《中科大计算机网络课上机指导》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中科大计算机网络课上机指导（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、计算机网络课上机指导一、实验目的BSD socket目前已经被广泛移植到各个平台，因此熟悉了BSD socket的编程界面，对以后的学习、工作都有很重要的现实意义。了解BSD socket编程界面，熟悉socket相关的各种API的使用，如socket, bind, listen, accept, connect, send, recv, sendto, recvfrom, htonl, ntohl, htons, ntohs等。了解阻塞式IO、非阻塞式IO概念与控制。二、实验基础每个socket的应用，通常都有如下的API的使用：socket 用于生成一个套节字accept 接受一个连接请求
2、，用于服务器端的编程connect 发起一个连接请求，用于客户端的编程send/sendto发送信息recv/recvfrom接收信息select多路复用调用bind将主机的地址/端口信息与某个socket相关联listen进入监听状态close关闭一个socketshutdown断开连接fcntl设置socket的选项htons主机序到网络序的短整型ntohs网络序到主机序的短整型通常的服务器端的编程：通常的客户端编程socketsocketbindlistenacceptconnectsend/recvsend/recvshutdownshutdownclosecloseIPv6是对现有的
3、Ipv4的扩展，在编程界面上，都和v4的类似，只是地址部分有变化。三、编程上机题目(注意：请用C语言编程)1. 写简单的socket应用程序，应用的内容和形式可以自己决定。可以是基于client/server结构的，也可以是对等结构的。目的是熟悉基本的socket应用程序的编写。基本要求：使用基本的API函数。服务器端至少能够支持一个客户，客户端和服务器端能够互相发送/接收信息。可以选择udp或者tcp协议。例1：简单的回显程序，即客户端输入什么，服务器端能够回送什么例2：两个人的聊天程序，即你一言，我一语的那种。2. 套接字Socket应用。熟悉unix环境下socket编程的几种编程的使用
4、模式，阻塞式IO的多客户端支持，非阻塞IO的使用等。基本要求：使用select来实现多个客户端的多路复用，至少支持4个以上的客户端。可以结合题目1一起做。例1：可以写一个聊天室，功能能够实现多个人同时登录，进行聊天。登录时提示输入昵称，不允许重复的登录，进入聊天室以后可以说话，每个里面的人都能看到。例2：可以写一个HTTP的Proxy，功能是实现简单的Proxy的功能，可以通过你的应用程序，进行HTTP的访问。注意支持多个客户端。3. 编写简单多播应用程序。应用的环境不限。可以是视频流或者音频流或者其他形式的内容。基本的要求：使用基本的API函数。客户端和服务器端之间的交互可以使用如下的结构：
5、server-文件应用程序- client |_网络_|文件可以是视频/音频流。至少能有两个以上的客户端能够接收到同步的信息并且播放。例1：音频多播可以以音频文件为输入流，循环地通过服务程序播送；客户端从网络接收，并能够传递给播放软件。例2：视频多播 同上，以视频文件为输入流。四、参考书籍Unix网络编程电子工业出版社Linux网络编程清华大学出版社Windows网络编程机械工业出版社ftp:/202.38.75.11/EBooks/Unix_Programming/Windows网络编程技术特别致谢向计算机科学技术系2000级研究生杨琛同学表示特别感谢。附录：1. 简单的说明linux下编写
6、socket的应用程序比较简单，如果有不太清楚的调用，可以直接通过man socket等的使用来观察应该包含的头文件，函数的原型，以及正常时应该的返回值。编译通常的程序可以使用(g)cc source.c o outfile来进行，如果是c+的程序，g+ source.c o outfile运行: $./outfile 回车后台执行 $./outfile &回车Windows下面的编程稍微麻烦一点，需要安装MSDN，里面也有详细的每个函数的说明。在Platform SDK: WinSock的部分。要编写Winsock的应用程序应该包含头文件 winsock.h。然后在工程的设置的Link里面加
7、上winsock32.lib。或者在程序中写上#pragma comment(lib,”winsock32”)并且，每个Winsock的应用程序都要进行Winsock的初始化，WSAStartup/WSACleanup。具体的可以参考202.38.75.11上的电子书。2. 部分中文材料：TCP/IP编程接口介绍Linux/Unix：Socket函数库Linux Socket函数库是从Berkeley大学开发的BSD UNIX系统中移植过来的。BSD Socket接口是在众多Unix系统中被广泛支持的TCP/IP通信接口，Linux下的Socket程序设计，除了微小的差别之外，也适用于大多数其
8、它Unix系统。Socket的使用和文件操作比较类似。如同文件的读、写、打开、关闭等操作一样，TCP/IP网络通信同样也有这些操作，不过它使用的接口不是文件描述符或者FILE*，而是一个称做Socket的描述符。类似于文件操作，对于Socket，也通过读、写、打开、关闭操作来进行网络数据传送。同时，还有一些辅助的函数，如域名/IP地址查询、Socket功能设置等。 以下是函数分类介绍（此介绍选自Linux manpage，不当之处，请参阅原文）：1. Socket操作： Socket()：分配Socket #include #include int socket(int domain, int
9、 type, int protocol);socket()函数分配一个Socket句柄，用于指定特定网络下、使用特定的协议和数据传送方式进行通信。Socket接口是不仅仅局限于TCP/IP的，但是由于TCP/IP的广泛使用，它们几乎被完全等同起来了。Socket句柄分配以后，如果要开始TCP通信，还需要建立连接。根据需要，可以主动地建立连接（通过connect()）和被动地等待对方建立连接（通过listen()），在连接建立后才能使用读写操作通过网络连接进行数据交换。参数说明：domain：domain参数选择通信中使用的协议族，也就是网络的类型，可以是以下之一：AF_UNIX (UNIX内部
10、协议)AF_INET (ARPA Internet协议，也就是TCP/IP协议族，亦即我们实验中所使用的)AF_ISO (ISO协议)AF_NS (Xerox Network Systems协议)AF_IMPLINK (IMP host at IMP link layer)type ：数据传送的方式，可以是以下之一：SOCK_STREAM：保证顺序的、可靠传送的双向字节数据流，最为常用，也是TCP连接所使用的方式。SOCK_DGRAM：无连接的、不保证可靠的、固定长度（通常很小）的消息传送。SOCK_SEQPACKET：顺序的、可靠的双向固定长度的数据包传送，只用于AF_NS类型的网络中。SO
11、CK_RAW：原始的数据传送，适用于系统内部专用的网络协议和接口，和SOCK_RDM一样，只能由超级用户使用。SOCK_RDM：可靠的数据报传送，未实现。Protocol：protocol参数指定通信中使用的协议。在给定Socket的协议族和传送类型之后，一般情况下所使用的协议也就固定下来，如下表所示，此时protocol参数可使用缺省值0；但如果还有多个协议供选择，则必须使用protocol参数来标识。协议族（仅考虑IP协议族）传送类型protocol参数常量（/usr/include/linux/in.h）协议类型AF_INETSOCK_STREAMIPPROTO_TCPTCPSOCK_D
12、GRAMIPPROTO_UDPUDPSOCK_RAWIPPROTO_ICMPICMPSOCK_RAWIPRROTO_RAW(raw)返回值：正常执行时，返回Socket描述符；否则，返回-1，错误状态在全局变量errno中。close()：关闭Socket #include int close(int fd); Socket和文件描述符的关闭操作都是使用这个函数。参数说明：fd：Socket描述符。返回值：正常时返回0，-1表示出错。bind()：给Socket指定本地地址 #include #include int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_a
13、ddr, int addrlen);bind函数给已经打开的Socket指定本地地址。这个函数的使用有以下两种情况：如果此Socket是面向连接的，而且此Socket在连接建立过程中处于被动的地位， 即己方程序使用listen函数等待对方建立连接，对方用connect函数来向此Socket建立连接，这种情况下，必须用bind给此Socket设定本地地址。在己方使用listen函数时，除指定Socket描述符之外，该Socket必须已经用bind函数设定好了本地地址（包括IP地址和端口号），这样，系统在收到建立连接的网络请求时，才能根据请求的目的地址，识别是通向哪个Socket的连接，从而己方才
14、能用此Socket接收到发给此Socket地址的数据包。不指定Socket的本地地址，就无法将此Socket用于连接建立和数据接收。如果此Socket用于无连接的情形，同样也要求给该Socket设定本地地址，这样，以后系统从网络中接收到数据后，才知道该送给哪个Socket及其相对应的进程。参数说明：sockfd：Socket描述符。Addrlen：my_addr结构的长度。my_addr：用于侦听连接请求的本地地址。struct sockaddr是一个通用型的结构，不仅包含TCP/IP协议的情况，同时也是为了适合于其它网络，如AF_NS。由于它的这种通用性，它只是定义了一个一般意义上的存储空间，如/usr/include/linux/socket.h中所示：struct sockaddr unsigned short sa_family; /* address family, AF_xxx */char sa_data14; /* 14 bytes of protocol address */;当使用TCP/IP协议（即Internet协议）时，可用如下的struct等价地代替struct sockaddr（/usr/include/linux/in.h）：
