网络程序设计实验4单播通信实验.doc
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网络程序设计
实验报告
实验名称:
单播通信实验
实验类型:
设计型
指导教师:
专业班级:
姓名:
学号:
电子邮件:
实验地点:
实验日期:
年 月日
实验成绩:
__________________________
一、实验目的
l掌握TCP服务器程序和客户程序的编程流程;
熟悉面向连接的C/S程序使用的winsockAPI。
二、实验设计
实验内容:
1、编写一个TCP回显服务器,将收到的客户端信息发送给客户端,同时能在同客户端建立连接后显示客户端地址信息和当前连接数。
2、编写一个TCP客户端程序能连接到你编写的服务器,接收服务器信息。
主函数使用intmain(intargc,char**argv)形式传入服务器IP地址和端口。
3、测试你编写的程序,将测试数据、测试结果和结果分析写入实验报告。
实验步骤:
1)创建套接字函数socket
SOCKETsocket(intaf,inttype,intprotocol);
//由于采用流套接字进行数据传输,因此type参数必须设置为SOCK_STREAM,protocol参数必须设置为IPPROTO_TCP。
2)绑定本地地址到所创建的套接字函数bind
intbind(SOCKETs,conststructsockaddr*name,intnamelen);
3)监听网络连接请求函数listen
intlisten(SOCKETs,intbacklog);
4)连接请求函数connect
intconnect(SOCKETs,conststructsockaddrFAR*name,intnamelen);
5)接受请求函数accept
SOCKETaccept(SOCKETs,structsockaddr*addr,int*addrlen);
6)发送数据函数send
intsend(SOCKETs,constchar*buf,intlen,intflags);
7)接收数据函数recv
intrecv(SOCKETs,char*buf,intlen,intflags);
8)关闭套接字函数closesocket
intclosesocket(SOCKETs);
三、实验过程(包含实验结果)
1)服务端通过socket()函数建立的套接字sListen与在accept函数返回后得到的新套接字sClient是两个不同的套接字,区别在于:
前者用于服务端监听连接,在服务端主进程中只创建一次,并且绑定一个固定的端口号,以便客户端根据该端口号进行连接;后者用于与具体某个发起连接请求的客户端进行数据的交换。
它们之间的联系在于:
套接字sListen在监听到连接后,会将该连接的相关请求放到一个缓冲区中,套接字sClient在处理完上一个连接后,会查询该缓冲区的状态,并据此决定是否需要开始一次新的通信过程。
请对照图3-3认真领会服务端两类套接字的作用。
2)每个客户在建立连接后,可与服务端负责数据通信的套接字sClient进行多次数据交换,只有在所有数据交换完成后,由任一方执行closesocket(),双方才会关闭该次连接,并释放对应的套接字。
流程图:
Server
Client
Socket()
bind()
Recvfrom()
阻塞,等待客户连接请求
处理服务请求
Sendto()
Closesocket()
Socket()
bind()
Sendto()
Recvfrom()
Closesocket()
服务请求
服务应答
socket(),建立流式套接字,返回套接字句柄sListen。
bind(),关联一个本地地址到套接字sListen。
listen(),设置backlog值,进入监听状态。
accept(),等待接受客户连接请求。
建立连接,accept函数返回,得到新的套接字,如sClient。
recv()/send(),在套接字sClient上收发数据,直到完成交换。
closesocket(),关闭套接字sClient。
closesocket(),关闭监听套接字sListen,服务结束。
服务端
socket(),建立流式套接字s。
connect(),将套接字s与服务器连接。
recv()/send(),在套接字s上收发数据,直到数据完成交换。
closesocket(),关闭套接字s,结束TCP对话。
客户端
运行结果截图:
四、讨论与分析
1、accept()函数,connect()函数会阻塞吗?
如果阻塞,说明在什么情况下阻塞。
请给出在VC环境下的验证方法。
答:
accept()函数:
请求队列为空就阻塞;不为空就不会阻塞。
connect()函数:
不会阻塞,如果没服务器处理,过一会儿其就会自动返回,连接失败,不会坚持到底。
2、connect()函数调用触发什么过程?
答:
触发三次握手过程。
3、你在服务端和客户端分别使用了哪些WinsockAPI函数,起什么作用?
答:
服务端:
recv()——接收数据函数;
bind()——绑定本地地址到所创建的套接字函数;
listen()——进入监听状态;
accept()——等待接受客户连接请求;
send()——发送数据函数
客户端:
bind()——可以使用来绑定,也可以不用。
connect()——将套接字与服务器连接。
recv()/send()——在套接字上收发数据,直到数据完成交换。
五、实验者自评(从实验设计、实验过程、对实验知识点的理解上给出客观公正的自我评价)
通过此次实验我对tcp协议有了更深的理解。
六、附录:
关键代码(给出适当注释,可读性高)
Client
//TcpClient.cpp:
定义控制台应用程序的入口点。
//
#include"stdafx.h"
#include"stdafx.h"
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
#pragmacomment(lib,"WS2_32.lib")
#defineBUF_SIZE64//缓冲区大小
intmain(intargc,CHAR*argv[])
{
WSADATAwsd; //用于初始化WindowsSocket
SOCKETsHost; //与服务器进行通信的套接字
SOCKADDR_INservAddr; //服务器地址
charbuf[BUF_SIZE]; //用于接受数据缓冲区
intretVal; //调用各种Socket函数的返回值
//初始化WindowsSocket
if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsd)!
=0)
{
printf("WSAStartupfailed!
\n");
return1;
}
//创建套接字
sHost=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_IP);
if(INVALID_SOCKET==sHost)
{
printf("socketfailed!
\n");
WSACleanup();
return-1;
}
//设置套接字为非阻塞模式
intiMode=1;
retVal=ioctlsocket(sHost,FIONBIO,(u_longFAR*)&iMode);
if(retVal==SOCKET_ERROR)
{
printf("ioctlsocketfailed!
\n");
WSACleanup();
return-1;
}
//设置服务器地址
servAddr.sin_family=AF_INET;
servAddr.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(/*"127.0.0.1"*/argv[1]); //用户需要根据实际情况修改
servAddr.sin_port=htons(/*9990*/atoi(argv[2])); //在实际应用中,建议将服务器的IP地址和端口号保存在配置文件中
intsServerAddlen=sizeof(servAddr); //计算地址的长度
//循环等待
while(true)
{
//连接服务器
Sleep(200);
retVal=connect(sHost,(SOCKADDR*)&servAddr,sizeof(servAddr));
Sleep(200);
if(SOCKET_ERROR==retVal)
{
interr=WSAGetLastError();
if(err==WSAEWOULDBLOCK||err==WSAEINVAL) //无法立即完成非阻塞套接字上的操作
{
//Sleep(500);
continue;
}
elseif(err==WSAEISCONN) //已建立连接
{
break;
}
else
{
continue;
//printf("connectfailed!
\n");
//closesocket(sHost);
//WSACleanup();
//return-1;
}
}
}
//循环向服务