《linux下基于socket文件传输程序设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《linux下基于socket文件传输程序设计（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课 程 设 计课程名称Linux下基于socket的文件传输程序设计学生学院 信息工程学院 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师 2013 年 12月 27日引言在互联网已经基本普及的情况下，人们越来越依赖于信息网络。因为互联网的使用，我们可以大大的节省了我们的时间及成本。所以文件、信息的传输已经是人们生活中不可缺少的东西。而现在主流的应用软件都是基于WINDOWS平台上开发运行的。Linux操作系统本身具有非常高的安全性，不易感染病毒（这是WINDOWS系统所不能比拟的），而且可移植性强，应用于大多数的服务器。所以我们应该多开发出适合人们使用的应用软件，使得Linux更加好的为广大网民使用以
2、保障自身的安全性。本课设主要介绍在Linux下的文件传输原理及功能，虽然不能与主流传输软件的功能相比，但是却是占用的资源比它要少1课设背景分析这次课程设计的要求是在以Linux为内核的操作系统下，实现多线程文件传输系统功能模块。系统模块分为服务器和客户端两部分，客户端实现对文件的上传、下载和查看服务器默认路径下的文件列表；服务器可以对文件进行管理操作，包括创建、删除和重命名等。多线程文件传输是一种一对多或者多对多的关系，一般是一个服务器对应着多个客户端。客户端通过socket连接服务器，服务器要为客户端创建一个单独进程(线程)监听每个客户端的请求。创建好连接之后文件就可以通过流的形式传输。li
3、nux内核中为我们提供了两种不同形式的读写流，包括read()、write()和send()、recv()。客户机对文件的查看指令也是通过流传递给服务器，服务器根据请求类型返回不同相应流。根据socket原理和特点绘画出链接流程图，将客户机与服务器的相互通信划分为不同的模块，每个模块负责独立的功能项。服务器输入指令管理目录下的文件，create filename是创建文件命令，rename oldname newname是删除文命令，delete filename 是删除文件命令，同时监听着客户端的请求；客户端向服务器发送上传、下载和查看请求，从而得到不同的相应，包括将文件下载到当前路径下，从
4、当前路径下上传文件给服务器，列出服务器的文件列表。2网络通信原理及socket简介 2.1网络通信原理（TCP）国际标准化组织(ISO)在1978年提出开放系统互连参考模型(OSI:open system interconnection reference mode)，该模型是设计和描述网络通信的基本框架。OSI采用分层的额结构化技术将通信网络分为7层，从低到高为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。TCP/IP参考模型是由美国国防部创建，且发展至今最成功的通信协议模型，与OSI模型对应，它将网络功能分为4层，包括网络接口层、网络层、传输层和应用层，每一层都有对应的协议。
5、在传输层的主要协议是TCP协议和UDP协议。socket连接就是基于TCP协议。TCP是一种可靠地数据传输协议。它为应用程序提供可靠的通信连接。适合于一次传输大批数据的情况。并适用于要求得到响应的应用程序并通过3次握手。 其数据包头格式为：2.2 socket简介在Linux中的网络编程是通过socket接口来进行的。socket是一种特殊的I/O接口，它也是一种文件描述符。它是一种常用的进程之间通信机制，通过它不仅能实现本地机器上的进程之间的通信，而且通过网络能够在不同机器上的进程之间进行通信。每一个socket都用一个半相关描述协议、本地地址、本地端口来表示；一个完整的套接字则用一个相关描
6、述协议、本地地址、本地端口、远程地址、远程端口来表示。socket也有一个类似于打开文件的函数调用，该函数返回一个整型的socket描述符，随后的连接建立、数据传输等操作都是通过socket来实现的。socket是一种套接口，它把网络地址和端口号信息放在一个结构体中，也就是套接字地址结构。结构图如下：套接口与ip、端口号的关系套接口168.222.222.2229999222.222.222.222 9999Ip地址端口号通用套接口地址数据结构定义在头文件中，形式如下：struct sockaddruint8_t sa_len;sa_family_t sa_family;char sa_dat
7、a14;IPv4套接口地址数据结构以socketaddr_in命名，定义在头文件中，形式如下：struct socketaddr_inunit8_t sin_len;sa_family_t sin_family;in_port_t sin_port;struct in_addr sin_addr;unsigned char sin_zero8;下图是TCP套接口通信工作流程图： 结束连接通知应答信号服务请求三次握手过程挂起，直到有客户机的连接请求Socket（）客户机进程服务器进程Bind（）Listen（）Accept（）Recv（）Send（）Connect（）Send（）Recv（）Cl
8、ose（）Socket（）Recv（）TCP 套接口通信工作过程通信工作的大致流程：1） 服务器先用socket()函数来建立一个套接口，用这个套接口完成通信的监听及数据的收发。2） 服务器用bind()函数来绑定一个端口号和ip地址，是套接口与指定的端口号和ip关联。3） 服务器调用linsten()函数，是服务器的端口和Ip处于监听状态，等待网络中某一个客户机的连接请求。4） 客户机用socket()函数建立一个套接口，设定远程ip和端口5） 客户机调用connect()函数连接远程计算机指定的端口。6） 服务器调用accept()函数来接受远程计算机的连接请求，建立起与客户机之间的通信连
9、接。7） 建立连接之后，客户机用write()函数（或send()）想socket中写入数据。也可以用read()函数（或recv()函数）赌气服务器发送来的数据。8） 服务器用read()函数（或recv()函数）来读取客户机发来的数据，也可以用write()函数（或send()函数）来发送数据。9） 完成通信以后，使用close()函数关闭socket连接。3详细设计过程3.1服务器端创建监听与文件管理服务器负责的功能模块主要有两部分，一是对连接进来客户端所有线程的管理和服务器目录下的文件管理；二是创建线程来单独监听客户端的动作。为了便于管理，我们创建两个user.txt和client.t
10、xt两个文档来分别负责服务器的连接和客户端的连接。user.txt中存放了服务器名和密码。client.txt存放了连接客户端名字和密码。我们首先对服务器的创建有个监测，即在启动时先核实服务器的所有者username和密码password，将输入的用户、密码与user.txt中的用户密码比较，匹配成功则同意启动，否则return -1表失败。接着创建一个socket套接口，绑定Ip设置客户端的最大连接数为10，然后创建一个sever线程来实现对服务器本身监听动作。主体代码见最后 接下来创建线程完成对客户端的监听监听等待连接：while(1)sockdata = accept(sockfd,(s
11、truct sockaddr*)0,(int*)0);.我们定义结构体：struct client_tpthread_t tid;int conn_fd;int used;char name20;p_client10;来存放每个客户端的socket信息、线程标识、使用号、连接号和客户名。创建线程实现单独监听：p_clienti.conn_fd = sockdata;p_clienti.used = i;strcpy(p_clienti.name , client_name);pthread_create(&p_clienti.tid,NULL,&client_conn,&p_clienti)接
12、下来是线程client_conn()的功能监听客户端的功能完成。3.2客户端连接与文件传输在客户端这边我们同样适用了检测机制，运行客户机时要将用户名、密码以及ip地址和端口号作为参数输进来，先建立与服务器的连接，然后将用户名和密码发送到服务端检测，如果检测失败则接收到一条拒绝信息，连接断开，如果检测成功则接收到一条确认信息，双方通信开始。主体代码见最后：到此为止我们已经实现了服务器和客户端的主体功能，具体代码查看附录文件夹。具体代码如下：服务端：#include#include#include#include#include#include#include#include #include #
13、include #define MAXBUF 256/*-start of fileList functions-*/int fileSize(char fileName);/文件信息typedef struct fileinfo char name256; char fullName1024; int size; time_t mod_time; char type10;fileinfo;/文件列表typedef struct filelist fileinfo file; struct filelist* nextfile;fileList;/function getfilelist/输入目录名/输出目录下的文件列表头指针fileList * getFileList(char name1024) fileList *head=NULL; fileList *cur=NULL; char name_temp1024; /目录 DIR * dir; /目录环境 struct dirent *dir_env; /文件描述 struct stat stat_file; /初始化head head =(fileList*)malloc(si
