实验一基于TCP套接字的文件传输客户服务器程序设计实验报告.docx

1、实验一基于TCP套接字的文件传输客户服务器程序设计实验报告2011年秋季学期计算机网络II实验报告考 核 科 目：计算机网络II学生所在院（系）： 计算机科学与技术学院学生所在学科： 姓 名： 学 号： 实 验 时 间：2011年11月29日一、问题描述1. 实验名称：基于TCP套接字的文件传输客户服务器程序设计2. 实验目的： 掌握基于TCP套接口的网络程序设计。掌握大规模文件传输的基本方法。3. 实验要求：服务器程序分别实现迭代服务器，并发服务器，使用单进程和select的TCP服务器。 服务器在客户提出请求后向客户发送一个不小于1M大小的文件。二、概要设计1. 客户程序概要设计。创建TC

2、P套接口；指定服务器IP地址和端口；建立与服务器的连接；向服务器发送请求传送文件的请求“hello”；接受服务传输过来的数据；终止程序。2. 迭代服务器概要设计。 创建TCP套接口； 捆绑服务器众所周知端口到套接口； 把套接口变成监听套接口； 接受客户连接； 读取客户的请求，发送应答； 终止连接并等待下一个客户连接。3. 并发服务器概要设计。 创建TCP套接口； 捆绑服务器众所周知端口到套接口； 把套接口变成监听套接口； 接受客户连接；调用fork()派生子进程处理连接，父进程等待新的连接请求并处理结束的子进程； 子进程读取客户的请求，发送应答，数据传输结束后终止连接并退出。4. 使用单进程和

3、select的TCP服务器概要设计。 创建TCP套接口； 捆绑服务器众所周知端口到套接口； 把套接口变成监听套接口； 调用select初始化数据结构； 阻塞于select； 若监听套接字变为可读，accept新的连接；检查现有连接，若连接可读则读取客户请求，发送应答，数据传输结束后关闭当前连接并更新数据结构。三、详细设计1. 客户程序详细设计。a) 主要数据结构设计 ipv4套接字地址结构 struct in_addr in_addr_t s_addr; ; struct sockaddr_in uint8_t sin_len; sa_family_t sin_family; in_port_

4、t sin_port; struct in_addr sin_addr; char sin_zero8; ; 字符数组 char bufMAXSIZE;b) 主要函数功能 socket(),connect(),writen(),readn(),close() int socket(int domain, int type, int protocol); 指定期望的通信协议类型。返回值：成功则为非负描述符，出错则为-1。int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen); tcp客户用connect函数来建

5、立与tcp服务器的连接。 ssize_t readn(int fd,void *vptr,size_t n); 从一个描述字读n个字节到vptr所指的缓冲区。 ssize_t writen(int fd,const void*vptr,size_t n)； 从vptr所指的缓冲区中写n个字节到一个描述字。 int close(int fd); 关闭描述字。2. 迭代服务器详细设计。a) 主要数据结构设计 ipv4套接字地址结构（略） 字符数组 char bufMAXSIZE;b) 主要函数功能 socket(),bind(),listen(),accept(),writen(),readn()

6、,close() int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);bind函数把一个本地协议地址赋予一个套接字。对于网际网协议，协议地址就是32位的ipv4地址或者128位的ipv6地址与16位的tcp或udp端口号的组合。如果一个tcp客户或者服务器未曾调用bind捆绑一个端口，当调用connect或listen时，内核就要为相应的套接字选择一个临时的端口。 int listen(int sockfd, int backlog); listen函数把一个未连接的套接字转换成一个被动的套接字，指示内核接受指

7、 向该套接字的连接请求。 int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen); accept函数由tcp服务器调用，用于从已完成连接的队列队头返回下一个已完 成连接。如果已完成连接的队列为空，那么进程被投入睡眠。3. 并发服务器详细设计。a) 主要数据结构设计 ipv4套接字地址结构（略） 字符数组 char bufMAXSIZE;b) 主要函数功能 socket(),bind(),listen(),accept(),witen(),readn(),signal(),close() typedef void Sig

8、func(int); Sigfunc * signal(int signo,Sigfunc * func)； 调用函数func处理信号signo。4. 使用单进程和select的TCP服务器详细设计。a) 主要数据结构设计 ipv4套接字地址结构（略） 字符数组 char bufMAXSIZE;b) 主要函数功能 socket(),bind(),listen(),accept(),writen(),readn(),select(), FD_SET(),FD_ISSET(),close() int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefd

9、s, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout); void FD_CLR(int fd, fd_set *set); int FD_ISSET(int fd, fd_set *set); void FD_SET(int fd, fd_set *set); void FD_ZERO(fd_set *set); select()函数允许进程指示内核等待多个事件中的任意一个发生，并仅在一个 或者多个事件发生或经过某指定的时间后才唤醒进程。 FD_CLR()清除描述字fd相应位； FD_ISSET()测试描述字fd相应位； FD_SET()在描述字集合中为

10、fd设置相应位； FD_ZERO()初始化描述字集合。四、实验结果迭代服务器并发服务器使用单进程和select的TCP服务器五、心得体会 未知的事情总显的神秘，以前一直认为在网络中传输数据是很复杂的事情。对“套接字”也只是有个泛泛的概念，知道网络编程要也能够到这个。接触以后，感觉最基本的套接字编程还是挺简单的。但是考虑到各种有可能发生的情况之后，程序就变得复杂了。六、附录：（数据结构、核心代码）/*myfunc.h*/#include#include#include#include#include#include #include #include #include #include #inc

11、lude #include #include #include #include #include #include #include #define SERV_PORT 9996#define MAXSIZE 1024typedef void Sigfunc(int);ssize_t readn(int fd,void *vptr,size_t n) ssize_t nleft; ssize_t nread; char * ptr; ptr = vptr; nleft = n; while(nleft0) if(nread = read(fd,ptr,nleft)0) if(nwritten

12、=write(fd,ptr,nleft)0) printf(child %d terminatedn,pid);fflush(stdout); return;Sigfunc * signal(int signo,Sigfunc * func) struct sigaction act,oact; act.sa_handler = func; sigemptyset(&act.sa_mask); act.sa_flags = 0; if(signo = SIGALRM)#ifdef SA_INTERRUPT act.sa_flags|=SA_INTERRUPT;#endif else#ifdef

13、 SA_RESTART act.sa_flags|=SA_RESTART;#endif if(sigaction(signo,&act,&oact)0) return(SIG_ERR); return(oact.sa_handler);/*client.c*/#includemyfunc.hint main(int argc,char *argv) int sockfd; struct sockaddr_in servaddr; if(argc!=2) printf(usage:tcpcli); if(sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)0) print

14、f(socket error!); bzero(&servaddr,sizeof(servaddr); servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT); servaddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv1); if(connect(sockfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr)0) printf(link error!%sn,strerror(errno); return 0; char asd5=hello; write

15、n(sockfd,asd,5); char bufMAXSIZE=; int d=0; int file_len = 0; int fds=open(file_in_client.txt,O_CREAT|O_RDWR|O_TRUNC,0666); while( (d=readn(sockfd,buf,MAXSIZE) file_len += writen(fds,buf,d); printf(file_len : %d n,file_len); printf(The file has been received!n); return 0;/*server_1.c*/#include myfun

16、c.hint main(int argc,char *argv) int n,m,b,listenfd,connfd; struct sockaddr_in servaddr; if(n=(listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)0) printf(listen error); bzero(&servaddr,sizeof(servaddr); servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); servaddr.sin_port=htons(9996)

17、; if(m=(bind(listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)0) printf(bind error,%s,strerror(errno); if(b=listen(listenfd,3)0) printf(blisten error); struct sockaddr_in clientAdd; for(;) socklen_t len; len = sizeof(clientAdd); char bufMAXSIZE; connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cli

18、entAdd, &len); char qwe5; readn(connfd,qwe,5); int fid= open(file_in_server.txt,O_RDWR,0666); int s= 0; int len1 = 0; while(s=readn(fid,buf,MAXSIZE) len1 = writen(connfd,buf,s); printf(serone The file has been sent to the client!n); close( connfd); /*server_2.c*/#include myfunc.hint main(int argc,ch

19、ar *argv) pid_t pid; int n,m,b,listenfd,connfd; struct sockaddr_in servaddr; void sig_chid(int); if(n=(listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)0) printf(listen error); bzero(&servaddr,sizeof(servaddr); servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); servaddr.sin_port=hto

20、ns(SERV_PORT); if(m=(bind(listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)0) printf(bind error,%s,strerror(errno); if(b=listen(listenfd,3)0) printf(listen error); signal(SIGCHLD,sig_chid); struct sockaddr_in clientAdd; for(;) socklen_t len; len = sizeof(clientAdd); char bufMAXSIZE; int s= 0; i

21、f(connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&clientAdd, &len)0) if(errno = EINTR) continue; else printf(accept errorn); if(pid=fork()=0) close(listenfd); char qwe5; readn(connfd,qwe,5); int fid= open(file_in_server.txt,O_RDWR,0666); int len1 = 0; while(s=readn(fid,buf,MAXSIZE) len1 = writen(connf

22、d,buf,s); printf(sertwo The file has been sent to the client!n); close(connfd); exit(0); close(connfd); /*server_3.c*/#includemyfunc.hint main(int argc, char *argv) int i,maxfd,maxi, listenfd, connfd,sockfd; int nready, clientFD_SETSIZE; fd_set rset; char bufMAXSIZE; socklen_t clilen; struct sockadd

23、r_in cliaddr, servaddr; listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); bzero(&servaddr, sizeof(servaddr); servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT); bind(listenfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr); listen(listenfd, 3

24、); maxfd = listenfd; maxi = -1; for (i = 0; i FD_SETSIZE; i+) clienti = -1; FD_ZERO(&rset); for ( ; ; ) FD_SET(listenfd, &rset); nready = select(maxfd+1, &rset, NULL, NULL, NULL); if (FD_ISSET(listenfd, &rset)=1) clilen = sizeof(cliaddr); connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *) &cliaddr, &clil

25、en); for(i =0;iFD_SETSIZE;i+) if(clientimaxfd) maxfd=connfd; if(imaxi) maxi = i; if(-nready=0) continue; for(i=0;i=maxi;i+) if(sockfd=clienti)0) continue; if(FD_ISSET(sockfd,&rset) char qwe10; readn(connfd,qwe,5); int fid= open(file_in_server.txt,O_RDWR,0666); int s= 0; int len1 = 0; while(s=readn(fid,buf,MAXSIZE) len1 = writen(sockfd,buf,s); printf(The file has been sent to the client!n); close(sockfd); FD_CLR(sockfd,&rset); clienti=-1; return 0;