计算机网络协议仿真实验
SOCKET accept(SOCKET s, struct sockaddr FAR* addr, int FAR* addrlen); 参数s为本地套接字描述符,在用做accept()调用的参数前应该先调用过listen()。addr 指向客户方套接字地址结构的指针,用来接收连接实体的地址。addr的确切格式由套接字创建时建立的地址族决定。addrlen 为客户方套接字地址的长度(字节数)。如果没有错误发生,accept()返回一个SOCKET类型的值,表示接收到的套接字的描述符。否则返回值INVALID_SOCKET。
accept()用于面向连接服务器。参数addr和addrlen存放客户方的地址信息。调用前,参数addr 指向一个初始值为空的地址结构,而addrlen 的初始值为0;调用accept()后,服务器等待从编号为s的套接字上接受客户连接请求,而连接请求是由客户方的connect()调用发出的。当有连接请求到达时,accept()调用将请求连接队列上的第一个客户方套接字地址及长度放入addr 和addrlen,并创建一个与s有相同特性的新套接字号。新的套接字可用于处理服务器并发请求。
四个套接字系统调用,socket()、bind()、connect()、accept(),可以完成一个完全五元相关的建立。socket()指定五元组中的协议元,它的用法与是否为客户或服务器、是否面向连接无关。bind()指定五元组中的本地二元,即本地主机地址和端口号,其用法与是否面向连接有关:在服务器方,无论是否面向连接,均要调用bind();在客户方,若采用面向连接,则可以不调用bind(),而通过connect()自动完成。若采用无连接,客户方必须使用bind()以获得一个唯一的地址。
以上讨论仅对客户/服务器模式而言,实际上套接字的使用是非常灵活的,唯一需遵循的原则是进程通信之前,必须建立完整的相关。
(4) 监听连接──listen()
此调用用于面向连接服务器,表明它愿意接收连接。listen()需在accept()之前调用,其调用格式如下:
int listen(SOCKET s, int backlog);
参数s标识一个本地已建立、尚未连接的套接字号,服务器愿意从它上面接收请求。backlog表示请求连接队列的最大长度,用于限制排队请求的个数,目前允许的最大值为5。如果没有错误发生,listen()返回0。否则它返回SOCKET_ERROR。
listen()在执行调用过程中可为没有调用过bind()的套接字s完成所必须的连接,并建立长度为backlog的请求连接队列。
调用listen()是服务器接收一个连接请求的四个步骤中的第三步。它在调用socket()分配一个流套接字,且调用bind()给s赋于一个名字之后调用,而且一定要在accept()之前调用。
(5) 数据传输──send()与recv()
当一个连接建立以后,就可以传输数据了。常用的系统调用有send()和recv()。
send()调用用于在参数s指定的已连接的数据报或流套接字上发送输出数据,格式如下: int send(SOCKET s, const char FAR *buf, int len, int flags); 参数s为已连接的本地套接字描述符。buf 指向存有发送数据的缓冲区的指针,其长度由len 指定。flags 指定传输控制方式,如是否发送带外数据等。如果没有错误发生,send()返回总共发送的字节数。否则它返回SOCKET_ERROR。
recv()调用用于在参数s指定的已连接的数据报或流套接字上接收输入数据,格式如下:
计算机网络协议仿真实验
int recv(SOCKET s, char FAR *buf, int len, int flags); 参数s 为已连接的套接字描述符。buf指向接收输入数据缓冲区的指针,其长度由len 指定。flags 指定传输控制方式,如是否接收带外数据等。如果没有错误发生,recv()返回总共接收的字节数。如果连接被关闭,返回0。否则它返回SOCKET_ERROR。
(6) 输入/输出多路复用──select()
select()调用用来检测一个或多个套接字的状态。对每一个套接字来说,这个调用可以请求读、写或错误状态方面的信息。请求给定状态的套接字集合由一个fd_set结构指示。在返回时,此结构被更新,以反映那些满足特定条件的套接字的子集,同时, select()调用返回满足条件的套接字的数目,其调用格式如下:
int select(int nfds, fd_set FAR * readfds, fd_set FAR * writefds, fd_set FAR * exceptfds, const struct timeval FAR * timeout);
参数nfds指明被检查的套接字描述符的值域,此变量一般被忽略。
参数readfds指向要做读检测的套接字描述符集合的指针,调用者希望从中读取数据。参数writefds 指向要做写检测的套接字描述符集合的指针。exceptfds指向要检测是否出错的套接字描述符集合的指针。timeout指向select()函数等待的最大时间,如果设为NULL则为阻塞操作。select()返回包含在fd_set结构中已准备好的套接字描述符的总数目,或者是发生错误则返回SOCKET_ERROR。
(7) 关闭套接字──closesocket()
closesocket()关闭套接字s,并释放分配给该套接字的资源;如果s涉及一个打开的TCP连接,则该连接被释放。closesocket()的调用格式如下:
BOOL closesocket(SOCKET s);
参数s待关闭的套接字描述符。如果没有错误发生,closesocket()返回0。否则返回值SOCKET_ERROR。
2、用于无连接协议(如UDP)的SOCKET系统调用流程框图:
计算机网络协议仿真实验
服务员 Socket() 客户 Socket() Bind() recvfrom() bind() 等待来自客户的数据 数据(请数据处理 sendto() 数据(回sendto() recvfrom() 3、面向连接协议(如TCP)的SOCKET系统调用流程框图:
计算机网络协议仿真实验
Socket() 服务员 Bind() Listen() 客户 Socket() accept() 等待来自客户的连接请求 建立连接 connect() 数据(请求) recv() send() 数据处理 数据(回答) send() recv()
4、其他原理请参考教材: 第四章 TCP和UDP协议
【实验步骤】
练习一:使用UDP协议的无连接客户-服务员程序设计。
根据实验原理中介绍的内容,设计一个无连接的客户-服务员系统,实现二者之间的数据传递。下面是一个简单的UDP客户-服务员程序的实例,作为参考。
说明:下述服务员程序保存在服务器端,可以直接从服务器拷贝,并稍作修改(如服务员IP地址)后在本地进行编译连接并运行。
数据采集器的红色按钮要求按出来,使监控机捕获到局域网的数据。 #include
#define SERV_UDP_PORT 6000 /*服务员进程端口号,视具体情况而定*/
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#define SERV_HOST_ADDR \服务员地址,视具体情况而定*/ /* 宏定义用来打印错误消息*/ #define PRINTERROR(s) \\
fprintf(stderr,\
//////////////////////////////////////////////////////////// //数据报通信的服务员端子程序 //
////////////////////////////////////////////////////////////
void DatagramServer(short nPort) {
SOCKET theSocket;
/*创建一个数据报类型的socket*/
theSocket = socket(AF_INET, // 地址族 SOCK_DGRAM, // socket类型 IPPROTO_UDP);// 协议类型:UDP
/*错误处理*/
if (theSocket == INVALID_SOCKET) {
PRINTERROR(\ return; }
/*填写服务员地址结构*/
SOCKADDR_IN saServer;
saServer.sin_family = AF_INET;
saServer.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 由WinSock指定地址 saServer.sin_port = htons(nPort); // 服务员进程端口号 /* 将服务员地址与已创建的socket绑定*/
int nRet;
nRet = bind(theSocket,
// Socket 描述符