网络编程实验指书.doc

《 网 络 编 程 》 实 验 指 导 书 梁 峰 微机综合实验室 随着计算机和Internet网络的发展，原先在测量、控制、消费等领域不同设备/仪器之间，大多采用RS232/485或现场总线组建网络等进行数据传输的情况正在改变，特别在要求数据传输速度和可靠性方面的应用产品，转向基于Internet网络的远程传输和应用。网络编程大多基于TCP/IP协议，实现方法有多种，复杂但编程适应性广的方法是调用底层的Winsock? API函数或MFC基本类等；简单方便的方法可以采用如Winsock控件。在网络编程中最常用的方案便是客户机/服务器模型，客户应用程序向服务器程序请求服务；另外一种模式是点对点通信，通信双方对等，既有客户机功能又有服务器的功能，编程简单，适合传输数据流少的场合，而且采用简单的UDP协议，易于用微控制器等嵌入式系统实现，在测量控制方面有许多应用。 本实验指导书将介绍一些网络编程和Winsock控件知识，用VC++实现网络间的通信。本实验共有16学时，分为8次实验进行。 实验一 网络编程相关知识的介绍及学习 一．实验目的：了解TCP/IP体系结构，Winsock编程套接字原理，Windows Sockets网络程序设计核心原理 二．实验任务：学习网络编程的原理，熟悉VC++6.0，MFC类的生成向导等工具的使用 三．实验内容 了解TCP/IP体系结构 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实现。因此用户一般不涉及。编程时，编程界面有两种形式：（1）是由内核心直接提供的系统调用；（2）使用以库函数方式提供的各种函数。前者为核内实现，后者为核外实现。用户服务要通过核外的应用程序才能实现，所以要使用套接字(socket)来实现。　　下图是TCP/IP协议核心与应用程序关系图。　 套接字Sockets及Winsock编程原理 Windows Sockets接口是TCP/IP网络最为通用API（应用程序接口）Windows网络编程的事实上的标准。它以Unix中流行的Socket接口为范例定义了一套Microsoft Windows下网络编程接口函数库。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。 SOCKET实际在计算机中提供了一个通信端口，可以通过这个端口与任何一个具有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VC++对原来的WindowsSockets库函数进行了一系列封装，继而产生了CAsynSocket、CSocket、CSocketFile等类，它们封装着有关Socket的各种功能VC中进行WINSOCK的API编程开发，需要使用到下面三个文件：WINSOCK.H：这是WINSOCK API的头文件。WSOCK32.LIB： WINSOCK API连接库文件。在使用中，一点要把它作为项目的非缺省的连接库包含到项目文件中去。WINSOCK.DLL：WINSOCK的动态连接库SOCKET接口（面向连接或无连接）进行网络通信时，必须按下面简单的四步进行处理：程序必须建立一个 SOCKET。程序必须按要求配置此SOCKET。也就是说，程序要么将此SOCKET连接到远方的主机上，要么给此SOCKET指定一个本地协议端口。程序必须按要求通过此SOCKET发送和接收数据。程序必须关闭此SOCKET。 WINSOCK API主要函数简介 （2）WSACleanup()：结束 Windows Sockets DLL 的使用。 说明： 当应用程序不再需要使用 Windows Sockets DLL时，须调用此函数来注销使用，以便释放其占用的资源。 （3）socket()：建立Socket。 说明： 此函数用来建立一 Socket 描述字，并为此 Socket 建立其所使用的资源。 （4）closesocket()：关闭某一Socket。 说明： 此一函数是用来关闭某一 Socket。 （5） bind()：将一本地地址与一个SOCKET描述字连接在一起。 说明：此函数在服务程序上使用，是调用监听函数listen()必须要调用的函数。 （6）listen()：设定 Socket 为监听状态，准备被连接。 说明： 此函数在服务程序上使用，来设定 Socket 进入监听状态，并设定最多可有多少个在未真正完成连接前的客户端的连接要求。(目前最大值限制为 5, 最 小值为1)