CSU计算机网络实验报告.docx

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CSU计算机网络实验报告

计算机网络实验报告

学号：

姓名：

班级：

学院：

信息科学与工程学院

指导老师：

实验一：

距离向量路由算法的实现

1.1实验目的

模拟距离向量路由算法的路由表交换过程，演示每轮交换后路由表的变化。

1.2实验内容

要求编程实现距离矢量路由算法的路由表交换过程，并动态演示每轮交换过后路由表的变化情况。

1.3实验原理

距离向量路由算法，使用这个算法的路由器必须掌握这个距离表（它是一个一维排列，即一个向量），它告诉在网络中每个节点的最远和最近距离。

在距离表中的这个信息是根据临近接点信息的改变而时时更新的。

表中数据的量和在网络中的所有的接点（除了它自己本身）是等同的。

这个表中的列代表直接和它相连的邻居，行代表在网络中的所有目的地。

每个数据包括传送数据包到每个在网上的目的地的路径和距离/时间在那个路径上来传输（我们叫这个为“成本”）。

这个在那个算法中的度量公式是跳跃的次数，等待时间，流出数据包的数量等等。

在距离向量路由算法中，相邻路由器之间周期性地相互交换各自的路由表备份。

当网络拓扑结构发生变化时，路由器之间也将及时地相互通知有关变更信息。

每个路由器维护了一张路由表，它以子网中的每个路由器为索引，并且每个路由器对应一个表项。

该表项包含两部分：

为了达到该目标路由器而使用的输出线路，以及到达该目标路由器的时间估计值或者距离估计值。

距离矢量路由算法在理论中可以工作，但在实践中有一个严重的缺陷：

虽然它总是能够达到正确的答案，但是它收敛到正确答案的速度非常慢，尤其是，它对于好消息的反应非常快，但是对于坏消息的反应非常迟缓。

1.4实验步骤

1.4.1编写程序

程序的源代码如下：

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

#include"alloc.h"

#defineROUTNUM7

typedefstruct

{

intdis;

intfrom;

}RoutNode;

RoutNodedata[ROUTNUM][ROUTNUM];/*路由表*/

voidInitData（FILE*pfile）;/*从数据文件读取数据，初始化路由表*/

voidOutputRoutData（）;/*输出所有的路由表*/

voidCommunication（intrecv,intsend）;/*send点向recv点发送自己的路由表*/

voidExchange（）;/*所有节点进行一次数据交换,更新路由表*/

voidmain（）

{

intstart,end,i,j;

FILE*pfile;

pfile=fopen（"1.txt","r"）;

if（pfile==NULL）

{

printf（"文件打开错误，按任意键退出.\n"）;

getch（）;

return;

}

else

InitData（pfile）;

fclose（pfile）;

printf（"\n路由表初始:

\n"）;

for（i=0;i

{

printf（"%c||",i+65）;

for（j=0;j

if（data[i][j].dis>0）

printf（"<%c%d>",j+65,data[i][j].dis）;

printf（"\n"）;

}

for（i=0;i

{

Exchange（）;

}

printf（"\n路由表交换:

\n"）;

OutputRoutData（）;

printf（"输入起始路由节点（%d-%d）:

",0,ROUTNUM-1）;

scanf（"%d",&start）;

printf（"输入终点路由节点（%d-%d）:

",0,ROUTNUM-1）;

scanf（"%d",&end）;

if（start==end||start<0||start>6||end<0||end>6）

{

printf（"\n输入错误，请按任意键退出\n"）;

getch（）;

return;

}

else

{

intcur=start;

inttotal=0;

if（data[start][end].dis<0）

{

printf（"没有路由路径发现!

\n"）;

getch（）;

return;

}/*endofif*/

printf（"%c->",cur+65）;

while（data[cur][end].from>=0）

{

total+=data[cur][data[cur][end].from].dis;

printf（"%c->",data[cur][end].from+65）;

cur=data[cur][end].from;

}/*endofwhile*/

total+=data[cur][end].dis;

printf（"%c\n总的路由距离=%d",end+65,total）;

getch（）;

return;

}/*endofelse*/

}

voidInitData（FILE*pfile）

{

charnum[10];

inti=0;

charc;

intm,n;

fseek（pfile,0,0）;

for（m=0;!

feof（pfile）&&m<7;m++）

{

for（n=0;!

feof（pfile）&&n<7;n++）

{

while（!

feof（pfile））

{

c=fgetc（pfile）;

if（c==','）/*读完一个数字*/

{

num[i]='\0';

data[m][n].dis=atoi（num）;

data[m][n].from=-1;

i=0;

break;

}/*endofif*/

elseif（（c>='0'&&c<='9'）||c=='-'）/*如果读到数字或符号*/

{

num[i++]=c;

}/*endofelseif*/

}/*endofwhile*/

}/*endoffor（n=0*/

}/*endoffor（m=0*/

}

voidOutputRoutData（）

{

inti,j;

printf（""）;

for（i=0;i

{

printf（"%c",i+65）;

}

printf（"\n"）;

for（i=0;i

{

printf（"%c",i+65）;

for（j=0;j

{

if（data[i][j].dis<0）/*如果无路径*/

printf（"-"）;

else

if（data[i][j].dis>=10）

printf（"%d",data[i][j].dis）;

else

printf（"%d",data[i][j].dis）;

if（data[i][j].from<0）/*如果未经过其它节点*/

printf（"-"）;

else

printf（"%c",data[i][j].from+65）;

}/*endoffor（j=0*/

printf（"\n"）;

}/*endoffor（i=0*/

}

voidCommunication（intrecv,intsend）

{

inti;

for（i=0;i

{

if（data[send][i].dis>0）/*如果send节点到i号节点有路线*/

{

if（data[recv][i].dis<0）/*如果recv到i号节点无路径*/

{

data[recv][i].dis=data[send][i].dis+data[recv][send].dis;

data[recv][i].from=send;

}

elseif（data[recv][i].dis>data[send][i].dis+data[recv][send].dis）

/*如果现有路径比新路径远*/

{

data[recv][i].dis=data[send][i].dis+data[recv][send].dis;

data[recv][i].from=send;

}

}/*endofif*/

}/*endoffor*/

}

voidExchange（）

{

inti,j;

for（i=0;i

{

for（j=0;j

{

if（data[i][j].dis>0）/*如果两个节点之间有路径*/

{

Communication（j,i）;/*将i号节点的路由表发送给j号节点*/

}/*endofif*/

}/*endoffor（j=0*/

}/*endoffor（i=0*/

}

1.4.2设计思路

程序先定义了一个路由表——RoutNodedata[ROUTNUM][ROUTNUM]，路由表的初始信息存储在文件中，程序运行是先调用函数InitData（FILE*pfile）从文件中读取路由表的初始信息，然后输出初始路由表的信息，Communication（intrecv,intsend）函数主要是向邻近节点发送自己的路由表信息，Exchange（）函数则根据新路由表信息更新自己的路由表。

当所有的路由表节点都更新一遍后，整个路由表更新完毕。

1.5实验结果分析

1.5.1结果截图

1.5.2结果分析

路由表初始信息从文件读取，根据距离向量路由算法系统自动完成路由表的更新操作，最后任意输入两个路由表接点，则可得出两接点之间的最短路径。

1.6实验心得体会

实验是对我们应用知识的考察，通过它我们能更加了解自己的能力。

这次的实验是网络课实验中最简单的一次，但我做得一点都不好，还没有写软件的概念和思想，程序也写得不好，还没有再实验课上完成的，是后来到寝室才完成的，没有通过老师的检查，幸亏我们的老师心地善良，说不用检查也可以通过。

这个程序只能实现主要的功能，没有界面，也没有什么操作，因能力有限，只能做到这个样子，还望老师见谅。

有空的话我一定好好学习一种编程软件。

实验二网络聊天窗口

2.1实验目的

1，进一步加深对网络底层数据传输过程的理解

2，通过自己动手编写具体的代码，实现实验的要求，提高学生的编程能力

3，熟悉socket编程接口，初步掌握用socket编程接口开发面向连接的网络应用程序的方法。

4，熟悉socket编程接口，初步掌握用socket编程接口开发无连接的网络应用程序的方法。

2.2实验原理

为实现网络聊天的功能，采用WindowsSocket编程，服务器与客户端采用了TCP/IP连接方式，在设计聊天方案时，实行将所有信息发往服务器端，再由服务器进行分别处理的思路，服务器端是所有信息的中心。

由于服务器端要保存用户信息，我们暂时利用文件保存来实现这一功能，这是为了保存较好的可移植性，在没装相应数据库的机子上也能顺利地运行。

在客户端保存用户号码这一功能的实现中，采用了文件系统设计。

在不同的客户间可以实现文件的传输，其原理与信息传送差不多，只不过传输的内容是文件字节流。

服务器及客户端的功能可划分为以下模块：

客户端：

1）登陆功能：

建立与服务器的连接并登陆，能显示登陆错误信息。

（由于本项目是作者09年时出于兴趣自己开始做的，所以界面中显示的是QQ2009）

用用户名字登录。

密码都默认为123

其中，点击界面上的“注册新账号”会出现下图：

在里面填写相应的名字和密码即可注册，当然服务器也要开启相应的端口，如下：

2）界面显示：

将在线好友显示在好友列表中，并实现系统托盘，加入工具栏便于操作。

本界面中左边和右边都是截图所得，这些按钮没有实际功能，只为了模仿QQ。

3）聊天功能：

与好友聊天。

本界面做的时候有点bug，就是聊天窗口中只有一个有个人形象展示，如上，在左边打开的窗口中没有，右边有。

这一个bug有空会改过来的。

4）发送文件：

能发送任一文件，当然文件不能过大，否则可能会出问题。

收到的图片可以正常打开

5）信息提示：

闪动托盘图标提示到来信息，并播放不同音乐来提示。

6）其他：

用户登陆成功，将保存其号码，以便下次登陆时，不必再输入而可以直接选择，显示登陆时间。

服务器端：

写上一个合适的端口后点击开启端口，就可以开启一个端口用来专门接收用户的连接。

当有用户上线进，就会把相应的用户列在列表中。

向各个客户端发布系统消息。

接受来自客户端的各种信息并分别处理。

1）登陆信息：

检查登陆信息是否正确，并向客户端返回登陆信息，如信息正确。

就将在线用户发给该用户，并将该用户的状态发给各在线用户。

同时在服务器端显示出来。

2）聊天信息：

转发给消息指定的用户。

3）申请信息：

自动分配8位用户号码，并保存该用户，同时将信息返回给客户端。

4）用户下线：

将此用户下线消息发给各客户端，并改写用户在服务器端的状态。

2.3实验具体实现

1、服务器端：

服务器端启动时，先初始化服务端界面，之后开启一个端口用来监听客户端的连接：

ChatServer.java文件里面：

publicvoidsetUpServer（）{

try{

System.out.println（port）;

//创建服务端套接字

server=new.ServerSocket（port）;

MakeLog.writeLog（"成功创建了一个套接字","ChatServer"）;

//进入一个循环来等待客户端

while（true）{

if（server!

=null）{

.Socketclient=server.accept（）;

//开一个线程

ServerThreadnewThread=newServerThread（client）;

MakeLog.writeLog（"已经创建一个线程连接.客户端地址:

"

+client.getRemoteSocketAddress（）,"ChatServer"）;

listSock.add（client）;

//启动线程

newThread.start（）;

}

}

}catch（Exceptione）{

e.printStackTrace（）;

MakeLog.writeError（e.getMessage（）,"ChatServer"）;

}

}

然后，当有一个客户端连接上来的时候，就开启一个线程分配给该用户，用来管理该用户的连接及一些相关的操作。

（其它知识点与本实验无关，这里就不再写了，下面看客户端）

2、客户端：

客户端一启动时，先构造出登陆界面

，当点击登陆按钮时，先做一下简单的判断，看是否账号或密码为空，当它们都合法的时候就进入下一步：

/**

*对登陆按钮作出回应

*/

publicvoidreact（）{

if（null!

=tf_name.getText（）||null!

=tf_psw.getText（））{

name=tf_name.getText（）.trim（）;

psw=tf_psw.getText（）.trim（）;

System.out.println（"name:

"+name+"psw:

"+psw）;

//创建一个连接，连接服务器

connServer（serverIp,port）;

ClientMng.manage（client）;

//登陆

if（ClientMng.logon（name,psw））{

ClientThreadthreadCl=newClientThread（）;

threadCl.start（）;

}else{

javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog（jf,"登陆失败！

！

用户名已登陆或密码或用户名错误!

"）;

}

}else{

javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog（null,

"对不起，用户名和密码不能为空!

!

"）;

kk=0;

}

jf.dispose（）;//最后把登陆界面关掉。

}

分析代码。

先用客户端内置的预设的服务器地址和端口进行socket连接信尝试，连接成功时，客户端马上给服务器发送相关的用户名和密码，服务器验证通过的时候会向客户端返回一条确认信息，客户端如果接到该确认信息说明已经登陆成功了，他们就有了一个永久性的连接，直到其中的一方关闭连接为止。

其实在这过程中，还有一些环节：

/**

*登陆用的函数

*@paramname：

登陆用户名

*@parampsw：

登陆密码

*@return：

是否登陆成功，true登陆成功,false登陆失败

*/

publicstaticbooleanlogon（Stringname,Stringpsw）{

myName=name;

StringnamePsw;

if（clientSock!

=null）{

namePsw=name+"#"+psw;

sendMsg（namePsw,"system"）;//发送用户名和密码

try{

msg=readPackage（）;

if（msg.equals（"系统说:

对不起，您的用户名可能为空或未注册或已登陆！

！

"））{

//javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog（MainClient.getFrame（）,

//"对不起，您的用户名可能为空或未注册或已登陆！

！

"）;

returnfalse;

}

if（msg.equals（"系统说:

登陆失败！

！

密码错误！

"））{

javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog（MainClient

.getFrame（）,"登陆失败！

！

密码错误！

"）;

returnfalse;

}

sendMsg（"OK!

","system"）;

msg=readPackage（）;

sendMsg（"OK!

","system"）;

//接收服务器发过来的在线用户列表

names=readPackage（）;

//处理服务器刚发过来的在线用户列表

if（names!

=null&&!

names.equals（""））{

String[]s=names.split（"说:

"）;

String[]allName=s[1].split（"#"）;

for（inti=0;i

if（!

allName[i].equals（""）&&allName[i]!

=null

&&!

exists（allName[i]））{

listUser.add（allName[i]）;

}

}

}

//发送一条消息告诉服务器,是否需要它发送分组信息过来

if（needToSendTeamInfo（））{

sendMsg（"发过来","system"）;

//接收服务器发过来的分组信息并保存

//msg=readPackage（）;

SaveFileAfterRecievingTeamInfo（）;

}else{

sendMsg（"不用发","system"）;

initial（）;

}

}catch（Exceptionef）{

ef.printStackTrace（）;

}

returntrue;

}

returntrue;

}

当客户端发送了用户名和密码之后，如果收到的信息是：

“对不起，您的用户名可能为空或未注册或已登陆！

！

”则说明重复登陆，登陆失败。

如果收到的信息是：

“登陆失败！

！

密码错误！

”则说明是密码错误，当然也有可能是不存在这个用户。

收到的信息如果是其它的情况，则登陆成功，这时，双方还会再各发条“OK”信息来确认双方的连接并协调步伐。

之后，客户端会判断本地是否已经有相关的列表信息，如果有，则会直接读取本地好友列表信息，如果没有的话，会请求服务器发送相关的好友列表。

收到好友列表后，再解析，并构建成一棵树，显示在界面的列表项中。

客户端有一个工具类，里面有一个读取消息并分解消息的方法：

/**

*按协议来读数据,包括XX说:

*@return:

读包结果

*@throwsIOException

*/

publicstaticStringreadPackage（）throwsIOException{

//开始读数据

if（dins!