分布式系统实验报告.doc
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中南大学
分布式系统实验报告
目录
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实验一数据包socket应用 3
一、实验目的 3
二、预习与实验要求 3
三、实验环境 3
四、实验原理 4
五、实验内容 5
六、实验报告 5
七、思考题 7
实验二流式socket应用 8
一、实验目的 8
二、预习与实验要求 8
三、实验环境 8
四、实验原理 8
五、实验内容 8
六、实验报告 9
七、思考题 12
实验三客户/服务器应用开发 12
一、实验目的 12
二、预习与实验要求 12
三、实验环境 12
四、实验原理 12
五、实验内容 13
六、实验报告 13
实验九虚拟机的使用与Linux系统的安装 30
一、实验目的 30
二、实验内容和步骤 30
三、实验结果 32
实验一数据包socket应用
一、实验目的
1.理解数据包socket的应用
2.实现数据包socket通信
3.了解Java并行编程的基本方法
二、预习与实验要求
1.预习实验指导书及教材的有关内容，了解数据包socket的通信原理；
2.熟悉一种javaIDE和程序开发过程；
3.了解下列JavaAPI：
Thread、Runnable；
4.尽可能独立思考并完成实验。
三、实验环境
a）独立计算机或计算机网络；
b）Windows操作系统。
c）Jdk工具包
d）JCreatororothers
四、实验原理
1.分布式计算的核心是进程通信。
操作系统、网卡驱动程序等应用从不同抽象层面提供了对进程通信的支持，例如
Winsock、.*。
SocketAPI是一种作为IPC提供对系统低层抽象的机制。
尽管应用人
员很少需要在该层编写代码，但理解socketAPI非常重要，因为：
1，高层设施是构建于socket
API之上的，即他们是利用socketAPI提供的操作来实现；2，对于以响应时间要求较高或
运行于有限资源平台上的应用来说，socketAPI可能是最适合的。
在Internet网络协议体系结构中，传输层上有UDP和TCP两种主要协议，UDP允许在
传送层使用无连接通信传送，被传输报文称为数据包。
（是否存在面向连接的数据包
socket？
）因此数据包socket是基于UDP的不可靠IPC。
Java为数据包socketAPI提供两个类：
（1）针对socket的datagramSocket类
（2）针对数据包交换的datagramPacket类
希望使用该API发送和接收数据的进程须实例化一个datagramSocket对象，每个socekt
被绑定到该进程所在及其的某个UDP端口上。
为了向其他进程发送数据包，进程必须创建
一个代表数据包本身的对象。
该对象通过实例化一个datagramsocket对象创建。
在接收者进程中，datagramPacket对象也必须被实例化并绑定到一个本地端口上，该端
口必须与发送者数据包的定义一致。
接收进程创建一个指向字节数组的DatagramPacket，并
调用datagramSocket对象的receive方法，将DatagramPacket对象指针作为参数定义。
2.并行编程（以Java为例1）
一个线程是比进程更小的执行粒度。
Java虚拟机允许应用程序有多个执行线程同时运
行。
有两种方法来创建一个新线程的执行。
一个是声明一个类是一个线程的子类。
这个子类
应重写Thread类的run方法。
一个子类的实例可以被分配和启动。
另一种方法创建一个线
程，并同时声明一个类实现了Runnable接口（这个类要实现run方法）。
一个类的实例可以
被分配并作为参数传递给创建的线程，并启动线程。
例如：
u创建一个类是Thread的子类：
classSomeThreadextendsThread{
SomeThread（）{
}
publicvoidrun（）{
...
}
}
SomeThreadp=newSomeThread（）;
p.start（）;
u创建一个实现Runnable接口的类并传递给线程：
classSomeRunimplementsRunnable{
SomeRun（）{
}
publicvoidrun（）{
...
}
}
SomeRunp=newSomeRun（143）;
newThread（p）.start（）;
当一个实现Runnable接口的类被执行时，可以没有子类。
实例化一个Thread实例，并
通过自身作为目标线程。
在大多数情况下，如果你只打算重写的run（）方法，并没有其它的线程方法，应使用Runnable接口。
因为类不应该被继承，除非程序员有意修改或增强类
的基本行为。
五、实验内容
1.构建客户端程序
（1）构建datagramSocket对象实例
（2）构建DatagramPacket对象实例，并包含接收者主机地址、接收端口号等信息
（3）调用datagramSocket对象实例的send方法，将DatagramPacket对象实例作为参
数发送。
2.构建服务器端程序
（1）构建datagramSocket对象实例，指定接收的端口号。
（2）构建DatagramPacket对象实例，用于重组接收到的消息。
（3）调用datagramSocket对象实例大家receive方法，进行消息接收，并将
DatagramPacket对象实例作为参数。
六、实验报告
1.客户端和服务器端程序的伪代码；
客户端：
importjava.io.IOException;
import.DatagramPacket;
import.DatagramSocket;
import.InetAddress;
importjava.util.Scanner;
publicclassClient{
publicstaticvoidmain（String[]args）throwsIOException
{
//创建一个客户端DatagramSocket，使用随机端口
DatagramSocketsocket=newDatagramSocket（）;
//初始化发送用的DatagramSocket，它包含一个长度为0的字节数组
DatagramPacketoutPacket=newDatagramPacket（newbyte[0],0
InetAddress.getByName（"127.0.0.1"）,30000）;
//定义接收网络数据的字节数组
byte[]inBuff=newbyte[4096];
DatagramPacketinPacket=newDatagramPacket（inBuff,inBuff.length）;
//创建键盘输入流
Scannerscan=newScanner（System.in）;
//不断地读取键盘输入
while（scan.hasNextLine（））
{
//将键盘输入的一行字符串转换成字节数组
byte[]buff=scan.nextLine（）.getBytes（）;
//设置发送用的DatagramPacket中的字节数据
outPacket.setData（buff）;
//发送数据报
socket.send（outPacket）;
//读取Socket中的数据，读到的数据放在inPacket所封装的字节数组中
socket.receive（inPacket）;
System.out.println（newString（inBuff,0,inPacket.getLength（）））;
}
}
}
服务端：
importjava.io.IOException;
import.DatagramPacket;
import.DatagramSocket;
publicclassServices{
publicstaticvoidmain（String[]args）throwsIOException
{
//定义接收网络数据的字节数组
byte[]inBuff=newbyte[4096];
//创建DatagramSocket对象
DatagramSocketsocket=newDatagramSocket（30000）;
//以指定字节数组创建准备接收数据的DatagramPacket对象
DatagramPacketinPacket=newDatagramPacket（inBuff,inBuff.length）;
Stringmessage="消息已经收到！
";
while（true）{
socket.receive（inPacket）;
//将接收到的内容转换成字符串后输出
System.out.println（newString（inBuff,0,inPacket.getLength（）））;
//从字符串数组中取出一个元素作为发送数据
byte[]sendData=message.getBytes（）;
//以指定的字节数组作为发送数据，以刚接收到的DatagramPacket的
//源SocketAddress作为目标SocketAddress创建DatagramPacket
//定义一个用于发送的DatagramPacket对象
DatagramPacketoutPacket=newDatagramPacket（sendData
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