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1、哈尔滨工业大学课程结业报告姓 名：学 号：所学专业：课程名称：提交日期：陈 琳09S003158计算机科学与技术网络程序设计2009-12-201目录1.基于 TCP/IP 及 UDP 的通信传输概述.22.系统体系结构32.1 面向 TCP 连接系统调用过程.42.2 面向 UDP 连接系统调用过程.53.系统要求与功能实现.53.1 公共类设计.53.1.1 IP 地址操作类 .53.1.2 DNS 相关类.63.2 TCP 文件传输.73.2.1 服务器端.73.2.2 客户端.83.3 UDP 文件传输.93.3.1 服务器端.103.3.2 客户端.113.4 线程池.113.5 其
2、它.124.试验结果.125思考.146结论和收获.152基于基于 socket 套接字的文件传输软件的设计与实现套接字的文件传输软件的设计与实现1. 概述概述TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的简写，中文译名为传输控制协议/因特网互联协议，又叫网络通讯协议，这个协议是 Internet最基本的协议、Internet 国际互联网络的基础，简单地说，就是由网络层的 IP协议和传输层的 TCP 协议组成的。TCP/IP 协议使用范围极广，是目前异种网络通信使用的唯一协议体系，适用于连接多种机型，既可用于局域网，又可用于广域
3、网，许多厂商的计算机操作系统和网络操作系统产品都采用或含有TCP/IP 协议。TCP/IP 协议已成为目前事实上的国际标准和工业标准。基于TCP/IP 协议组的网络模型分为应用层、传输层、网络层、链路层和物理层这样五个层次。TCP/IP 协议组位于应用程序和硬件之间，指挥数据在网络各层中传递。其中传输层的协议包括传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP) ，它们都建立在 IP 协议的基础上，其中 TCP 提供可靠的面向连接服务，UDP 提供简单的无连接服务。传输层提供端到端，即应用程序之间的通信，主要功能是数据格式化、数据确认和丢失重传等。TCP 协议是面向连接的协议,它提供可靠的字节流
4、服务,在进行数据传输之前必须先建立连接,经三次握手确定后才开始数据传送。UDP 进行数据报传输使用的是不可靠、无连接的协议。网络层包括互连网协议 IP，互连网控制报文协议 ICMP 和互连网组管理协议 IGMP。其中 IP 协议完成大部分的工作，负责数据传输和路由的选择等。I P 报头中的地址和网卡相联系( 具体还涉及地址解析和反向地址解析协议)，TCP 、UDP 报头中的端口号侧对应着网络主机上不同的程序。TCP/IP 体系结构如图一所示：3图一 TCP/IP 体系结构Socket 通常也称作“套接字“，用于描述 IP 地址和端口，是一个通信链的句柄。应用程序通常通过“套接字“向网络发出请求
5、或者应答网络请求。Socket接口是 TCP/IP 网络的 API，Socket 接口定义了许多函数或例程，程序员可以用它们来开发 TCP/IP 网络上的应用程序。尽管 TCP/IP 协议的名称中只有 TCP 这个协议名，但是在 TCP/IP 的传输层同时存在 TCP 和 UDP 两个协议。TCP 是一种面向连接的保证可靠传输的协议。通过 TCP 协议传输，得到的是一个顺序的无差错的数据流。发送方和接收方的成对的两个 socket 之间必须建立连接，以便在 TCP 协议的基础上进行通信，当一个 socket（通常都是server socket）等待建立连接时，另一个 socket 可以要求进行
6、连接，一旦这两个 socket 连接起来，它们就可以进行双向数据传输，双方都可以进行发送或接收操作。UDP 是一种无连接的协议，每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。 本文在 Scoket 原理基础上，基于.NET 平台，利用线程池技术，设计并实现了分别面向 TCP 和 UDP 的可靠文件传输软件。42. 系统体系结构系统体系结构根据采用的协议不同，本软件分为基于 TCP 文件传输和基于 UDP 的可靠文件传输。在 TCP/IP 网络中两个进程间的相互作用的主机模式是
7、 C/S。在操作过程中采取的是主动请示方式：首先服务器方要先启动，并根据请示提供相应服务：1、打开一通信通道并告知本地主机，它在某一个公认地址上接收客户请求；2、等待客户请求到达该端口；3、接收到重复服务请求，处理该请求并发送应答信号；4、返回第 2 步，等待另一客户请求；5、关闭服务器。客户端：1、打开一通信通道，并连接到服务器所在主机的特定端口；2、向服务器发送服务请求报文，等待并接收应答；继续提出请求3、请求结束后关闭通信通道并终止。52.1 面向面向 TCP 系统调用时序图系统调用时序图图二 面向 TCP 的系统时序图62.2 面向面向 UDP 系统调用时序图系统调用时序图图三 面向
8、UDP 的系统时序图3.功能实现功能实现3.1 公共类设计公共类设计软件设计时，TCP 和 UDP 的服务器端为统一界面，客户端为统一界面。即服务器端既能够接受 TCP 连接，也能通过 UDP 进行接收；客户端可以通过 TCP 和UDP 进行传输。3.1.1 IP 地址操作类地址操作类1、IPAddress 类在该类中有一个 Parse()方法，可以把点分的十进制 IP 表示转化 IPAddress类，方法如下：IPAddress address = IPAddress.Parse(“192.168.100.39”)； IPAddress 提供 4 个只读字段Any 用于代表本地系统可用的任何
9、 IP 地址Broadcase 用于代表本地网络的 IP 广播地址7Loopback 用于代表系统的回送地址 None 用于代表系统上没有网络接口其中 IPAddress.Any 最常用可以用来表示本机上所有的 IP 地址，这对于socket 服务进行侦听时便使用，不用对每个 IP 进行侦听了。2、IPEndPoint 类通过二种构造方法来创建 IPEndPoint 类：a、IPEndPoint(long address, int port)b、IPEndPoint(IPAddress address, int port)它有四个属性：AddressAddressFamilyPortMaxPortMinPort IPEndPoint 是一个 IP 地址和端口的绑定，可以代表一个服务，用来 Socket通讯。3.1.2 DNS 相关类相关类DNS 类有四个静态方法，来获取主机 DNS 相关信息：1、GetHostName() 通过 Dns.GetHostName()可以获得本地计算机的主机名2、GetHostByName()根据主机名称，返回一个 IPHostEntry 对象：IPHostEntry GetHostByName(string hostName)。其中 IPHostEntry 把一个DNS 主机名与一个别名和 IP
