VC实现最简单的UDP通信
VC实现最简单的UDP通信
//Client端代码
#include
#include
#include
void initClient();
int main()
{
initClient();
return 0;
}
void initClient()
{
WSADATA wsaData;
int error=WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData);
if(error!=0)
{
cout<<"初始化DLL失败"< return; } if(LOBYTE(wsaData.wVersion)!=2 || HIBYTE(wsaData.wVersion)!=2) { WSACleanup(); cout<<"版本出错"< return; } SOCKET s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); SOCKADDR_IN sockSend; sockSend.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("127.0.0.1"); sockSend.sin_port=htons(4000); sockSend.sin_family=AF_INET; char buff[1024]; strcpy(buff,"hello,it's the first!"); int i=500; while(--i) { int lenword; lenword=sendto(s,buff,strlen(buff)+1,0,(sockaddr *)&sockSend,sizeof(sockaddr)); cout< } closesocket(s); WSACleanup(); } //Server端代码 #include #include #include using namespace std; void initNet(); int main() { initNet(); return 0; } void initNet() { WSADATA wsaData; int error=WSAStartup(MAKEWORD(1,1),&wsaData); if(error!=0) { cout<<"初始化DLL失败"< return; } if(LOBYTE(wsaData.wVersion)!=1 || HIBYTE(wsaData.wVersion)!=1) { WSACleanup(); cout<<"版本出错"< return; } SOCKET s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); SOCKADDR_IN sockSrc; sockSrc.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY); sockSrc.sin_port=htons(4000); sockSrc.sin_family=AF_INET; bind(s,(SOCKADDR *)&sockSrc,sizeof(SOCKADDR)); char recBuff[1024]; memset(recBuff,0,1024); SOCKADDR_IN sockRec; int len=sizeof(SOCKADDR); int x=-1; cout< { x=recvfrom(s,recBuff,sizeof(recBuff),0,(sockaddr *)&sockRec,&len); } printf("the receive is:%s,%d \n",recBuff,x); closesocket(s); WSACleanup(); } 程序能够运行，客户端发送的数据服务端收不道，运行时客户端和服务都再一台机器 Windows 95环境下，基于TCP/IP协议，用Winsock完成了话音的一端传输 摘要：在Windows 95环境下，基于TCP/IP协议，用Winsock完成了话音的端到端传输。采用双套接字技术，阐述了主要函数的使用要点，以及基于异步选择机制的应用方法。同时，给出了相应的实例程序。 一、引言 Windows 95作为微机的操作系统，已经完全融入了网络与通信功能，不仅可以建立纯Windows 95环境下的“对等网络”，而且支持多种协议，如TCP/IP、IPX/SPX、NETBUI 等。在TCP/IP协议组中，TPC是一种面向连接的协义，为用户提供可靠的、全双工的字节流服务，具有确认、流控制、多路复用和同步等功能，适于数据传输。UDP协议则是无连接的，每个分组都携带完整的目的地址，各分组在系统中独立传送。它不能保证分组的先后顺序，不进行分组出错的恢复与重传，因此不保证传输的可靠性，但是，它提供高传输效率的数据报服务，适于实时的语音、图像传输、广播消息等网络传输。 Winsock接口为进程间通信提供了一种新的手段，它不但能用于同一机器中的进程之间通信，而且支持网络通信功能。随着Windows 95的推出。Winsock已经被正式集成到了Windows系统中，同时包括了16位和32位的编程接口。而Winsock的开发工具也可以在Borland C++4.0、Visual C++2.0这些C编译器中找到，主要由一个名为winsock.h 的头文件和动态连接库winsock.dll或wsodk32.dll组成，这两种动态连接库分别用于Win16和Win32的应用程序。 本文针对话音的全双工传输要求，采用UDP协议实现了实时网络通信。使用VisualC++2.0编译环境，其动态连接库名为wsock32.dll。 二、主要函数的使用要点 通过建立双套接字，可以很方便地实现全双工网络通信。 1.套接字建立函数： SOCKET socket(int family,int type,int protocol) 对于UDP协议，写为： SOCKRET s; s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); 或s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP) 为了建立两个套接字，必须实现地址的重复绑定，即，当一个套接字已经绑定到某本地地址后，为了让另一个套接字重复使用该地址，必须为调用bind()函数绑定第二个套接字之前，通过函数setsockopt()为该套接字设置SO_REUSEADDR套接字选项。通过函数getsockopt()可获得套接字选项设置状态。需要注意的是，两个套接字所对应的端口号不能相同。此外，还涉及到套接字缓冲区的设置问题，按规定，每个区的设置范围是：不小于512个字节，大大于8k字节，根据需要，文中选用了4k字节。 2.套接字绑定函数 int bind(SOCKET s,struct sockaddr_in*name,int namelen) s是刚才创建好的套接字，name指向描述通讯对象的结构体的指针，namelen是该结构体的长度。该结构体中的分量包括：IP地址(对应name.sin_addr.s_addr)、端口号(name.sin_port)、地址类型(name.sin_family，一般都赋成AF_INET，表示是internet 地址)。 (1)IP地址的填写方法：在全双工通信中，要把用户名对应的点分表示法地址转换成32位长整数格式的IP地址，使用inet_addr()函数。 (2)端口号是用于表示同一台计算机不同的进程(应用程序)，其分配方法有两种：1)进程可以让系统为套接字自动分配一端口号，只要在调用bind前将端口号指定为0即可。由系统自动分配的端口号位于1024~5000之间，而1~1023之间的任一TCP或UDP端口都是保留的，系统不允许任一进程使用保留端口，除非其有效用户ID是零(超级用户)。 2)进程可为套接字指定一特定端口。这对于需要给套接字分配一众所端口的服务器是很有用的。指定范围为1024和65536之间。可任意指定。 在本程序中，对两个套接字的端口号规定为2000和2001，前者对应发送套接字，后者对应接收套接字。 端口号要从一个16位无符号数(u_short类型数)从主机字节顺序转换成网络字节顺序，使用htons()函数。 根据以上两个函数，可以给出双套接字建立与绑定的程序片断。 //设置有关的全局变量 SOCKET sr,ss; HPSTR sockBufferS,sockBufferR; HANDLE hSendData,hReceiveData; DWROD dwDataSize=1024*4; struct sockaddr_in therel.there2; #DEFINE LOCAL_HOST_ADDR 200.200.200.201 #DEFINE REMOTE_HOST-ADDR 200.200.200.202 #DEFINE LOCAL_HOST_PORT 2000 #DEFINE LOCAL_HOST_PORT 2001 //套接字建立函数 BOOL make_skt(HWND hwnd) { struct sockaddr_in here,here1; ss=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); sr=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if((ss==INVALID_SOCKET)||(sr==INVALID_SOCKET)) { MessageBox(hwnd,“套接字建立失败!”，“”,MB_OK); return(FALSE); } here.sin_family=AF_INET; here.sin_addr.s_addr=inet_addr(LOCAL_HOST_ADDR); here.sin_port=htons(LICAL_HOST_PORT); //another socket herel.sin_family=AF_INET; herel.sin_addr.s_addr(LOCAL_HOST_ADDR); herel.sin_port=htons(LOCAL_HOST_PORT1); SocketBuffer();//套接字缓冲区的锁定设置 setsockopt(ss,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,(char FAR*)sockBufferS,dwDataSize); if(bind(ss,(LPSOCKADDR)&here,sizeof(here))) { MessageBox(hwnd,“发送套接字绑定失败!”，“”，MB_OK); return(FALSE); } setsockopt(sr SQL_SOCKET,SO_RCVBUF|SO_REUSEADDR,(char FAR*) sockBufferR,dwDataSize); if(bind(sr,(LPSOCKADDR)&here1,sizeof(here1))) { MessageBox(hwnd,“接收套接字绑定失败!”，“”，MB_OK); return(FALSE); } return(TRUE); } //套接字缓冲区设置 void sockBuffer(void) { hSendData=GlobalAlloc(GMEM_MOVEABLE|GMEM_SHARE,dwDataSize); if(!hSendData) { MessageBox(hwnd,“发送套接字缓冲区定位失败!”，NULL, MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION); return; } if((sockBufferS=GlobalLock(hSendData)==NULL) { MessageBox(hwnd,“发送套接字缓冲区锁定失败!”，NULL, MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION); GlobalFree(hRecordData[0]; return; } hReceiveData=globalAlloc(GMEM_MOVEABLE|GMEM_SHARE,dwDataSize); if(!hReceiveData) { MessageBox(hwnd,"“接收套接字缓冲区定位败!”，NULL MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION); return; } if((sockBufferT=Globallock(hReceiveData))=NULL) MessageBox(hwnd,"发送套接字缓冲区锁定失败!”，NULL, MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION); GlobalFree(hRecordData[0]); return; } { 3.数据发送与接收函数； int sendto(SOCKET s.char*buf,int len,int flags,struct sockaddr_in to,int tolen); int recvfrom(SOCKET s.char*buf,int len,int flags,struct sockaddr_in fron,int*fromlen) 其中，参数flags一般取0。 recvfrom()函数实际上是读取sendto()函数发过来的一个数据包，当读到的数据字节少于规定接收的数目时，就把数据全部接收，并返回实际接收到的字节数；当读到的数据多于规定值时，在数据报文方式下，多余的数据将被丢弃。而在流方式下，剩余的数据由下recvfrom()读出。为了发送和接收数据，必须建立数据发送缓冲区和数据接收缓冲区。规定：IP层的一个数据报最大不超过64K(含数据报头)。当缓冲区设置得过多、过大时，常因内存不够而导致套接字建立失败。在减小缓冲区后，该错误消失。经过实验，文中选用了4K字节。 此外，还应注意这两个函数中最后参数的写法，给sendto()的最后参数是一个整数值，而recvfrom()的则是指向一整数值的指针。 4.套接字关闭函数：closesocket(SOCKET s) 通讯结束时，应关闭指定的套接字，以释与之相关的资源。 在关闭套接字时，应先对锁定的各种缓冲区加以释放。其程序片断为： void CloseSocket(void) { GlobalUnlock(hSendData); GlobalFree(hSenddata); GlobalUnlock(hReceiveData); GlobalFree(hReceiveDava); if(WSAAysncSelect(ss,hwnd,0,0)=SOCKET_ERROR) { MessageBos(hwnd,“发送套接字关闭失败!”，“”，MB_OK); return; } if(WSAAysncSelect(sr,hwnd,0,0)==SOCKET_ERROR) { MessageBox(hwnd,“接收套接字关闭失败!”，“”，MB_OK); return; } WSACleanup(); closesockent(ss); closesockent(sr); return; } 三、Winsock的编程特点与异步选择机制 1 阻塞及其处理方式 在网络通讯中，由于网络拥挤或一次发送的数据量过大等原因，经常会发生交换的数据在短时间内不能传送完，收发数据的函数因此不能返回，这种现象叫做阻塞。Winsock对有可能阻塞的函数提供了两种处理方式：阻塞和非阻塞方式。在阻塞方式下，收发数据的函数在被调用后一直要到传送完毕或者出错才能返回。在阻塞期间，被阻的函数不会断调用系统函数GetMessage()来保持消息循环的正常进行。对于非阻塞方式，函数被调用后立即返回，当传送完成后由Winsock给程序发一个事先约定好的消息。 在编程时，应尽量使用非阻塞方式。因为在阻塞方式下，用户可能会长时间的等待过程中试图关闭程序，因为消息循环还在起作用，所以程序的窗口可能被关闭，这样当函数从Winsock的动态连接库中返回时，主程序已经从内存中删除，这显然是极其危险的。 2 异步选择函数WSAAsyncSelect()的使用 Winsock通过WSAAsyncSelect()自动地设置套接字处于非阻塞方式。使用WindowsSockets实现Windows网络程序设计的关键就是它提供了对网络事件基于消息的异步存取，用于注册应用程序感兴趣的网络事件。它请求Windows Sockets DLL在检测到套接字上发生的网络事件时，向窗口发送一个消息。对UDP协议，这些网络事件主要为： FD_READ 期望在套接字收到数据(即读准备好)时接收通知； FD_WRITE 期望在套接字可发送数(即写准备好)时接收通知； FD_CLOSE 期望在套接字关闭时接电通知 消息变量wParam指示发生网络事件的套接字，变量1Param的低字节描述发生的网络事件，高字包含错误码。如在窗口函数的消息循环中均加一个分支： int ok=sizeof(SOCKADDR); case wMsg; switch(1Param) { case FD_READ: //套接字上读数据 if(recvfrom(sr.lpPlayData[j],dwDataSize,0,(struct sockaddr FAR*)&there1, (int FAR*)&ok)==SOCKET_ERROR0 { MessageBox)hwnd,“数据接收失败!”，“”，MB_OK); return(FALSE); } case FD_WRITE: //套接字上写数据 } break； 在程序的编制中，应根据需要灵活地将WSAAsyncSelect()函灵敏放在相应的消息循环之中，其它说明可参见文献[1]。此外，应该指出的是，以上程序片断中的消息框主要是为程序调试方便而设置的，而在正式产品中不再出现。同时，按照程序容错误设计，应建立一个专门的容错处理函数。程序中可能出现的各种错误都将由该函数进行处理，依据错误的危害程度不同，建立几种不同的处理措施。这样，才能保证双方通话的顺利和可靠。 网络程序设计 实验报告 实验名称: UDP通信实验 指导教师: 贾浩 专业班级: 姓名: 学号: 实验地点: 实验日期: 实验成绩：________________ 一、实验目的 ●进一步理解Winsock编程接口的调用方法。 ●了解UDP协议的工作原理，掌握UDP服务端程序和客户端程序的编写过程，熟悉 程序的测试方法 二、实验设计 1、服务端和客户端相关API函数 1)创建套接字函数socket() SOCKET socket（int af，int type，int protocol）； 由于采用数据报套接字进行数据传输，因此type参数必须设置为 SOCK_DGRAM，protocol参数必须设置为IPPROTO_UDP 2)绑定本地地址到所创建的套接字函数bind() int bind（SOCKET s，const struct sockaddr* name，int namelen）； 在实际编程时可以省略该函数，系统会自动绑定 3)接收数据函数recvfrom() int recvfrom（SOCKET s，char* buf，int len，int flags, struct sockaddr* from,int* fromlen）； 4)发送数据函数sendto() int sendto(SOCKET s，const char* buf，int len，int flags, const struct sockaddr* to,int* tolen）； 5)关闭套接字函数closesocket() int closesocket（SOCKET s）； 2、数据报套接字编程模型时序和流程 UDP 通信实验调试报告 一、调试内容： 使用VC6.0作为开发平台，采用C语言编写udp程序，实现两台PC机通过以太网口传输数据。两台PC机，一台运行开发程序，一台运行通信调试用端口精灵WizPort以太网口监视器作为程序调试辅助工具。 二、程序流程 使用UDP通信程序运行步骤： ①预先设置本机和目标机的IP地址和端口号 ②创建本机上的套接字socket ③将套接字与本机的IP地址和端口号绑定 ④检测套接字设备文件的读写状态，接收和发送数据 三、程序代码简析 用Compaq Visual Fortran 6编译器可以调试程序 #include VC实现最简单的UDP通信 //Client端代码 #include 毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月 关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据 库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 摘要：在TCP/IP协议族中，传输层主要包括TCP和UDP两种通信协议，它们以不同的方式实现两台主机中的不同程序间之间的数据传输，即数据的端到端传输。TCP提供一种面向连接的、可靠的数据传输服务，保证了端到端数据传输的可靠性；而UDP提供一种无连接的、不可靠的数据传输方式，但保证了数据传输的实时性。本课程设计用C#语言分别编写了基于TCP的C/S聊天程序和基于UDP 的C/S聊天程序。经测试，本文程序基本实现了聊天功能，即实现了TCP和UDP数据包发送程序的设计。 关键词：TCP、UDP、C#、C/S聊天程序、数据包发送程序 Design and Realization of the Sending Program of TCP and UDP Packets Student:Zhou Ruijie Instructor:WangJing Abstract:In the TCP / IP protocol clan, the transport layer mainly includes two communication protocols TCP and UDP, which had achieved the data transmission among different programs between two hosts in different ways, namely the end-to-end data transmission. TCP provides a connection-oriented, reliable data transmission service, ensuring the reliability of the end-to-end data transmission; While UDP provides a connectionless, unreliable way of data transmission, but guaranteeing the data transmission in real-time. This course design has separately written TCP-based C/S chat program and UDP-based C/S chat program in C#. By test, this paper program has basically achieved chat function, namely realized the design of the sending program of TCP and UDP packets. Keywords：TCP、UDP、C#、C/S chat program、sending program of packets UDP通信过程概述 UDP发送过程： 1．应用层：绑定UDP套接字 我们必须先创建一个UDP套接字，通过调用udp_new()进行申请，然后调用udp_bind()绑定在UDP端口上，在这个调用过程中，我们必须编写一个用于处理这个UDP套接字接收到的数据报文的函数，并把这个函数作为 udp_bind()的参数，以后当套接字接收到数据报文时会自动调用这个函数，我们将在后面介绍这个函数怎么调用的。绑定结束之后，必须调用 udp_connect()将数据报文的目的地址绑定在UDP的数据结构中，最后就是调用udp_send()把数据报文发送出去。 udp_bind()的处理流程图 2．传输层的处理 做好应用层的处理之后，数据报文被提交到UDP层，udp_send()函数中首先给数据报文加入UDP头部，然后调用ip_route()选择一个合适的网络接口进行发送，最后调用ip_output()把数据报文传入IP层。 3．IP层的处理 ip_route()函数比较各个网络接口的IP地址是否与目的IP地址在同一子网中，如果有，就把它当成发送的网络接口返回，如果没有就返回一个默认的网络接口。在ip_output()函数中，先给数据报文加上IP头部，然后比较目的IP地址与网络接口的IP地址是否在同一网段，如果不是，就必须先把数据报文发送到网关，于是使用网关的IP地址作为目的主机，如果目的IP地址与网络接口的IP地址在同一网段，则把目的IP地址作为目的主机。接着调用arp_lookup()在ARP缓存中查找目的主机的MAC地址，找到了调用ethernet_output()把数据报文传入到数据链路层发送，如果找不到，就调用arp_query()发送ARP请求解析目的主机的MAC地址。 4．ARP协议的处理 arp_lookup()实现在本地ARP缓存中查找目的主机的MAC地址，找到了返回该MAC地址，找不到返回NULL。 arp_query()函数中构造一个ARP请求报文，然后调用ethernet_output()把该报文送到数据链路层发送。 5．数据链路层的处理 数据链路层的处理就是给数据报文添上相对的以太网头部，然后调用 lowlever_output()直接把报文传送出去。 实验报告 课程计算机网络(双语）（课程设计）实验名称UDＰ及TCP通信程序的设计与实现专业班级 姓名 学号 201３年 5 月３０日 目录 实验目的和内容?错误!未定义书签。 实验目的?错误!未定义书签。 实验内容?错误!未定义书签。 实验环境?错误!未定义书签。 程序的逻辑框图?错误!未定义书签。 ＵDP通信程序的逻辑框图:?错误!未定义书签。 TＣP通信程序的逻辑框图:?错误!未定义书签。 程序源代码（数据结构的描述、核心算法)?错误!未定义书签。 1．ＴCＰ通信程序源代码............................................. 错误!未定义书签。 2.TCP通信程序数据结构的描述?7 3.TCP通信程序的核心算法?错误!未定义书签。 4.UDP通信程序源代码.................................................. 错误!未定义书签。 5.UDP通信程序数据结构的描述.................................. 错误!未定义书签。 6.UDP通信程序的核心算法.......................................... 错误!未定义书签。实验数据、结果分析.................................................................... 错误!未定义书签。 TＣP通信程序实验结果分析?错误!未定义书签。 UDP通信程序实验结果分析......................................... 错误!未定义书签。总结................................................................................................ 错误!未定义书签。实验目的和内容 实验目的 掌握win32平台下,使用wｉｎsock API来实现UDP通信程序和TCP通信程序。 实验内容 1.实现控制台模式下，在单机上基于ＵDP的聊天程序； 2.实现控制台模式下,在单机上基于ＴCP的聊天程序; 3.上述两个程序，最简单的实现方式是:一方发送、另一方接收、交替进行； 4.提交上述2个程序的源程序，程序代码有充分的注释，并填写实验报告,实验报告的主要 实验报告 课程计算机网络(双语)(课程设计) 实验名称UDP及TCP通信程序的设计与实现专业班级 姓名 学号 2013 年 5 月30 日 目录 实验目的和内容 (1) 实验目的 (1) 实验内容 (1) 实验环境 (2) 程序的逻辑框图 (2) UDP通信程序的逻辑框图： (2) TCP通信程序的逻辑框图： (3) 程序源代码（数据结构的描述、核心算法） (4) 1.TCP通信程序源代码 (4) 2.TCP通信程序数据结构的描述 (7) 3.TCP通信程序的核心算法 (7) 4.UDP通信程序源代码 (8) 5.UDP通信程序数据结构的描述 (11) 6.UDP通信程序的核心算法 (12) 实验数据、结果分析 (13) TCP通信程序实验结果分析 (13) UDP通信程序实验结果分析 (14) 总结 (16) 实验目的和内容 实验目的 掌握win32平台下，使用winsock API来实现UDP通信程序和TCP通信程序。 实验内容 1.实现控制台模式下，在单机上基于UDP的聊天程序； 2.实现控制台模式下，在单机上基于TCP的聊天程序； 3.上述两个程序，最简单的实现方式是：一方发送、另一方接收、交替进行； 4.提交上述2个程序的源程序，程序代码有充分的注释，并填写实验报告，实验报告的主 要内容为说明程序设计的思路，程序代码的流程。 实验环境 在win7系统下，visual studio 2008环境下的win32平台下 程序的逻辑框图 UDP通信程序的逻辑框图： Server端：Client端： TCP通信程序的逻辑框图： Server端： 07网络工程本 北4-626寝室 负责人：林型超 第十一章UDP程序设计 信息简介:UDP协议,即拥护数据报协议(Use Datagram Protocol).是一个简单的面向数据报的传输层协议.他不提供可靠性,即只把应用程序传给IP层的数据发送出去,但是并不能保证他们能到达目的.广播和多播是基于UDP协议的两种消息发送机制.广播数据即从一个工作站发出,局域网内的其他所有工作站都能收到它.IP协议下,多播是广播的一种变形,IP多播要求将对收发数据感兴趣的所有主机加入到一个特定的组. 设计目的: 本章实现的程序即有广播的功能又有多播的功能,能实现基本的广播和多播机制,其主要包括如下功能. 1) 提供广播机制. (1) 能设定身份,即是广播消息发送者还是接收者,默认是消息接收者. (2) 能在默认的广播地址和端口号上发送广播消息,接收广播广播消息. (3) 能指定广播地址,端口号,发送(或接收)数量选项进行广播消息的发送和接收. 2) 提供多播机制 (1) 能制定身份,即是多播消息发送者好事接收者,默认是消息接收者. (2) 主机能加入一个指定多播组. (3) 能以默认选项发送多播消息.接收多播消息. (4) 能指定多播地址,本地接口地址,端口号,发送(或接收)数量和数据反还标志选项进行多播消息的发送和接收. 总体设计 功能模块设计 1.功能模块图 本程序有3大部分组成,即广播模块,多播模块部分,如图11.1所示.其中公共模块和多播模块共享的部分,包括 初始化模块,参数获取模块和用户帮助模块;广播模块包括广播消息模块;多播模块包括多播功能控制模块,多播消息发送模块和多播消息接收模块. 图11.1 功能模块图 1) 公共模块 (1) 初始化模块.该模块主要用于初始化全局变量,为全局变量赋初始值. (2) 参数获取模块.该模块用于获取用户提供的参数,包括获取广播参数,多播参数和区分广播与多播 公共参数等. (3) 用户帮助模块.该模块应于显示用户帮助,包括显示公共帮助,广播帮助和多播帮助. 2) 广播模块 (1) 广播消息发送模块.该模块用于现实在指定广播地址和端口发送指定数量的广播消息. (2) 广播消息接收模块.该模块用于现实在指定广播地址和端口接收指定数量的广播消息. 3) 多播模块 (1) 多播功能控制模块.该模块用于现实多播套接字的创建和绑定,多播地址的设定,多播数据的设置,数据反还选项的设置,以及多播组的加入等. (2) 多拨消息发送模块.该模块用于现实在指定多播组发送多播消息. (3) 多播消息接收模块.该模块用于现实在指定多播组接收多波消息. 2. 系统流程图 系统流程图如图11.2所示.程序首先初始化全局变量,包括广播(多播)地址,端楼号,发送(接收)消息数量 等,然后花圈用户提供的参数,并初始化Winsock 初始也成功则判断是进行广播还是多播程序;如果是广播,则判断是发送者身份还是接收身份,然后根据不同的身份进行相应的处理,即发送广播消息或者接收广播消息;同样地,如果是多播,也惊醒身份的判断,然后作同样的处理. UDP 程序设计 公共模块 广播模块 多播模块 初始化模块 用户帮助模块 参数获取模块 广播消息发送模块 广播消息接收模块 多播消息发送模块 多播功能控制模块 多播消息接收模块 TCP/UDP通信编程入门（C++） 1.TCP与UDP连接模式的比较 TCP:Transmission Control Protocol 传输控制协议TCP是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的运输层（Transport layer）通信协议. UDP:User Datagram Protocol 用户数据报协议（UDP）是OSI 参考模型中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. 有关这两种模式如果你想了解更多的话，看这儿：https://www.sodocs.net/doc/0213729288.html,/v20113.htm?syn=TCP https://www.sodocs.net/doc/0213729288.html,/v33638.htm a).TCP Server创建流程： WSAStartup(...)->socket(...)->bind(...)->listen(...)->accept(...)->recv(...)->closesocket(...)-> WSACleanup(); TCP Client创建流程： WSAStartup(...)->socket(...)->bind(...)->connect(...)->send(...)->closesocket(...)-> WSACleanup(); b).UDP Server创建流程： WSAStartup(...)->socket(...)->bind(...)->recvfrom(...)->closesocket(...)->WSACleanup(); UDP Client创建流程： WSAStartup(...)->socket(...)->sendto(...)->closesocket(...)->WSACleanup(); 上面的不用记，等下面的函数讲解完，函数理解了，也就自然串起来了。 函数解析： ①int WSAStartup(WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData );本函数初始化winsock库 EG： WSADATA wsa; WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsa);//MAKEWORD将前面的2和后面的2组成一个新的WORD。生成一个版本号。MAKEWORD(a,b),a=2,1;b=1,0;都可以。当然你用0x101,0x200,0x202也没错。 ②SOCKET socket( int af, int type, int protocol ); 第一个参数指定应用程序使用的通信协议的协议族，对于TCP/IP协议族，该参数置AF_INET; 第二个参数指定要创建的套接字类型，流套接字类型为SOCK_STREAM、数据报套接字类型为SOCK_DGRAM； 第三个参数指定应用程序所使用的通信协议。如果协议protocol未指定（等于0），则使用缺省的连接方式。（这个通常设置为0）。 EG: socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); ③int bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR* name,int namelen); sockaddr结构定义如下：struct sockaddr{ u_short sa_family; char sa_data[14]; }； private UdpClient sendUdp; private IPEndPoint LocalHostIep; private static int IPProt = 8300; public Form1() { InitializeComponent(); try { string strHostName = Dns.GetHostName(); //得到主机的主机名 IPHostEntry ipEntry = Dns.GetHostByName(strHostName); //取得本机IP string LocalHostIP = ipEntry.AddressList[0].ToString(); LocalHostIep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse(LocalHostIP), IPProt); //指定UDP信息发送的主 机网卡IP sendUdp = new UdpClient(LocalHostIep); } catch { MessageBox.Show("端口被占用"); this.Close(); } } /// 15 （必做题）用C语言编写一对在互联网中发送和接收数据帧的应用，采用Socket 的UDP协议端口，并用自己的代码实现TCP协议的慢启动、拥塞避免，并实时显示平均发送窗口的大小。必须提供软件设计方案和流程图，软件代码的每一行都必须加注中文注释说明设计意图，不得抄袭。 解答：本次程序设计依然使用服务器/客户机模式，发送方占据主动，所以先分析发送方的程序设计，首先主程序使用的是socket的UDP接口协议，其实我觉得对于使用者来说用何种协议接口都无所谓，只不过我是接触这中间具体细节编程，才计较一下。 之前写过UDP的简单的双机通信，但是那个程序只能实现单向的发送和接受，本题中发送方不但要发送，还要接受反馈信息，而接收方不但要接收数据，还要发送回馈信息确认一下，所以是双向的收发，我在之前的程序基础上首先将之改成为可以双向收发，这费了我不少事，不过这下子对sendto和recvfrom熟悉多了，这个做好后在来实现慢启动和拥塞控制就容易多了 其实模拟堵塞是很困难的，因为本机与自己通信速率是很快的，既然老师说模拟一下这中间的过程，那我就尽量简化了一下，本程序假设的条件如下【1】窗口从1开始，以以2为底数的指数上涨 【2】假设当窗口达到16的时候，过了计时时间没收到回复，因此必须进行拥塞控制 【3】实行快速恢复的方法，窗口为指数上涨最后一个的一半，本程序里面也就是8 【4】第一次拥塞控制后窗口线性增长，本程序简化为逐次加1 【5】假设窗口为10找到均衡窗口大小，一直维持此窗口（实际情况肯定要比这个复杂，这里要都考虑到这程序会很复杂的） 【6】这里再假设窗口大小是双方约定好了的，就是说不用接收方通知下次接受的窗口大小，滑动窗口啥的去死吧，返回确认的信息唯一的作用 就是告知发送方数据报已经正确接受，可以发送下一个 以上为假设的简化条件，（由于是面向非连接的UDP协议，所以发送端上来就会发送数据，不会管你收不收的，因此得先运行接收端的程序，但是发送端是主动方，所以先写它）下面是发送端的程序设计流程 【1】首先窗口大小为1，向对方发送一个数据报 【2】收到回复，窗口指数增加,继续发送 【3】假设条件是窗口为16时候出现报文丢失，因此窗口减半，此部分报文重发 【4】进入拥塞控制后，新的窗口为8，然后窗口线性加1，假设增大到10结束写的比较简单了，通信的细节之前报告里都做过了，所以这次也就不纠结这些了，下面是完整程序和注释 发送端程序t.c #include UDP通信方式实验+c语言udp通信程序-arm课程设计报告 UDP通信方式实验+c语言udp通信程序-arm课程设计报告用户模式(USER MODE)是ARM 通常执行状态，用于执行大多数应用程序；快速中断模式(FIQ MODE)支持数据传输或通道处理；中断模式(IRQ MODE)用于通用中断处理；超级用户模式(SVC MODE)是一种操作系统受保护的模式：数据中止模式(ABT MODE)指令预取指中止、数据中止时进入该模式；未定义模式(UND MODE)当执行未定义的指令时进入该模式；系统模式(SYS MODE)是操作系统一种特许的用户模式。除了用户模式之外，其他模式都归为特权模式，特权模式用于中断服务、异常或者访问受保护的资源特权模式中除系统模式之外另5种模式又称为异常模式，在移植过程中必须设置中断向量表来处理异常。uCOS II的移 植主要处理标准中断(IRQ)、快速中断(FIQ)和软件中断(SWI)。2.4 支持的指令集原文请找腾讯3249114六.维^论,文.网https://www.sodocs.net/doc/0213729288.html,带T变量的ARM7处理器核具有两个指令集：标准32位ARM指令集和16位 Thumb指令集，两种指令集有不同的应用范围，μC/OS-II包含了这些指令集的切换(TaskIsARM()和 TaskIsTHUMB()用于改变指令集)。2.5 移植μC/OS-IIμC/OS-II 要求所有.C 文件的都要包含都文件includes.h，这样使得用户项目中的每个.C文件不用分别去考虑它实际上需要哪些头文件。使用includes.h的缺点 是它可能会包含一些实际不相关的头文件，这意味着每个文件的编译时间可能会增加，但却增强了代码的可移植性。在本移植中另外增加了一个头文件config.h，我们要求所有用户程序必须包含config.h，在config.h中包含includes.h 和特定的头文件和配置项。而μC/OS-II 的系统文件依然只是包含includes.h，即μC/OS-II 的系统文件完全不必改动。所有的配置改变包括头 文件的增减均在config.h中进行，而includes.h定下来后不必改动（μC/OS- II 的系统文件需要包含的东西是固定的）。这样，μC/OS-II 的系统文件需要编译的次数大大减少，编译时间随之减少。μCOS-II 不使用C语言中的 short、int、long等数据类型的定义，因为它们与处理器类型有关，隐含着不可移植性。代之以移植性强的整数数据类型，这样，既直观又可移植。在使用周立功提供的μC/OS-II模板的任何功能之前，必须调用函数OSInit()，它完 成μC/OS-II的初始化并建立空闲任务。在开始多任务之前，必须建立至少一个用户任务（不包括μC/OS-II的空闲任务），这是通过调用函数OSTaskCreate()或函数OSTaskCreateExt()实现。最后函数main()调用函数 OSStart()将控制权交给μC/OS-II内核main()函数也就结束了。μC/OS-II应用程序主函数如下：程序清单 1int main (void){ OSInit(); //初始化 uC/OS- II OSTaskCreate(TaskStart,(void *)0, &TaskStartStk[127], 3); //创建起动任 务 OSStart(); //开始多任务} 第3章 ZLG/IP软件包结构和配置3.1 ZLG/IP 软件包结构为了使软件可移植性强、易维护，该软件包采用分层的方法编写。包括网络传输用到的协议、硬件驱动及μC/OS-II的结构进行分层。ZLG/IP包 C#实现UDP通信 一.UDP协议 UDP（User Datagram Protocol）协议就是“用户数据报协议”，它是一种无连接的协议，无连接主要是和TCP协议相比较的。我们知道当利用TCP协议传送数据的时候，首先必须建立连接（也就是所谓的握手）才可以传输数据。而当计算机利用UDP协议进行数据传输的时候，发送方只需要知道对方的IP地址和端口号就可以发送数据，而并不需要进行连接。 由于UDP协议并不需要进行确定的连接，所以编写基于UDP协议的应用程序比起编写基于TCP协议的应用程序要简单些（程序中可以不需要考虑连接和一些异常的捕获工作）。但同时也给基于UDP协议编写的程序带来了一个致命的缺点，UDP由于不提供可靠数据的传输，当计算机之间利用UDP协议传送数据的时候，发送方只管发送数据，而并不确认数据是否被对方接收。这样就会导致某些UDP协议数据包在传送的过程中丢失，尤其网络质量不令人满意的情况下，丢失数据包的现象会更严重。这就是为什么在网络上传输重要数据不采用UDP 协议的原因。 可见UDP是一种不面向连接的网络协议，既有其优点，也有其不足，具体如下： 1.基于UDP协议的网络应用程序，实现起来比较简单，并且基于UDP协议的网络应用程序在运行时，由于受到环境影响较小，所以不容易出错。 2.UDP协议占用网络资源较少，数据处理较快，所以在网络中传送对安全性要求不是十分高数据时，其优点比较明显。所谓对安全性要求不高的数据，是指那些不重要的数据，或者是即使丢失若干数据，也不影响其整体的数据，如音频数据等。目前很多流行的网络应用程序都是基于UDP协议的，如OICQ、ICQ等。 3.由于其不是面向连接的网络协议，其缺点也是非常明显的，有些时候甚至是致命的。因为使用UDP协议来传送数据，在数据发送后，在发送方并不确认对方是否接收到。这样就可能导致传送的数据在网络中丢失，尤其在网络条件并不很好的情况下，丢失数据包的现象就更多。所以传送重要数据一般不采用UDP协议。 二．C＃发送、接收UDP数据包使用的主要类及其用法 用Visual C＃实现UDP协议，最为常用，也是最为关键的类就是UdpClient，UdpClient 长沙理工大学计算机与通信工程学院《网络协议编程》课程设计报告 院系计算机与通信工程学院专业网络工程 班级网络1101班学号 2 学生姓名赵思雨指导教师谢晓巍 课程成绩完成日期2014年9月24日 课程设计成绩评定 院系计算机与通信工程专业网络工程 班级网络1101班学号 2 学生姓名赵思雨指导教师谢晓巍 指导教师对学生在课程设计中的评价 指导教师成绩指导教师签字年月日课程设计答辩组对学生在课程设计中的评价 答辩组成绩答辩组长签字年月日课程设计综合成绩 注：课程设计综合成绩＝指导教师成绩×60%＋答辩组成绩×40% 课程设计任务书 计算机与通信工程学院网络工程专业 基于UDP网络通信系统的服务端程序 设计 学生姓名：赵思雨指导老师：谢晓巍 摘要随着网络技术的发展及人们生活的需求，网络聊天已越来越受到人们的青睐。网络聊天已经成为人们工作生活中传递信息、交流感情的重要工具，给人们带来了很大的方便。本课题是开发一个基于UDP的局域网聊天系统,运用软件工程的设计流程，综合运用数据库编程技术、Windows程序设计技术、网络通讯技术，此网络聊天工具采用客户端/服务器（C/S）模式,客户端采用UDP与服务器连接，客户端与客户端之间通过UDP互相通讯。服务器端具有服务器端口设置，此聊天工具能实现多人聊天功能，适用于局域网使用的网络聊天工具，其操作简单，灵活性好，运行也比较稳定。 关键词网络通讯；客户端/服务器模型；用户数据报协议；套接字 1 引言 自进入信息化社会以来，人们的生活发生了翻天覆地的变化，所有这一切的实现都要归功于计算机网络。自从计算机网络出现以来，网络发展越来越迅速，其重要性更是不可估量。现在，网络已经进入到我们生活的各个角落，大到网上理财、网上会议、网上战争，小到上网购物、查找资料，网上聊天等，可以说网络把我们的世界变“小”了，即使在天涯海角，我们也可以随时联系。一个最简单且应用最广泛的例子——网上聊天，就是最好的证明。本课程设计将基于UDP 协议和局域网环境，使用Java语言实现一个即时网络通讯程序。 1.1背景介绍 随着计算机网络信息技术的日益发展和成熟，人们的生活因为网络而变得更多姿多彩，基于网络的通讯技术也如同雨后春笋般涌现到网络世界中。TCP协议和UDP协议是网络通讯的基本协议。而对于普通的信息交流，UDP协议则因为更方便简单，所以常常采用UDP协议开发这类即时通讯程序。 1.2课程设计的目的 （1）理解UDP协议的基本功能和工作原理。 （2）培养运用理论知识解决实际问题的能力。 （3）理解UDP协议在Java编程语言中的具体体现。 （4）运用所学的知识，学会分析程序，并从实际上实现即时通讯的要求。 1.3课程设计的基本任务 本次课程设计是基于UDP协议的通讯程序，所以其基本任务就是要实现的是服务器和客户端的通讯，即服务器对端口进行监听，客户端发送数据给服务器，服务器接收。实现了这个过程，就达到了本次课程设计的目的。 2 设计原理 2.1 UDP协议原理 UDP协议的全称是用户数据报协议，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在第四层——传输层，处于IP协 UDP通信实验 【摘要】 利用基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II的ZLG/IP软件包，利用实验板光盘提供的UDPtest软件可以实现实验板跟PC机的数据收发。 【关键词】 ARM UDP μC/OS-II操作系统 目录 第1章硬件实现 (1) 1.1RTL8019AS网络控制器介绍 (1) 第2章μC/OS-II操作系统 (3) 2.1μC/OS-II系统简介 (3) 2.2μC/OS-II的特点 (3) 2.3任务模式 (3) 2.4支持的指令集 (4) 2.5移植μC/OS-II (4) 第3章ZLG/IP软件包结构和配置 (6) 3.1ZLG/IP软件包结构 (6) 第4章设计过程 (8) 4.1设计步骤 (8) 4.2实验程序 (10) 4.2.1宏定义 (10) 4.2.2RTL8019AS监听任务 (11) 4.2.3UDP通信程序 (12) 4.2.4创建系统任务并初始化 (14) 4.2.5主程序 (15) 4.2.6定时器中断控制 (16) 第5章实验结果 (19) 第6章课程设计体会 (21) 第1章硬件实现 1.1 RTL8019AS网络控制器介绍 RTL8019AS是一种全双工即插即用的以太网控制器，它在一块芯片上集成了RTL8019内核和一个16KB的SDRAM存储器。它兼容RTL8019控制软件和NE2000 8bit或16bit的传输，支持UTP,AUI,BNC和PNP自动检测模式，支持外接闪烁存储器读写操作，支持I/O口地址的完全解码，具有LED指示功能。其接口符合Ethernet2和IEEE802.3（10Base5,10Base2,10BaseT）标准。 RTL8019AS采用100脚PQFP封装，其主要引角功能如下： 引角1－4,97－100：中断控制INT0-7; 引角33：复位控制； 引脚34：使能控制角AEN,低电平有效； 引脚6,7,70，89：数字电源，＋5V； 引脚14,28,83,86：数字地GND; 引脚47,57：模拟电源：＋5V； 引脚44,52：模拟地； 引脚7－13,15,16,18－27：ISA地址总线； 引脚36－43,87,88,90－95：ISA数据总线； 引脚31：Boot ROM读操作控制； 引脚32：Boot ROM写操作控制； 引脚62：RX接收数据显示LED1脚； 引脚63：TX发送数据显示LED2脚； 引脚58,59:接收数据TP IN+/-; 引脚45,46:发送数据TP OUT+/-; 引脚50,51:外接晶体。 如何实现UDP编程及通讯方式 UDP 是User Datagram Protocol的简称，中文名是用户数据报协议，是OSI(Open System Interconnection，开放式系统互联) 参考模型中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，IETF RFC 768是UDP的正式规范。UDP在IP报文的协议号是17。 在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在第四层——传输层，处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年，虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖，但是即使是在今天UDP 仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。 既然有了保证可靠传输的TCP协议，为什么还要非可靠传输的UDP协议呢?主要的原因有两个。一是可靠的传输是要付出代价的，对数据内容正确性的检验必然占用计算机的处理时间和网络的带宽，因此TCP 传输的效率不如UDP高。二是在许多应用中并不需要保证严格的传输可靠性，比如视频会议系统，并不要求音频视频数据绝对的正确，只要保证连贯性就可以了，这种情况下显然使用UDP会更合理一些。 在选择使用协议的时候，选择UDP必须要谨慎。在网络质量令人十分不满意的环境下，UDP协议数据包丢失会比较严重。但是由于UDP的特性：它不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度快的优点，所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多，因为它们即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。比如我们聊天用的ICQ和QQ就是使用的UDP协议。 UDP编程的服务器端一般步骤是： 1、创建一个socket，用函数socket(); 2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选 3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind(); 4、循环接收数据，用函数recvfrom(); 5、关闭网络连接; UDP编程的客户端一般步骤是： 1、创建一个socket，用函数socket(); 2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选 3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选 4、设置对方的IP地址和端口等属性; 5、发送数据，用函数sendto();实验二 UDP通信实验
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