苏州科技学院电子与信息工程学院课程实验报告书课程名称：计算机网络实验班级：计算机0911 班学号：0920107124姓名：徐镇韬教师：陶滔二○一一年十二月实验四TCP/IP 网络编程实验一、实验目的1.掌握TCP/IP 协议的基本知识，TCP/IP 协议的基本工作原理。
2.理解Socket 的基本概念和工作原理，掌握Socket 建立、监听、连接、数据发送和接收的方法。
3.进一步掌握客户/服务器应用程序的设计方法，利用底层的W indows Sockets API函数实现简单的Winsock 网络应用程序设计，提高Windows 平台上的Socket 编程能力。
二、实验内容1.设计一程序，利用UDP 实现点对点聊天。
2.设计一程序，实现Web 服务器的基本功能。
三、相关知识Windows Sockets 规范以U.C. Berkeley 大学BSD UNIX 中流行的Socket 接口为范例定义了一套Micosoft Windows 下网络编程接口。
它不仅包含了人们所熟悉的Berkeley Socket 风格的库函数，也包含了一组针对Windows 的扩展库函数，以使程序员能充分地利用Windows 消息驱动机制进行编程。
目前的Windows Sockets 2 是一套开放的、支持多种协议的Windows 下的网络编程接口。
Winsock 已经基本上实现了与协议无关，使用Winsock 来调用多种协议的功能，但较常使用的是TCP/IP 协议。
根据网络通信的特性，套接字可分为两类：面向连接协议( TCP )的流套接字(SOCK_STREAM )和面向无连接协议( UDP )的数据报套接字( SOCK_DGRAM )。
对于要求精确传输数据的Windows Sockets 网络通信程序，一般采用流式套接字。
流式套接字提供了一个面向连接的、可靠的、数据无错的、无重复发送的及按发送顺序接收数据的服务。
其内设流量控制，避免数据流超限，同时，数据被看作是字节流，无长度限制。
套接字可以处于阻塞模式和非阻塞模式。
调用一个阻塞模式的函数，都会产生相同的后果——耗费或长或短的时间等待操作完成。
而当套接字处于非阻塞模式时，API 函数的调用会立即返回，大多数情况下这些调用会“ 失败”，并返回一个WSAWOULDBLOCK 错误，它表示请求的操作没有时间完成。
Winsock 的套接字I/O 模型可以帮助应用程序判断一个套接字何时可供读写。
1. Windows Sockets 主要函数Socket 实际在计算机中提供了一个通信接口，可以通过这个接口与任何一个具有Socket 接口的计算机通信。
应用程序在网络上传输、接收的信息都通过这个Socket 接口来实现。
在应用开发中就像使用文件句柄一样，可以对Socket 句柄进行读、写操作。
Windows Sockets API 包括很多函数，但其中最常用的主要函数如下所述：(1)启动Winsock 服务WSAStartup()格式：int WSAStartup( WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData );功能：此函数是对Windows Sockets DLL 进行初始化，只有此函数调用成功后，才可以再调用其他Windows Sockets DLL 的函数。
参数：wVersionRequested 指明程序请求使用的Socket 版本，其中高位字节指明副版本、低位字节指明主版本；lpWSAData 返回请求的Socket 的版本信息。
返回值：成功返回0。
示例：假如一个程序要使用 2.2 版本的Socket ，可用如下程序代码：WORD wVersionRequested;WSADATA wsaData;int err;wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 2 );err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );(2)终止Windows Sockets 服务WSACleanup()格式：int WSACleanup (void);功能：当应用程序不再需要使用Windows Sockets DLL 时，解除与Socket 库的绑定并且释放Socket 库所占用的系统资源。
(3)创建套接字socket()格式：SOCKET socket(int af,int type,int procotol); 功能：创建一个能够进行网络通信的套接字。
参数：af通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PF_INET 。
type 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 。
procotol 指定应用程序所使用的通信协议。
返回值：成功返回新创建的套接字的描述符，失败返回INV ALID_SOCKET 。
示例：下面的代码是一个创建流套接字的示例：struct protoent *ppt;ppe=getprotobyname("tcp");SOCKET ListenSocket=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,ppt->p_proto);(4)绑定本机地址bind()格式：int bind(SOCKET s,const struct sockaddr FAR * name,int namelen); 功能：将本机地址与所创建的套接字号联系起来。
参数：s 是由socket()调用返回的并且未作连接的套接字描述符(套接字号)。
name指定一个sockaddr 结构。
namelen 是name 的长度。
返回值：成功返回0，否则返回SOCKET_ERROR 。
地址结构说明：struct sockaddr_in} sa_family 指定地址族， 对于 TCP/IP 协议族的套接字， 给其置 AF_INET 。
当对 TCP/IP 协议族的套接字进行绑定时，通常使用另一个地址结构：struct sockaddr_in {short sin_family; u_short sin_port;struct in_addr sin_addr;char sin_zero[8];};其中 sin_family 置 AF_INET ，sin_port 指明端口号， in_addr 结构体中只有一个唯一 的字段 s_addr ，表示 IP 地址，该字段是一个整数，一般用函数 inet_addr() 把字符串形式的 IP 地址转换成 unsigned long 型的整数值后再赋给 s_addr 。
有的服务器是多宿主机， 至 少有两个网卡，那么运行在这样的服务器上的服务程序在为其 Socket 绑定 IP 地址时可 以把 htonl(INADDR_ANY) 赋给 s_addr ，这样做的好处是不论哪个网段上的客户程序都能 与该服务程序通信； 如果只给运行在多宿主机上的服务程序的 Socket 绑定一个固定的 IP 地址，那么就只有与该 IP 地址处于同一个网段上的客户程序才能与该服务程序通信。
示例：以下代码是是一个 bind 函数调用的例子：struct sockaddr_in saddr; saddr.sin_family = AF_INET; saddr.sin_port= htons(8888); saddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);bind(ListenSocket,(struct sockaddr *)&saddr,sizeof(saddr)) ；(5) 监听连接 listen()格式： int listen(SOCKET s, int backlog);功能：服务程序可以调用 listen 函数使其流套接字 s 处于监听状态。
参数：指定监听状态的流套接字 s ，它将维护一个客户连接请求队列，该队列最多容纳参数 backlog 个客户连接请求。
返回值：成功返回 0，失败返回 SOCKET_ERROR 。
(6) 建立套接字连接 connect() 和 accept()格式： int connect(SOCKET s,const struct sockaddr FAR * name,int namelen);SOCKET accept(SOCKET s,struct sockaddr FAR * name,int FAR *addrlen);{short sin_family;u_short sin_port;struct in_addrsin_addr; charsin_zero[8];//AF_INET //16 位端口号，网络字节顺序 //32 位 IP 地址，网络字节顺序功能：服务程序调用accept()函数从处于监听状态的流套接字s 的客户连接请求队列中取出排在最前的一个客户请求，并且创建一个新的套接字来与客户套接字创建连接通道。
客户程序调用connect() 函数来使客户Socket s 与监听于name 所指定的计算机的特定端口上的服务Socket 进行连接。
参数：同bind() 。
返回值：对于accept()连接成功返回新创建的套接字的描述符，以后与客户套接字交换数据的是新创建的套接字，如果失败返回INV ALID_SOCKET 。
对于connect() 连接成功返回0，如果失败返回SOCKET_ERROR 。
示例：以下代码是一个调用accept()的例子：struct sockaddr_in ServerSocketAddr;int addrlen; addrlen=sizeof(ServerSocketAddr);ServerSocket=accept(ListenSocket,(struct sockaddr *)&ServerSocketAddr, &addrlen);以下代码是调用connect() 的例子：struct sockaddr_in daddr; memset((void*)&daddr,0,sizeof(daddr)); daddr.sin_family=AF_INET;daddr.sin_port=htons(8888);daddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("133.197.22.4");connect(ClientSocket,(struct sockaddr *)&daddr,sizeof(daddr));(7)流套接字数据发送与接收send()和recv() 格式：int send(SOCKET s,constchar FAR * buf,int len,int flags);int recv(SOCKET s,const char FAR * buf,int len,int flags);功能：流套接字( TCP )数据的发送与接收。