2022年2022年计算机网络四计算机网络通信应用程序设计 .pdf

1 东南大学自动化学院实 验 报 告课程名称：计算机网络实验第4 次实验实验名称：计算机网络通信应用程序设计院 （系） ：自动化专业：自动化姓名：学号：实 验 室：实验组别：同组人员：实验时间：2011年 5 月 30 日评定成绩：审阅教师：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 2 一、实验目的和要求：（一）基于 TCP/IP 的计算机网络通信应用程序设计1. 通过本实验课程的学习，使学生能够理解TCP 协议通信的基本原理。2. 通过运用 WinSock接口编写网络通信应用程序，掌握TCP 网络应用程序架构的设计思想。3. 学会设计利用 TCP 简单的应用层协议。（二）基于 UDP/IP的计算机网络通信应用程序设计1. 通过本实验课程的学习，使学生能够理解UDP 协议通信的基本原理。2. 通过运用 WinSock接口编写网络通信应用程序，掌握UDP 网络应用程序架构的设计思想。3. 学会设计利用 UDP 简单的应用层协议。二、实验原理：TCP （Transmission Control Protocol，传输控制协议）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，我们这里只做简单、形象的介绍，你只要做到能够理解这个过程即可。我们来看看这三次对话的简单过程：主机A向主机 B发出连接请求数据包：“我想给你发数据，可以吗？”，这是第一次对话；主机B向主机 A发送同意连接和要求同步（同步就是两台主机一个在发送，一个在接收，协调工作）的数据包：“可以，你什么时候发？”，这是第二次对话；主机A再发出一个数据包确认主机B的要求同步：“我现在就发，你接着吧！”，这是第三次对话。三次“对话”的目的是使数据包的发送和接收同步，经过三次“对话”之后，主机A 才向主机 B 正式发送数据。 TCP协议能为应用程序提供可靠的通信连接，使一台计算机发出的字节流无差错地发往网络上的其他计算机，对可靠性要求高的数据通信系统往往使用TCP协议传输数据。UDP （User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。它是面向非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接就把数据包发送过去！UDP适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高的应用环境。比如，我们经常使用“ping ”命令来测试两台主机之间 TCP/IP 通信是否正常， 其实“ping ”命令的原理就是向对方主机发送UDP 数据包，然后对方主机确认收到数据包，如果数据包是否到达的消息及时反馈回来，那么网络就是通的。例如，在默认状态下，一次“ping ”操作发送 4 个数据包（如图2 所示）。大家可以看到，发送的数据包数量是4 包，收到的也是 4 包（因为对方主机收到后会发回一个确认收到的数据包）。这充分说明了UDP 协议是面向非连接的协议，没有建立连接的过程。正因为UDP协议没有连接的过程，所以它的通信效果高；但也正因为如此，它的可靠性不如TCP协议高。 QQ就使用 UDP 发消息，因此有时会出现收不到消息的情况。附表： tcp 协议和 udp协议的差别名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 3 TCP协议和 UDP 协议各有所长、各有所短，适用于不同要求的通信环境。TCP协议和 UDP协议之间的差别如附表所示。三、实验方案与实验步骤：基于 TCP的 SOCKET 编程: 服务器端1：创建套接字（ create ）2：将套接字设为监听模式，准备接受客户请求（listen）3：等待客户请求到来；请求到来后，接受请求，返回一个新的对应于此次连接的套接字（accept ）4：用返回的套接字和客户端进行通信（send/recv ）5：关闭套接字客户端1：创建套接字（ socket ）2：向服务器发出连接请求（connect ）3：和服务器进行通信（ send/recv ）4：关闭套接字基于 UDP 的 socket 编程: 服务器端1：创建套接字（ create ）2：将套接字绑定到一个本地地址和端口上（bind ）3：等待接收数据（ recvfrom ）4：关闭套接字客户端1: 创建套接字（ create ）2: 向服务器发送数据（ sendto ）3: 关闭套接字基于 TCP的 SOCKET 编程流程图 : 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 4 实验内容：在Windows 网络环境下，以其中的2 台计算机为对象，构成主从计算机应用系统，设计简单的应用层协议，开发基于TCP/IP 或 UDP/IP 的网络通信程序，实现数据传送和文件传输。四、实验设备与器材配置：1实验室具有基于TCP/IP 协议的 Windows网络硬软件环境；2微机 1 台。五、实验记录：服 务 器流 程 图开 始创 建 套 接 字 并 绑 定 本 地 地 址 和端 口 ， 使 用 create函 数设 置 监 听 模 式 ， 准 备 接 受 用 户请 求 ， 使 用 函 数 listen接 受 用 户 请 求 ， 使 用 函 数accept与 客 户 端 进 行 通 信 ， 使 用 函 数send/receive等 待 下 一 请 求关 闭 套 接 字结 束客 户 端流 程 图开 始创 建 套 接 字 使 用 create函 数向 服 务 器 发 出 连 接 请 求 ， 使 用connect函 数和 服 务 器 进 行 通 信 ， 使 用send/receive关 闭 套 接 字结 束名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 5 输入正确 ip ，端口，服务器，能够通过输入框输入信息，互相之间进行通信聊天。六、实验总结 : 通过此次实验，了解tcp ，udp 协议的通信原理，并能够通过运用WinSock接口编写网络通信应用程序，掌握编程的构架思想，并学会设计利用简单的应用层协议。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -