简单的客户端、服务器程序复习课程.doc

简单的客户端、服务器程序洛阳理工学院实验报告系别计算机与信息工程系班级B100505学号B10050527姓名张勋课程名称计算机网络原理实验日期11.21实验名称简单的客户端、服务器程序成绩实验目的：1、熟悉Microsoft Visual Studio 2008编程环境。2、了解TCP与UDP协议，以及它们之间的区别。3、了解客户/服务器模型原理。 4、熟悉Socket编程原理，掌握简单的套接字编程。实验条件：硬件：PC机(两台以上)、网卡、已经设定好的以太网环境软件：Microsoft Visual Studio 2008实验内容：1、编写用TCP协议实现的Client端和Server端程序并调试通过。程序分两部分：客户程序和服务器程序。工作过程是： 服务器首先启动，它创建套接字之后等待客户的连接；客户启动后创建套接字，然后和服务器建立连接；建立连接后，客户接收键盘输入，然后将数据发送到服务器，服务器收到到数据后，将接收到的字符在屏幕上显示出来。或者服务器接收键盘输入，然后将数据发送到客户机，客户机收到数据后，将接收到的字符在屏幕上显示出来。 服务器方程序流程如下：客户方Socket(),建立流失套接字，返回套接字号Socket()建立流式套接字，返回套接字号。bind()，套接字s与本地地址相连。listen()，通知TCP，服务器准备好接收连接。connect(),将套接字s与远地主机连接accept(),接受连接，等待客户端的连接连接建立，accept()返回，得到新的套接字,scsend()/recv(),在套接字上读/写数据，直到数据交换完recvt()/send(),在套接字sc上读/写数据，直到数据交换完毕closesocket(),关闭套接字结束TCP对话closesocket(),关闭最初套接字s,服务结束closesocket(),关闭套接字sc2、编写用UDP协议实现的Client端和Server端程序并调试通过（做完第一个实验的基础上做该实验）。客户方服务器方Socket(),建立流失套接字，返回套接字号Socket()建立流式套接字，返回套接字号。bind()，套接字s与本地地址相连。将套接字与远地主机连接send()/recv(),在套接字上读/写数据，直到数据交换完recvt()/send(),在套接字上读/写数据，直到数据交换完毕closesocket(),关闭套接字结束UDP对话closesocket(),关闭套接字3、编写用TCP协议实现Client端与Server端的一段对话程序。Server端根据用户的输入来提示Client端下一步将要进行操作。所用函数及结构体参考：1、创建套接字socket()功能：使用前创建一个新的套接字格式：SOCKET PASCAL FAR socket(int af, int type, int procotol);参数：af：代表网络地址族，目前只有一种取值是有效的，即AF_INET，代表internet地址族；Type：代表网络协议类型，SOCK_DGRAM代表UDP协议，SOCK_STREAM代表TCP协议；Protocol：指定网络地址族的特殊协议，目前无用，赋值0即可。返回值为SOCKET，若返回INVALID_SOCKET则失败。2、指定本地地址bind()功能：将套接字地址与所创建的套接字号联系起来。格式：int PASCAL FAR bind(SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen);参数：s: 是由socket()调用返回的并且未作连接的套接字描述符（套接字号）。其它：没有错误，bind()返回0，否则SOCKET_ERROR地址结构说明：struct sockaddr_inshort sin_family;/AF_INETu_short sin_port;/16位端口号，网络字节顺序struct in_addr sin_addr;/32位IP地址，网络字节顺序char sin_zero8;/保留3、建立套接字连接connect()和accept()功能：共同完成连接工作格式：int PASCAL FAR connect(SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen);SOCKET PASCAL FAR accept(SOCKET s, struct sockaddr FAR * name, int FAR * addrlen);参数：s: 是由socket()调用返回的并且未作连接的套接字描述符（套接字号）。4、监听连接listen()功能：用于面向连接服务器，表明它愿意接收连接。格式：int PASCAL FAR listen(SOCKET s, int backlog);5、数据传输send()与recv()功能：数据的发送与接收格式：int PASCAL FAR send(SOCKET s, const char FAR* buf, int len, int flags);int PASCAL FAR recv(SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags);参数：buf:指向存有传输数据的缓冲区的指针。 6、多路复用select()功能：用来检测一个或多个套接字状态。格式：int PASCAL FAR select(int nfds, fd_set FAR* readfds, fd_set FAR* writefds, fd_set FAR * exceptfds, const struct timeval FAR* timeout);参数：readfds:指向要做读检测的指针writefds:指向要做写检测的指针exceptfds:指向要检测是否出错的指针timeout:最大等待时间7、关闭套接字closesocket()功能：关闭套接字s格式：BOOL PASCAL FAR closesocket (SOCKET s);8、WSADATA类型和LPWSADATA类型WSADATA类型是一个结构，描述了Socket库的一些相关信息，其结构定义如下：typedef struct WSAData WORD wVersion; WORD wHighVersion; char szDescriptionWSADESCRIPTION_LEN+1; char szSystemStatusWSASYS_STATUS_LEN+1; unsigned short iMaxSockets; unsigned short iMaxUdpDg; char FAR * lpVendorInfo; WSADATA;typedef WSADATA FAR *LPWSADATA;值得注意的就是wVersion字段，存储了Socket的版本类型。LPWSADATA是WSADATA的指针类型。它们不用程序员手动填写，而是通过Socket的初始化函数WSAStartup读取出来。9、sockaddr_in、in_addr类型sockaddr_in定义了socket发送和接收数据包的地址。定义：struct sockaddr_in short sin_family; u_short sin_port; struct in_addr sin_addr; char sin_zero8;其中in_addr的定义如下：struct in_addr union struct u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4; S_un_b; struct u_short s_w1,s_w2; S_un_w; u_long S_addr; S_un;首先阐述in_addr的含义，很显然它是一个存储ip地址的联合体，有三种表达方式：（1）用四个字节来表示IP地址的四个数字；（2）用两个双字节来表示IP地址；（3）用一个长整型来表示IP地址。给in_addr赋值的一种最简单方法是使用inet_addr函数，它可以把一个代表IP地址的字符串赋值转换为in_addr类型，如addrto.sin_addr.s_addr=inet_addr(192.168.0.2);本例子中由于是广播地址，所以没有使用这个函数。其反函数是inet_ntoa，可以把一个in_addr类型转换为一个字符串。sockaddr_in的含义比in_addr的含义要广泛，其各个字段的含义和取值如下：第一个字段short sin_family，代表网络地址族，如前所述，只能取值AF_INET；第二个字段u_short sin_port，代表IP地址端口，由程序员指定；第三个字段structin_addr sin_addr，代表IP地址；第四个字段char sin_zero8，是为了保证sockaddr_in与SOCKADDR类型的长度相等而填充进来的字段。Sever端代码：/ server.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。#include #include #include #include #pragma comment(lib, WS2_32)SOCKET sock1,sock2;int sin_size ;struct sockaddr_in my_addr,their_addr;char name20;/初始化函数Tcpvoid Init() printf(nnn Server: TCPnnn);/建立套接字const WORD wMinver=0x0101;WSADATA wsadata;if(0!=:WSAStartup(wMinver,&wsadata)perror(Start socket error!); if(INVALID_SOCKET=(sock1=:socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)perror(Create socket error!);my_addr.sin_family=AF_INET;my_addr.sin_addr.S_un.S_addr=INADDR_ANY;my_addr.sin_port=htons(1000);if(SOCKET_ERROR=:bind(sock1,(struct sockaddr*)&my_addr,sizeof(my_addr)perror(Binding stream socket);exit(1);/开始侦听if(SOCKET_ERROR=:listen(sock1,5)perror(Listening stream socket);exit(1);/接受连接printf( Ready to serve client. Please connect.nnn);sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);if(sock2=accept(sock1,(struct sockaddr *)&their_addr,&sin_size)=-1)perror(Accepting stream socket);exit(1); printf( Accepting a new connet:%s,inet_ntoa(their_addr.sin_addr);/选择菜单int menu()char *s=(char*)malloc(2*sizeof(char);int c;printf(nnn Server: Menunnn);printf( *nn);printf( * 1.Send Message *n);printf( * 2.Receive Message *n);printf( * 3.Exit *nn);printf( *n);doprintf(n Enter your choice:);gets(s);if(s0=0)gets(s);c=atoi(s);while(c3);free(s);return c;/消息发送函数void Send()char Msg10240;printf(nPlease Input the message:);gets(Msg); Msg10239=0; :send(sock2,Msg,strlen(Msg),0);/消息接收函数void Receive()int len;char buf10240;for(int i=0;i10240;i+)bufi=0; if(len=:recv(sock2,buf,10240,0)=-1)perror(Receving data error);exit(1);printf(The Received Message:%sn,buf);/主函数void main() Init();for(;)switch(menu()case 1:Send();break;case 2:Receive();break;case 3:exit(0);/:closesocket(sock2);:closesocket(sock1);:WSACleanup();Client端代码：#include #include #include #include #pragma comment(lib, WS2_32)SOCKET sock1,sock2;int sin_size ;struct sockaddr_in my_addr,their_addr;char name20;/初始化函数Tcpvoid Init() printf(nnn Client: TCPnn);/建立套接字const WORD wMinver=0x0101;WSADATA wsadata;if(0!=:WSAStartup(wMinver,&wsadata)perror(Start socket error!); if(INVALID_SOCKET=(sock1=:socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)perror(Create socket error!);my_addr.sin_family=AF_INET;printf( please input the Servers IP:);char s20;gets(s);s19=0;my_addr.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(s);my_addr.sin_port=htons(1000);/请求连接printf( connecting.);sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);if(sock2=(:connect(sock1,(LPSOCKADDR)&my_addr,sin_size)=-1)perror(Accepting stream socket);exit(1);/选择菜单int menu()char *s=(char*)malloc(2*sizeof(char);int c;printf(nnn Client: Menunnn);printf( *nn);printf( * 1.Send Message *n);printf( * 2.Receive Message *n);printf( * 3.Exit *nn);printf( *n);doprintf(n Enter your choice:);gets(s);if(s0=0)gets(s);c=atoi(s);while(c3);free(s);return c;/消息发送函数void Send() char Msg10240;printf(nPlease Input the message:);gets(Msg); Msg10239=0; :send(sock1,Msg,strlen(Msg),0);/消息接收函数void Receive()int len;char buf10240;for(int i=0;i10240;i+)bufi=0; if(len=:recv(sock1,buf,10240,0)=-1)perror(Receving data error);exit(1);printf(The Received Message:%sn,buf);/主函数void main() Init();for(;)switch(menu()case 1:Send();break;case 2:Receive();break;case 3:exit(0);:closesocket(sock2);:closesocket(sock1);:WSACleanup();Client端界面：Server端界面：实验总结：通过本次实验及课上老师讲解，了解了TCP与UDP协议和它们之间的区别，以及客户/服务器模型的原理。通过C/S代码的编写运行，形象地看到客户/服务器端的运作方式，对于C/S模型有了很深刻的印象以及进一步理解。通过代码的编写，再一次熟悉Socket编程原理，掌握简单的套接字编程。第一次运行程序成功后，是在同一台电脑上进行C与S端的连接。在课上实验，将程序放在 2台台式机上进行运行，在与同学探讨中又将代码中有关部分，比如IP地址等进行了修改，最终使程序在2台电脑上运行成功。