用Socket编程实现FTP论文.docx
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用Socket编程实现FTP论文.docx
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用Socket编程实现FTP论文
道客巴巴
题目:
用Socket编程实现FTP
用Socket编程实现FTP
一、目的和意义(功能描述)
学习了TCP/IP这门课,接触最多的是用WindowsSockets编程来实现一些功能。
因此在熟悉了WindowsSockets的编程思想后,我觉的会很容易实现一个FTP的客户应用程序。
它能够登录FTP服务器,并从服务器端下载数据。
数据同步传输系统既适合于服务器端的目录遍历,又适合客户端对服务端的上传文件和下载文件。
运用Socket(套接字)接口和使用FTP(文件传输协议)来实现客户端和服务器端之间信息的交互。
该数据传输平台分为两个模块:
服务器端模块和客户端模块。
客户服务器程序通过对编程语言VisualC++6.0中的调用来实现利用TCP/IP协议中的FTP协议和封装在NMFTP内的Socket接口进行客户端与服务器连接,并完成数据同步工作,例如:
上传、下载、浏览、查询、对服务器目录与文件的管理以及执行远程命令等。
服务器端程序则持续的监听网络。
当接受到客户端的Socket,服务器程序提供相应的服务。
网络通信模块使用POP3控件来实现客户端与服务器的信息交流。
函数功能和流程如下:
(1)首先创建一个CFtpclient的类的实例。
(2)用LogOnToServer()函数登录到指定的FTP服务器,允许非匿名用户和匿名两种登录方式,默认的端口为21.
(3)使用MoveFile()函数来上传下载数据文件,其中第一个参数是本地地址,第二个参数是远程地址,文件传输选用二进制模式。
注意,文件传输使用同步模式。
(4)可以使用Ftpcommand()函数来执行FTP指令,包括常用的“CWD/home/mydir”来改变远程服务器上的地址,并处理服务器返回的应答。
当这种方式不适用的时候,还可以使用WriteStr()函数和ReadStr()函数向远程服务器发送指令,并自己解释返回的应答。
(5)当所有的文件传输完成之后,使用LogOffServer函数来断开与远程服务器的连接。
二、基本原理
它的原理也相当的简单,客户端程序实现一个命令行或图形界面,将用户命令翻译成FTP命令,并发送给服务器端程序。
服务器端程序响应FTP命令,并将操作成功与否的信息以FTP响应形式返回给客户端程序。
双方遵守FTP协议,完成文件传输服务。
就是利用MFC提供的CSocket类和CAsyncsocket类实现一个客户/服务器模式的数据通信模式,使用CSocketFile类和CArchive类来读写数据。
它很好的实现了所有的功能,提供了简洁实用的接口。
三、详细设计
WindowsSockets实现,一个WindowsSockets实现是指实现了WindowsSockets规范所描述的全部功能的一套软件。
一般通过DLL文件来实现。
Windows环境下进行网络程序设计的最基本方法是应用WindowsSockets来实现,通过使用MFC提供的WindowsSockets类,能够很好的完成FTP的功能。
连接管理:
数据连接有3大用途:
(1)从客户向服务器发送一个文件
(2)从服务器向客户发送一个文件
(3)从服务器向客户发送文件或目录列表。
每一个数据连接对传输一个文件或目录序列都要建立一个新的连接。
(1)客户发出命令要求建立数据连接
(2)客户在客户主机上未数据连接选择一个固定的端口号
(3)客户使用PORT命令从控制连接上把端口号发给服务器。
(4)服务器在控制连接上接收端口号,并向客户端主机上的端口发出主动打开,服务器的数据连接使用端口21。
基本套接字
为了更好说明套接字编程原理,给出几个基本的套接字,在以后的篇幅中会给出更详细的使用说明。
1、创建套接字——socket()
功能:
使用前创建一个新的套接字
格式:
SOCKETPASCALFARsocket(intaf,inttype,intprocotol);
参数:
af:
通信发生的区域
type:
要建立的套接字类型
procotol:
使用的特定协议
2、指定本地地址——bind()
功能:
将套接字地址与所创建的套接字号联系起来。
格式:
intPASCALFARbind(SOCKETs,conststructsockaddrFAR*name,intnamelen);
参数:
s:
是由socket()调用返回的并且未作连接的套接字描述符(套接字号)。
其它:
没有错误,bind()返回0,否则SOCKET_ERROR
地址结构说明:
structsockaddr_in
{
shortsin_family;//AF_INET
u_shortsin_port;//16位端口号,网络字节顺序
structin_addrsin_addr;//32位IP地址,网络字节顺序
charsin_zero[8];//保留
}
3、建立套接字连接——connect()和accept()
功能:
共同完成连接工作
格式:
intPASCALFARconnect(SOCKETs,conststructsockaddrFAR*name,intnamelen);
SOCKETPASCALFARaccept(SOCKETs,structsockaddrFAR*name,intFAR*addrlen);
参数:
同上
4、监听连接——listen()
功能:
用于面向连接服务器,表明它愿意接收连接。
格式:
intPASCALFARlisten(SOCKETs,intbacklog);
5、数据传输——send()与recv()
功能:
数据的发送与接收
格式:
intPASCALFARsend(SOCKETs,constcharFAR*buf,intlen,intflags);
intPASCALFARrecv(SOCKETs,constcharFAR*buf,intlen,intflags);
参数:
buf:
指向存有传输数据的缓冲区的指针。
6、多路复用——select()
功能:
用来检测一个或多个套接字状态。
格式:
intPASCALFARselect(intnfds,fd_setFAR*readfds,fd_setFAR*writefds,
fd_setFAR*exceptfds,conststructtimevalFAR*timeout);
参数:
readfds:
指向要做读检测的指针
writefds:
指向要做写检测的指针
exceptfds:
指向要检测是否出错的指针
timeout:
最大等待时间
7、关闭套接字——closesocket()
功能:
关闭套接字s
格式:
BOOLPASCALFARclosesocket(SOCKETs);
FTP下载文件流程
FTP服务端和客户端之间存在两中连接:
一中用于传输FTP命令(命令必须由客户端主动发起),连接始终存在;另一中用于向客户端传输数据,每当要传输文件或目录文件列表信息时则建立一个数据连接,数据传输完毕立即断开。
数据连接有两种建立方式:
客户端监听某端口,服务器主动发起数据连接。
服务器监听某端口,客户端主动发起数据连接。
下载文件之前首先需要登陆,登陆的状态图如图2所示。
如果前面发送的命令均得到成功响应,则表示服务器数据准备完毕。
下面需要做的是与服务建立数据连接,开始接受数据,并将接收到的数据保存在本地文件中,直到接收完毕后断开数据连接,下载完毕。
通过访问全局变量获得FTP服务器IP地址和端口号,以及登陆的用户名和密码,登陆服务器。
为了实现FTP下载文件能成功,我觉得用代码和图片解释比较好,但文字描述不清楚,所以用代码的比较多,虽然觉得不好,但我只能这样。
流程图
流程图1
(一)FTP客户端的主要代码
1.头文件
#include"stdafx.h"
#include"ListItem.h"
#ifdef_DEBUG
#undefTHIS_FILE
staticcharTHIS_FILE[]=__FILE__;
#definenewDEBUG_NEW
#endif
2.创建ParseLine()函数
BOOLCListItem:
:
ParseLine(CStringstrLine)
{
if(strLine.IsEmpty())
returnFALSE;
charch=strLine.GetAt(0);
if(ch=='d'||ch=='D'){
m_bDirectory=TRUE;
}
else
if(ch=='-')
m_bDirectory=FALSE;
else{
if(strLine.Find("
=-1||strLine.Find("
=-1)
m_bDirectory=TRUE;
else
m_bDirectory=FALSE;
if(strLine.GetLength()<40)
returnFALSE;
m_strName=strLine.Mid(39);
m_strDate=strLine.Left(18);
m_strName.TrimLeft();
m_strName.TrimRight();
returnTRUE;
}
m_bSec=0;
for(inti=0;i<9;i++){
ch=strLine.GetAt(i);
if(ch=='-')
m_bSec|=0x01;
m_bSec<<=1;
}
m_strSec=strLine.Mid(1,9);
intndx=strLine.Find(':
');
if(ndx==-1){
if(strLine.GetLength()>56)
ndx=51;
else
returnFALSE;
}
m_index=ndx;
m_strName=strLine.Mid(ndx+3);
m_strName.TrimLeft();
m_strName.TrimRight();
m_strDate=strLine.Mid(ndx-9,12);
returnTRUE;
}
(二)客户端运行后的界面
图2
上面的图是运行后在修改了用户名和密码,查出所需要的文件的I盘和文件名。
客户端运行后看到的的服务器端地址是所用电脑的
(三)FTP服务器端代码
1.Socket编程中的Server()函数
UINTServerThread(LPVOIDlpParameter)
{
SOCKETsListen,sAccept;
SOCKADDR_INinetAddr;
DWORDdwFlags;
DWORDdwRecvBytes;
CServer*server=(CServer*)lpParameter;
2.创建第一个手动重置对象
if((g_events[0]=WSACreateEvent())==WSA_INVALID_EVENT)
{
printf("错误:
WSACreateEventfailedwitherror%d\n",WSAGetLastError());
return0;
}
3.创建一个线程处理请求
AfxBeginThread(ProcessTreadIO,(LPVOID)server);
if(CreateThread(NULL,0,ProcessTreadIO,(void*)server,0,&dwThreadId)==NULL)
{
printf("错误:
CreateThreadfailedwitherror%d\n",GetLastError());
return0;
}
g_dwEventTotal=1;
while(!
server->m_bStop)
{
//处理入站连接
if((sAccept=accept(sListen,NULL,NULL))==INVALID_SOCKET)
{
printf("错误:
acceptfailedwitherror%d\n",WSAGetLastError());
return0;
}
//回传欢迎消息
if(!
server->WelcomeInfo(sAccept))break;
//设置ftp根目录
if(!
SetCurrentDirectory(server->m_Directory))break;
4.创建一个新的SOCKET_INF结构处理接受的数据socket.
if((g_sockets[g_dwEventTotal]=(LPSOCKET_INF)
GlobalAlloc(GPTR,sizeof(SOCKET_INF)))==NULL)
{
printf("错误:
GlobalAlloc()failedwitherror%d\n",GetLastError());
return0;
}
5.初始化新的SOCKET_INF结构
charbuff[DATA_BUFSIZE];memset(buff,0,DATA_BUFSIZE);
g_sockets[g_dwEventTotal]->wsaBuf.buf=buff;
g_sockets[g_dwEventTotal]->wsaBuf.len=DATA_BUFSIZE;
g_sockets[g_dwEventTotal]->s=sAccept;
memset(&(g_sockets[g_dwEventTotal]->o),0,sizeof(OVERLAPPED));
g_sockets[g_dwEventTotal]->dwBytesSend=0;
g_sockets[g_dwEventTotal]->dwBytesRecv=0;
g_sockets[g_dwEventTotal]->nStatus=WSA_RECV;//接收
6.下载数据的有关代码
//已经有数据传递
if(pSI->nStatus==WSA_RECV)
{
……………..
{
if(!
g_bLoggedIn)
{
if(server->LoginIn(pSI)==LOGGED_IN)
g_bLoggedIn=TRUE;
}
else
{
if(server->DealCommand(pSI)==FTP_QUIT)
continue;
}
//缓冲区清除
memset(pSI->buffRecv,0,sizeof(pSI->buffRecv));
pSI->dwBytesRecv=0;
}
}
else
{
pSI->dwBytesSend+=dwBytesTransferred;
}
//继续接收以后到来的数据
if(server->RecvReq(pSI)==-1)
return-1;
}
return0;
}
………………………….
//接受数据
intCServer:
:
RecvReq(LPSOCKET_INFpSI)
{
staticDWORDdwRecvBytes=0;
pSI->nStatus=WSA_RECV;
…………
return0;
}
7.取得文件列表信息,并转换成字符串
BOOLbDetails=strstr(szCmd,"LIST")?
TRUE:
FALSE;
charbuff[DATA_BUFSIZE];
UINTnStrLen=FileListToString(buff,sizeof(buff),bDetails);
if(!
bPasv)
………………
if(ReadFileToBuffer(szFile,buff,nFileSize)==(DWORD)nFileSize)
{
//处理DataFTP连接
Sleep(10);
if(bPasv)
{
DataSend(sAccept,buff,nFileSize);
closesocket(sAccept);
}
…………………
(四)FTP服务器端运行后的界面
图3
上面得图是在添加用户名等,为了能下载自己的文件。
端口设定为21是固定的。
下面的图是添加用户后在点击HESY用户和开始服务后所得界面。
图4
四、调试结果
在点击开始服务后就转到客户端运行所得界面上,然后点击CONNECT会连接到服务器端,会登陆到用户名以及所需要下载的文件。
图5
运行环境硬件环境:
CPU的主频在200MHz以上、内存在64MB以上。
软件平台:
操作系统为Windows98/Me/NT/2000/XP(推荐使用Windows2000/XP),调试环境为VisualC++6.0及其以上版本(如果不做说明,则默认为VisualC++6.0)。
五、心得体会
由于学习的也是服务器端与客户端之间的通信,并且老师讲的和做的都成功,所以觉得在用Socket编程实现FTP中服务器端与客户端会较方便,服务器端的代码很多,我把很多有用的都省了。
运行时还经常出错,我的编程较差,改了之后运行后还需要调试结果和把界面的一些信息进行修改。
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