计算机网络实验报告2.docx
《计算机网络实验报告2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络实验报告2.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
计算机网络实验报告2
《计算机网络》课程实验报告
实验二：
Socket通信编程
姓名
院系
计算机学院
学号
任课教师
钱权，张瑞，袁世忠
指导教师
张瑞
实验地点
计605
实验时间
周五5-6节
实验课表现
出勤、表现得分（10）
实验报告
得分（40）
实验总分
操作结果得分（50）
实验目的：
1.掌握Socket编程过程；
2.编写简单的网络应用程序。
实验内容：
利用你选择的任何一个编程语言，分别基于TCP和UDP编写一个简单的Client/Server网络应用程序。
具体程序要求参见《实验指导书》。
要求以附件形式给出：
●系统概述：
运行环境、编译、使用方法、实现环境、程序文件列表等；
●主要数据结构；
●主要算法描述；
●用户使用手册；
●程序源代码；
实验要求：
（学生对预习要求的回答）（10分）
得分：
●Socket编程客户端的主要步骤
1、用socket（）函数创建socket
2、设置目标服务器的IP地址和端口号
3、用connect（）函数，与目标服务器连接
4、用Send（）函数发送数据，recv（）函数接收数据
5、关闭socket
●Socket编程服务器端的主要步骤
1、用socket（）函数创建socket
2、用Bind（）函数将socket与本机上的一个端口相关联
3、用Listen（）函数使socket处于监听模式
4、用accept（）函数让服务器接收客户的连接请求
5、用Send（）函数发送数据，recv（）函数接收数据
6、关闭socket
实验过程中遇到的问题如何解决的？
（10分）
得分：
问题1：
设置IP地址时，刚开始设置成自己的本机的IP地址，但是将程序放到另一台电脑上时就需要修改IP地址。
后来将IP地址设置成127.0.0.1就解决了这一问题。
127.0.0.1是回送地址，指本地机，这样就不用改变本机地址了。
问题2：
做完基于TCP的Client/Server编程后，在做基于UDP的编程的时候，以为在TCP的基础上，只要去掉连接服务器、监听、接受连接请求这些步骤就可以，结果无法实现自己想要的效果。
后来发现UDP还有一些地方与TCP的不同，比如发送、接收数据的函数是sendto（）、
recvfrom（），而不是send（）、recv（），仔细查看课UDP的相关资料后也就实现了这一程序。
本次实验的体会（结论）（10分）
得分：
这次SOCKET编程一开始觉得无从下手，在网上找了好多资料才了解了socket的用法，仔细研究了之后发现只要掌握了客户端和服务端各自的运行规律，编写程序意外的简单。
通过这次实验我明白了看问题一定要看本质，不能被看似很难的问题吓到。
我一定会再接再厉，争取做好每一次实验。
思考题：
（10分）
思考题1：
（4分）
得分：
你所用的编程语言在Socket通信中用到的主要类及其主要作用。
1.socket类：
用于服务器端程序和客户端程序，实现双方的数据通信。
2.SOCKADDR_IN结构：
记录端口地址、IP地址、协议族等信息。
思考题2：
（6分）
得分：
说明TCP和UDP编程的主要差异和特点。
TCP和UDP是Socket的两种主要操作方式：
面向连接的和无连接的。
无连接的操作使用UDP数据报协议，这个操作不需要连接一个目的的socket，它只是简单地投出数据报，快速高效，但缺少数据安全性。
而面向连接的操作使用TCP协议，一个这个模式的socket必须在发送数据之前与目的地的socket取得一个连接，一旦连接建立了，socket就可以使用一个流接口：
打开-读-写-关闭，所有的发送的信息都会在另一端以同样的顺序被接收，面向连接的操作比无连接的操作效率要低，但数据的安全性更高。
基于TCP的socket编程是采用的流式套接字（SOCK_STREAM）。
基于UDP采用的数据报套接字（SOCK_DGRAM）.流式套接字的设计是针对面向连接的网络应用，在数据传输之前需要预先建立连接，在数据传输过程中需要维持连接，在数据传输结束后需要释放连接。
由于采用校验和、确认与超时等差错控制手段，因此流式套接字可以保证数据传输的正确性。
数据报套接字（SOCK_DGRAM）提供无连接的、不可靠的数据传输服务，实际上它是基于TCP/IP协议族中的UDP协议实现的。
数据报套接字提供无序、有差错与有重复的数据流服务。
数据报套接字的设计是针对无连接的网络应用，在数据传输之前不需要预先建立连接。
由于只采用很有限的差错控制手段，因此数据报套接字无法保证数据传输的正确性。
所以TCP面向连接，安全可靠，而UDP面向数据，数据可能会丢失，但是高效，结构简单，网络开销小。
指导教师评语：
日期：
附件：
（一）系统概述
1.运行环境：
windowXP、win7等操作系统
2.编译：
已编译完成，可直接执行可执行文件
3.实现环境：
VisualStudio2010
4.使用方法：
一般窗口应用程序，双击即可运行。
（用户名：
aaa密码：
123）
（二）主要数据结构
服务器端程序：
1.ClassCClientNet{
public:
//连接上指定服务器
intConnect（intport,constchar*address）;
//发送信息
//intSendMsg（constchar*msg,intlen）;
voidSendMsg（）;
//关闭
VoidClose（）;
private:
SOCKETm_sock;
}
2.SOCKET
3.WSAData
4.sockaddr_in
客户端程序：
1.classCServerNet
{
public:
//初始化服务器,返回0表示成功
intInit（constchar*address,intport）;
//更新数据
voidRun（）;
private:
SOCKETm_sock;
}
2.SOCKET
3.WSAData
4.sockaddr_in
（三）用户使用手册
1.运行服务器端程序server.exe。
2.运行客户端程序client.exe。
3.用户登录：
在客户端界面中出现connect则说明可以与服务器连接。
在login：
后输入用户名（aaa），若用户名存在则client端返回该用户名的密码（123），与输入密码比对，若相同则连接成功，可以开始发送消息。
4.发送消息：
在步骤3后，用户端界面会出现“sendyourmessage：
”的提示，此时可以输入想要发送的消息，输完后按enter键发送。
若发送成功，则server界面出现发送的消息，client界面提示“sendsuccessfully”。
5.退出连接：
输入exit并按enter键断开与服务器的连接，服务器端界面和客户端界面同时提示“exit\nclose”。
（四）算法分析
ClientServer
（五）程序源代码
A.TCP
1.Client端
#pragmaonce
#include
#include
#pragmacomment（lib,"Ws2_32.lib"）
classCClientNet
{
public:
//连接上指定服务器
intConnect（intport,constchar*address）;
//发送信息
//intSendMsg（constchar*msg,intlen）;
voidSendMsg（）;
//关闭
voidClose（）;
private:
SOCKETm_sock;
};
intCClientNet:
:
Connect（intport,constchar*address）
{
intrlt=0;
//用于记录错误信息并输出
intiErrMsg;
//启动WinSock
WSADatawsaData;
iErrMsg=WSAStartup（MAKEWORD（1,1）,&wsaData）;
if（iErrMsg!
=NO_ERROR）
{
printf（"failedwithwsaStartuperror:
%d\n",iErrMsg）;
rlt=1;
returnrlt;
}
//创建Socket
m_sock=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP）;
if（m_sock==INVALID_SOCKET）
//创建Socket失败
{
printf（"socketfailedwitherror:
%d\n",WSAGetLastError（））;
rlt=2;
returnrlt;
}
//目标服务器数据
sockaddr_insockaddrServer;
sockaddrServer.sin_family=AF_INET;
sockaddrServer.sin_port=port;//端口号
sockaddrServer.sin_addr.s_addr=inet_addr（address）;//将一个点分十进制的IP转换成一个长整数型数
//连接,sock与目标服务器连接
iErrMsg=connect（m_sock,（sockaddr*）&sockaddrServer,sizeof（sockaddrServer））;
if（iErrMsg<0）
{
printf（"connectfailedwitherror:
%d\n",iErrMsg）;
rlt=3;
returnrlt;
}
returnrlt;
}
voidCClientNet:
:
SendMsg（）
{
chara[50];
charb[50];
charc[50];
printf（"login:
\n"）;
gets（b）;
send（m_sock,b,sizeof（b）,0）;
charrecvBuf[50];
recv（m_sock,recvBuf,50,0）;
printf（"%s\n",recvBuf）;
gets（c）;
send（m_sock,c,sizeof（c）,0）;
recv（m_sock,recvBuf,50,0）;
printf（"%s\n",recvBuf）;
while
（1）
{
gets（a）;
if（strcmp（a,"exit"）==0）
{
send（m_sock,a,sizeof（a）,0）;
break;
}
else
{
send（m_sock,a,sizeof（a）,0）;
charrecvBuf[50];
recv（m_sock,recvBuf,50,0）;
printf（"%s\n",recvBuf）;
}
}
}
voidCClientNet:
:
Close（）
{
closesocket（m_sock）;
}
voidmain（）
{
CClientNetclient;
//连接到127.0.0.1（即本地）,端口号为8888的服务端
printf（"Connect\n"）;
client.Connect（8888,"127.0.0.1"）;
//发送消息
client.SendMsg（）;
//关闭socket
printf（"close\n"）;
client.Close（）;
system（"pause"）;
}
2.Server端
#pragmaonce
#include
#include
#pragmacomment（lib,"ws2_32.lib"）
classCServerNet
{
public:
//初始化服务器,返回0表示成功
intInit（constchar*address,intport）;
//更新数据
voidRun（）;
private:
SOCKETm_sock;
};
intCServerNet:
:
Init（constchar*address,intport）
{
intrlt=0;
//用于记录错误信息，并输出
intiErrorMsg;
//初始化WinSock
WSADatawsaData;
iErrorMsg=WSAStartup（MAKEWORD（1,1）,&wsaData）;
if（iErrorMsg!
=NO_ERROR）
{
//初始化WinSock失败
printf（"wsastartupfailedwitherror:
%d\n",iErrorMsg）;
rlt=1;
returnrlt;
}
//创建服务端Socket
m_sock=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP）;
if（m_sock==INVALID_SOCKET）
{
//创建Socket异常
printf（"socketfailedwitherror:
%d\n",WSAGetLastError（））;
rlt=2;
returnrlt;
}
//声明信息
sockaddr_inserverAddr;
serverAddr.sin_family=AF_INET;
serverAddr.sin_port=port;
serverAddr.sin_addr.s_addr=inet_addr（address）;
//绑定
iErrorMsg=bind（m_sock,（sockaddr*）&serverAddr,sizeof（serverAddr））;
if（iErrorMsg<0）
{
//绑定失败
printf（"bindfailedwitherror:
%d\n",iErrorMsg）;
rlt=3;
returnrlt;
}
returnrlt;
}
voidCServerNet:
:
Run（）
{
//公开连接
listen（m_sock,5）;
sockaddr_intcpAddr;
intlen=sizeof（sockaddr）;
SOCKETnewSocket;
charbuf[1024];
intrval;
characc[]="aaa";
charpawd[]="123";
intcomp1,comp2,flag1=1,flag2=1;
SOCKETsockConn=accept（m_sock,（sockaddr*）&tcpAddr,&len）;
while（flag1==1）
{
charrecvBuf1[50];
recv（sockConn,recvBuf1,50,0）;
comp1=strcmp（recvBuf1,acc）;
if（comp1==0）
{
send（sockConn,"password:
",strlen（"password:
"）+1,0）;
flag1=0;
}
else
{
send（sockConn,"usernamedoesn'texist,pleaseloginagain:
",strlen（"usernamedoesn'texist,pleaseloginagain:
"）+1,0）;
}
}
while（flag2==1）
{
charrecvBuf2[50];
recv（sockConn,recvBuf2,50,0）;
comp2=strcmp（recvBuf2,pawd）;
if（comp2==0）
{
send（sockConn,"sendyourmessage:
",strlen（"sendyourmessage:
"）+1,0）;
flag2=0;
}
else
{
send（sockConn,"wrongpassword,pleasetypethepasswordagain:
",strlen（"wrongpassword,pleasetypethepasswordagain:
"）+1,0）;
}
}
while
（1）
{
charrecvBuf[50];
recv（sockConn,recvBuf,50,0）;
if（strcmp（recvBuf,"exit"）==0）
{
printf（"%s\n",recvBuf）;
break;
}
else
{
printf（"%s\n",recvBuf）;
charsendBuf[50];
sprintf（sendBuf,"sendsuccessfully"）;
send（sockConn,sendBuf,strlen（sendBuf）+1,0）;
}
}
//关闭自身的Socket
printf（"close\n"）;
closesocket（m_sock）;
}
intmain（intargc,char**argv）
{
CServerNetserverNet;
intiRlt=serverNet.Init（"127.0.0.1",8888）;
if（iRlt==0）
{
printf（"initok...\n"）;
serverNet.Run（）;
}
else
printf（"serverNetinitfailedwitherror:
%d\n",iRlt）;
system（"pause"）;
}
B.UDP
1.Client端
#pragmaonce
#include
#include
usingnamespacestd;
#pragmacomment（lib,"ws2_32.lib"）
voidmain（）
{
structsockaddr_inm_lsockaddr;
structsockaddr_inm_rsockaddr;
SOCKETm_connectSocket;
memset（&m_lsockaddr,0,sizeof（structsockaddr_in））;
//--------初始化winsock环境-------------
WSADATAwsaD;
intresult=WSAStartup（（WORD）（1<<8|1）,&wsaD）;//初始化WinSocket动态连接库;
if（result!
=0）//初始化失败；
{
return;
}
//---------创建一个鉴听SOCKET句柄-----------
if（（m_connectSocket=socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0））==INVALID_SOCKET）
{
return;
}
//---------绑定到指定的主机与端口号----------
memset（&m_rsockaddr,0,sizeof（structsockaddr_in））;
m_lsockaddr.sin_family=AF_INET;
m_lsockaddr.sin_addr.s_addr=inet_addr（"127.0.0.1"）;
m_lsockaddr.sin_port=htons（7070）;
if（bind（m_connectSocket,（SOCKADDR*）&m_lsockaddr,sizeof（structsockaddr_in））==SOCKET_ERROR）
{
return;
}
//---------发送信息给服务器--------------
chara[50];
charb[50];
charc[50];
charrecvBuf[50];
intret=0;
intlen=sizeof（structsockaddr_in）;
cout<<"login:
"<gets（b）;
memset（&m_lsockaddr,0,sizeof（structsockaddr_in））;
m_rsockaddr.sin_family=AF_INET;
m_rsockaddr.sin_addr.s_addr=inet_addr（"127.0.0.1"）;
m_rsockaddr.sin_port=htons（8080）;
if（sendto（m_connectSocket,b,strlen（b）,0,（SOCKADDR*）&m_rsockaddr,sizeof（structsockaddr_in））==SOCKET_ERROR）
{
return;
}
ret=recvfrom（m_connectSocket,recvBuf,50,0,（SOCKADDR*）&m_rsockaddr,&len）;
if（ret==SOCKET_ERROR）
{
return;
}
recvBuf[ret]='\0';
cout<gets（c）;
if（sendto（m_connectSocket,c,strlen（c）,0,（SOCKADDR*）&m_rsockaddr,sizeof（structsockaddr_in））==SOCKET_ERROR）
{
return;
}
ret=recvfrom（m_connectSocket,recvBuf,50,0,（SOCKADDR*）&m_rsockaddr,&len）;
if（ret==SOCKET_ERROR）
{
return;
}
recvBuf[ret]='\0';
cout<while
（1）
{
gets（
升级会员 