基于udp的局域网文件传输

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1、课程设计说明书课程名称：软件课程设计设计题目：可信赖的UDP协议设计及实现院系：电子与信息工程系班级：电信0608班设计者：周鹏里学号：012006013510指导教师：蒋洪波设计时间：2009年6月28日（星期日）华中科技大学可信赖的UDP协议设计及实现1项目描述1.1功能需求n构建简单的C/S环境，即一个服务器，一个客户机n从服务器可以正确下载文件到客户机n如果有中断的情况（例如客户机网线被拔出），当回复正常之后（网线又插入）也可以恢复文件的传输过程n协议方式采用自定义修改后的UDP协议1.2UDP和TFTP协议基本原理在OSI七层参考模型中的第四层运

2、输层包含两种不同的运输协议，即面向连接的TCP协议和无连接的UDP协议。本软件设计采用的就是UDP协议。用户数据报协议UDP是一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。IETFRFC768是UDP的正式规范。UDP协议基本上是IP协议与上层协议的接口。只在IP的数据报服务上增加了端口和差错检测的功能。虽然UDP用户数据报只能提供不可靠的交付，但UDP确有其特殊的优点，例如：（1）发送数据展子虔不需要建立连接，当发送数据结束时也没有连接需要释放，因此减少了开销和发送数据前的时延。（2）UDP不使用拥塞控制，也不保证可靠交付，因此主机不需要

3、维持具有许多参数的复杂的连接状态表。（3）UDP用户数据报只有8个字节的首部开销，比TCP的20个字节要短。（4）由于UDP没有拥塞控制，因此网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低。这对某些实时应用是很重要的。很多的实时应用（如IP电话，实时视频会议等）要求源主机以恒定的速率发送数据，并且允许在网络发生拥塞时丢失一些数据，但却不允许数据有太大的时延。UDP正好符合这种要求。基于以上UDP传输的特点，故实现局域网的文件传输采用UDP协议是最快速恰当的协议。快速性是UDP本身的特点，然而局域网数据传输的可靠性是十分高的，能够很好的弥补UDP不可靠交付的缺点，

4、使其不可靠的概率十分小，本系统只对中断的情况（例如客户机网线被拔出）进行差错处理。文件传送协议FTP是因特网上使用最广泛的文件传送协议。当文件传送采用用UDP协议时被称为简单文件传输协议TFTP。简单文件传输协议TFTP（TrivialFileTransferProtocol）是TCP/IP协议族中的一个用来在客户机与服务器之间进行简单文件传输的协议，提供不复杂、开销不大的文件传输服务。它基于UDP协议实现，此协议设计的时候是进行小文件传输的。因此它不具备通常的FTP的许多功能，它只能从文件服务器上获得或写入文件，不能列出目录，不进行认证，它传输8位数据。

5、传输中有三种模式：netascii，这是8位的ASCII码形式，另一种是octet，这是8位源数据类型；最后一种mail已经不再支持，它将返回的数据直接返回给用户而不是保存为文件。1.3项目总体设计按照项目的功能需求构建简单的C/S环境，即一个服务器（Server），一个客户机（Client）。服务器给用户提供上传（upload）和下载（download）服务，并统一管理上传和提供下载的文件，这些文件统一存放在服务器主机E盘source文件夹下。客服端能够通过IP地址和默认端口连接到服务器，然后通过输入相应命令选择对应的服务，下载和要上传的文件统一存放在客

6、户端主机的E盘down文件夹下。服务器和客户端都包含初始化、上传文件、下载文件和出错处理的功能模块，为了便于管理系统，服务器还增加了任务请求和出错信息等服务记录模块。Figure1:系统模块图由于我们小组三个人，我担任组长，当系统模块图建立起来后，就便于分工合作了。我将数据包构造、服务记录和命令解析分离出来，仅建立函数接口的原型，并写出要求达到的处理效果，其内部实现过程交给其余两位组员实现，我只负责该部分最后的功能校验和嵌入。而本人负责UDP协议的主体部分，包括服务器客户端的帧的发送和接收、帧接收后的处理、出错处理和数据包发送的方式。此特别说明下数据包发送

7、的方式采用停止等待协议，其实现过程如下图：(a)正常情况(b)数据帧丢失(c)确认帧丢失(d)帧超时Figure2:数据包发送模式图由于服务器和客户端在作为收发数据帧的主体在下载和上传文件时恰好相反，所以在下载文件时，上图的sender是服务器receiver是客户端，当上传文件时sender是客户端receiver是服务器。以上四种情况在程序中都已考虑到并作了相应的处理。2系统描述本系统实现了文件下载和文件上传两种类型的传输功能，辅助有服务记录和断点续传的功能。它们都是基于socket编程实现的。系统任何传输起自一个读取或写入文件的请求，这个请求也是连接

8、请求。如果服务器批准此请求，则服务器打开连接，数据以定长512字节