UDP及TCP通信程序的设计与实现实验报告

实验报告课 程 计算机网络(双语)(课程设计) 实验名称 UDP及TCP通信程序的设计与实现 专业班级 姓 名 学 号 2013 年 5 月 30 日目录实验目的和内容1实验目的1实验内容1实验环境2程序的逻辑框图2UDP通信程序的逻辑框图：2TCP通信程序的逻辑框图：3程序源代码（数据结构的描述、核心算法）41.TCP通信程序源代码42.TCP通信程序数据结构的描述73.TCP通信程序的核心算法74.UDP通信程序源代码85.UDP通信程序数据结构的描述116.UDP通信程序的核心算法12实验数据、结果分析13TCP通信程序实验结果分析13UDP通信程序实验结果分析14总结16实验目的和内容实验目的掌握win32平台下，使用winsock API来实现UDP通信程序和TCP通信程序。实验内容1. 实现控制台模式下，在单机上基于UDP的聊天程序；2. 实现控制台模式下，在单机上基于TCP的聊天程序；3. 上述两个程序，最简单的实现方式是：一方发送、另一方接收、交替进行；4. 提交上述2个程序的源程序，程序代码有充分的注释，并填写实验报告，实验报告的主要内容为说明程序设计的思路，程序代码的流程。实验环境在win7系统下，visual studio 2008环境下的win32平台下程序的逻辑框图UDP通信程序的逻辑框图：TCP通信程序的逻辑框图：程序源代码（数据结构的描述、核心算法）1.TCP通信程序源代码Client端：#include stdafx.h#include #include #include #include /初始化函数，初始化版本号int InitSock(BYTE minorVer = 2, BYTE majorVer = 2)WSADATA wsaData;WORD sockVersion = MAKEWORD(minorVer, majorVer);if(WSAStartup(sockVersion, &wsaData) != 0)exit(0);return 1;int main()char rbuf256;char szText256;InitSock();/创建socket,第一个参数表示用IP协议,第二个参数表示用TCP传输,第三个不大清楚SOCKET sListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);/判断socket是否创建成功if(sListen = INVALID_SOCKET)printf(Failed socket() n);return 0;/用于存储IP地址和端口号的变量sockaddr_in sin;sin.sin_family = AF_INET;/IP协议sin.sin_port = htons(4567);/端口号sin.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY; /接收任何IP的连接/绑定函数,将socket 与 IP地址和端口 绑定在一块if(bind(sListen, (LPSOCKADDR)&sin, sizeof(sin) = SOCKET_ERROR)printf(Failed bind() n);return 0;/开始监听,第二个参数表示最大连接数if(listen(sListen, 2) = SOCKET_ERROR)printf(Failed listen() n);return 0;/定义一个新的变量sockaddr_in remoteAddr;int nAddrLen = sizeof(remoteAddr);/用于存储连接客户端的socketSOCKET sClient;/accept函数会阻塞,直到等到有socket连接服务器为止,才继续往后执行,并将客户端的IP和端口号存在remoteAddr中sClient = accept(sListen, (SOCKADDR*)&remoteAddr, &nAddrLen);printf(接收到一个连接%s rn, inet_ntoa(remoteAddr.sin_addr);while(TRUE)if(sClient = INVALID_SOCKET)printf(Failed accept();continue;printf(send:);scanf(%s,szText);/发送函数,往sClient这个socket中发送szTextsend(sClient, szText, strlen(szText), 0);/recv为阻塞函数,等待sClient中传来数据int nRecv = recv(sClient, rbuf, 256, 0);if(nRecv0)rbufnRecv = 0;printf(receive:%sn, rbuf);closesocket(sClient);closesocket(sListen);WSACleanup();return 0;Server端：#include stdafx.h#include #include #include #include /初始化函数，初始化版本号int InitSock(BYTE minorVer = 2, BYTE majorVer = 2)WSADATA wsaData;WORD sockVersion = MAKEWORD(minorVer, majorVer);if(WSAStartup(sockVersion, &wsaData) != 0)exit(0);return 1;int main()InitSock();/创建socket,第一个参数表示用IP协议,第二个参数表示用TCP传输,第三个不大清楚SOCKET s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);if(s = INVALID_SOCKET)printf( Failed socket() n);return 0;/用于存储IP地址和端口号的变量sockaddr_in servAddr;servAddr.sin_family = AF_INET;servAddr.sin_port = htons(4567);/要连接的端口号servAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(127.0.0.1);/要连接的IP地址/连接函数,是一个阻塞类型的函数,用s这个socket与服务器地址的某个端口连接,之后往s这个socket中写数据,服务器就能收到if(connect(s, (sockaddr*)&servAddr, sizeof(servAddr) = -1)printf( Failed connect() n);return 0;char buff256;char szText256;while(true)/接收函数,是一个阻塞类型的函数,等待s这个socket中传来数据,256表示接收的最大字符数int nRecv = recv(s, buff, 256, 0);if(nRecv 0)buffnRecv = 0;printf(receive:%sn, buff);printf(send:);scanf(%s,szText);/发送函数,往s这个socket中发送szText这个字符串send(s, szText, strlen(szText), 0);closesocket(s);WSACleanup();return 0;2.TCP通信程序数据结构的描述（1）客户端及服务器都含有存储IP地址及端口号的数据结构，sockaddr_in remoteAddr; 和servAddr（2）用于存储连接客户端的socket： SOCKET sClient;和用于存储连接服务器的socket：SOCKET s3.TCP通信程序的核心算法服务器首先启动,通过调用socket( )建立一个套接口，然后bind( )将该套接口和本地地址(IP地址和端口)联系在一起，再listen( )使套接口做好侦听的准备，并规定它的请求队列的长度, 之后就调用accept( )来接收连接，并获得客户机的地址信息；客户在建立套接口后就可调用connect( ) 和服务器建立连接； 连接一旦建立，客户机和服务器之间就可以通过调用：send( )和recv( ) (或read( )和write( )来发送和接收数据； 最后，待数据传送结束后，双方调用closesocket() 关闭套接口。4.UDP通信程序源代码Client端：#include stdafx.h#include #include #include /在同一主机的不同端口上分别运行服务器程序和客户端程序WORD RPort = 6666; /远程端口RemotePortchar RIP16=127.0.0.1; /远程IP地址RemoteIPAddrWORD LPort = 7777; /本地端口LocalPortchar LIP16=127.0.0.1; /本地IP地址LocalIPAddrSOCKET S; /套接口SOCKETstruct sockaddr_in rAddr; /远程参数，remoteAddrstruct sockaddr_in lAddr; /本地参数，localAddrWSADATA WD; /Winsock DLL信息int r; /result;/-void ShowInfo(char *info)puts(info);exit(1);/-void SetsockAddr(struct sockaddr_in *A,WORD Port,char *IP)A-sin_family = AF_INET; /TCP/IP协议A-sin_port = htons(Port); /端口A-sin_addr.s_addr =inet_addr(IP); /IP 地址/-void main( )WORD v; /wVersionRequested;/- - - - - - - - Startup Win socket - - - - - - - -v=0x0101; /0x0101 for v1.1, 0x0002 forv 2.0r = WSAStartup(v, (LPWSADATA)&WD);if(r != 0)ShowInfo(Start_Error);/- - - - - - - - Create Win socket - - - - - - - -S = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);/创建套接字if(S = -1)ShowInfo(socket_Create_Error);int l=sizeof(rAddr);char Msg80;puts(Type exit then Quit Program!);SetsockAddr(&lAddr, LPort, LIP);/初始化变量lAddrr = bind(S,(struct sockaddr far *)&lAddr, sizeof(lAddr);if(r = -1)ShowInfo(bind_Error);SetsockAddr(&rAddr, RPort, RIP);do/- - - - - - - - Send Mess - - - - - - - -puts(Send:);gets(Msg);if(!strcmp(Msg,exit)/break;r = sendto(S,Msg,strlen(Msg), 0,(struct sockaddr far *)&rAddr, l);/通过套接字向接收端发送信息if(r = -1)ShowInfo(Send_Error);/- - - - - - - - Recieve Mess - - - - - - - -puts(Send ok! Waiting Recieve.);/r = recv(S, Msg, 80,0);r = recvfrom(S,Msg,80,0,(struct sockaddr far *)&rAddr, &l);/发送套接口的主机地址信息存放在rAddr中if(r = -1)ShowInfo(Recieve_Error);Msgr=0;puts(Msg);puts(Recieve ok!);while(1);closesocket(S);WSACleanup();return ;Server端：#include stdafx.h#include #include #include /在同一主机的不同端口上分别运行服务器程序和客户端程序WORD RPort = 7777; /远程端口RemotePortchar RIP16=127.0.0.1; /远程IP地址RemoteIPAddrWORD LPort = 6666; /本地端口LocalPortchar LIP16=127.0.0.1; /本地IP地址LocalIPAddrSOCKET S; /套接口SOCKETstruct sockaddr_in rAddr; /远程参数，remoteAddrstruct sockaddr_in lAddr; /本地参数，localAddrWSADATA WD; /Winsock DLL信息int r; /result;/-void ShowInfo(char *info)puts(info);exit(1);/-void SetsockAddr(struct sockaddr_in *A,WORD Port,char *IP)A-sin_family = AF_INET; /TCP/IP协议A-sin_port = htons(Port); /端口A-sin_addr.s_addr =inet_addr(IP); /IP 地址/-void main( )WORD v; /wVersionRequested;/- - - - - - - - Startup Win socket - - - - - - - -v=0x0101; /0x0101 for v1.1, 0x0002 forv 2.0r = WSAStartup(v, (LPWSADATA)&WD);if(r != 0)ShowInfo(Start_Error);/- - - - - - - - Create Win socket - - - - - - - -S = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);/创建套接字if(S = -1)ShowInfo(socket_Create_Error);int l=sizeof(rAddr);char Msg80;puts(Type exit then Quit Program!);SetsockAddr(&lAddr, LPort, LIP);/初始化变量lAddrr = bind(S,(struct sockaddr far *)&lAddr, sizeof(lAddr);if(r = -1)ShowInfo(bind_Error);SetsockAddr(&rAddr, RPort, RIP);do/- - - - - - - - Recieve Mess - - - - - - - -/puts(Send ok! Waiting Recieve.);/r = recv(S, Msg, 80,0);r = recvfrom(S,Msg,80,0,(struct sockaddr far *)&lAddr, &l);/发送套接口的主机地址信息存放在rAddr中if(r = -1)ShowInfo(Recieve_Error);Msgr=0;puts(Msg);puts(Recieve ok!);/- - - - - - - - Send Mess - - - - - - - -puts(Send:);gets(Msg);if(!strcmp(Msg,exit)/break;r = sendto(S,Msg,strlen(Msg), 0,(struct sockaddr far *)&lAddr, l);/通过套接字向接收端发送信息if(r = -1)ShowInfo(Send_Error);while(1);closesocket(S);WSACleanup();return ;5.UDP通信程序数据结构的描述（1）SOCKET S：服务器套接字（2）struct sockaddr_in rAddr：远程参数，remoteAddr，存储TCP/IP协议，IP地址及端口号（3）struct sockaddr_in lAddr：本地参数，localAddr，存储TCP/IP协议，IP地址及端口号6.UDP通信程序的核心算法服务器首先启动，通过调用socket( )建立一个套接口，然后bind( )将该套接口和本地地址(IP地址和端口)联系在一起，服务器调用recvfrom ( )等待接收数据。 客户机通过调用socket( )建立一个套接口，然后bind( )将该套接口和本地地址(IP地址和端口)联系在一起，客户机调用sendto( )向服务器发送数据； 服务器的recvfrom ( ) 接收到客户机的数据后，调用sendto( )向客户机发送应答数据； 客户机的recvfrom ( ) 便接收到了服务器的应答数据；