范文一:基于tcp的LABVIEW课程设计
虚拟仪器开发与实践 课程设计
题目名称:基于 LABVIEW 的 TCP/IP通讯设计
学生专业:
学生姓名:贾科琼
目录
1 设计背景 ..................................................................................................... 1
2 虚拟仪器概述 ............................................................................................. 1 2.1虚拟仪器概念 ....................................................................................................... 1 2.2虚拟仪器的优势 ................................................................................................... 2 2.3虚拟仪器的构成 ................................................................................................... 2
2.4虚拟仪器开发软件 ............................................................................................... 3
3 LabVIEW 软件的概述 ............................................................................... 4 3.1 LabVIEW编辑界面 . ............................................................................................. 4 3.2 LabVIEW的特点 . ................................................................................................. 5
3.3 LabVIEW的应用领域 . ......................................................................................... 6
4 LABVIEW 的 TCP/IPD 通讯设计 . .......................................................... 6 4.1 TCP/IP概述 .......................................................................................................... 6 4.2 LabVIEW中的 TCP 通讯总流程图 .................................................................... 7 4.3 LabVIEW中的 TCP 功能函数 ............................................................................ 8
4.4 LabVIEW中的 TCP 通讯程序图 ...................................................................... 13
5 软件调试 ................................................................................................... 15 设计心得 ....................................................................................................... 19 参考文献 ....................................................................................................... 20
1 设计背景
随着电子技术,计算机技术和数字信号处理技术的飞速发展,以及这些技术在 测量领域中的广泛应用,仪器技术领域发生了巨大的变化。从最初的模拟仪器到现 在的数字化仪器,嵌入式仪器以及智能仪器,新的测试理论,测试方法不断的应用 于实践,仪器技术领域的各种创新积累使现代测量仪器的性能发生了质的飞跃,从 而使仪器的概念和形式发生了巨大的变化。
测量仪器发展至今,大体经历了四代历程,即模拟仪器、分立元件式仪器、数 字化仪器和智能仪器。由于微电子技术、计算机技术、通信技术、网络技术的高度 发展及其在电子测量技术与仪器上的应用,新的测试理论、新的测试方法、新的测 试领域以及新的仪器结构不断出现,在许多方面已经突破了传统仪器的概念,电子 测量仪器的功能和作用已经发生了质的变化,其中计算机处于核心地位,计算机软 件技术和测试系统更紧密地结合成一个有机整体,导致仪器的结构、概念和设计观 点等也发生了突破性的变化。在这种背景下,美国国家仪器公司在 20世纪 80年代 最早提出虚拟仪的概念,同时推出了用于虚拟仪器开发的工程软件包 LabVIEW 。 NI 公司宣称“ The Software is the Instrument” ,即“软件就是仪器” 。
在这里, 计算机是虚拟仪器的核心设备, 该仪器的功能是通过软件仿真实现的。 它将传统仪器由硬件电路实现的数据分析处理与显示功能,改由功能强大的计算机 来执行,所以计算机是其核心;当计算机与适当的 I/O接口设备配置完毕,虚拟仪 器的硬件平台就被确定, 此后软件就成为仪器的关键部分,这也是“软件就是仪器” 之说的来由。这意味着只要按照测量原理,采用适当的信号分析技术与处理技术, 编制某种测量功能的软件就可构成该种功能的测量仪器。
2. 虚拟仪器概述
2.1虚拟仪器概念
虚拟仪器技就是利用高性能的模块化硬件, 结合高效灵活的软件来完成各种测 试、测量和自动化的应用。自 1986年问世以来, 世界各国的工程师和科学家们都已 将 NI LabVIEW 图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节, 从而改善了产品质量、
缩短了产品投放市场的时间,并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪 器环境与现实世界的信号相连,分析数据以获取实用信息,共享信息成果,有助于 在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。
2.2虚拟仪器的优势
(1)性能高。虚拟仪器技术是在 PC 技术的基础上发展起来的,所以完全
(2)扩展性强。 NI 的软硬件工具使得我们不再受限于当前的技术中。这得益于 NI 软件的灵活性,只需更新计算机或测量硬件,就能以最少的硬件投资和极少的、甚 至无需软件上的升级即可改进整个系统。在利用最新科技的时候,我们可以把它们 集成到现有的测量设备,最终以较少的成本加速产品上市的时间。
(3)节约时间。在驱动和应用两个层面上, NI 高效的软件构架能与计算机、仪器 仪表和通讯方面的最新技术结合在一起。 NI 设计这一软件构架的初衷就是为了方便 用户的操作,同时还提供了灵活性和强大的功能,使我们轻松地配置、创建、发布、 维护和修改高性能、低成本的测量和控制解决方案。
(4)无缝集成。 虚拟仪器技术从本质上说是一个集成的软硬件概念。随着产品在功 能上不断地趋于复杂, 工程师们通常需要集成多个测量设备来满足完整的测试需求, 而连接和集成这些不同设备总是要耗费大量的时间。 NI 的虚拟仪器软件平台为所有 的 I/O设备提供了标准的接口,帮助我们轻松地将多个测量设备集成到单个系统, 减少了任务的复杂性。
2.3虚拟仪器的构成
2.3.1 虚拟仪器系统的构成
虚拟仪器由硬件设备与接口、设备驱动软件和虚拟仪器面板组成。其中,硬件 设备与接口可以是各种以 PC 为基础的内置功能插卡、 通用接口总线接口卡、 串行口、 VXI 总线仪器接口等设备,或者是其它各种可程控的外置测试设备,设备驱动软件
是直接控制各种硬件接口的驱动程序,虚拟仪器通过底层设备驱动软件与真实的仪 器系统进行通讯,并以虚拟仪器面板的形式在计算机屏幕上显示与真实仪器面板操 作元素相对应的各种控件。用户用鼠标操作虚拟仪器的面板就如同操作真实仪器一 样真实与方便。
2.3.2虚拟仪器系统的硬件构成
虚拟仪器的硬件系统一般分为计算机硬件平台和测控功能硬件。计算机硬件平 台可以是各种类型的计算机,如台式计算机、便携式计算机、工作站、嵌入式计算 机等。它管理着虚拟仪器的软件资源,是虚拟仪器的硬件基础。因此,计算机技术 在显示、存储能力、处理器性能、网络、总线标准等方面的发展,导致了虚拟仪器 系统的快速发展。
2.3.3虚拟仪器系统的软件构成
测试软件是虚拟仪器的主心骨。 NI 公司在提出虚拟仪器概念并推出第一批实用 成果时,就用软件就是仪器来表达虚拟仪器的特征,强调软件在虚拟仪器中的重要 位置。 NI 公司从一开始就推出丰富而又简洁的虚拟仪器开发软件。使用者可以根据 不同的测试任务,在虚拟仪器开发软件的提示下编制不同的测试软件,来实现当代 科学技术复杂的测试任务。在虚拟仪器系统中用灵活强大的计算机软件代替传统仪 器的某些硬件,特别是系统中应用计算机直接参与测试信号的产生和测量特性的分 析,使仪器中的一些硬件甚至整个仪器从系统中消失,而由计算机的软硬件资源来 完成它们的功能。虚拟仪器测试系统的软件主要分为以下四部分。
2.4虚拟仪器开发软件
虚拟应用软件开发环境是设计虚拟仪器所必需的软件工具。 应用软件开发环境 的选择,是以开发环境人员的喜好不同而不同,但最终都必须提供给用户一个界面 友好、功能强大的应用程序。软件在虚拟仪器中处于重要的地位,他担负着对数据 进行分析处理的任务,如数字滤波、频谱变换等。在很大的程度上,虚拟仪器能否 运行成功,就取决于软件。因此美国 NI 公司提出了“软件就是仪器”的口号。 目前已有多种虚拟仪器的软件开发工具,主要分为以下两类:
(1) 传统的文本式编辑方法, 如 C 、 VisualC++、 Visual Basic 、 LabWindows/CVI
等。
(2)图形化编辑方法,如 NI 公司的 LabVIEW 软件, HP 公司的 VEE 等。使用图 形化软件编程的优势是软件开发周期短,编程容易,特别适合于不具有专业编程水 平的工程技术人员。下面会介绍一下 LabVIEW 软件的具体概述。
3 LabVIEW软件的概述
LabVIEW 是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统文本 编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序, 而 LabVIEW 则采用数据流 编程方式,程序框图中节点之间的数据流向决定了 VI 及函数的执行顺序。 VI 指虚 拟仪器,是 LabVIEW 的程序模块。
3.1 LabVIEW编辑界面
Labview 编程环境主要由启动窗口、控件选板、函数选板、工具选板、菜单栏、 工具栏、项目浏览器窗口构成。
如图 3.1为 LabVIEW 的启动界面
图 3-1 LabVIEW的启动界面
如图 3.2为 LabVIEW 软件的前面板和编辑面板以及各种函数结构
图 3-2 LabVIEW前面板和编辑面板
3.2 LabVIEW的特点
(1) LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench)是一 种图形化的编程语言的开发环境, 它广泛地被工业界、 学术界和研究实验室所接受, 视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。 LabVIEW 集成了与满足 GPIB、 VXI 、 RS-232和 RS-485 协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用 TCP/IP、 ActiveX 等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。利用它 可以方便地建立自己的虚拟仪器, 其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。 (2)图形化的程序语言,又称为
(3)它主要的方便就是,一个硬件的情况下,可以通过改变软件,就可以实现不 同的仪器仪表的功能,非常方便,是相当于软件即硬件 ! 利用 LabVIEW,可产生独 立运行的可执行文件, 它是一个真正的 32位 /64位编译器。 像许多重要的软件一样, LabVIEW 提供了 Windows 、 UNIX 、 Linux 、 Macintosh 的多种版本。
3.3 LabVIEW的应用领域
(1) LabVIEW 是一种图形化的编程语言的开发环境,它广泛地被工业界、学术界和 研究实验室所接受,视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。 LabVIEW 集成了与 满足 GPIB、 VXI 、 RS-232和 RS-485 协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它 还内置了便于应用 TCP/IP、 ActiveX 等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵 活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器,其图形化的界面使得编程及使 用过程都生动有趣。
(2)图形化的程序语言,又称为
(3)它主要的方便就是,一个硬件的情况下,可以通过改变软件,就可以实现不 同的仪器仪表的功能,非常方便,是相当于软件即硬件 ! 利用 LabVIEW,可产生独 立运行的可执行文件, 它是一个真正的 32位 /64位编译器。 像许多重要的软件一样, LabVIEW 提供了 Windows 、 UNIX 、 Linux 、 Macintosh 的多种版本。
4 LABVIEW 的 TCP/IPD 通讯设计
4.1 TCP/IP概述
Internet 中使用最为广泛的网络协议为 TCP/IP协议集。
TCP 是 TCP/IP协议集中的隶属于传输层的传输控制协议。 IP 是 Internet 网络 中隶属于网络层的基础协议,由 IP 控制传输协议的协议单元称为 IP 数据。 IP 数据 中含有发送或接收方的 IP 地址。 IP 提供可靠的、无连接的、具有时间限制的自动 重试机制的数据投递服务,构成了 Internet 网络数据传输的基础。 TCP 以此为基础 增加了连接管理和确认重发等机制,向更高层的应用程序提供面包连接的、可靠的 传输服务。 TCP/IP协议族共分为四层:链路层、网络层、传输层和应用层。 TCP/IP协议的传输层,包括 TCP 、 UDP 协议,可以被 LabVIEW 直接应用。
TCP/IP通常被认为四层协议系统
(1)链路层:通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡
(2)网络层:处理分组在网络中的活动,例如分组的选路 (IP、 ICMP 和 IGMP)
(3)运输层:主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信 (TCP和 UDP)
(4)应用层:Telnet 远程登录, FTP 文件传输协议, SMTP 简单邮件传输协议, SNMP 简单网络管理协议。构造互联网最简单的办法就是把两个或多个网络通过路由器进 行连接。路由器的好处是为不同类型的物理网络提供连接。
如图 4-1为 TCP/IP分层结构:
图 4-1 TCP/IP分层结构
4.2 LabVIEW中的 TCP 通讯总流程图
服务器程序和客户端程序可以在两台联网的计算机上运行,当然也可以同时在 一台计算机上运行,本次课程设计实现的就是在一台计算机上同时运行的情况。另 外,在运行的时候必须先启动服务器,待服务器初始化完成,在运行客户机,如图 为 TCP 通讯总流程图:
图 4-2 TCP通讯总流程图
4.3 LabVIEW中的 TCP 功能函数
在 Labview 中可以利用 TCP 进行网络通信,并且, Labview 对 TCP 的编程进行了 高度集 成,用户通过简单的编程就可以在 Labview 中实现网络通信。
3.3.1 TCP侦听
该函数的功能是创建一个侦听器并在指定端口等待 TCP 连接的请求。该函数节 点只能在作为服务器的主机上使用。 开始侦听某个指定端口时, 不能再使用其他 TCP 侦听 VI 侦听该窗口。
图 4-3 TCP侦听函数
图 4-4 TCP侦听函数端口界面
网络地址:指定侦听的网络地址。如不指定网络地址, LabVIEW 将侦听所有的网络 地址。通过字符串至 IP 地址转换函数可获取当前计算机的 IP 网络地址。
端口:是要侦听连接的端口号。
连接 ID :是唯一标识 TCP 连接的网络连接引用句柄,该连接句柄用于在以后的 VI 调用中引用连接。
3.3.3打开 TCP 连接
该函数的功能是用指定的计算机名称和远程端口或服务名称来打开一个 TCP 连 接。该节点只能在作为客户机的主机上使用。该函数节点主要接线端定义如下:
图 4-5打开 TCP连接函数
9
图 4-6打开 TCP连接函数端口
地址:是要与其建立连接的地址。该地址可以为 IP 句点符号格式或主机名。 远程端口或服务名称:可以接受数字或字符串输入,是要与其确立连接的端口或服 务的名称。
连接 ID :是唯一标识 TCP 连接的网络连接引用句柄,该连接句柄用于在以后的 VI 调用中引用连接。
3.3.4读取 TCP 数据
该函数从指定的 TCP 连接中读取数据。该函数节点主要接线端定义如下:
图 4-7读取 TCP数据函数
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图 4-8读取 TCP数据函数端口
连接 ID :是唯一标识 TCP 连接的网络连接引用句柄。
读取的字节:是要读取的字节数。
连接 ID 输出:返回值与连接 ID 相同。
数据输出:包含从 TCP 连接读取的数据。
3.3.4写入 TCP 数据
该函数通过数据输入端口将数据写入到指定的 TCP 连接中。该函数节点主要接 线端定义如下:
图 4-9写入 TCP数据函数
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图 4-10写入 TCP数据函数端口
连接 ID :唯一标识 TCP 连接的网络连接引用句柄。
数据输入:包含要写入连接的数据。
连接 ID 输出:返回值与连接 ID 相同。
写入的字节:VI 写入连接的字节数。
3.3.5关闭 TCP 连接
该函数的功能是关闭指定的 TCP 连接。该函数节点主要接线端定义如下:
图 4-11关闭 TCP数据函数
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图 4-12关闭 TCP数据函数端口
连接 ID :是唯一标识要关闭的网络连接的网络句柄。
中止:保留以便今后使用。
连接 ID 输出:其值值与连接 ID 相同。不要将该输出端与其它 TCP 函数相连。 4.4 LabVIEW中的 TCP 通讯程序图
4.4.1如图为 TCP 服务器的完整流程框图 :
图 4-13 TCP 服务器程序框图
如图为 TCP 服务器的完整流程框图前面板:
13
图 4-14 TCP服务器前面板 4.4.2如图为 TCP 客户端的完整流程框图:
图 4-15 TCP客户端程序框图 如图为 TCP 客户端的完整流程框图:
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15
图 4-16 TCP客户端前面板
5 软件调试
(1) 当客户端 ip 地址刚好为服务器的 ip 地址, 且客户端端口刚好与服务器相对应 时,这时“ TCP 服务器”在运行, TCP 客户端也在运行同时接收到服务器的数据,如 下图所示,图 5-1显示的为服务器发出矩形波,打开客户端同时客户端接收到矩形 波,通过调节频率、相位以及幅值来不断的改变波形的形状;
图 5-2显示的为服务器发出正弦波, 匹配端口与 ip 地址之后, 打开客户端同时 客户端接收到矩形波,通过调节频率和相位以及幅值来不断的改变波形的形状;
图 5-3显示的为服务器发出三角波, 匹配端口与 ip 地址之后, 打开客户端同时 客户端接收到三角波,通过调节频率和相位以及幅值来不断的改变波形的形状;
图 5-1矩形波
图 5-2正弦波
图 5-3三角波
(2)客户端 ip 地址为服务器的 ip 地址,当“端口”不对应时,即使“ TCP 服务器” 在运行, TCP 客户端也接收不到任何的数据,如图所示
16
图 5-4调试三角波
(3)因为必须先进行初始化服务器,待服务器完成初始化之后才启动客户端。 当“端口”对应时,此时 ip 地址也正确,如果对于客户端与服务器所执行的先后顺 序不相同,则此时客户端接收不到数据,与此同时也会报错,如图所示
图 5-5调试三角波
(4)在一台计算机上进行操作此通讯时,此时客户端中所对应的 ip 地址一定要为 服务器的 ip 地址完全相同,否则此时客户端接收不到数据,与此同时也会报错,如 图 5-6所示
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图 5-6调试三角波
(5)当“端口”对应时,即 “ TCP 服务器”停止运行,“ TCP 客户端”也不可以 运行。会报错,如图 5-7所示
图 5-7调试波
18
设计心得
这次 LabVIEW 课程设计历时一周的时间,在加上之前的实验课,时间汇总起来 熟悉这个软件有了将近半个月的时间,经过这些天的上机课,虽然最终课设任务基 本上达到老师的要求,但我对这次课程设计的收获却不是很满意。
刚开始上课接触这个软件时,听老师讲的津津有味,感觉这个 LabVIEW 应该会 很有趣, 我个人比较喜欢单片机这类的小型 嵌入式的东西, 因为这些东西在一定程 度上能给自己带来一定的精神上的乐趣,因此前面刚开始上机接触此软件时,我甚 至有点兴奋的小情绪。但随着实验的一步一步走的过程中,我却发现 LabVIEW 这门 课可能并没有我想象的那么好玩,或者说成我在做实验的过程中没有得到一些小小 的成就也罢,几天后开始渐渐失去新鲜感,亦可以说只是为完成任务而在那花费时 间。
在忙忙碌碌几天之后我抬头看看周围,和我一样混日子的人比比皆是,我突然 觉得我不能再把时间给耽搁下去了,与其被动的“挨打” ,倒不如主动地去请教,多 学点东西,以后就少问点别人,少给自己带来带你麻烦,于是开始看文档,看教程, 开始从最简单的建工程开始一步一步 的来学习,不懂就问度娘、 CSDN, 在网上找些 解决问题的办法。最终经历了最后几天的努力,加上参考一些文档,最终做出来的 这个课程设计还将就着能看。
对于这次的动手课程设计实践,我总结了一些自己的一些经验同时也学到了很 多之前所未学到过的东西, 通过这次课程设计我发现理论与现实差距还是有很大的, 单单学习书本上的知识是不够的,自己要更多的思考,多犯一些错误,才能走的更 远。
本次课设我意识到了实验的重要性,在硬件制作和软件调试的过程中,出现了 很多问题,最终都是通过实验的方法来解决的。总之,在学习的过程中,无论是对 于学习方法还是理论知识,我都有了新的认识,受益匪浅,这将激励我在今后再接 再厉,不断完善自己的理论知识,提高实践运作能力。
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参 考 文 献
[1]虚拟仪器设计基础教程,黄松岭 , 吴静编著,北京:清华大学出版社, 2008.10 [2]数据采集与仪器控制, 龙华伟, 顾永刚等编著, 北京:清华大学出版社, 2016.7 [3]LabVIEW 程序设计教程,江建军,刘继光编著 . ——北京:电子工业出版社, 2008.3
[4]基于 LabVIEW 和 TCP 的数据采集系统的开发及应用 , 张东、施奇峰、王云波 , 中冶京诚工程技术有限公司电气工程技术所 ;
[5]基于 TCP/IP以太网协议的 LabVIEW 和 CANoe 通信研究 , 梁伟、 王承惠、 赵建东, 2011航空试验测试技术学术交流会论文集, 2010年
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范文二:拜访客户的流程设计
拜访客户的流程设计
一、打招呼:
在客户(他)未开口之前,以亲切的音调向客户(他)打招呼问候,如:“ 王经理,早上好! ”
二、自我介绍:
秉明公司名称及自己姓名并将名片双手递上,在与(他)交换名片后,对客户拨空见自己表达谢意; 如:“ 这是我的名片,谢谢您能抽出时间让我见到您! ”
三、破冰:
营造一个好的气氛,以拉近彼此之间的距离,缓和客户对陌生人来访的紧张情绪;如:“ 王经理,我是 您部门的张工介绍来的,听他说,你是一个很随和的领导 ” 。
四、开场白的结构:
1、提出议程; 2、陈述议程对客户的价值; 3、时间约定; 4、询问是否接受;
如:“ 王经理,今天我是专门来向您了解你们公司对**产品的一些需求情况,通过知道你们明确的计 划和需求后,我可以为你们提供更方便的服务,我们谈的时间大约只需要五分钟,您看可以吗 ” ?
五、巧妙运用询问术,让客户说说说:
1、设计好问题漏斗;
通过询问客户来达到探寻客户需求的真正目的,这是营销人员最基本的销售技巧,在询问客户时,问 题面要采用由宽到窄的方式逐渐进行深度探寻。
如:“ 王经理,您能不能介绍一下贵公司今年总体的商品销售趋势和情况? ” 、 “ 贵公司在哪些方面有重 点需求? ” 、 “ 贵公司对**产品的需求情况,您能介绍一下吗? ”
2、结合运用扩大询问法和限定询问法;
采用扩大询问法,可以让客户自由地发挥,让他多说,让我们知道更多的东西,而采用限定询问法, 则让客户始终不远离会谈的主题,限定客户回答问题的方向,在询问客户时,营销人员经常会犯的毛病就 是 “ 封闭话题 ” 。
如:“ 王经理,贵公司的产品需求计划是如何报审的呢? ” 这就是一个扩大式的询问法;如:“ 王经理, 像我们提交的一些供货计划, 是需要通过您的审批后才能在下面的部门去落实吗? ” 这是一个典型的限定询 问法; 而营销人员千万不要采用封闭话题式的询问法, 来代替客户作答, 以造成对话的中止, 如:“ 王经理, 你们每个月销售**产品大概是六万元,对吧? ”
3、对客户谈到的要点进行总结并确认;
根据会谈过程中,你所记下的重点,对客户所谈到的内容进行简单总结,确保清楚、完整,并得到客 户一致同意;
如:“ 王经理,今天我跟你约定的时间已经到了,今天很高兴从您这里听到了这么多宝贵的信息,真的 很感谢您!您今天所谈到的内容一是关于 …… 二是关于 …… 三是关于 …… ,是这些,对吗? ”
六、结束拜访时,约定下次拜访内容和时间:
在结束初次拜访时,营销人员应该再次确认一下本次来访的主要目的是否达到,然后向客户叙述下次 拜访的目的、约定下次拜访的时间。
如:“ 王经理, 今天很感谢您用这么长的时间给我提供了这么多宝贵的信息, 根据你今天所谈到的内容, 我将回去好好的做一个供货计划方案,然后再来向您汇报,您看我是下周二上午将方案带过来让您审阅, 您看可以吗? ”
范文三:基于tcp的协议
篇一:基于TCP协议的网络程序
基于TCP协议的网络程序 下图是基于TCP协议的客户端
/服务器程序的一般流程:
图1.1 TCP协议通讯流程
建立链接的过程:
图1.2 建立连接的过程
服务器调用socket()、bind()、listen()完成初始
化后,调用accept()阻塞等待,处于监听端口的状态,客户端调用 socket()初始化后,调用
connect()发出SYN段并阻塞等待服务器应答,服务器应答一个SYN-ACK段,客户端收到后从 connect()返回,同时应答一个ACK段,服务器收到后从accept()返回。
数据传输的过程:
建立连接后,TCP 协议提供全双工的通信服务,但是一般的客户端/服务器程序的流程是由客户端主动发起请求,服务器被动处理请求,一问一答的方式。因此,服务器从 accept()返回后立刻调用read(),读socket就像读管道一样,
1
如果没有数据到达就阻塞等待,这时客户端调用write()发送请求给服务 器,服务器收到后从read()返回,对客户端的请求进行处理,在此期间客户端调用read()阻塞等待服务器的应答,服务器调用write()将处理结 果发回给客户端,再次调用read()阻塞等待下一条请求,客户端收到后从read()返回,发送下一条请求,如此循环下去。
关闭链接的过程:
图1.3 关闭连接的过程
如果客户端没有更多的请求了,就调用close()关闭连接,就像写端关闭的管道一样,服务器的read()返回0,这样服务器就知道客户端关闭了 连接,也调用close()关闭连接。注意,任何一方调用close()后,连接的两个传输方向都关闭,不能再发送数据了。如果一方调用 shutdown()则连接处于半关闭状态,仍可接收对方发来的数据。
在学习socket API时要注意应用程序和TCP协议层是如何交互的: *应用程序调用某个socket函数时TCP协议层完成什么动作,比如调用connect()会发出SYN段 *应用程序如何
知道TCP协议层的状态变化,比如从某个阻塞的socket函数返回就表明TCP协议收到了某些段,再比如read()返回0就表明收到了FIN段
先看一下需要用到的函数
2
1 NAME
2 socket - create an endpoint for communication 3
4 SYNOPSIS
5
6
7 #include <sys/types.h /* See NOTES */ #include <sys/socket.h
8
9
1 int socket(int domain, int type, int protocol);
0 DESCRIPTION
1 socket() creates an endpoint for communication a1 nd
returns a descriptor. socket()打开一个网络通讯端口,如果成
功的话,就像open()一样返回一个文件描述符,应用程序可
以像读写文件一样用 read/write在网络上收发数据,如果
socket()调用出错则返回-1。对于IPv4,family参数指定为
AF_INET。对于TCP协 议,type参数指定为
SOCK_STREAM,表示面向流的传输协议。如果是UDP
协议,则type参数指定为SOCK_DGRAM,表示面向数据
报的 传输协议。protocol参数的介绍从略,指定为0即可。
1
2 NAME bind - bind a name to a socket
3
3
4
5
6 SYNOPSIS #include <sys/types.h /* See NOTES */
#include <sys/socket.h
7
8
9 int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,
socklen_t addrlen);
服务器程序所监听的网络地址和端口号通常是固定不变的,客户端程序得知服务器程序的地址和端口号后就可以向服务器发起连接,因此服务器需要调用bind绑定一个固定的网络地址和端口号。bind()成功返回0,失败返回-1。
bind() 的作用是将参数sockfd和myaddr绑定在一起,使sockfd这个用于网络通讯的文件描述符监听myaddr所描述的地址和端口号。前面讲 过,struct sockaddr *是一个通用指针类型,myaddr参数实际上可以接受多种协议的sockaddr结构体,而它们的长度各不相同,所以需要第三个参数addrlen指定 结构体的长度。我们的程序中对myaddr参数是这样初始化的:
1 bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
= AF_INET;
4
= htonl(INADDR_ANY); 2 servaddr.sin_family 3 servaddr.sin_addr.s_addr
4 servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
首先将整个结构体清零,然后设置地址类型为AF_INET,
网络地址为INADDR_ANY,这个宏表示本地的任意IP地
址,因为服务器可能有多个网卡, 每个网卡也可能绑定多
个IP地址,这样设置可以在所有的IP地址上监听,直到与
某个客户端建立了连接时才确定下来到底用哪个IP地址,
端口号为 SERV_PORT,我们定义为8000。
1
2 NAME listen - listen for connections on a socket3
4
5
6 SYNOPSIS #include <sys/types.h /* See NOTES */
#include <sys/socket.h
7
8 int listen(int sockfd, int backlog);
典型的服务器程序可以同时服务于多个客户端,当有客户
端发起连接时,服务器调用的accept()返回并接受这个连接,
如果有大量的客户端发起连接而服务 器来不及处理,尚未
accept的客户端就处于连接等待状态,listen()声明sockfd处
于监听状态,并且最多允许有backlog个客户端处于 连接待
5
状态,如果接收到更多的连接请求就忽略。listen()成功返回0,失败返回-1。
1
2 SYNOPSIS #include <sys/types.h /* See NO
3 TES
4 */ #include <sys/socket.h
5
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t
*addrlen); 三方握手完成后,服务器调用accept()接受连接,如果服务器调用accept()时还没有客户端的连接请求,就阻塞等待直到有客户端连接上来。 cliaddr是一个传出参数,accept()返回时传出客户端的地址和端口号。addrlen参数是一个传入传出参数(value-result argument),传入的是调用者提供的缓冲区cliaddr的长度以避免缓冲区溢出问题,传出的是客户端地址结构体的实际长度(有可能没有占满调用者 提供的缓冲区)。如果给cliaddr参数传NULL,表示不关心客户端的地址。
服务器使这样子的:
1
2
3
4
6
5
6
7
8 while (1) { cliaddr_len = sizeof(cliaddr); connfd =
accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr,
&cliaddr_len); n = read(connfd, buf,
MAXLINE); ...... close(connfd); } 整个是一个while死循环,每次循环处理一个客户端连接。由于cliaddr_len是传入传出参数,每次调用accept()之前应该重新赋初值。 accept()的参数listenfd是先前的监听文件描述符,而accept()的返回值是另外一个文件描述符connfd,之后与客户端之间就通过 这个connfd通讯,最后关闭connfd断开连接,而不关闭listenfd,再次回到循环开头listenfd仍然用作accept的参数。 accept()成功返回一个文件描述符,出错返回-1。
TCP网络程序:
server.c的作用是从客户端读字符,然后将每个字符转换为大写并回送给客户端。 /*server.c*/
1 #include <stdio.h
篇二:基于 TCP 协议的即时通信软件的设计与实现
JISHOU UNIVERSITY
专业课课程论文
题 目: 基于 TCP 协议的即时通信软件的设计
7
作 者: 学号: 所属学院:
专业年级: 总 评 分: 完成时间:
与实现信息科学与工程学院
吉首大学信息科学与工程学院
基于 TCP 协议的即时通信软件的设计与实现
(吉首大学信息科学与工程学院,湖南 吉首 416000)
摘 要
即时通信,由于其具有实时性、跨平台性、成本低、效率高等优点而受到广泛的使用。设计并实现一个能够处理多用户进行实时、安全的即时通信系统具有较强的现实意义。即时通信的底层通信是通过SOCKET 套接字接口实现的。当前的主流UNIX 系统和微软的WINDOWS 系统都在内核提供了对SOCKET 字接口的支持。使用这个统一的接口,可以编写一个可移植的TCP/IP 通信程序。使信息能够在INTERNET 上可靠的传输。
本文设计并实现了基于局域网内的简单即时通信系统,系统采用C/S 模式,底层通信通过SOCKET 套接字接口实现,服务器负责客户端的登录验证,好友信息的保存和心跳报文的发送。客户端采用P2P 方式实现消息传递,并能实现文件的传输。本文首先讨论了同步套接字,异步套接字,多线程并发执行任务等;然后阐述了客户端、服务器如何使用XML 序列化的消息进行通信。
8
关键词:即时通信;文件传输;套接字;TCP 协议
The Design and Implementation of Simple Instant Message Software Based on TCP Protocol Abstract
Yi Zhen kai
(College of Information Science and Engineering,Jishou University,Jishou,Hunan 416000)
Abstract
Instant messages have several advantages such as real-time, cross-platform, cheapand efficient. To design a Multi-user IM (instant message) architecture is very important in both theory and realism. Instant message based on TCP/IP protocol that is realized by socket interface. Almost all UNIX operation systems and Microsoft's windows operation systems provide support of socket in the kernel. Using the uniform interface, we can develop a portable program of TCP/IP, which help us transfer information in Internet safely and credibly.
The system uses the client/server(C/S) mode. The server takes the responsibility of the login message of client, the saving of friend message and Message heartbeat. The transmission of the basic messages of the customer end will be designed on P2P architecture. This thesis explains how
9
the client and server communicate via serializing XML
message.
Key words: Instant Message; File Transfer; Socket; TCP
protocol
目录
第一章 引
言 ......................................................................................................................... 1
1.1 课题背
景 ........................................................................................................................... 1
1.2 国内外研究现
状 ............................................................................................................... 1
1.2.1国外研究现
状 .............................................................................................................. 1
1.2.2 国内研究现
状 ............................................................................................................. 2
1.3课题研究的意
义 .................................................................................................
10
............... 2
1.4 课题的研究方
法 ............................................................................................................... 2
第二章 相关技术介
绍 ............................................................................................................. 3
2.1 TCP 协
议 ........................................................................................................................... 3
2.1.1 TCP/IP 网络协
议 ......................................................................................................... 3
2.1.2 TCP——传输控制协
议 ................................................................................................ 3
2.2套接
字 ................................................................................................................................ 3
2.3
流 ........................................................................................................................................ 4
11
2.3.1 流的基本概
念 ............................................................................................................. 4
2.3.2 .NET 中的
流................................................................................................................. 4
2.4同步、异步、阻塞和非阻
塞 ............................................................................................ 4
2.5C/S 模
型 ............................................................................................................................. 5
2.6即时通信协
议 .................................................................................................................... 5
第三章 系统总体设
计 ............................................................................................................. 7
3.1需求分
析 ............................................................................................................................ 7
3.2系统基本架
构 .................................................................................................
12
................... 7
3.3功能模块设
计 .................................................................................................................... 7
3.4逻辑
图 ................................................................................................................................ 9
3.5数据库设
计 ........................................................................................................................ 9
3.5.1实体关系
图 .................................................................................................................. 9
第四章 系统实
现 ................................................................................................................... 11
4.1使用 XML 定义的即时通信协
议 .................................................................................... 11
4.1.1信息结构
MESSAGE.CS&UMESSAGE.CS ....................................
................................ 11
4.1.2数据结构
13
FriendStruct ............................................................................................... 12
4.2数据库连接
类 .................................................................................................................. 14
4.3服务器
端 .......................................................................................................................... 15
4.3.1同步套接字网络监
听 ................................................................................................ 15
4.3.2多线
程 ........................................................................................................................ 17
4.3.3计时
器 ........................................................................................................................ 17
4.4.1同步套接字客户
端 .................................................................................................... 18
4.4.2采用异步套接字的文件传
输 .................................................................................... 21
14
结
论 .................................................................................................
...................................... 24
参考文
献 .................................................................................................
................................ 24
篇三:基于TCP的服务器客户端编程
西北师范大学计算机科学与工程学院
学生实验报告
学号日期 :
相关热词搜索:协议 tcp tcp ip协议 tcp协议详解
15
范文四:tcp协议的作用
篇一:TCP IP和OSI模型分别分为几层,每层主要作用以及包括的主要协议
TCP/IP协议分为4层
1. 网络接口层:对实际的网络媒体的管理,定义如何使用实际
网络(如Ethernet、Serial Line等)来传送数据。
主要协议:IP(Internet Protocol)协议
3. 传输层:提供了节点间的数据传送服务,如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等,TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据,并且确定数据已被送达并接收。
主要协议:传输控制协议TCP(Transmission Control
Protocol)和用户数据报协议UDP(User Datagram
protocol)。
4. 应用层:应用程序间沟通的层,如简单电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等。
主要协议:FTP、TELNET、DNS、SMTP、RIP、NFS、
1
HTTP。
OSI模型分为7层
1.物理层:以二进制数据形式在物理媒体上传输数据。
主要协议:EIA/TIA-232, EIA/TIA-499, V.35, V.24, RJ45,FDDI。
2.数据链路层:传输有地址的帧以及有错误检测功能。
主要协议:Frame Relay, HDLC, ATM, IEEE 802.5/802.2。
3.网络层:为数据包选择路由。
主要协议:IP,IPX,AppleTalk DDP。
4. 传输层:提供端对端的接口。
主要协议:TCP,UDP,SPX。
5.会话层:解除或建立与别的接点的联系。
主要协议:RPC,SQL,NFS, ASP。
6.表示层:数据的表示、压缩和加密
主要协议:TIFF,GIF,JPEG,,PICT,ASCII,MPEG,,MIDI。
7. 应用层:文件传输,电子邮件,文件服务,虚拟终端。主要协议:TELNET,FTP,HTTP,SNMP。
篇二:TCP协议
3.试编写一个基于TCP协议的客户端网络应用程序,将“I am a student, and my major is Computer science and
Technology”发送到服务器端(设服务器端IP地址为
2
202.101.65.25)。 #include <stdlib.h #include <Winsock2.h
#include <stdio.h void main() {
WORD wVersionRequested; WSADATA wsaData; int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 );
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 )
{
return; }
if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) {
WSACleanup( ); return; }
SOCKET
sockClient=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(202.101.65.25); addrSrv.sin_family=AF_INET;
addrSrv.sin_port=htons(6000);connect(sockClient,(const sockaddr*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));
char recvbuf[100];
recv(sockClient,recvbuf,strlen(recvbuf)+1,0);
3
printf(%s,recvbuf);
send(sockClient, I am a student, and my major is
Computer science and Technology ,strlen(I am a student,
and my major is Computer science and Technology )+1,0);
closesocket(sockClient);
WSACleanup();
system(PAUSE); }
篇三:实验四 TCP协议分析
实验四 TCP协议分析
一、实验目的
1、掌握TCP协议的报文形式; 2、掌握TCP连接的三次握手过程; 3、掌握TCP数据传输中编号与确认的过程;
二、实验原理概述
1、 TCP报文格式
2、TCP连接的建立
TCP连接通过称为三次握手的三条报文来建立的。第一条报文常被称为【SYN】分组。是没有数据的TCP报文段,首部中的SYN位设置为1,这个报文段里的序号可以设置成任何值,表示后续报文设定的起始编号。第二条报文是【SYN ACK】分组。如果服务器进程正在监听并接收到来的连接请求,它将以一个报文段进行相应,这个报文段的SYN位和ACK位都置为1。SYN ACK分组在确认收到SYN分组的同
4
时发出一个初始的数据流序号给客户端。第三条报文是【ACK】分组。客户端发送带有标志ACK的TCP报文段,而不是带SYN的报文段来完成三次握手的过程。这个报文段将确认服务器发送的SYN ACK分组,并检查TCP连接的两端是否正确打开合运行。整个同步的过程如图:
3、TCP连接的释放
当两端交换带有FIN标志的TCP报文段并且每一端都确认另一端发送的FIN包时,TCP连接将会释放。如图:
三、实验内容及步骤
1、启动Ethereal抓包软件。
2、点击捕获按钮开始捕获。然后打开IE浏览器,在浏览器地(来自:www.xLtKwj.coM 小 龙 文档网:tcp协议的作用)址栏中输入
,登录广东海洋大学网页。
3、点击停止捕获按钮,分析捕获到的数据包。
由于在进行HTTP访问时首先必须先建立TCP连接,从捕获的数据包明显可以看到TCP连接的三次握手过程,它们有[SYN], [SYN,ACK],[ACK],这就是TCP地三次握手。源主机先向目的主机发送SYN同步请求,再由目的主机收到后向源主机发送SYN+ACK同步确认请求,源主机收到后向目的主机发送ACK确认请求。
在捕获的数据中,查找用于建立TCP连接的三次握手报
5
文,填写下表。
在捕获的数据中,查找用于断开TCP连接的四次握手报文,填写下表。
4、分析其后的HTTP连接后的TCP包,观察其确认号、序列号、窗口大小的变化情况。
四、思考与问答
1、为什么说TCP是面向连接的协议, TCP 3次握手的工作过程是什么,安全不安全,
2、TCP数据包中的sequence号有什么作用,
3、使用TCP对实时话音数据的传输有没有什么问题,使用UDP在传送数据文件时会有什么问题, 答:
TCP延时比较大,因为其具有拥塞控制算法,对于实时性要求高的业务来说,有其必然的缺点。UDP没有拥塞控制,只能提供尽力而为的服务,所以会出现丢包现象,且不重传。所以不适合传准确性要求比较高的,不允许有错误的等数据文件
五、完成实验报告
相关热词搜索:协议 作用 tcp tcp协议的功能 udp协议的作用 tcp协议的功能是
6
范文五:基于tcp协议的客户机-服务器网络通信应用程序
篇一:基于TCP的服务器客户端程序设计
重庆交通大学信息科学与工程学院
课程设计实验报告
专 业:
学 号:
姓 名:
实验室(中心):
指 导 教 师 :
实验完成时间:年月
目录
一、实验设计题目
---------------------------------------------------------
------------2
二、实验目的
---------------------------------------------------------------------------2
三、实验设计要求
---------------------------------------------------------------------2
1
四、课程设计条件
---------------------------------------------------------------------2
五、实验设计分析
---------------------------------------------------------------------4
六、实验设计流程图
------------------------------------------------------------------9
七、结果分析
---------------------------------------------------------------------------13
八、实验心得体会
---------------------------------------------------------------------14
九、实验主要代码
---------------------------------------------------------------------15
一、实验设计题目
基于TCP的服务器/客户端程序设计
二、实验目的
1、理解客户端与服务器模型的工作原理。
2、掌握套接字的概念。
3、掌握TCP协议,基于TCP协议来设计此客户端/服务
器程序。
4、通过设计面向连接的数据流传输服务程序,加深对面
向连接的服务程序工作流程和基本框架的理解。
2
三、实验设计要求
1)任选一种编程语言,编程实现面向连接的客户/服务器程序,客户端、服务器端分别编程;
2) 编程要充分体现服务器端与客户端的连接建立、数据传输、连接释放的过程;
四、课程设计条件
本次课程设计我采用的是JAVA语言,实现客户端和服务器之间的联系。 Java 编程语言的风格十分接近C、C++语言。Java是一个纯的面向对象的程序设计语言,它继承了 C++语言面向对象技术的核心。Java舍弃了C ++语言中容易引起错误的指针(以引用取代)、运算符重载(operator overloading)、多重继承(以接口取代)等特性,增加了垃圾回收器功能用于回收不再被引用的对象所占据的内存空间,使得程序员不用再为内存管理而担忧。在 Java 1.5 版本中,Java 又引入了泛型编程(Generic Programming)、类型安全的枚举、不定长参数和自动装/拆箱等语言特性。
Java 不同于一般的编译执行计算机语言和解释执行计算机语言。它首先将源代码编译成二进制字节码(bytecode),然后依赖各种不同平台上的虚拟机来解释执行字节码。从而实现了“一次编译、到处执行”的跨平台特性。不过,每次的执行编译后的字节码需要消耗一定的时间,这同时也在一定程度上降低了 Java 程序的运行效率。
3
Java语言的变量声明,操作符形式,参数传递,流程控制等方面和C语言,C++语言完全相同.尽管如此,Java和C语言,C++语言又有许多差别,主要表现在如下几个方面:
Java中对内存的分配是动态的,它采用面向对象的机制,采用运算符new为每个对象分配内存空间,而且,实际内存还会随程序运行情况而改变。程序运行中 Java系统自动对内存进行扫描,对长期不用的空间作为”垃圾”进行收集,使得系统资源得到更充分地利用.按照这种机制,程序员不必关注内存管理问题,这使Java程序的编写变得简单明了,并且避免了由于内存管理方面的差错而导致系统出问题。而C语言通过malloc()和free()这两个库函数来分别实现分配内存和释放内存空间的,C++语言中则通过运算符new和delete来分配和释放内存。在C和C++这种机制中,程序员必须非常仔细地处理内存的使用问题。一方面,如果对己释放的内存再作释放或者对未曾分配的内存作释放,都会造成死机;而另一方面,如果对长期不用的或不再使用的内存不释放,则会浪费系统资源,甚至因此造成资源枯竭。
Java不在所有类之外定义全局变量,而是在某个类中定义一种公用静态的变量来完成全局变量的功能。
Java不用goto语句,而是用try-catch-finally异常处理语句来代替goto语句处理出错的功能。
Java不支持头文件,而C和C++语言中都用头文件来定
4
义类的原型,全局变量,库函数等,这种采用头文件的结构使得系统的运行维护相当繁杂。
Java不支持宏定义,而是使用关键字final来定义常量,在C++中则采用宏定义来实现常量定义,这不利于程序的可读性。
Java对每种数据类型都分配固定长度。比如,在Java中,int类型总是32位的,而在C和C++中,对于不同的平台,同一个数据类型分配不同的字节数,同样是int类型,在PC机中为二字节即16位,而在VAX-11中,则为32位.这使得C语言造成不可移植性,而Java则具有跨平台性(平台无关性)。
Java语言编写的类库可以在其它平台的Java应用程序中使用,而不像C++语言
篇二:基于TCP协议网上聊天程序
编号:
计算机网络课程设计说明书
``
题 目: 聊天程序
系 别: 专 业: 学生姓名: 学 号: 指导教师:
2013 年 3 月 27 日
目 录
1 设计任务 .......................................................2
5
1.1 系统设计目
标 .................................................................................................................. 2
1.2 聊天程序的功
能 ............................................................................................................. 2 2 系统分析 .......................................................2
2.1系统理论基
础 ................................................................................................................... 2
2.2 客户机/服务器模
式 ...................................................................................................... 3
2.3 Sokect介
绍 ..................................................................................................................... 4
2.4 系统开发环
境 .................................................................................................................. 5
2.5 系统结构设
计 .................................................................................................................. 5 3 总体设计 .......................................................5
3.1 体系结构设
6
计 .................................................................................................................. 5
3.2 网络通信设
计 .................................................................................................................. 6
3.3 模块设
计 ........................................................................................................................... 8
3.31服务
器 ............................................................................................................................. 8
3.32客户
端 ............................................................................................................................. 9 4 详细设
计 ......................................................10
4.1 设计服务器和客户端的界
面 .................................................................................... 10
4.2 实现服务器和客户端通过网络通
信 ....................................................................... 11
4.3 实现多个客户端之间的实时聊天功
能 .................................................................. 11 5 总
结 ..........................................................16 6 使用说
7
明 ......................................................16 参考文献 .........................................................20
第 1 页 共 21 页
1 设计任务
1.1 系统设计目标
深入理解计算机网络基本原理,将书本上抽象的概念与具体的实现技术相结合,体会网络协议的设计与实现过程,以及专业技术人员所使用的基本方法和技巧。基于TCP协议网上聊天程序实现一简单的聊天程序,实现网上聊天,包括服务器和客户端。要求:
(1)支持多人聊天。
(2)客户端具有图形化用户界面。
1.2 聊天程序的功能
客户端使用简便,服务器端运行稳定。客户端与服务器端可运行在多种系统平台,具有良好的兼容性能。
客户端与服务器端功能独立,可独立运行在不同的计算机上或运行在同一台计算机上,具有最大的灵活性。
根据任课教师的要求及我自己的编程能力,写出以下的功能:
1、 登录时只需要提供用户名即可,无需输入密码。
2、 允许多人在线聊天。
3、 聊天发送的消息包括:用户名称、发送时间及正文。
8
4、 某用户刚登录服务器时,服务器需对其发送实时在线用户列表。
5、 某用户登录或退出程序时都需要给服务器发送一个消息以通知其他用户。
6、 能够查看聊天记录。
2 系统分析
2.1 系统理论基础
TCP/IP的特点
TCP/IP协议的核心部分是传输层协议(TCP、UDP),网络层协议(IP)和物理接口层,这三层通常是在操作系统内核中设计。因此用户一般不涉及。TCP是面向连接的,通信双方保持一条通路,好比目前的电话线,使用telnet登陆BBS,用的就是TCP协议;UDP是无连接的,通信双方都不保持对方的状态,浏览器访问Internet时使用的HTTP协议就是基于UDP协议的。编程时,编程界面有两种 第 2 页 共 21 页
形式:一、是由内核心直接提供的系统调用;二、使用以库函数方式提供的各种函数。前者为核内设计,后者为核外设计。用户服务要通过核外的应用程序才能设计,所以要使用套接字(socket)来设计。
2.2 客户机/服务器模式
C/S结构(Client/Server结构)是大家熟知的客户机和服
9
务器结构。它是软件系统体系结构,通过它可以充分利用两端硬件环境的优势,将任务合理分配到Client端和Server端来实现,降低了系统的通讯开销。目前大多数应用软件系统都是Client/Server形式的两层结构,由于现在的软件应用系统正在向分布式的Web应用发展,Web和Client/Server
应用都可以进行同样的业务处理,应用不同的模块共享逻辑组件;因此,内部的和外部的用户都可以访问新的和现有的应用系统,通过现有应用系统中的逻辑可以扩展出新的应用系统。这也就是目前应用系统的发展方向。
首先服务器方要启动,并根据请求提供相应服务:
(1)打开一通信通道并告知本地主机,它在某一公认地址端口上(如http为80)接受客户请求。
(2)等待客户请求到达该端口。
(3)接收到重复服务请求,处理该请求并发送应答信号。接收并发服务请求,要激活一新进程来处理这个客户请求。新进程处理此客户请求,并不需要对其他请求做出应答。服务完成后,关闭此新进程与客户的通信链路,并终止。
(4)返回第二步,等待另外的客户请求
(5)关闭服务器。
客户方:
(1)打开一通信通道,并连接到服务器所在主机的特定端口。
10
(2)向服务器发出服务请求报文,等待并接收应答;继续提出请求。
(3)请求结束后关闭通信通道并终止。
从上面的描述过程可知:
(1)客户与服务器进程的作用是非对称的。因此编码不同。
(2)服务进程一般是先于客户请求启动的。只要系统运行,该进程一直存在,直到正常终止或者强迫终止。
在TCP/IP网络中两个进程间的相互作用的主机模式是客户机/服务器模式(Client/Server model)。该模式的建立基于以下两点:1、非对等作用;2、通信完全是异步的。客户机/服务器模式在操作过程中采取的是主动请求服务响应的方式。
第 3 页 共 21 页
2.3 Socket介绍
Socket是建立在传输层协议(主要是TCP和UDP)上的一种套接字规范,最初是由美国加州Berkley大学提出,它定义两台计算机间进行通信的规范(也是一种编程规范),如果说两台计算机是利用一个“通道”进行通信,那么这个“通道”的两端就是两个套接字。套接字屏蔽了底层通信软件和具体操作系统的差异,使得任何两台安装了TCP协议软件和实现了套接字规范的计算机之间的通信成为可能。
11
微软的Windows Socket规范(简称Winsock)对Berkley的套接字规范进行了扩展,利用标准的Socket的方法,可以同任何平台上的Socket进行通信;利用其扩展,可以更有效地实现在Windows平台上计算机间的通信。Socket减轻了编写计算机间通信软件的难度;
标准的Socket的应用程序框架如下:
Server方:Socket()[ 新建一个Socket],,Bind()[ 同服务器地址绑定 ],,Listen() ,,Accept(),,block wait,,read()[接受消息,在windows平台中,方法为send(TCP),或者是send to(UDP)],,处理服务请求,,Write()[发送消息],在windows平台中,方法为send(TCP), 或者为send to(UDP)。
Client方相对简单:Socket(),,Connect()[通过一定的port连接特定的服务器,这是与服务器建立连接],,Write(),,Read()。
Socket可以是基于TCP的,也可以是基于UDP,同时Socket甚至建立在其他的协议,比如IPX/SPX,DECNet等。在新建一个Socket时,可以指定新建何类Socket。Bind()用来同服务器的地址绑定,如果一个主机只有一个IP地址,实际上绑定的作用就相对多余了。Listen()开始监听网络,Accept()用于接受连接,其返回值是保持同客户机联系的Socket。
12
在VC++ 2008中,其底层的Socket也应该是Windows的Socket。Inprise在VC++2008中对Windows Socket进行了有效的封装,使得用户可以很方便地编写网络通信程序。
Socket系统调用包括创建Socket、将创建的Socket与本地端口绑定、建立Socket连接服务器、监听是否有连接、请求数据的可控缓冲发送和可控缓冲接收,到最后关闭
Socket。
首先在服务器方,利用socket()函数建立流式套接字,返回套接字号s,接着利用bind()函数将套接字s与本地地址绑定,紧接着利用listen()函数通知TCP,监听客户方,服务器准备接收连接,没有连接的话,服务器方通过closesocket()关闭套接字s,服务结束。有连接的话,在客户方,通过socket() 第 4 页 共 21 页
篇三:基于tcp的客户端服务器程序代码
服务器端程序
// TODO: Add extra initialization here
addr.sin_family=AF_INET; //TCP– IPv4
addr sin_port=htons(8090);
//指定端口号,动态端口的范围从1024到65535,这里使用8090 addr.sin_addr.S_un.S_addr=INADDR_ANY;
/*机器上可能有多块网卡,也就有多个IP地址,
如果指定为INADDR_ANY,那么系统将绑定默认的网卡
13
即IP地址*/ s=::socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
//利用socket函数创建套接字
::bind(s,(sockaddr*)&addr,sizeof(addr));
//调用bind函数把套接字s绑定到本地地址和指定端口号
上 ::listen(s,5);
//s监听网络中的所有客户机
::WSAAsyncSelect(s,this-m_hWnd,WM_SOCKET,FD_ACCEPT|FD_READ); //接收读和连接通知
GetDlgItem(IDC_TEXT)-EnableWindow(true); //激活编
辑框显示 GetDlgItem(IDC_ADDR)-SetWindowText(服务
器开始监听~); void CTCPDlg::OnSocket(WPARAM wParam,LPARAM lParam)
{
CString str; CString str13; CString str14; unsigned
short int str15; char cs[100]={0};
switch (lParam)
//响应通知
case FD_ACCEPT:
{ int lenth=sizeof(add1);
s1=::accept(s,(sockaddr*)&add1,&lenth); /*s1为服务器和客户端通信的套接字 add1为客户端通信的套
接字*/ n=n+1; str13.Format(有%d客户已经连接上了,n);
14
//str13=有n客户已经连接上了 str13+=\r\n; str13+=::inet_ntoa(add1.sin_addr); //ip地址转换成点分十
进制的字符串 str13+=登陆;
GetDlgItem(IDC_TEXT)-GetWindowText(str);str13+=\r\n;
str+=str13;GetDlgItem(IDC_TEXT)-SetWindowText(str);
//显示已经连接以及连接的客户端
str14=::inet_ntoa(add1.sin_addr); GetDlgItem(client_ip)-SetWindowText(str14); //显示客户
端的ip str15=htons(add1.sin_port); SetDlgItemInt(client_port,str15,1); //显示客户端的port
CString st;
st=I am a server.;
::send(s1,st.GetBuffer(1),strlen(st),0);
}
case FD_READ:{ CString
num=,num1=,num2=; ::recv(s1,cs,100,0); //接收客户端的数
据
for(int i=0;i<100;i++)
{ if(cs[i]!=0) num2+=cs[i];
else {num2+='\0';break;}
void CTCPDlg::OnSend() //发送按钮的事件函数
{
15
} }num2.TrimRight();//消除从右侧起所遇到的所有空格
字符GetDlgItem(IDC_TEXT)-GetWindowText(num1); num1+=\r\n; num+=num1;
num+=(LPTSTR)::inet_ntoa(add1.sin_addr); //LPTSTR与char*等价 num+=客户端:;
num+=num2;GetDlgItem(IDC_TEXT)-SetWindowText(num);//显示客户端发来的信息 } break;}
CString str=,str1,str2;
GetDlgItem(IDC_SENDTEXT)-GetWindowText(str); if(str==) {} else
{ if(::send(s1,str.GetBuffer(1),strlen(str),0)!=SOCKET_ERR
OR) { GetDlgItem(IDC_TEXT)-GetWindowText(str1); str1+=\r\n; str1+=发送:; MessageBox(发送的消息不能为空);
//不能发送空消息 str1+=str;
GetDlgItem(IDC_TEXT)-SetWindowText(str1); } //显示发
送的消息
else{ GetDlgItem(IDC_TEXT)-GetWindowText(str1);str1+=\r\n;
str1+=消息发送失败~;
GetDlgItem(IDC_TEXT)-SetWindowText(str1); //提示发送
消息失败
}
16
} }
客户端程序
GetDlgItem(IDC_SENDTEXT)-EnableWindow(false); GetDlgItem(IDC_SEND)-EnableWindow(false);
//禁止发送
void CTCPDlg::OnConnect() //连接按钮的事件函数
{
CString str,str1;
int port;
GetDlgItem(IDC_ADDR)-GetWindowText(str);
GetDlgItem(IDC_PORT)-GetWindowText(str1);
//输入服务器IP和端口号
if(str==||str1==)
{
}
else
{
port=atoi(str1.GetBuffer(1));
//把字符串形式的port转换成整型数
addr.sin_family=AF_INET;
addr.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(str.GetBuffer(1));//
将点分十进制的IP转换成长整数型数
17
addr.sin_port=ntohs(port);
//将无符号短整形port由网络字节顺序转换为主机字节顺序
s=::socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //创建套接字 :: WSAAsyncSelect(s,this-m_hWnd,WM_SOCKET,
FD_READ); //接收读通知MessageBox(服务器地址或端口不能为NULL);
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18
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