TCP和UDP数据包发送程序的设计与实现

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

目录

1引言 (1)

1.1课程设计的目的 (1)

1.2本设计任务和主要内容 (1)

2开发工具及相关技术 (2)

2.1 C#简介 (2)

2.2 TCP和UDP概述 (2)

2.3 C/S模式 (4)

3 基于TCP的C/S聊天程序的详细设计 (6)

3.1 TCP设计思路 (6)

3.2 客户端编程步骤 (8)

3.3 服务器端编程步骤 (9)

4 基于UDP的C/S聊天程序的详细设计 (11)

4.1 UDP设计思路 (11)

4.2 客户端编程步骤 (12)

4.3 服务器端编程步骤 (13)

5 结果分析 (14)

5.1 TCP聊天程序运行结果 (14)

5.2 UDP聊天程序运行结果 (17)

5.3 结果分析 (17)

6 结束语 (18)

7 参考文献 (19)

附录1：TCP源程序清单 (20)

附录2：UDP源程序清单 (33)

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TCP 和UDP协议，使用C#语言分别实现一个C/S聊天程序。

1.1课程设计的目的

本次课程设计是用C#分别编写基于TCP和UDP协议的C/S聊天程序，所以其基本任务就是要实现客户端和服务器端的通信，即客户端和服务器对端能够互相发送数据和接收数据。其中TCP是面向连接的协议，所以在客户端和服务器端在通信之前必须先由服务器端监听，客户端发送连接请求，成功建立连接后才能进行通信，这个机制保证了数据传输的可靠性。实现了这个过程，就达到了本次课程设计TCP和UDP数据包发送程序的设计和实现的目的。

1.2本设计任务和主要内容

（1）掌握TCP和UDP的概念和工作原理；

（2）熟练掌握C#语言的编程原理；

（3）实现基于TCP协议的聊天程序设计；

（4）实现基于UDP协议的聊天程序设计；

（5）运行程序，并合理分析实验结果。

2开发工具及相关技术

2.1 C#简介

C#(C Sharp)是微软(Microsoft)为.NET Framework量身订做的程序语言，C#拥有C/C++的强大功能以及Visual Basic简易使用的特性，是第一个组件导向(Component-oriented)的程序语言，和C++与Java一样亦为对象导向(object-oriented)程序语言。C#具有以下特点：

（1）语法简洁。

（2）面向对象设计。

（3）与Web紧密结合。

（4）完整的安全性和错误处理。

（5）版本控制。

（6）兼容性。

（7）灵活性。

2.2 TCP和UDP概述

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应用程序之间的数据传输，即数据的端到端传输。由于它们的实现方式不同，因此各有一套属于自己的端口号，且相互独立。可以采用如下五元组来描述两个应用进程之间的通信关联。（协议，信源机IP地址，信源应用进程端口，信宿机IP地址，信宿应用进程端口）即端到端之间的一条通信连接就可以表示为上述五元组，这也是进行网络程序设计最基本的概念。

其中，传输控制协议（Transmission Control Protocol，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。也正因为这样，使TCP协议成为传输层最常用的协议，同时也是一个比较复杂的协议，其提供了传输层几乎所有的功能。因此和IP协议一样，成为了TCP/IP协议族中最重要