最新FTP协议解析课程设计报告资料Word格式.docx
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2、socket编程
(1)什么是Socket
Socket接口是TCP/IP网络的API,Socket接口定义了许多函数或例程。
网络的Socket数据传输是一种特殊的I/O,Socket也是一种文件描述符。
(2)Socket的建立
为了建立Socket,程序可以调用Socket函数,该函数返回一个socket描述符。
Socket描述符是一个指向内部数据结构的指针,它指向描述符表入口。
调用Socket函数时,socket执行体将建立一个Socket,实际上"
建立一个Socket"
意味着为一个Socket数据结构分配存储空间。
Socket执行体为你管理描述符表。
两个网络程序之间的一个网络连接包括五种信息:
通信协议、本地协议地址、本地主机端口、远端主机地址和远端协议端口。
Socket数据结构中包含这五种信息。
socket函数原型为:
intsocket(intdomain,inttype,intprotocol);
domain:
指明所使用的协议族,通常为PF_INET,表示互联网协议族(TCP/IP协议族);
type:
指定socket的类型为SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM,Socket接口还定义了原始Socket(SOCK_RAW),允许程序使用低层协议;
protocol:
通常赋值"
0"
。
返回:
整型socket描述符。
(3)Socket配置
无连接socket的客户端和服务端以及面向连接socket的服务端通过调用bind函数来配置本地信息。
Bind函数将socket与本机上的一个端口相关联,随后你就可以在该端口监听服务请求。
Bind函数原型为:
intbind(intsockfd,structsockaddr_in*my_addr,intaddrlen);
Sockfd:
调用socket函数返回的socket描述符
my_addr:
一个指向包含有本机IP地址及端口号等信息的sockaddr类型的指针
addrlen:
常被设置为sizeof(structsockaddr)。
structsockaddr_in结构类型是用来保存socket信息的:
structsockaddr_in{
shortintsin_family;
/*地址族*/
unsignedshortintsin_port;
/*端口号*/
structin_addrsin_addr;
/*IP地址*/
unsignedcharsin_zero[8];
/*填充0以保持与structsockaddr同样大小*/
};
sin_zero:
用来将sockaddr_in结构填充到与structsockaddr同样的长度,可以用bzero()或memset()函数将其置为零。
使用bind函数时,可以用下面的赋值实现自动获得本机IP地址和随机获取一个没有被占用的端口号:
my_addr.sin_port=0;
/*系统随机选择一个未被使用的端口号*/
my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
/*填入本机IP地址*/
通过将my_addr.sin_port置为0,函数会自动为你选择一个未占用的端口来使用。
同样,通过将my_addr.sin_addr.s_addr置为INADDR_ANY,系统会自动填入本机IP地址。
Bind()函数在成功被调用时返回0;
出现错误时返回"
-1"
并将errno置为相应的错误号。
需要注意的是,在调用bind函数时一般不要将端口号置为小于1024的值,因为1到1024是保留端口号,你可以选择大于1024中的任何一个没有被占用的端口号。
(4)连接建立
无连接协议从不建立直接连接。
面向连接的服务器也从不启动一个连接,它只是被动的在协议端口监听客户的请求。
Listen函数使socket处于被动的监听模式,并为该socket建立一个输入数据队列,将到达的服务请求保存在此队列中,直到程序处理它们。
intlisten(intsockfd,intbacklog);
Socket系统调用返回的socket描述符
backlog:
指定在请求队列中允许的最大请求数,进入的连接请求将在队列中等待accept()。
如果一个服务请求到来时,输入队列已满,该socket将拒绝连接请求,客户将收到一个出错信息。
当出现错误时listen函数返回-1,并置相应的errno错误码。
accept()函数让服务器接收客户的连接请求。
在建立好输入队列后,服务器就调用accept函数,然后睡眠并等待客户的连接请求。
intaccept(intsockfd,void*addr,int*addrlen);
sockfd:
被监听的socket描述符;
addr:
通常是一个指向sockaddr_in变量的指针,该变量用来存放提出连接请求服务的主机的信息(某台主机从某个端口发出该请求);
addrten:
通常为一个指向值为sizeof(structsockaddr_in)的整型指针变量;
出现错误时accept函数返回-1并置相应的errno值。
(5)结束传输
当所有的数据操作结束以后,你可以调用close()函数来释放该socket,从而停止在该socket上的任何数据操作:
close(sockfd);
●实验内容
在Linux系统上使用Socket接口实现FTP客户端和服务器的程序,使客户端可以连接至服务器,并且可以进行一些FTP的基本操作,如列出目录、下载文件等。
从FTP协议的实现角度来看,客户端与服务器的命令通道和数据通道需要分享,同时应该支持以下一些FTP命令:
get:
取远方的一个文件。
put:
传给远方一个文件。
pwd:
显示远方当前目录。
dir:
列出远方当前目录。
cd:
改变远方当前目录。
?
:
显示你提供的命令
quit:
退出返回
●实验过程
1、实现服务器端
(1)全局变量
为了记录缓冲区大小、当前目录、当前工作路径、帮助信息而定义了以下几个全局变量:
#definedataLen1024//缓冲区大小
charcurrentDirPath[200];
//当前工作目录的绝对路径
charcurrentDirName[30];
//当前目录的名称
charhelp[]="
getgetafilefromserver\n
putuploadafiletoserver\n
pwddisplaythecurrentdirectoryofserver\n
dirdisplaythefilesinthecurrentdirectoryofserver\n
cdchangethedirectoryofserver\n
displaythewholecommandwhichequals'
help'
\n
quitreturn\n"
;
//帮助信息
(2)函数
在服务器端实现了以下几个函数:
char*getDirName(char*dirPathName);
//根据当前工作目录的绝对路径得到当前目录名称
voidcmd_pwd(intsock);
//处理pwd命令
voidcmd_dir(intsock);
//处理dir命令
voidcmd_cd(intsock,char*dirName);
//处理cd命令
voidcmd_help(intsock);
//处理?
命令
voidcmd_get(intsock,char*fileName);
//处理get命令
voidcmd_put(intsock,char*fileName);
//处理put命令
(3)主函数的实现:
先建立数据通道和命令通道,然后监听,若有客户端连上,则建立一个子进程,先向客户端发送帮助信息,然后根据客户端的命令来调用上述各函数来处理。
intmain(intargc,char*argv[]){
intsock;
//服务器用于监听的数据通道
intsockmsg;
//服务器用于监听的命令通道
charclient_cmd[10];
//客户端出发的命令
charcmd_arg[20];
//客户端输入的文件或目录名,用在cd,put,get命令中
structsockaddr_inserver;
//服务器数据通道的信息
structsockaddr_inservermsg;
//服务器命令通道的信息
intdatasock;
//用于通信的数据通道
intmsgsock;
//用于通信的命令通道
pid_tchild;
//client子进程
sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
//创建用于传数据的套接字sockmsg=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
//创建用于传消息的套接字
intopt=1,opt2=1;
setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&
opt,sizeof(opt));
//实现sock的重用
setsockopt(sockmsg,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&
opt2,sizeof(opt2));
//实现sockmsg的重用
if(sock<
0||sockmsg<
0){//socket创建失败
perror("
openingstreamsocket"
);
exit
(1);
}
memset(&
server,0,sizeof(server));
server.sin_family=AF_INET;
//设置协议族
server.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
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