基于UDP的服务器程序.docx

1、基于UDP的服务器程序摘 要1 课程设计目的网络服务是以客户机/服务器模式工作的，服务器在特定的端口上提供网络服务。本课程设计的主要目的的是通过编写基于UDP的服务器程序，了解客户机/服务器与UDP协议的工作原理。2 课程设计要求根据后面介绍的UDP协议的工作原理，编写程序实现基于UDP的服务器。1） 以命令行形式运行：UdpServer serve_port其中，UdpServer为程序名，server_port为服务器使用的端口号。2） 输出内容：服务器与客户端的交互过程，例如：UDP Server Recceive:。UDP Server Send:。3 相关知识UDP协议是一种无连接的

2、 不可靠的传输层协议。从应用层的角度来看，UDP协议在网络层的IP协议的基础上，向应用层的程序提供不可靠的数据包传输服务。UDP协议为上面的应用层提供传输服务。UDP协议主要用于对传输效率要求很高的应用层协议，例如引导协议（BOOTP） 网络时间协议（NTP） 简单网络管理协议（SNMP） 简单的文件传输协议(TFTP)等。另外，域名服务器(DNS) 同时依赖于TCP与UDP协议。由于UDP协议采用无连接的工作方式，并且只提供有限的差错控制，因此UDP协议简单并且执行效率很高。UDP协议没有采用基于窗口的流量控制机制，当数据包过多时在接收端可能会出现溢出，接收端无法判断在传输中出现那种错误，应

3、用层还需要提供一定的差错控制功能。目前，一些实用要求一恒定速率发送数据，并且在网络出现拥塞时可以丢失一些数据，但是不希望数据传输的时延太大，UDP协议正好可以适应这种需求。基于UDP协议的网络应用也采用客户机/服务器模式。在这里，客户机与服务器表示互相通信的两个应用程序的进程，它们分别被称为UDP客户机与UDP服务器。UDP服务器是指提供某种网络服务的应用进程，它通过熟知端口号来向客户提供服务。3.2 TCP/IP协议技术在T C P / I P协议族中，有两个互不相同的传输协议： T C P（传输控制协议）和U D P（用户数据报协议）。T C P为两台主机提供高可靠性的数据通信。它所做的工

4、作包括把应用程序交给它的数据分成合适的小块交给下面的网络层，确认接收到的分组，设置发送最后确认分组的超时时钟等。由于运输层提供了高可靠性的端到端的通信，因此应用层可以忽略所有这些细节。而另一方面， U D P则为应用层提供一种非常简单的服务。它只是把称作数据报的分组从一台主机发送到另一台主机，但并不保证该数据报能到达另一端。任何必需的可靠性必须由应用层来提供。3.3 TCP/IP协议与Winsock网络编程接口Winsock规范不是一种网络协议，而是一套开放的、支持多种协议的Windows写的网络编程接口。Winsock可以访问很多种网络协议，可以把它当作一种协议的封装。现在的Winsock已

5、经基本上实现了与协议无关，可以使用Winsock来调用协议的功能3.4WINSOCK API的应用主要涉及到的函数：(1)WSAStartup函数，基本格式为intWSAtartup(WORD wVersionRequestted,LPWSADATAlpWSAData);(2)WSACleanup函数，其基本格式为intWSACleanup (void);（3）socket函数，其格式为 socket(intaf,inttype,int protocol);用于创建一个能够进行网络通信的套接字。（4）closesocket函数格式为：intclosesocket(SOCKET s);用来关闭一

6、个描述符为s的套接字。（5）send 函数格式为：int send(SOCKET s,const char FAR *buf,intlen ,int flags);向TCP连接的另一端发送数据。（6）recv函数格式为：intrecv(SOCKET s, char FAR *buf,intlen, int flags);用来从TCP的另一端接收数据。（7）bind函数格式为：int bind(SOCKET s, conststructsockaddr FAR *name,intnamelen);用来给SOCKET 绑定一个IP地址和端口号。（8）listen函数格式为：int listen (

7、SOCKET s,int backlog);使流套接字S处于监听状态。（9）accept函数格式为：SOCKET accept (SOCKET s, structsockaddr FAR *addr,int FAR *addrlen);该函数从监听状态的的流套接字S的客户连接请求队列取出排在最前面的客户请求，并且创建一个新的套接字来与客户套接字创建连接通道。（10）connect函数格式为：int connect（SOCKET s,conststructsockaddr FAR *name,intnamelen）;使用该函数使客户Socke与监听与计算机特定端口上的服务Socket进行连接，这

8、台计算机由name指定。4 课程设计分析首先编写两个程序分别为客户器与服务器，使得两者建立连接，在客户器中发送命令然后等待服务器提供相应的反映，具体实现如下：对于UDP服务器端，服务程序首先调用套接口函数socket()，然后调用绑定IP地址和协议端口 号函数bind()。之后调用函数recvfrom()接收客户数据，调用sendto()向客户发送数据。 对于UDP客户端，客户机 程序启动后调用套接口函数socket()，然后调用sendto()向服务器发送数据，调用recvfrom()接收服务器数据。 双 方数据交换成功后，各自调用关闭套接口函数close()关闭套接口。UDP套接口通信方式

9、。具体流程图如下： 流程图二：程序二：客户机端程序#include#include#include#define DEFAULT_PORT 5050#define DATA_BUFFER 1024#pragma comment(lib,WS2_32.lib)void main(int argc,char* argv) WSADATA wsaData; SOCKET sClient; int iPort=5050; int iLen; int isend,iRecv; char send_buf=Hello! I am a client; char recv_bufDATA_BUFFER; st

10、ruct sockaddr_in ser; if(argc2) printf(输入服务器的IP地址：n); return; else memset(recv_buf,0,sizeof(recv_buf); if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData)!=0) printf(Winsock环境初始化失败：n); return; sClient=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if(sClient=INVALID_SOCKET) printf(socket()函数调用失败：%dn,WSAGetLastError(); return; ser

11、.sin_family=AF_INET; ser.sin_port=htons(iPort); ser.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv1); iLen=sizeof(ser); isend=sen5.程序代码5 #include 6 #include 7 #pragma comment(lib, WS2_32) / 链接到?WS2_32.lib 8 BOOL InitWinsock();9 void main()10 11 SOCKET socket1;12 13 InitWinsock();14 struct sockaddr_in server;15 int

12、len =sizeof(server);16 server.sin_family=AF_INET;17 server.sin_port=htons(1000); /server的?监听y端?口18 server.sin_addr.s_addr=inet_addr(127.1.1.1); /server的?地?址 19 20 socket1=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP);21 while (1)22 char buffer1024=0;23 24 25 printf(UDP Needer please input messagen);26 scan

13、f(%s,buffer);27 if (strcmp(buffer,bye)=0)28 break;29 if (sendto(socket1,buffer,sizeof buffer,0,(struct sockaddr*)&server,len)!=SOCKET_ERROR)30 printf(UDP Needer Send: %sn,buffer);31 if (recvfrom(socket1,buffer,sizeof buffer,0,(struct sockaddr*)&server,&len)!=SOCKET_ERROR)32 printf(Receive from UDP:%

14、sn,buffer);33 34 35 closesocket(socket1);36 37 38 BOOL InitWinsock()39 40 int Error;41 WORD VersionRequested;42 WSADATA WsaData;43 VersionRequested=MAKEWORD(2,2);44 Error=WSAStartup(VersionRequested,&WsaData); /启?动WinSock245 if(Error!=0)46 47 return FALSE;48 49 else50 51 if(LOBYTE(WsaData.wVersion)!

15、=2|HIBYTE(WsaData.wHighVersion)!=2)52 53 WSACleanup();54 return FALSE;55 56 57 58 return TRUE;59 60 61 #include 62 #include63 #include 64 #pragma comment(lib, WS2_32) / 链接到?WS2_32.lib 65 BOOL InitWinsock();66 void main()67 68 SOCKET socket1;69 70 InitWinsock();71 struct sockaddr_in local;72 struct s

16、ockaddr_in from;73 int fromlen =sizeof(from);74 local.sin_family=AF_INET;75 local.sin_port=htons(1000); /监听y端?口76 local.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; /本?机77 78 socket1=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP);79 80 bind(socket1,(struct sockaddr*)&local,sizeof local);81 82 while (1)83 84 char buffer1024=

17、0;85 printf(UDP Server waiting for message from others-nn);86 if (recvfrom(socket1,buffer,sizeof buffer,0,(struct sockaddr*)&from,&fromlen)!=SOCKET_ERROR)87 88 printf(UDP Server Receive: %sn,buffer);89 /给?cilent发信?息90 if(strcmp(buffer,gettime)=0)91 92 /获?得?当前系统3时间?93 time_t CurTime;94 time(&CurTime)

18、;95 strftime(buffer,sizeof(buffer),%Y-%m-%d %H:%M:%S,localtime(&CurTime);96 sendto(socket1,buffer,sizeof buffer,0,(struct sockaddr*)&from,fromlen);97 printf(UDP Server send: %sn,buffer);98 sendto(socket1,buffer,sizeof buffer,0,(struct sockaddr*)&from,fromlen);99 100 Sleep(500);101 102 103 closesocke

19、t(socket1);104 105 106 107 108 BOOL InitWinsock()109 110 int Error;111 WORD VersionRequested;112 WSADATA WsaData;113 VersionRequested=MAKEWORD(2,2);114 Error=WSAStartup(VersionRequested,&WsaData); /启?动WinSock2115 if(Error!=0)116 117 return FALSE;118 119 else120 121 if(LOBYTE(WsaData.wVersion)!=2|HIB

20、YTE(WsaData.wHighVersion)!=2)122 123 WSACleanup();124 return FALSE;125 126 127 128 return TRUE;129 运行结果与分析（运行结果是否正确，课程设计过程中出现的问题及其解决方案，可扩充的功能及设计等。）客户器在此页面可以输出命令，来等待服务器作出反应。客户器输出命令语句等待服务器反应。此图为客户器输出计算机三班张朝辉的课设组作业的反应界面。7参考文献1谢希仁 编著. 计算机网络 （第5版） .北京：电子工业出版社，20082吴宜功 吴英 编著. 计算机网络课程设计 （第2版）. 北京: 机械工业出版社，2012