计算机网络课设设计报告-VS2013-MFC基于对话框编程

I成绩：2015-2016学年第2学期《计算机网络》课程设计题目：多终端数据采集系统的设计与实现学院名称：班级学号：学生姓名：教师姓名：2016年7月一、实验要求（1）按照所给出的通信协议格式，利用UDP通信，实现多终端数据采集并显示【必做项】；（2）进一步可以在服务器中各终端上传数据进行数据库保存，在此基础上开发基于网页或手机APP的多终端数据实时监控；【选做项】（3）根据自己所设计实现的任务，完成课程设计报告。二、终端与服务器之间通信协议(1)帧格式（固定部分13B+数据部分[帧长]）信息头2B版本号1B帧长2B类型1B帧号1B数据校验和4B结束标志2B0xFFFFCRC320xFFF7其中:帧号，取值范围1~255；一般一种命令包组织成一个帧，也可以称其为逻辑帧，内容强调其逻辑上的完整性。版本号，1字节，缺省为0.帧长：为每个物理帧的数据部分长度，即有效位长度，整个帧长-13（固定部分长度），一般其取值为0~490。2字节。类型：保留，缺省值1。校验和：CRC32校验，只是对版本号到数据部分的字节内容加校验，即信息头和结束标志部分不在校验之列，校验算法见本文档最后部分。命令帧(即帧的数据部分)终端ID5B命令1B数据其中:终端ID：5个字节的BCD编号。命令：小于128，大于128为异常命令，即异常命令=0x80+命令。(3)终端与服务器之间通信流程终端上传数据包给服务器，服务器接收，发送确认包给终端终端->服务器命令序号数据包类型序号数据包类型命令码1B说明1数据上传数据包0x13网络其中数据上传数据包格式如下命令码1B上传记录数1B上传数据0x13n[1~10]按时间升序排列的采集状态数据42*n所上传的42字节状态数据的组织结构表名称类型字节数备注1采集时间byte6YYMMDDhhmmss2经度字节数组51字节符号位（0正1负）+1字节整数+3字节小数(BCD编码),东经正数，西经为负数3纬度字节数组51字节符号位（0正1负）+1字节整数+3字节小数(BCD编码)4水温字节数组4Real,缺省值05PH值字节数组4Real,缺省值06电导率字节数组4Real,缺省值07浊度字节数组4Real,缺省值08溶解氧字节数组4Real,缺省值09氨氮字节数组4Real,缺省值010上传标志byte10:未上传，1:已上传，缺省011故障代码byte1位号：0：Modbus故障，1：上传故障，2：连接管理服务器故障，3:位移报警，4：停电故障，5:系统故障。42服务器->终端命令列表序号数据包类型序号数据包类型命令码1B说明1确认包0x13网络其中确认包格式如下命令码1B帧号1B发送方时间7B0x13被确认的帧号YYYYMMDDhhmmss(BCD码)终端与服务器通信过程的说明：终端每隔一定时间（默认为10秒）发送一个数据上传包，服务器收到数据上传包后，返回确认包；服务器在规定的数据上传等待计时长度时间内(默认为1分钟)没有收到终端的任何信息，则认为该终端不在线(即离线)。如果终端在规定的时间内（默认为5秒）没有收到服务器确认包，则重发该上传数据包，每个上传数据包最多重发一次，还是没收到确认的话则丢去，延时30秒再发送下一个上传数据包。终端与服务器通信采用UDP方式。数据帧校验和计算方法三、实现方案新建两个基于对话框的工程，分别为服务器、客户端。服务器端界面设计在服务器端添加两个Edit：一个显示窗口IDC_EDIT1(点击右键选择Properties->Styles，选中Multiline，Verticalscroll、Read-only三项)，一个输入窗口IDC_EDIT2。然后增加一个发送按钮：IDC_BtnSend，名称为发送。客户端界面设计在客户端端添加三个Edit：一个显示窗口IDC_EDIT1(点击右键选择Properties->Styles，选中Multiline，Verticalscroll、Read-only三项)，一个输入窗口IDC_EDIT2，一个IP地址输入窗口IDC_EDIT3。再增加两个按钮：一个发送按钮IDC_SEND，名称为发送，一个连接服务器按钮IDC_btnConnect，名称为连接服务器。代码实现（见附录1）四、测试结果正常接收状态关闭服务器后五、总结与展望这次课程设计和之前大不相同，很多知识都是第一次接触，例如MFC、SOCKET网络编程等等。一开始无从下手，只能先从网络上学习这些知识，而时间又比较紧迫，所以起初进度缓慢。待得初步熟悉了这些新知识以后，回过来再看这次课设就不再是那么迷茫了，有了一个大概的思路之后，设计也进入了正轨，从对话框设计再到服务器端客户端设计，虽然过程不是一帆风顺，但也是逐步推进。大体设计结束之后，进行调试，错误百出，由于学习得不是很深入，很多错误改起来也很棘手，尤其是各类数据类型之间的转换错误特别的多，百度、请教，各种尝试，花费了很长一段时间才把程序修改成功。初次调试，虽然没有语法上的错误，但因为逻辑错误，两端无法连接，初次调试以失败告终。不得不返回程序继续去修改。主要的错误是两端的IP地址不同，以及接收发送字符串长度有错。经过多次调试，程序最终成功了。对于这个设计，也有一些不足，服务器和客户端与现实中的功能有所差异，多客户端与服务器发送消息之间存在问题，还有待改进。总的而言，这次计算机网络课设收获颇丰，知识上学到了网络编程，学会如何设计一个简单的服务器端和客户端实现两端通信。以后踏入社会岗位最重要的是一个人的自学能力，尤其计算机这个行业技术日新月异，是离不开不断地学习的，这次的课设就完美地锻炼了我们的自学和动手能力，对于未来的就业和科研都有着重大意义。附录1（只附上添加的代码，自动生成的不在其内）服务器端：在stdafx.h中添加#include<afxsock.h>

//MFCsocketextensions

在服务器Dlg.h中添加public:voidupdate(CStrings);

在服务器Dlg.h中添加private:CEdit*show_edit;CEdit*send_edit;

2、在服务器Dlg.cpp中添加#include<winsock2.h>(加在#include"stdafx.h"之前)#include"tchar.h"

#pragmacomment(lib,"WS2_32.lib")

新建两个socket：SOCKETlisten_sock;SOCKETsock;

声明线程函数

UINTserver_thd(LPVOIDp);3、在OnInitDialog()函数中添加：

show_edit=(CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT1); send_edit=(CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT2); send_edit->SetFocus(); charname[80]; CStringIP; hostent*pHost; gethostname(name,128);//获得主机名 pHost=gethostbyname(name);//获得主机结构 IP=inet_ntoa(*(in_addr*)pHost->h_addr); update("本机IP地址："+IP); AfxBeginThread(&server_thd,0); returnTRUE;//除非将焦点设置到控件，否则返回TRUE//添加函数update()voidC服务器Dlg::update(CStrings){ show_edit->ReplaceSel(s+"\r\n");}//添加线程函数server_thd()UINTserver_thd(LPVOIDp){ WSADATAwsaData; WORDwVersion; wVersion=MAKEWORD(2,2); WSAStartup(wVersion,&wsaData); //WSAStartup(0x0202,&wsaData); SOCKADDR_INlocal_addr; SOCKADDR_INclient_addr; intiaddrSize=sizeof(SOCKADDR_IN); intres; charmsg[1024]; C服务器Dlg*dlg=(C服务器Dlg*)AfxGetApp()->GetMainWnd(); local_addr.sin_family=AF_INET; local_addr.sin_port=htons(5150); local_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1"); //local_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); if((listen_sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP))==INVALID_SOCKET) { dlg->update("创建监听失败"); } if(bind(listen_sock,(structsockaddr*)&local_addr,sizeof(SOCKADDR_IN))) { dlg->update("绑定错误"); } listen(listen_sock,1); if((sock=accept(listen_sock,(structsockaddr*)&client_addr,&iaddrSize))==INVALID_SOCKET) { dlg->update("accept失败"); } else { CStringport; port.Format(_T("%d"),int(ntohs(client_addr.sin_port))); dlg->update("已连接来自："+CString(inet_ntoa(client_addr.sin_addr))+"端口："+port); } //接收数据 CStringstrRecv; while(1) { if((res=recv(sock,msg,1024,0))==-1) { dlg->update("失去连接"); break; } else { msg[res]='\0'; strRecv.Format(_T("client:%s"),msg); dlg->update(strRecv); } } return0;}添加按钮实现函数voidC服务器Dlg::OnBnClickedBtnsend()：//发送按钮voidC服务器Dlg::OnBnClickedBtnsend(){ //TODO:在此添加控件通知处理程序代码 CStrings; send_edit->GetWindowText(s); //char*msg; //msg=(char*)s.GetBuffer(s.GetLength()); if(send(sock,(constchar*)s.GetBuffer(),(s.GetLength()+1)*2,0)==SOCKET_ERROR) { show_edit->ReplaceSel(_T("发送失败\r\n")); } elseif(s=="") { MessageBox(_T("请输入信息")); } else { show_edit->ReplaceSel("server:"+s+"\r\n");//消息上屏 send_edit->SetWindowText(_T(""));//清空输入 send_edit->SetFocus();//重获焦点 }}客户端：1、在stdafx.h中添加#include<afxsock.h>

//MFCsocketextensions

在客户端Dlg.h中添加public:voidupdate(CStrings);

在客户端Dlg.h中添加private:CEdit*edit1;CButton*btnconn; CEdit*send_edit;CEdit*ip_edit;

2、在客户端Dlg.cpp中添加#include<winsock2.h>(加在#include"stdafx.h"之前)#include"tchar.h"

#pragmacomment(lib,"WS2_32.lib")

新建两个socket：SOCKETsock;

声明线程函数

UINTrecv_thd(LPVOIDp);在OnInitDialog()函数中添加：edit1=(CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT1);send_edit=(CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT2);btnconn=(CButton*)GetDlgItem(IDC_btnConnect);ip_edit=(CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT3);ip_edit->SetWindowText(_T("127.0.0.1"));//添加函数update()voidC客户端Dlg::update(CStrings){ edit1->ReplaceSel(s+"\r\n");}//添加线程函数recv_thd()UINTrecv_thd(LPVOIDp){ intres; charmsg[1024]; CStrings,strRecv; C客户端Dlg*dlg=(C客户端Dlg*)AfxGetApp()->GetMainWnd(); while(1) { if((res=recv(sock,msg,1024,0))==-1) { dlg->update("失去连接"); break; } else { msg[res]='\0'; strRecv.Format(_T("serve:%s"),msg); dlg->update(strRecv); } } //closesocket(sock); return0;}添加按钮实现函数voidC客户端Dlg::OnBnClickedSend()：//发送按钮voidC客户端Dlg::OnBnClickedSend(){ //TODO:在此添加控件通知处理程序代码 intn; CStrings; send_edit->GetWindowText(s); if(send(sock,(constchar*)s.GetBuffer(),(s.GetLength()+1)*2,0)==SOCKET_ERROR) { update("发送失败"); } elseif(s=="") { MessageBox(_T("请输入信息")); } else { update("client:"+s);//消息上屏，清空输入，并重获焦点 send_edit->SetWindowText(_T("")); send_edit->SetFocus(); }}5、添加连接按钮实现函数OnBnClickedbtnconnect()：//连接到服务器voidC客