网络工程课程设计基于socket的聊天软件毕业论文.doc

.滨江学院课 程 设 计报告 学年学期 2011-2012学年第二学期 课程名称 计算机网络课程设计 院 系 计算机系专 业 网络工程2009级 姓 名 殷 兰 学 号 指导教师 生 职 称 副教授 二一二 年六 月 三 日实验一 交换式和虚拟局域网实验（必选项目）1实验目的（1）学会设计交换式局域网和划分VLAN（2）学会配置VLAN2实验容 (1) 交换式以太网组网 （2）以太网交换机配置 （3）VLAN划分与配置3、实验报告（1）画出交换式以太网组网拓扑结构以太网组网拓扑结构（2）以太网交换机配置信息SwitchenSwitch#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Switch(config)#hostname S1S1(config)#int f0/1S1(config-if)#switchport mode trunkS1(config-if)#int f0/2S1(config-if)#switchport mode accessS1(config-if)#int f0/3S1(config-if)#switchport mode accessS1(config-if)#int f0/4S1(config-if)#switchport mode accessSwitchenSwitch#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Switch(config)#hostname S2S2(config)#int f0/1S2(config-if)#switchport mode trunkS2(config-if)#int f0/2S2(config-if)#switchport mode accessS2(config-if)#int f0/3S2(config-if)#switchport mode accessS2(config-if)#int f0/4S2(config-if)#switchport mode accessSwitchenSwitch#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Switch(config)#hostname S3S3(config)#int f0/1S3(config-if)#switchport mode trunkS3(config-if)#int f0/2S3(config-if)#switchport mode accessS3(config-if)#int f0/3S3(config-if)#switchport mode accessS3(config-if)#int f0/4S3(config-if)#switchport mode accessSwitchenSwitch#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Switch(config)#host SW1SW1(config)#int f0/1SW1(config-if)#switchport mode trunkCommand rejected: An interface whose trunk encapsulation is Auto can not be configured to trunk mode.SW1(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1qSW1(config-if)#int f0/2SW1(config-if)#switchport mode trunkSW1(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1qSW1(config-if)#int f0/3SW1(config-if)#switchport mode trunkSW1(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q（3）VLAN划分与配置信息与测试结果S1enS1#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.S1(config)#vlan 10S1(config-vlan)#name vlan10S1(config-vlan)#vlan 20S1(config-vlan)#name vlan20S1(config-vlan)#exS1(config)#int f0/2S1(config-if)#switchport access vlan 10S1(config-if)#int f0/3S1(config-if)#switchport access vlan 20S1(config-if)#int f0/4S1(config-if)#switchport access vlan 30S2enS2#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.S2(config)#vlan 10S2(config-vlan)#name vlan10S2(config-vlan)#vlan 20S2(config-vlan)#name vlan20S2(config-vlan)#exS2(config)#int f0/2S2(config-if)#switchport access vlan 10S2(config-if)#int f0/3S2(config-if)#switchport access vlan 20S2(config-if)#int f0/4S2(config-if)#switchport access vlan 30S3enS3#S3#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.S3(config)#vlan 10S3(config-vlan)#name vlan10S3(config-vlan)#vlan 20S3(config-vlan)#name vlan20S3(config-vlan)#exS3(config)#int f0/2S3(config-if)#switchport access vlan 10S3(config-if)#int f0/3S3(config-if)#switchport access vlan 20S3(config-if)#int f0/4S3(config-if)#switchport access vlan 30SW1#confConfiguring from terminal, memory, or network terminal? Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.SW1(config)#vlan 10SW1(config-vlan)#name vlan10SW1(config-vlan)#vlan 20SW1(config-vlan)#name vlan20SW1(config-vlan)#vlan 30SW1(config-vlan)#name vlan30SW1(config-vlan)#exSW1(config)#int vlan 10SW1(config-if)#172.16.10.1 255.255.255.0 % Invalid input detected at marker.SW1(config-if)#ip add 172.16.10.1 255.255.255.0SW1(config-if)#int vlan 20SW1(config-if)#ip add 172.16.20.1 255.255.255.0SW1(config-if)#int vlan 30SW1(config-if)#ip add 172.16.30.1 255.255.255.0SW1(config-if)#no shutdownSW1(config-if)#exSW1(config)#ip routing实验二 子网规划与实现（必选项目）1实验目的（1）学会设计子网（2）学会配置子网2实验容 (1) 子网规划 （2）在局域网上划分子网 （3）配置IP地址（4）测试子网3、实验报告（1）画出子网拓扑结构现有IP地址块192.168.1.0划分为三个子网，LAN 1的IP地址划分为 192.168.1.0/26;LAN 2的IP地址为192.168.1.64/26；LAN 3的IP地址划分为192.168.1.128/26。拓扑图如下：（2）IP地址的配置RouterenRouter#conf tRouter#hostname R0R0(config)#int f0/0R0(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.192R0(config-if)#no shut R0(config-if)#exitR0(config)#int serial2/0R0(config-if)#ip add 192.168.1.131 255.255.255.192R0(config-if)#clock rate 64000R0(config-if)#no shutR0(config-if)#exR0(config)#router rip Router(config-router)#vRouter(config-router)#version 2R0(config-router)#network 192.168.1.3R0(config-router)#network 192.168.1.4R0(config-router)#exRouteren Router#conf tRouter#hostname R1R1(config-if)#exR1(config)#int f0/0R1(config-if)#ip add 192.168.1.65 255.255.255.192R1(config-if)#no shutR1(config-if)#exR1(config)#int s2/0R1(config-if)#ip add 192.168.1.130 255.255.255.192R0(config-if)#clock rate 64000R1(config-if)#exR1(config)#router rip Router (config-router)#vRouter (config-router)#version 2R1(config-router)#network 192.168.1.66R1(config-router)#network 192.168.1.128R1(config-router)#ex（3）子网测试结果PC 0属于LAN1中，PC 4属于LAN2 中：根据测试结果，不同子网里的PC都自动获得了IP地址。实验三 Intranet组建与服务器配置（必选项目）1、实验目的（1）加深对Intranet服务的基本功能和意义的理解（2）掌握Windows 2003系统的网络管理功能（3）掌握IIS的网络服务功能和基本配置方法2、实验容（1）建立活动目录（选做）（2）活动目录域用户的创建和管理（选做）（3）客户端配置（4）配置DNS服务器（5）配置DHCP服务器（6）建立和管理Web服务器（7）建立和管理FTP服务器（8）配置SMTP服务器（选做）（9）建立企业部服务器（选做）3、实验报告（1）安装：通过Windows Serve 2003软件新建一个虚拟机，从网上下载虚拟机安装程序，将其按照下面的过程安装完毕：（2）新建区域向导，Windows Server 2003中的Active Directory 命名区域名称：创建一个新的区域文件：（3）通过控制面板添加或删除程序添加删除Windows组建配置DNS域名服务器：（4）新建DHCP作用域向导：安装DHCP服务器步骤：开始-控制面板-添加或删除程序-添加/删除windows组件-按照windows组件向导进行安装，授权DHCP服务器：计算机是在域环境下，安装好的DHCP服务器需要授权后才可以使用开始-管理工具-DHCP，打开DHCP。新建作用域：鼠标右键服务器，选“新建作用域”打开新建作用域向导，点下一步，出现作用域名窗口，按照下面步骤新建：激活作用域：出现红色向下箭头时表示尚未激活，当消失的时候就说明激活成功了，步骤如下所示：（5）建立和管理WEB服务器：通过控制面板添加或删除程序添加删除Windows组件配置IIS，步骤如下图所示：当IIS安装成功后，再进行WEB设计：（5）对进行细节方面的描述：建立和管理FTP服务器：安装FTP步骤：开始控制面板添加或删除程序添加/删除windows组件选中应用程序服务选黄总Internet信息服务选中文件传输服务FTP服务按照windows组件向导进行安装：配置FTP服务器：选做项目实验六 SOCKET编程实现聊天程序一、前言1实验目的（1）掌握网络应用程序的开发方法；（2）掌握Client/ Server结构软件的设计与开发方法（3）掌握Socket机制的工作原理2实验准备（1）阅读教材关于TCP/IP协议和Socket的相关容；（2）阅读WinSock编程指南；（3）VC+6.0/DELPHI7.0/C#开发工具3实验容使用Win32 Socket 函数实现聊天程序：能相互对发文本消息。二、概述WINSOCK 是在Windows进行网络通信编程的API接口，也是Windws网络编程的事实标准。在网络编程中最常用的方案便是客户机/服务器模型。本文提出了在客户机/服务器模型下用WINSOCK实现Internet中常见的聊天室软件的方案。关键词：套接字，WINSOCK，客户机/服务器，网络编程三、基本原理在VC中进行WINSOCK的API编程开发的时候，需要在项目中使用下面三个文件，否则会出现编译错误。1WINSOCK.H: 这是WINSOCK API的头文件，需要包含在项目中。2WSOCK32.LIB: WINSOCK API连接库文件。在使用中，一定要把它作为项目的非缺省的连接库包含到项目文件中去。 3WINSOCK.DLL: WINSOCK的动态连接库，位于WINDOWS的安装目录下。（1）服务器端操作 socket（套接字）1)在初始化阶段调用WSAStartup()此函数在应用程序中初始化Windows Sockets DLL ，只有此函数调用成功后，应用程序才可以再调用其他Windows Sockets DLL中的API函数。在程式中调用该函数的形式如下：WSAStartup(WORD)(18|1)，（LPWSADATA）&WSAData)，其中(18|1)表示我们用的是WinSocket1.1版本，WSAata用来存储系统传回的关于WinSocket的资料。2)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)。SOCKET PASCAL FAR socket( int af, int type, int protocol )参数: af:目前只提供 PF_INET(AF_INET)；type：Socket 的类型 (SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM)；protocol：通讯协定(如果使用者不指定则设为0)；如果要建立的是遵从TCP/IP协议的socket，第二个参数type应为SOCK_STREAM，如为UDP（数据报）的socket，应为SOCK_DGRAM。3)绑定端口接下来要为服务器端定义的这个监听的Socket指定一个地址与端口（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。int PASCAL FAR bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR *name,int namelen );参 数： s：Socket对象名；name：Socket的地址值，这个地址必须是执行这个程式所在机器的IP地址；namelen：name的长度；如果使用者不在意地址或端口的值，那么可以设定地址为INADDR_ANY，与Port为0，Windows Sockets 会自动将其设定适当之地址与Port (1024 到 5000之间的值)。此后可以调用getsockname()函数来获知其被设定的值。4）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，并设定可以建立的最接数(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。int PASCAL FAR WSAAsyncSelect( SOCKET s, HWND hWnd,unsigned int wMsg, long lEvent );参数： s：Socket 对象；hWnd ：接收消息的窗口句柄；wMsg：传给窗口的消息；lEvent：被注册的网络事件，也即是应用程序向窗口发送消息的网路事件，该值为下列值FD_READ、FD_WRITE、FD_OOB、FD_ACCEPT、FD_CONNECT、FD_CLOSE的组合，各个值的具体含意为FD_READ：希望在套接字S收到数据时收到消息；FD_WRITE：希望在套接字S上可以发送数据时收到消息；FD_ACCEPT：希望在套接字S上收到连接请求时收到消息；FD_CONNECT：希望在套接字S上连接成功时收到消息；FD_CLOSE：希望在套接字S上连接关闭时收到消息；FD_OOB：希望在套接字S上收到带外数据时收到消息。具体应用时，wMsg应是在应用程序中定义的消息名称，而消息结构中的lParam则为以上各种网络事件名称。所以，可以在窗口处理自定义消息函数中使用以下结构来响应Socket的不同事件：switch(lParam)case FD_READ: break;case FD_WRITE；break; 5）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Winsock Stack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。SOCKET PASCAL FAR accept( SCOKET s, struct sockaddr FAR *addr,int FAR *addrlen );参数：s：Socket的识别码；addr：存放来连接的客户端的地址；addrlen：addr的长度6）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。另外，与程序启动时调用WSAStartup()憨数相对应，程式结束前，需要调用 WSACleanup() 来通知Winsock Stack释放Socket所占用的资源。这两个函数都是调用成功返回0，否则返回SOCKET_ERROR。int PASCAL FAR closesocket( SOCKET s );参 数：s：Socket 的识别码；int PASCAL FAR WSACleanup( void );参 数： 无（2）客户端Socket的操作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UDP socket（一样协定的 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地址与port；但是也可以不调用 bind()，而由 Winsock来自动设定IP地址与port。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。先介绍一下TCP socket 与UDP socket 在传送数据时的特性：Stream (TCP) Socket 提供双向、可靠、有次序、不重复的资料传送。Datagram (UDP) Socket 虽然提供双向的通信，但没有可靠、有次序、不重复的保证，所以UDP传送数据可能会收到无次序、重复的资料，甚至资料在传输过程中出现遗漏。由于UDP Socket 在传送资料时，并不保证资料能完整地送达对方，所以绝大多数应用程序都是采用TCP处理Socket，以保证资料的正确性。一般情况下TCP Socket 的数据发送和接收是调用send() 与recv() 这两个函数来达成，而 UDP Socket则是用sendto() 与recvfrom() 这两个函数，这两个函数调用成功发挥发送或接收的资料的长度，否则返回SOCKET_ERROR。int PASCAL FAR send( SOCKET s, const char FAR *buf,int len, int flags );参数：s：Socket 的识别码buf：存放要传送的资料的暂存区len buf：的长度flags：此函数被调用的方式实验结果如下：四、实验源代码服务器端：#include #include #define PORT 6000 /服务器端口#define MSGSIZE 1024 /收发缓冲区的大小#pragma comment(lib, ws2_32.lib) /静态库DWORD WINAPI FunThread(LPVOID); /创建一个线程，专门用来接收数据SOCKET sClient; /连接所用套节字SOCKET sListen; /监听套接字SOCKADDR_IN client; /保存客户的地址信息int iaddrSize = sizeof(SOCKADDR_IN); int main()WSADATA wsaData;SOCKADDR_IN local;char s_MessageMSGSIZE; /收发缓冲区WSAStartup(0x0202, &wsaData); /Initialize Windows socket librarysListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);/创建服务器监听套节字。TCP协议local.sin_family = AF_INET; /AF_INET指明使用TCP/IP协议族local.sin_port = htons(PORT);/指明连接服务器的端口号local.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);/自动获取本机地址bind(sListen, (struct sockaddr *)&local, sizeof(SOCKADDR_IN);/地址绑定到套接字listen(sListen, 1);/开始监听sClient = accept(sListen, (struct sockaddr *)&client, &iaddrSize);/建立连接printf(Accepte client:%s:%dn, inet_ntoa(client.sin_addr), ntohs(client.sin_port);HANDLE hThread=CreateThread(NULL,0,FunThread,0,0,0);/创建接收线程CloseHandle(hThread);while (TRUE) printf(Server Send:); /从键盘输入 gets(s_Message); /发送数据 send(sClient, s_Message, strlen(s_Message), 0); return 0; DWORD WINAPI FunThread(LPVOID) char c_MessageMSGSIZE; /收发缓冲区int ret; /接收字节的个数while (TRUE) ret = recv(sClient, c_Message, MSGSIZE, 0);/接收数据 if(ret=SOCKET_ERROR) printf(nclient is closed!); sClient = accept(sListen, (struct sockaddr *)&client, &iaddrSize);/重新开始监听 printf(nAccepte new client:%s:%d, inet_ntoa(client.sin_addr), ntohs(client.sin_port); memset(c_Message,0,1024);/将原来的client message归零 continue; c_Messageret = 0; printf(nReceived: %sn, c_Message); return 0; 客户端：#include #include #define SERVER_ADDRESS 127.0.0.1 /服务器端IP地址#define PORT 6000 #define MSGSIZE 1024 #pragma comment(lib, ws2_32.lib) DWORD WINAPI FunThread(LPVOID); SOCKET sClient; SOCKADDR_IN server; int main() WSADATA wsaData; char c_MessageMSGSIZE; WSAStartup(0x0202, &wsaData);sClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); memset(&server, 0, sizeof(SOCKADDR_IN); /先将保存地址的server置为全0server.sin_family = PF_INET; /声明地址格式是TCP/IP地址格式server.sin_port = htons(PORT); /指明连接服务器的端口号server.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_ADDRESS); /指明连接服务器的IP地址connect(sClient, (struct sockaddr *)&server, sizeof(SOCKADDR_IN); /连到刚才指明的服务器上HANDLE hThread=CreateThread(NULL,0,FunThread,0,0,0);CloseHandle(hThread);while (TRUE) printf(Client Send:); gets(c_Message); send(sClient, c_Message, strlen(c_Message), 0); if(!strcmp(c_Message,exit)/client自身退出 exit(1);/ 释放连接和进行结束工作closesocket(sClient);WSACleanup();return 0;DWORD WINAPI FunThread(LPVOID)char s_MessageMSGSIZE;int ret; while (TRUE) ret = recv(sClient, s_Message, MSGSIZE, 0); if(ret=SOCKET_ERROR) printf(nServer is closed!n); exit(1); s_Messageret = 0; printf(nReceived: %sn, s_Message); if(!strcmp(s_Message,exit)/server让client退出 exit(1);return 0;四、课程设计总结经过这次的课程设计，使我对于虚拟局域网的原理和应用有了进一步的了解；提高了对子网划分的熟练程度；掌握了对于windows server系统的各种服务器的配置；通过套接字编程对网间进程通信和端口号有了深入的理解，掌握了套接字编程的一般规律和技巧。下一步需要对套接字编程做进一步的深入研究，掌握Client/ Server结构软件的设计与开发方法。38 / 38