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C++实现Socket编程[计算机网络实验].doc

发布时间：2022-06-10 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.62M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    实验报告 学院（系）名称：计算机科学与工程学院 姓名 班级 课程名称 实验时间 学号 实验 项目 专业 信息安全 实验二：基于 TCP/UDP 的 Socket 编程 计算机网络原理 课程 代码 实验 地点 考 核 标 准 实验准备（实验 实验过程（实验方 实 验 报 告 (实 验 内 实验结果（结论正 目的/工具熟悉 案可行性及步骤完 容丰富度与格式清 确性以及分析合理 成绩 情况）10 分 整性）40 分 晰度) 30 分 性）20 分 考核 内容 评 价 实 验 目 的 是否明确，实验 工 具 是 否 清 晰 了 解 以 及 熟 悉 情况 ○可行，完整 ○可行，不完整 ○丰富，清晰 ○较丰富，较清晰 ○不可行，不完整 ○丰富，不清晰 ○不丰富，不清晰 ○结论正确，分析 合理 ○结论正确，分析 不充分 ○结论不正确，分 析不合理 教师签字： 一、实验目的 熟悉和掌握 socket 编程的基本理论和方法。掌握基于 TCP 和 UDP 的工作原理以及 Socket 编程的一般方法， 能够编写简单的网络应用程序。 二、实验要求 请在以下题目中选择一个，按照要求完成实验，并完成实验报告。实验可以分组进行，每 2 人一组， 在报告中注明每个成员的分工。编程可以使用任何高级语言，建议使用 java 或 C++。 三、实验选题 实验 2.1：基于 TCP and UDP 的 socket 编程 1、 实验内容： a) 利用 Java 或 C++语言，分别基于 TCP 和 UDP 编写一个简单的 Client/Server 网络应用程序。 要求实现客户向服务器传输任意一个字符串，服务器将收到的字符串变换成大写后传回客户。 b) 修改上述程序，实现服务器根据客户请求，将服务器端指定的文件可靠地传输给客户。如果 服务器没有指定的文件，服务器将给客户返回一个信息，通知客户其请求文件不存在。 c) 有条件的同学可以进一步改进 b)的程序，使之更实用。比如可以请求服务器先传输目录，然 后客户根据目录请求传输文件等。 第 1页 共 21页
    2、 实验报告：在实验报告中要说明 Socket 编程的客户端和服务器端主要步骤、利用 Java 语言用到 的主要类及其主要作用、TCP 和 UDP 编程的主要差异和特点、你所实现的文件传输的程序代码、 实验过程和实验结果。 四、实验过程及步骤 1.实验说明 操作系统:Win7 编程语言:C++ 使用工具: VC6.0 2.实验原理 (1)基于 Socket 进行通信过程: a.服务器程序将一个套接字绑定到一个特定的端口，并通过此套接字等待和监听客户的连接 请求; b.客户程序根据服务器程序所在的主机和端口号发出连接请求; c.如果一切正常，服务器接受连接请求。并获得一个新的绑定到不同端口地址的套接字; d.客户和服务器通过读、写套接字进行通讯。 (2)基于 TCP 的 Socket 通信过程: 服务器端先初始化 Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用 accept 阻塞，等待客 户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个 Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客 第 2页 共 21页
    户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据 发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。 (3)基于 UDP 的 Socket 通信过程: 服务器先创建 socket，将 socket 绑定（bind)一个本地地址和端口上，等待数据传输(recvfrom)。这 个时候如果有个客户端创建 socket，并且向服务器发送数据（sendto），服务器就建立了连接，实现了数 据的通信，连接结束后关闭连接。 (4)进程间的 C/S 通信模式: 在 TCP/IP 网络应用中，通信的两个进程间相互作用的主要模式是客户机/服务器模式 (client/server)，即客户像服务其提出请求，服务器接受到请求后，提供相应的服务。 服务器： （1）首先服务器方要先启动，打开一个通信通道并告知本机，它愿意在某一地址和端口上接 收客户请求 （2）等待客户请求到达该端口 （3）接收服务请求，处理该客户请求，服务完成后，关闭此新进程与客户的通信链路，并终 止 （4）返回第二步，等待另一个客户请求 （5）关闭服务器 客户方： （1）打开一个通信通道，并连接到服务器所在的主机特定的端口 第 3页 共 21页
    （2）向服务器发送请求，等待并接收应答，继续提出请求 （3）请求结束后关闭通信信道并终止 3.实验步骤及源码 (1)基于 TCP 协议的 Socket 编程(功能:输入小写字母返回大写字母) 要求:实现客户向服务器传输任意一个字符串，服务器将收到的字符串变换成大写后传回客户。 环境: 客户端(Client) 服务器(Server) IP 地址 127.0.0.1 127.0.0.1 监听端口 9999 6666 TCP_Server.cpp 源码参考: #include #include #include //WindowsSocket 编程头文件 #include #include #include #include #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")//链接 ws2_32.lib 库文件到此项目中 using namespace std; //================全局常量================== //创建缓冲区 const int BUF_SIZE = 2048; //================全局变量================== SOCKET sockSer, sockCli; SOCKADDR_IN addrSer, addrCli; //address int naddr = sizeof(SOCKADDR_IN); char sendbuf[BUF_SIZE]; char inputbuf[BUF_SIZE]; char recvbuf[BUF_SIZE]; //================函数声明================== int main() { cout << "=>Start the Server!" << endl; //加载 socket 库 第 4页 共 21页
    WSADATA wsadata; if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2),&wsadata) != 0) { //输出出错信息 cout << "=>Failed to load socket library!" << endl; system("pause"); return 0; } else { cout << "=>Successfully loaded socket library!" << endl; } //创建 Soucket; sockSer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //描述协议族,INET 属于 ipv4； //sock_stream 创建套接字类型：tcp； //0 不指定协议，常用的协议有 tcp、udp 等 //初始化地址包 addrSer.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); addrSer.sin_family = AF_INET; addrSer.sin_port = htons(6666); //绑定 Socket(bind) bind(sockSer, (SOCKADDR*)&addrSer, sizeof(SOCKADDR)); //强制将 SOCKADDR_INET 转化成 SOCKEADDR //监听 while (true) { cout << "=>Start to connect!" << endl; //监听连接请求; listen(sockSer,5); //等待连接最大数：5 //接受连接 sockCli=accept(sockSer, (SOCKADDR*)&addrCli, &naddr); if (sockCli != INVALID_SOCKET) { while (true) { cout << "=>The client connects successfully!" << endl; recv(sockCli, recvbuf, sizeof(recvbuf), 0); cout << "=>Lowercase Message received：" << recvbuf << endl; cout << "=>Upper message return to the client：" << endl; int i=0; for(;i<=strlen(recvbuf)-1;i++) 第 5页 共 21页
    { } recvbuf[i]=toupper(recvbuf[i]); send(sockCli, recvbuf, sizeof(sendbuf), 0); //strcpy(sendbuf, "hello"); //send(sockCli, sendbuf, sizeof(sendbuf), 0); //接收客户端发来信息 } } else { } cout << "=>Connection failed!" << endl; } closesocket(sockSer); closesocket(sockCli); return 0; } TCP_Client.cpp 源码参考: #include #include #include //WindowsSocket 编程头文件 #include #include #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")//链接 ws2_32.lib 库文件到此项目中 using namespace std; //================全局常量================== //创建缓冲区 const int BUF_SIZE = 2048; //================全局变量================== SOCKET sockSer, sockCli; SOCKADDR_IN addrSer, addrCli; //address int naddr = sizeof(SOCKADDR_IN); char sendbuf[BUF_SIZE]; char inputbuf[BUF_SIZE]; char recvbuf[BUF_SIZE]; //================函数声明================== 第 6页 共 21页
    int main() { //加载 socket 库 cout << "=>Start the Client!" << endl; WSADATA wsadata; if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2),&wsadata) != 0) { //输出出错信息 cout << "=>Failed to load socket library!" << endl; system("pause"); return 0; } else { cout << "=>Successfully loaded socket library!" << endl; } //创建 Soucket; sockCli = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //描述协议族,INET 属于 ipv4； //sock_stream 创建套接字类型：tcp； //0 不指定协议，常用的协议有 tcp、udp 等 //初始化客户端地址 addrCli.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); addrCli.sin_family = AF_INET; addrCli.sin_port = htons(9999); //初始化服务器地址 addrSer.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); addrSer.sin_family = AF_INET; addrSer.sin_port = htons(6666); while (true) { if (connect(sockCli, (SOCKADDR*)&addrSer, sizeof(addrSer))!=SOCKET_ERROR) { while (true) { cout << "=>The client connects successfully!" << endl; cout << "=>Enter the lowercase message to be sent:" << endl; cin >> sendbuf; send(sockCli, sendbuf, sizeof(sendbuf), 0); cout << "=>Sent successfully!" << endl; recv(sockCli, recvbuf, sizeof(recvbuf), 0); cout << "=>Upper message returned by the server：" << recvbuf << endl; } 第 7页 共 21页
    } else { } //cout << "=>Client connection failed!" << endl; } closesocket(sockSer); closesocket(sockCli); return 0; } 实验结果截图: (2)基于 UDP 协议的 Socket 编程(功能:输入小写字母返回大写字母) 要求:实现客户向服务器传输任意一个字符串，服务器将收到的字符串变换成大写后传回客户。 环境: 客户端(Client) 服务器(Server) IP 地址 127.0.0.1 127.0.0.1 监听端口 6666 6666 UDP_Server.cpp 源码参考: #include #include 第 8页 共 21页
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