计算机网络文件传输及管理系统课程设计报告.docx

1、计算机网络文件传输及管理系统课程设计报告摘要网络的Socket数据传输是一种特殊的I/O，Socket也是一种文件描述符。Socket也具有一个类似于打开文件的函数调用Socket()，该函数返回一个整型的Socket描述符，随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。Socket接口是TCP/IP网络的API，Socket接口定义了许多函数或例程，程序员可以用它们来开发TCP/IP网络上的应用程序。要学Internet上的TCP/IP网络编程，必须理解Socket接口。 Socket接口设计者最先是将接口放在Unix操作系统里面的。如果了解Unix系统的输入和输出的话，就很容

2、易了解Socket了。常用的Socket类型有两种：流式Socket （SOCK_STREAM）和数据报式Socket（SOCK_DGRAM）。流式是一种面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用；数据 报式Socket是一种无连接的Socket，对应于无连接的UDP服务应用。Socket接口是TCP/IP网络的API，Socket接口定义了许多函数或例程，程序员可以用它们来开发TCP/IP网络上的应用程序。要学Internet上的TCP/IP网络编程，必须理解Socket接口。关键字： Socket、文件传输、多线程第1章 课程设计要求一、设计任务1.1.1 课程设计内容文件传输

3、协议的简单设计与实现：学会利用已有网络环境设计并实现简单应用层协议，掌握TCP/IP网络应用程序基本的设计方法和实现技巧，加深对客户/服务器的工作模式的认识。用socket 编程接口编写程序，分别为客户程序和服务器程序（）和管理程序。1.1.2、课程设计的基本要求.巩固和加深对计算机网络原理的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。.培养选用参考书，查阅手册及文献资料的能力。培养独立思考，深入研究，分析问题、解决问题的能力。.通过实际分析设计、编程调试，掌握计算机网络通信的基本规程，以及协议的利用方法，体会体系结构分层的思路。.能够按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计和设计结果、正确绘制系

4、统和程序框图。.通过课程设计，培养严谨的科学态度，严肃认真的工作作风，和团队协作精神。二、设计基本思路及相关理论1.2.1、TCP/IP协议TCP/IP协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。通俗而言：TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。TCP是面向连接的通信协议，通过三次握手建立连接，通讯完成时要拆除连接

5、，由于TCP是面向连接的所以只能用于点对点的通讯。 TCP提供的是一种可靠的数据流服务，采用一种称为“滑动窗口”的方式进行流量控制。TCP将它的信息送到更高层的应用程序，例如Telnet的服务程序和客户程序。应用程序轮流将信息送回TCP层，TCP层便将它们向下传送到IP层，设备驱动程序和物理介质，最后到接收方。 1.2.2、客户机/服务器模型网络应用层程序一般都是以客户机/服务器模型的方式工作的，而因特网便是客户机/服务器模型的一个典型应用。在这种工作方式中，一个服务器程序先启动，并在一个熟知端口侦听对服务器的请求，当客户机应用程序需要某种服务时，须向提供这种服务的服务器发出请求，服务器在接收

6、到请求后，向客户机发出响应请求信息。这样客户机用用程序和服务器程序之间变建立了连接，此后可以进行数据通信。通信任务完成后需要关闭它们之间的通信连接。图1 客户机/服务器模型的工作流程1.2.3、设计基本思路设计程序使客户端连接的时候，服务器将会向客户端发回一条消息告知它的IP地址，然后关闭连接并继续接收端口的连接。建立各个命令功能对应的函数，发送请求，等待服务器端的服务。服务器端初始化WinSock，创建SOCKET，获取主机信息，并对客户端进行会话，发送回复讯息给客户端，响应完毕后关闭连接，释放WinSock。模拟TCP/IP协议的工作模式，在双方工作的时候开设一个熟知端口（4523），进行

7、数据的传送与接收。模拟TCP工作机制，确定数据端口传送数据时，进行分组传送。服务器从打开开始，保持监听控制端口，当用户登陆成功后，主动分配该用户服务线程。在传送数据的时候，为了确保不影响原程序的工作，应独立分配线程。本设计基本图如下：第二章 设计概要 功能设计本项目是为了实现基于Socket进行文件传输的功能。项目的分析及设计要求如下：1）整个系统中分为服务器端（Server）和客户端（Client）2）服务器端可以对文件进行管理，包括上传，下载，删除文件，重命名等3）客服端可以实现文件的上传、下载以及查看服务器下默认目录的文件列表4）在程序中应用多线程来实现多个客户端同时对一个服务器端进行请

8、求操作 程序系统功能模块图 功能分析2.3.1 功能流程图： 图 面向连接的客户机/服务器程序工作模型2.3.2 程序主要功能说明主要功能实现代码如下：1.服务器端; ch = EOF; send(conSock, &ch, 1, 0); printf(nTransmission finished);int main() WSADATA words; if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&words)!=0) printf(Winsock init failed!n); SOCKET listenSock, conSock; sockaddr_in remoteAddr;

9、int remoteAddrLen, int ServerAddrLen; listenSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); if (listenSock = INVALID_SOCKET) printf(ListenSocket create failed!n); return 0; sockaddr_in sin; = AF_INET; = htons(LISTENPORT); = INADDR_ANY; ServerAddrLen = sizeof(sin); if (bind(listenSock, (sockaddr *)

10、&sin, ServerAddrLen) = SOCKET_ERROR) printf(Bind error!n); return 0; if (listen(listenSock, 2) = SOCKET_ERROR) printf(Cant listen!n); return 0; remoteAddrLen = sizeof(remoteAddr); while (TRUE) conSock = accept(listenSock, (sockaddr *)& remoteAddr, &remoteAddrLen); if (conSock = INVALID_SOCKET) print

11、f(Accept failed!n); continue; else printf(Accept a new connect : %s rn, inet_ntoa); sendFile(conSock); closesocket(conSock); closesocket(listenSock); WSACleanup(); return 1; 2.客户端; printf(nTransmission finishedn);int main() WSADATA words; if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&words)!=0) printf(Winsock init f

12、ailedn); SOCKET conSock; conSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); if (conSock = INVALID_SOCKET) printf(Socket create failedn); return 0; sockaddr_in servAddr; = AF_INET; = htons(SERVERPORT); = inet_addr(); if (connect(conSock, (sockaddr *)& servAddr, sizeof(servAddr) = -1) printf(Connect

13、 failedn); return 0; else printf(Connect to server succeedn); receiveFile(conSock); closesocket(conSock); WSACleanup(); return 1;3.管理系统#include #include #include #include #include #define SYS_SIZE 0XFFFFF*100 #define BLOCK_SIZE 512 FILE *f;struct filsys int s_nfree; long s_free100; int s_ninode; int

14、 s_inode96; *p;struct index_block int s_nfree; long s_free96;q;struct filelist char name14; int inode_num; file;struct inode int i_size; int block_amount; long i_addr16; char create_time25; inode;struct fcb char name12; int inode_num; int used; int i_size; int block_amount; long i_addr16; fcb5,*ptr;

15、struct open_file_table int offset; struct fcb* f_node; table5;struct fd struct open_file_table* t_node; fd5;FILE* apply_room(char *sys_name) f = fopen(sys_name,w+b); sed=1) if(!strcmp(fcbk.name,name) return fcbk.inode_num; k+; while(k5); return -1; void create() int i,inode_num; long t; char name12;

16、 printf(input file name:); scanf(%s,name); getchar(); if(namei(name)!=-1) printf(file exited!n); else inode_num=ialloc(); strcpy,name); =inode_num; fseek(f,BLOCK_SIZE+inode_num*16,SEEK_SET); fwrite(&file,sizeof(struct filelist),1,f); =0; =0; for(i=0;is_inodeinode_num=0; printf(create sucessfully!n);

17、 void display() int k; for(k=0;ks_inodek=0) fseek(f,BLOCK_SIZE+k*16,SEEK_SET); fread(&file,sizeof(struct filelist),1,f); printf(%s ,; fseek(f,4*BLOCK_SIZE+*sizeof(struct inode),SEEK_SET); fread(&inode,sizeof(struct inode),1,f); printf(size: ,; printf(time:%sn,; ; printf(n); getchar();void open_file(

18、) int i=0,j=0,k=0; int m,n; char name12; printf(input files name:); scanf(%s,name); getchar(); n=namei(name); if(n=-1) printf(file not exits!n); else if(p-s_inoden0) printf(file have already been opened!n); else while(fcbi.used=1) i+; while(tablej.f_node) j+; while(fdk.t_node) k+; fdk.t_node=&tablej

19、; tablej.f_node=&fcbi; strcpy(fcbi.name,name); fcbi.inode_num=n; fcbi.used=1; fseek(f,4*BLOCK_SIZE+n*sizeof(struct inode),SEEK_SET); fread(&inode,sizeof(struct inode),1,f); fcbi.i_size=; fcbi.block_amount=; for(m=0;ms_inoden=k+100; printf(file is open!n); void write_file() int sizeQ2; int k,block_am

20、ount,n,size=0,i=0; long block_num; char ch,name12; printf(input files name:); scanf(%s,name); getchar(); n=name_i(name); if(n=-1) printf(file not exits or not open!n); else k=p-s_inoden-100; ptr=fdk.t_node-f_node; while(iblock_amount) block_num=ptr-i_addri; myfree(block_num); i+; block_amount=0; pri

21、ntf(input the context of the file:(end the file with *)n); while(ch=getchar()!=*&block_amounti_addrblock_amount=block_num; block_amount+; fseek(f,(block_num-1)*BLOCK_SIZE,SEEK_SET); fputc(ch,f); getchar(); =ptr-i_size=size; =ptr-block_amount=block_amount; fseek(f,4*BLOCK_SIZE+n*sizeof(struct inode),

22、SEEK_SET); fwrite(&inode,sizeof(struct inode),1,f); void read_file() int k,n,block_amount,size; int i=0; long block_num; char name12,buf512; printf(input files name:); scanf(%s,name); getchar(); n=name_i(name); if(n=-1) printf(file not exits or not open!); else k=p-s_inoden-100; ptr=fdk.t_node-f_nod

23、e; size=ptr-i_size; block_amount=ptr-block_amount; for(i=0;ii_addri; fseek(f,(block_num-1)*BLOCK_SIZE,SEEK_SET); if(size512) fread(buf,sizeof(char),512,f); size=size-512; else fread(buf,sizeof(char),size,f); bufsize=0; printf(%s,buf); printf(n);void del_file() int n,i=0; long block_num; char name12;

24、 printf(input files name:); scanf(%s,name); getchar(); n=namei(name); if(n=-1) printf(file not exits!n); else if(p-s_inoden0) printf(file is open now!Close it firstn); else p-s_inoden=-1; fseek(f,4*BLOCK_SIZE+n*sizeof(struct inode),SEEK_SET); fread(&inode,sizeof(struct inode),1,f); while(is_inoden-1

25、00; fdk.t_node-f_node-used=0; fdk.t_node-f_node=NULL; fdk.t_node=NULL; p-s_inoden=0; printf(file is closed!n); void myexit() int i=0; char ch; while(fcbi.used=0) i+; if(i5) getchar(); printf(some files are still open!n); printf(input q to quit or other key to return:n); scanf(%c,&ch); if(ch=q) while

26、(is_inodefcbi.inode_num=0; i+; fseek(f,0,SEEK_SET); fwrite(p,sizeof(struct filsys),1,f); exit(0); getchar(); else fseek(f,0,SEEK_SET); fwrite(p,sizeof(struct filsys),1,f); exit(0); void main() int i; char ch,sys_name15; p=(struct filsys *)malloc(sizeof(struct filsys); while(1) printf(1:Create a new file systemn); printf(2:open an existed file systemn); p