实验五 Socket网络编程.doc

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1、湖北工业大学计算机学院《网络协议分析器Ethereal》实验指导书实验五Socket网络编程一、实验目的和要求•1、理解进程通信的原理及通信过程；•2、掌握基本的网络编程方法二、实验内容1、学习SOCKET编程的基本方法；2、学习应用C语言与WinSock2进行简单的无连接的网络程序设计，实现网络数据传输；3、学习应用C语言与WinSock2进行简单的面向连接的网络程序设计，实现网络数据传输。三、实验设备PC机、VC四、背景知识1、关于使用套接字编程的一些基本概念（1）半相关网络中用一个三元组可以在全局唯一标志一个进程：（协议，本地地址，

2、本地端口号）。这样一个三元组，叫做一个半相关（half-association），它指定连接的每半部分。（2）全相关一个完整的网间进程通信需要由两个进程组成，并且只能使用同一种高层协议。也就是说，不可能通信的一端用TCP协议，而另一端用UDP协议。因此一个完整的网间通信需要一个五元组来标识：（协议，本地地址，本地端口号，远地地址，远地端口号）。这样一个五元组，叫做一个全相关（association），即两个协议相同的半相关才能组合成一个全相关。（3）TCP/IP协议的地址结构为：structsockaddr_in{shortsin_fam

3、ily;/*AF_INET*/u_shortsin_port;/*16位端口号，网络字节顺序*/structin_addrsin_addr;/*32位IP地址，网络字节顺序*/charsin_zero[8];/*保留*/}（4）套接字类型TCP/IP的socket提供下列三种类型套接字：①流式套接字（SOCK_STREAM）提供了一个面向连接、可靠的数据传输服务，数据无差错、无重复地发送，且按发送顺序接收。内设流量控制，避免数据流超限；数据被看作是字节流，无长度限制。文件传送协议（FTP）即使用流式套接字。②数据报式套接字（SOCK_DG

4、RAM）8网络工程系·2012年编制湖北工业大学计算机学院《网络协议分析器Ethereal》实验指导书提供了一个无连接服务。数据包以独立包形式被发送，不提供无错保证，数据可能丢失或重复，并且接收顺序混乱。网络文件系统（NFS）使用数据报式套接字。③原始式套接字（SOCK_RAW）该接口允许对较低层协议，如IP、ICMP直接访问。常用于检验新的协议实现或访问现有服务中配置的新设备。（5）基本套接字系统调用为了更好地说明套接字编程原理，下面给出几个基本套接字系统调用说明。①创建套接字──socket()应用程序在使用套接字前，首先必须拥有一个

5、套接字，系统调用socket()向应用程序提供创建套接字的手段，其调用格式如下：SOCKETsocket(intaf,inttype,intprotocol);该调用要接收三个参数：af、type、protocol。参数af指定通信发生的区域，UNIX系统支持的地址族有：AF_UNIX、AF_INET、AF_NS等，而DOS、WINDOWS中仅支持AF_INET，它是网际网区域。因此，地址族与协议族相同。参数type描述要建立的套接字的类型。参数protocol说明该套接字使用的特定协议，如果调用者不希望特别指定使用的协议，则置为0，使用

6、默认的连接模式。根据这三个参数建立一个套接字，并将相应的资源分配给它，同时返回一个整型套接字号。因此，socket()系统调用实际上指定了相关五元组中的“协议”这一元。②指定本地地址──bind()当一个套接字用socket()创建后，存在一个名字空间(地址族),但它没有被命名。bind()将套接字地址（包括本地主机地址和本地端口地址）与所创建的套接字号联系起来，即将名字赋予套接字，以指定本地半相关。其调用格式如下：intbind(SOCKETs,conststructsockaddrFAR*name,intnamelen);参数s是由s

7、ocket()调用返回的并且未作连接的套接字描述符(套接字号)。参数name是赋给套接字s的本地地址（名字），其长度可变，结构随通信域的不同而不同。namelen表明了name的长度。如果没有错误发生，bind()返回0。否则返回值SOCKET_ERROR。地址在建立套接字通信过程中起着重要作用，作为一个网络应用程序设计者对套接字地址结构必须有明确认识。③建立套接字连接──connect()与accept()这两个系统调用用于完成一个完整相关的建立，其中connect()用于建立连接。无连接的套接字进程也可以调用connect()，但这时

8、在进程之间没有实际的报文交换，调用将从本地操作系统直接返回。这样做的优点是程序员不必为每一数据指定目的地址，而且如果收到的一个数据报，其目的端口未与任何套接字建立“连接”，便能判断该端口不可操