffer = new byte[bufferSize];
downloadTh = new Thread(new ThreadStart(Download));
uploadTh = new Thread(new ThreadStart(Upload));
tspBar = TspBar;
speed = Speed;
}
public myThread(Socket workSock, string FileName,ref ToolStripProgressBar TspBar, ref ToolStripStatusLabel Speed)
{
wordSocket = workSock;
fileName = FileName;
buffer = new byte[bufferSize];
downloadTh = new Thread(new ThreadStart(Download));
uploadTh = new Thread(new ThreadStart(Upload));
tspBar = TspBar;
speed = Speed;
}
public void StartDownload()
{
upOrDown = 1;
downloadTh.Start();
timer1.Enabled = true;
timer1.Interval = 100;
timer1.Tick += new EventHandler(timer1_Tick);
startTime = System.Environment.TickCount;
timer1.Start();
}
public void StartUpload()
{
upOrDown = 0;
uploadTh.Start();
timer1.Enabled = true;
timer1.Interval = 50;
timer1.Tick += new EventHandler(timer1_Tick);
startTime = System.Environment.TickCount;
timer1.Start();
}