东北大学计算机网络实验报告.docx
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东北大学计算机网络实验报告
计算机网络实验报告
实验名称
Tcp与Udp的通信实现
班级
软信1101
学号
20112329
姓名
杜海涛
日期
2013-7-13
成绩
评阅人
软件学院
一、实验目的与意义
1、编写Tcp服务器与客户端程序，服务器程序在客户端连接后输出客户端信息（IP，端口号）
2、编写Tcp服务器与客户端程序，客户端在连接后可从键盘输入字符，在服务器端实时显
3、在2的基础上，服务器判断接收到的字符，如是某指定字符，则服务器退出监听
4、编写基于Udp的控制台聊天程序
通过tcp和udp的编程实现windows环境下的进程间的通信。
二、实验环境
操作系统：
Windows7
实验环境：
MicrosoftVisualC++6.0
三、实验的预习内容
传输控制协议TCP（TransportControlProtocol）是一种面向连接的，可靠的传输层协议。
面向连接是指一次正常的TCP传输需要通过在TCP客户端和TCP服务端建立
特定的虚电路连接来完成，该过程通常被称为“三次握手”。
举例说明，TCP客户端需要和TCP服务端建立连接，过程如图所示
第一步中，客户端向服务端提出连接请求。
这时TCPSYN标志置位。
客户端告诉服务端序列号区域合法，需要检查。
客户端在TCP报头的序列号区中插入自己的ISN。
服务端收到该TCP分段后，在第二步以自己的ISN回应（SYN标志置位），同时确认收到客户端的第一个TCP分段（ACK标志置位）。
在第三步中，客户端确认收到服务端的ISN（ACK标志置位）。
到此为止建立完整的TCP连接，开始全双工模式的数据传输过程。
UDP（UserDatagramProtocol），即用户数据报协议。
它属于“面向无连接的
不可靠的传输”的类型。
UDP中，每个数据包称为“数据报”，它的包头只包含4个域，主要是地址信息与包的长度和校验信息。
与此对应，TCP包的头信息有10多个域。
因此UDP的网络开销一般要小于TCP。
由于UDP在传送数据过程中没有建立连接，也不进行检查，因此UDP是不可靠的，它不能保证数据报能安全无误地到达目的主机。
四、实验的步骤与调试方法
程序的流程图
UDP协议下实验：
程序流程图：
五、实验数据与实验结果
Tcpclient
Tcperver
Udpclient
Udpserver
六、实验用程序清单（要有注释）
TCPSERVER:
//ModuleName:
tcpserver.cpp
#include
#include
#pragmacomment（lib,"ws2_32.lib"）
voidmain（void）
{
WSADATAwsaData;
SOCKETListeningSocket;
SOCKETNewConnection;
SOCKADDR_INServerAddr;
SOCKADDR_INClientAddr;
intClientAddrLen;
intPort=5150;
intRet;
charDataBuffer[1024];
//InitializeWinsockversion2.2
if（（Ret=WSAStartup（MAKEWORD（2,2）,&wsaData））!
=0）
{
printf（"WSAStartupfailedwitherror%d\n",Ret）;
return;
}
//Createanewsockettolisteningforclientconnections.
if（（ListeningSocket=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP））
==INVALID_SOCKET）
{
printf（"socketfailedwitherror%d\n",WSAGetLastError（））;
WSACleanup（）;
return;
}
ServerAddr.sin_family=AF_INET;
ServerAddr.sin_port=htons（Port）;
ServerAddr.sin_addr.s_addr=htonl（INADDR_ANY）;
//Associatetheaddressinformationwiththesocketusingbind.
if（bind（ListeningSocket,（SOCKADDR*）&ServerAddr,sizeof（ServerAddr））
==SOCKET_ERROR）
{
printf（"bindfailedwitherror%d\n",WSAGetLastError（））;
closesocket（ListeningSocket）;
WSACleanup（）;
return;
}
//Listenforclientconnections.Weusedabacklogof5whichis
//normalformanyapplications.
if（listen（ListeningSocket,5）==SOCKET_ERROR）
{
printf（"listenfailedwitherror%d\n",WSAGetLastError（））;
closesocket（ListeningSocket）;
WSACleanup（）;
return;
}
printf（"等待客户端连接端口%d.\n",Port）;
//Acceptanewconnectionwhenonearrives.
ClientAddrLen=sizeof（ClientAddr）;
if（（NewConnection=accept（ListeningSocket,（SOCKADDR*）&ClientAddr,
&ClientAddrLen））==INVALID_SOCKET）
{
printf（"acceptfailedwitherror%d\n",WSAGetLastError（））;
closesocket（ListeningSocket）;
WSACleanup（）;
return;
}
printf（"成功建立连接%s\n",
inet_ntoa（ClientAddr.sin_addr））;
closesocket（ListeningSocket）;
//StartsendingandreceivingdataonNewConnection.Forsimplicity,
//wewilljustreceivesomedataandreporthowmanybyteswere
//received.
printf（"等待接收数据...\n"）;\
printf（"IPis%s\n",inet_ntoa（ClientAddr.sin_addr））;//打印ip地址
printf（"portis%d\n",htons（ClientAddr.sin_port））;//打印端口号
While（flag）
{
if（（Ret=recv（NewConnection,DataBuffer,sizeof（DataBuffer）,0））//接收数据
==SOCKET_ERROR）
{
printf（"recvfailedwitherror%d\n",WSAGetLastError（））;
closesocket（NewConnection）;
WSACleanup（）;
return;
}
if（i=strcmp（buffer,"back"）==0）//如果是指定字符断开连接
{
flag=0;
}
if（flag）
{
*（DataBuffer+Ret）='\0';
printf（"成功接收数据%s,共%dbyte（s）.\n",DataBuffer,Ret）;
}
}
printf（"准备关闭客户端连接.\n"）;
closesocket（NewConnection）;
//Whenyourapplicationisfinishedhandlingtheconnections
//callWSACleanup.
WSACleanup（）;
}
//tcpclient.exe
//
TCPCLIENT:
#include
#include
voidmain（void）
{
WSADATAwsaData;
SOCKETs;
SOCKADDR_INServerAddr;
intPort=5150;
intRet;
Charsendbuf[100];
//InitializeWinsockversion2.2
if（（Ret=WSAStartup（MAKEWORD（2,2）,&wsaData））!
=0）
{
printf（"WSAStartupfailedwitherror%d\n",Ret）;
return;
}
//Createanewsockettomakeaclientconnection.
if（（s=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP））
==INVALID_SOCKET）
{
printf（"socketfailedwitherror%d\n",WSAGetLastError（））;
WSACleanup（）;
return;
}
ServerAddr.sin_family=AF_INET;
ServerAddr.sin_port=htons（Port）;
ServerAddr.sin_addr.s_addr=inet_addr（"127.0.0.1"）;//本机ip
//Makeaconnectiontotheserverwithsockets.
printf（"readytoconnect%s:
%d...\n",inet_ntoa（ServerAddr.sin_addr）,htons（ServerAddr.sin_port））;
if（connect（s,（SOCKADDR*）&ServerAddr,sizeof（ServerAddr））
==SOCKET_ERROR）
{
printf（"connectfailedwitherror%d\n",WSAGetLastError（））;
closesocket（s）;
WSACleanup（）;
return;
}
printf（"客户端连接成功.\n"）;
//Atthispointyoucanstartsendingorreceivingdataon
//thesockets.Wewilljustsendahellomessagetotheserver.
printf（"准备传送数据\n"）;
while
（1）
{
printf（"inputyourword:
>"）;
fflush（stdin）;
scanf（"%s",sendbuf）;
printf（"\n"）;
if（strcmp（sendbuf,"back"）==0）//如果是指定字符退出连接
{
break;
send（s,sendbuf,sizeof（sendbuf）,0）
}
if（（Ret=send（s,sendbuf,sizeof（sendbuf）,0））==SOCKET_ERROR）
{
printf（"sendfailedwitherror%d\n",WSAGetLastError（））;
closesocket（s）;
WSACleanup（）;
return;
}
printf（"成功发送数据%dbyte（s）.\n",Ret）;
}
//Whenyouarefinishedsendingandreceivingdataonsockets,
//youshouldclosethesocket.
printf（"关闭连接.\n"）;
closesocket（s）;
//Whenyourapplicationisfinishedhandlingtheconnection,call
//WSACleanup.
WSACleanup（）;
}
UDPSERVER:
#include
#include
voidmain（）
{
WORDwVersionRequested;
WSADATAwsaData;
interr;
wVersionRequested=MAKEWORD（1,1）;
err=WSAStartup（wVersionRequested,&wsaData）;
if（err!
=0）
{
return;
}
if（LOBYTE（wsaData.wVersion）!
=1||
HIBYTE（wsaData.wVersion）!
=1）
{
WSACleanup（）;
return;
}
SOCKETsockSrv=socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0）;
SOCKADDR_INaddrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=htonl（INADDR_ANY）;
addrSrv.sin_family=AF_INET;
addrSrv.sin_port=htons（6000）;
bind（sockSrv,（SOCKADDR*）&addrSrv,sizeof（SOCKADDR））;
charrecvBuf[100];
charsendBuf[100];
chartempBuf[200];
SOCKADDR_INaddrClient;
intlen=sizeof（SOCKADDR）;
while
（1）
{
recvfrom（sockSrv,recvBuf,100,0,（SOCKADDR*）&addrClient,&len）;
if（'q'==recvBuf[0]）
{
sendto（sockSrv,"q",strlen（"q"）+1,0,（SOCKADDR*）&addrClient,len）;
printf（"chatend!
\n"）;
break;
}
sprintf（tempBuf,"%ssay:
%s",inet_ntoa（addrClient.sin_addr）,recvBuf）;
printf（"%s\n",tempBuf）;
printf（"Pleaseinputdata:
\n"）;
gets（sendBuf）;
sendto（sockSrv,sendBuf,strlen（sendBuf）+1,0,（SOCKADDR*）&addrClient,len）;
}
closesocket（sockSrv）;
WSACleanup（）;
}
UDPCLIENT:
#include
#include
voidmain（）
{
WORDwVersionRequested;
WSADATAwsaData;
interr;
wVersionRequested=MAKEWORD（1,1）;
err=WSAStartup（wVersionRequested,&wsaData）;
if（err!
=0）
{
return;
}
if（LOBYTE（wsaData.wVersion）!
=1||
HIBYTE（wsaData.wVersion）!
=1）
{
WSACleanup（）;
return;
}
SOCKETsockClient=socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0）;
SOCKADDR_INaddrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr（"127.0.0.1"）;
addrSrv.sin_family=AF_INET;
addrSrv.sin_port=htons（6000）;
charrecvBuf[100];
charsendBuf[100];
chartempBuf[200];
intlen=sizeof（SOCKADDR）;
while
（1）
{
printf（"Pleaseinputdata:
\n"）;
gets（sendBuf）;
sendto（sockClient,sendBuf,strlen（sendBuf）+1,0,（SOCKADDR*）&addrSrv,len）;
recvfrom（sockClient,recvBuf,100,0,（SOCKADDR*）&addrSrv,&len）;
if（'q'==recvBuf[0]）
{
sendto（sockClient,"q",strlen（"q"）+1,0,（SOCKADDR*）&addrSrv,len）;
printf（"chatend!
\n"）;
break;
}
sprintf（tempBuf,"%ssay:
%s",inet_ntoa（addrSrv.sin_addr）,recvBuf）;
printf（"%s\n",tempBuf）;
}
closesocket（sockClient）;
WSACleanup（）;
}
七、结束语
通过本次实验，基本掌握了基于C语言的socket编程。
同时，我也进一步了解了TCP、UDP两种协议的不同。
通过上网查阅资料以及和同学讨论，编程实现基于TCP协议或UDP协议的简单的客户机/服务器程序。
此次实验不仅让我重温了已学过的知识，也使我学到了一些新的知识。
实验成绩
考查内容
分数
得分
做好实验内容的预习，写出预习报告
10
了解实验题目的调试方法
10
按实验要求预先设计好程序
10
认真记录实验数据并分析实验结果
10
实验后按要求书写实验报告，记录实验用数据及运行结果
30
创新能力强，在实验中设计的程序有一定的通用性，算法优化
20
实验过程中，具有严谨的学习态度，认真、踏实、一丝不苟的科学作风
10
升级会员 