UDP 服务器及客户端程序设计.doc

实验二 UDP 服务器及客户端程序设计一、实验目的1、学习和掌握Linux 下的UDP 服务器基本原理和基本编程方法。2、学习和掌握Linux 下的UDP 客户端基本原理和基本编程方法。二、实验平台ubuntu-8.04 操作系统三、实验内容1、编写Linux 下UDP 服务器套接字程序，服务器接收客户端发送的信息并显示，同时显示客户的IP 地址、端口号，并向客户端发送信息。如果服务器接收的客户信息为“bye”，则退出循环，并关闭套接字。2、编写Linux 下UDP 客户端套接字程序，结合实验三的UDP 服务器端程序，实现以下功能：（1）客户根据用户提供的IP 地址将用户从终端输入的信息发送给服务器，然后等待服务器的回应。（2）服务器接收客户端发送的信息并显示，同时显示客户的IP 地址、端口号，并向客户端发送信息。如果服务器接收的客户信息为“bye”，则退出循环，并关闭套接字。（3）客户接收、显示服务器发回的信息，并关闭套接字。四、实验原理1、使用UDP 套接字编程可以实现基于TCP/IP 协议的面向无连接的通信，它分为服务器端和客户端两部分，其主要实现过程如图3.1 所示。2、UDP执行两种功能：（1） 向IP层添加另一个寻址（端口）层；（2） 检测传输中可能发生的数据损坏，并丢弃任何损坏的数据报。3、UDP与TCP的区别：（1） UDP套接字在使用之前不必进行连接；（2） UDP套接字会保留消息边界，而TCP是一种字节流协议，不会保留它们；（3） UDP提供的端到端服务是一种“尽力而为”的服务：不保证通过UDP套接字发送的消息将会到达其目的地。4、UDP应答客户执行步骤：（1） 把应答字符串发送给服务器；（2） 接受应答；（3） 关闭程序。5、UDP服务器：永远循环，接收一条消息，然后把相同的消息发送回它的任何发源地。五、实验步骤1、UDP服务器（udpserver.c）（1）、登陆进入ubuntu 操作系统，新建一个文件，命名为udpserver.c（为了方便起见，可以进入“home”，再进入用户目录，在用户目录下新建udpserver.c）。（2）、在udpserver.c 中编写服务器端程序代码并保存。（3）、 在“终端”（“Applications”“附件”“终端”）中执行命令进入udpserver.c所在目录。（pwd 命令可以显示当前所在目录；ls 命令可以显示当前目录下的文件和文件夹信息；cd.命令可以进入上一级目录；cd 目录名 命令可以进入当前所示的某个目录。）（4）、执行命令gcc o udpserver udpserver.c 生成可执行文件udpserver。（5）、执行命令./ udpserver，观察结果。（6）、认真分析源代码，体会如何编写一个UDP 服务器端程序。2、UDP客户端（udpclient.c）（1）、登陆进入ubuntu 操作系统，新建一个文件，命名为udpclient.c（为了方便起见，可以进入“home”，再进入用户目录，在用户目录下新建udpclient.c）。（2）、在udpclient.c 中编写客户端程序代码并保存。将实验三完成的udpserver.c 拷贝到与udpclient.c 同一目录下。（3）、 在“终端”（“Applications”“附件”“终端”）中执行命令进入udpserver.c和udpclient.c 所在目录。（4）、执行命令gcc o udpserver udpserver.c 生成可执行文件udpserver。（5）、执行命令./ udpserver。（6）、再开一个“终端”，进入udpserver.c 和udpclient.c 所在目录，执行命令gcc o udpclient udpclient.c 生成可执行文件udpclient。（7）、执行命令./ udpclient 127.0.0.1 hello。（8）、观察两个“终端”出现的结果。（9）、在客户端终端下执行命令./ udpclient 127.0.0.1 bye。（10）、观察两个“终端”出现的结果。（11）、认真分析源代码，体会如何编写一个UDP 客户端程序。六、实验代码及分析Udpserver.c#include #include #include 头文件#include #include #include #include #include 定义端口号和最大数据单元#define PORT 1234#define MAXDATASIZE 100main()int sockfd;/标识套接口的描述字struct sockaddr_in server;/服务器struct sockaddr_in client;/客户端socklen_t addrlen;/地址长度int num;/作为成功接收数据长度与否的标志char bufMAXDATASIZE;/数据缓冲区if (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0) = -1)/ IPv4协议, 数据报套接口创建套接字perror(Creating socket failed.);exit(1);bzero(&server,sizeof(server); /初始化地址结构套接字的设置server.sin_family=AF_INET;/地址族server.sin_port=htons(PORT);端口号server.sin_addr.s_addr = htonl (INADDR_ANY); 32位IPv4地址if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server) = -1)绑定套接字perror(Bind() error.);exit(1);addrlen=sizeof(client);/客户端地址长度while (1)num = recvfrom(sockfd,buf,MAXDATASIZE,0,(struct sockaddr *)&client,&addrlen);数据接收并处理/sockfd套接口,buf接收数据的缓冲区，MAXDATASIZE接收数据缓冲区的最大长度，(struct sockaddr *)&client客户端首地址，&addrlen客户端地址长度if (num 0)perror(recvfrom() errorn);exit(1);bufnum = 0;/打印缓冲区printf(You got a message (%s%) from client.nIts ip is %s, port is%d.n,buf,inet_ntoa(client.sin_addr),htons(client.sin_port);数据发送sendto(sockfd,Welcome to my server.n,22,0,(structsockaddr*)&client,addrlen);if (!strcmp(buf,bye)break;关闭套接字close(sockfd);/Udpclient.c#include #include #include 头文件#include #include #include #include #include #define PORT 1234#define MAXDATASIZE 100int main(int argc, char *argv)/服务器的地址和名称作为参数传入int sockfd, num;/套接字描述字char bufMAXDATASIZE;/缓冲区struct hostent *he;struct sockaddr_in server,peer;if (argc !=3)/验证给定的字符串是否满足限制printf(Usage: %s n,argv0);/不满足，打印第一个字符串的地址及信息exit(1);if (he=gethostbyname(argv1)=NULL)/确定地址信息printf(gethostbyname() errorn);exit(1);if (sockfd=socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)=-1)/创建套接字printf(socket() errorn);exit(1);bzero(&server,sizeof(server);/初始化地址结构server.sin_family = AF_INET;server.sin_port = htons(PORT);server.sin_addr = *(struct in_addr *)he-h_addr);sendto(sockfd, argv2, strlen(argv2),0,(struct sockadd *)&server,sizeof(server);/数据发送socklen_t addrlen;addrlen=sizeof(server);/服务器地址长度while (1)if (num=recvfrom(sockfd,buf,MAXDATASIZE,0,(struct sockaddr *)&peer,&addrlen) =-1)/ sockfd套接口,buf接收数据的缓冲区，MAXDATASIZE接收数据缓冲区的最大长度，(struct sockaddr *)&peer服务器首地址，&addrlen服务器地址长度printf(recvfrom() errorn);exit(1);if (addrlen != sizeof(server) | memcmp(const void *)&server, (const void*)&peer,addrlen) != 0)/若没有将套接字绑定或接受了其他端口信息，打印应答消息printf(Receive message from other server.n);continue;bufnum=0;/打印缓冲区printf(Server Message: %sn,buf);break;close(sockfd);/关闭套接字七、实验结果输入：./udpclient 127.0.0.1/hello服务器:you got a message (hello%) from cl