TCPIP协议分析与编程实验报告文档格式.docx

TCPIP协议分析与编程实验报告文档格式.docx

《TCPIP协议分析与编程实验报告文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《TCPIP协议分析与编程实验报告文档格式.docx（32页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

（3）断开与服务器的连接。

（1）服务器创建数据报套接字，等待接收客户数据。

（2）接收客户发来的“time”命令，获取系统时间，通过套接字返回给客户。

【开发环境】

1、操作系统：

Windows7操作系统

2、Winpcap开放代码函数库

3、语言：

C++

4、整个程序的核心就是利用WindowsSocket进行网络设计实现，使用C/S结构

【背景知识】

时间协议（TIMEprotocol）是一个在RFC868内定义的网络协议。

它用作提供机器可读的日期时间资讯。

时间协议可以在TCP或UDP上使用。

在TCP上，主机会连接支援时间协议的服务器的TCP埠37。

服务器会传送32位二进制数字然后断开连接，数字表示由格林威治时间1900年1月1日午夜0时0分0秒至当时的总秒数。

主机在接收到时间后断开连接。

在UDP上，客户端会每送一个（通常为空的）数据包到UDP埠37。

服务器会把包含时间的数据包传回。

在过程中没有进行连线。

TCP 

协议为终端设备提供了面向连接的、可靠的网络服务，UDP 

协议为终端设备提供了无连接的、不可靠的数据报服务。

从下图我们可以看出，TCP 

协议为了保证数据传输的可靠性，相对于UDP报文，TCP报文头部有更多的字段选项。

【设计思路】

系统客户端与服务端建立连接，发送同步请求到同步系统时间的流程图如下，在整个时间同步的过程中服务器必须处于工作状态，时刻监听客户端的请求信息，监听到客户端的时间同步请求时，根据客户端的需要，来进行服务响应，客户端在接收到服务器的响应报文后，根据算服务器发过来的时间来同步系统时间。

【核心代码】

TCPserver:

//获取系统时间

printf（"

服务器端系统时间为：

"

）;

time_ttimep;

//间值time_t整型longint,保存19701月1000秒现刻秒数

structtm*p;

time（&

timep）;

//获取1970到现在的秒数

p=localtime（&

//将秒数转换线现在的时间

//年份从1900年算起至今的年数

//月份从一月算起，范围从0-11

%.2d/%.2d/%.2d%.2d:

%.2d:

%.2d\n"

（p->

tm_year+1900）,（1+p->

tm_mon）,p->

tm_mday,p->

tm_hour,p->

tm_min,p->

tm_sec）;

//ctime（）将参数timep所指的time_t结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果以字符串形态返回。

//printf（"

当前时间:

%s"

asctime（p））;

send_buf[0]=p->

tm_year;

send_buf[1]=p->

tm_mon;

send_buf[2]=p->

tm_mday;

send_buf[3]=p->

tm_hour;

send_buf[4]=p->

tm_min;

send_buf[5]=p->

tm_sec;

TCPclient:

//打印当前客户端时间

//取得当地时间

客户端当前时间：

printf（"

\n"

//unsigned__cdecl_getsystime（structtm*）;

获取系统时间

//unsigned__cdecl_setsystime（structtm*,unsigned）;

修改系统时间

p->

tm_year=recv_buf[0];

tm_mon=recv_buf[1];

tm_mday=recv_buf[2];

tm_hour=recv_buf[3]-3;

tm_min=recv_buf[4];

tm_sec=recv_buf[5];

setsystime（p,0）;

//修改系统时间p是结构体0是无符号日期没有符号

更新客户系统时间:

p->

tm_year+1900,p->

tm_mon+1,p->

修改成功!

UDP与TCP代码类似

【界面及运行结果】

UDPserver:

UDPclient:

实验二聊天程序设计

设计简单的客户/服务器程序实现客户和服务器相互收发数据直到一端输入“end”结束。

（或是客户创建数据报套接字）

（2）连接创建成功后，通过套接字向服务器持续发送或是接收数据。

（3）输入或是收到命令”end”,结束收发数据，并断开与服务器的连接。

（或是创建数据报套接字）

（3）通过套接字与客户持续发送或是接收数据。

（4）输入或是收到”end“命令，结束与该客户的收发数据，断开连接。

一个简单的聊天程序，对程序员的观点来看就是在多个1/0断电之间实现多对多的通信。

基于socket的局域网通信是一种灵活的、易于实现的、低成本的方法。

它可以运行在各种使用TCP/IP协议作为通讯协议的网络上。

而在socketAPI的帮助下，开发基于socket的局域网通信软件也是易于实现的。

TCP（TransmissionControlProtocol）属于传输层协议。

其中TCP提供IP环境下的数据可靠传输，它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。

通过面向连接、端到端和可靠的数据包发送。

通俗说，TCP支持的应用协议主要有：

Telnet、FTP、SMTP等

TCP是面向对象的连接，是安全可靠的，是基于连接的协议，也就是说，在正式收发数据前，必须和对方建立可靠的连接。

一个TCP连接必须要经过三次“对话”才能建立起来，其中的过程非常复杂。

每个TCP报文头部都包含源端口号（source 

port）和目的端口号（destination 

port），用于标识和区分源端设备和目的端设备的应用进程。

在TCP/IP协议栈中，源端口号和目的端口号分别与源IP地址和目的IP地址组成套接字（socket），唯一的确定一条TCP连接。

根据实验要求及功能设置可以得到如下流程图，启动服务器，服务器等待客户端发送信息，然后客户端就可以与服务端进行聊天，当客户端或服务器接受或者发送end命令时，就断开连接。

实验三TCP和UDP套接字综合应用

设计简单的客户/服务器，服务器实现并发同时响应客户的UDP通信要求，也能响应客户端发过来的TCP通信要求。

（1）TCP、UDP

（2）C/S

（3）多线程编程

TCP客户：

（2）连接创建成功后，通过套接字向服务器持续发送或是接收数据。

UDP客户：

（2）接收服务器返回的时间，更新客户系统时间。

（3）断开与服务器的连接。

针对TCP客户，提供的服务如下：

（2）当收到一个客户TCP连接请求，创建连接套接字同意与其创建连接。

（3）通过套接字与客户持续发送或是接收数据。

（4）输入或是收到”end“命令，结束与该客户的收发数据，断开连接。

针对UDP客户，提供的服务如下：

（2）接收客户发来的“time”命令，获取系统时间，通过套接字返回给客户。

而在socketAPI的帮助下，开发基于socket的局域网通信软件也是易于实现的

【设计思路】

在服务器上创建两个线程，分别用来接收TCP客户端的请求和UDP客户端的请求

系统客户端与服务端建立连接，在整个时间同步的过程中服务器必须处于工作状态，时刻监听客户端的请求信息，监听到客户端的时间同步请求时，根据客户端的需要，来进行服务响应，客户端在接收到服务器的响应报文后，根据算服务器发过来的时间来同步系统时间。

启动服务器，服务器等待客户端发送信息，然后客户端就可以与服务端进行聊天，当客户端或服务器接受或者发送end命令时，就断开连接。

Server:

//创建线程

structTcpThreadParam

{

SOCKETsocket;

//通信套接字

sockaddr_inaddr;

//

};

DWORDWINAPITcpSerThread（LPVOIDlpParam）;

//TCP接收数据线程函数

DWORDWINAPIUdpSerThread（LPVOIDlpParam）;

//UDP接收数据线程函数

DWORDWINAPITcpSerRecvThread（LPVOIDlpParam）;

DWORDWINAPITcpSerSendThread（LPVOIDlpParam）;

//TCP发送数据线程函数

//UDP接收数据线程函数

DWORDWINAPIUdpSerThread（LPVOIDlpParam）

{

WSADATAwsaData;

intiport=DEFAULT_PORT;

//服务器进程端口号

SOCKETsSocket;

//服务器套接字

SOCKETsServe;

structsockaddr_inser,cli;

//服务器地址，客户端地址

intiLen;

charsend_buf[BUF_LENGTH];

//发送缓存

charrecv_buf[BUF_LENGTH];

//接收缓存

intiSend,iRecv;

//接收数据和发送数据长度

time_trawtime;

//time_t是long型

structtm*timeinfo;

//时间的结构体

//TCP接收数据线程函数

DWORDWINAPITcpSerRecvThread（LPVOIDlpParam）

//接收缓存

intiRecv;

//获取线程参数

SOCKETsAccept=（（TcpThreadParam*）lpParam）->

socket;

SOCKADDR_INSerAddr=（（TcpThreadParam*）lpParam）->

addr;

while

（1）

iRecv=recv（sAccept,recv_buf,sizeof（recv_buf）,0）;

if（iRecv==SOCKET_ERROR）//接收错误

{

printf（"

recv（）Failed:

%d\n"

WSAGetLastError（））;

break;

}

elseif（!

strcmp（recv_buf,"

end"

））

else

clientsay:

%s\n"

recv_buf）;

}

Client_end:

与实验二的end客户端一致

Client_time:

与实验一的time客户端一致

Server:

实验四Web服务器

设计一个简单的web服务器，它仅能处理一个请求。

Web服务器：

（1）当一个客户（浏览器,输入URL：

http:

//127.0.0.1/index.html）连接时创建一个连接套接字；

（2）从连接套接字接收http请求报文。

（3）解释该请求以确定所请求的文件（解析文件名）；

（4）从服务器的文件系统获得请求的文件。

（5）创建一个由请求的文件组成的http响应报文。

（报文包含状态行+实体体）。

（6）经TCP连接想请求的浏览器发送响应。

如果浏览器请求的文件不在服务器，服务器返回“404NotFound”差错报文。

HTTP 

协议是应用层的协议，定义了服务器端和客户端之间文件传输的沟通方式。

HTTP协议用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。

由于HTTP协议支持的服务不限于WWW，还可以是其它服务，它允许用户在统一的界面下，采用不同的协议访问不同的服务。

它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。

它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档，还确定传输文档中的哪一部分，以及哪部分内容首先显示等。

C/S网络架构 

客户端/服务器架构，通常情况下，数据存储在服务器端，客户端和服务器端都有一个独立的应用程序，可以进行独立的操作，通过网络进行数据传输。

常用的传输协议包括：

TCP/IP：

基于连接的协议 

优点：

由于是有连接的传输，对于数据的准确性是有保证的。

缺点：

系统资源占用较多。

UDP/IP：

无连接的协议（数据报）

系统资源占用少。

无法保证传输的准确性。

（1） 

创建ServerSocket类对象，监听端口5050。

这是为了区别于HTTP的标准TCP/IP端口80而取的;

（2） 

等待、接受客户机连接到端口5050，得到与客户机连接的socket;

（3） 

创建与socket字相关联的输入流instream和输出流outstream;

（4） 

从与socket关联的输入流instream中读取一行客户机提交的请求信息，请求信息的格式为：

GET 

路径/文件名 

HTTP/1.1 

（5） 

从请求信息中获取请求类型。

如果请求类型是GET，则从请求信息中获取所访问的HTML文件名。

没有HTML文件名时，则以index.html作为文件名；

（6） 

如果HTML文件存在，则打开HTML文件，把HTTP头信息和HTML文件内容通过socket传回给Web浏览器，然后关闭文件。

否则发送错误404NotFound；

（7） 

关闭与相应Web浏览器连接的socket字。

可以总结出Web服务器的设计流程并作出其设计流程图，如图

//接收成功，打印接收数据,打印出http请求报文的内容

recvdatafromclient:

char*p;

p=strtok（recv_buf,"

"

strcpy（command,p）;

command=%s\n"

command）;

p=strtok（NULL,"

strcpy（filename,p+1）;

filename=%s\n"

filename）;

while（p!

=NULL）

{

p）;

}

if（strlen（filename）==0）

strcpy（filename,"

index.html"

//获取请求的文件名，打开文件

inti=0,len;

fp=fopen（filename,"

r"

//打开文件

if（fp）//打开成功

fseek（fp,0L,SEEK_END）;

//求文件长度，先定位指针到文件尾

len=ftell（fp）;

//计算文件长度

fseek（fp,0L,SEEK_SET）;

//重置指针至文件头

memset（read_file_buf,0,sizeof（recv_buf））;

fr