利用Socket实现双机通信(计算机网络课程设计)

目录

1、目录 (1)

2、题目 (2)

3、设计任务 (2)

4、WinSocket简介及特点原理 (2)

5、T C P简介及特点原理 (3)

6、Vis ual C++简介 (7)

7、设计方案 (8)

8、系统的原理框图和程序流程图 (10)

9、实验中的问题 (14)

10、实验结果及分析 (14)

11、课程设计的总结体会 (16)

12、参考文献 (16)

利用Socket实现双机通信

一、设计任务

1.利用WinSock来实现双机通信，理解TCP状态机图。

2.要求使用WinSock编程，采用其中的TCP面向连接方式，实现文本数据的交换。

二、WinSocket简介及特点原理

2.1、什么是socket

所谓socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。

Socket接口是TCP/IP网络的API，Socket接口定义了许多函数或例程，程序员可以用它们来开发TCP/IP网络上的应用程序。要学Internet上的TCP/IP网络编程，必须理解Socket接口。Socket接口设计者最先是将接口放在Unix操作系统里面的。如果了解Unix系统的输入和输出的话，就很容易了解Socket了。网络的Socket数据传输是一种特殊的I/O，Socket也是一种文件描述符。Socket 也具有一个类似于打开文件的函数调用Socket()，该函数返回一个整型的Socket 描述符，随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。

常用的Socket类型有两种：流式Socket（SOCK_STREAM）和数据报式Socket

（SOCK_DGRAM）。流式是一种面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用；数据报式Socket是一种无连接的Socket，对应于无连接的UDP服务应用。

最重要的是，socket 是面向客户/服务器模型而设计的，针对客户和服务器程序提供不同的socket 系统调用。客户随机申请一个socket (相当于一个想打的人可以在任何一台入网上拨号呼叫)，系统为之分配一个socket号；服务器拥有全局公认的socket ，任何客户都可以向它发出连接请求和信息请求(相当于一个被呼叫的拥有一个呼叫方知道的)。

socket利用客户/服务器模式巧妙地解决了进程之间建立通信连接的问题。服务器socket 半相关为全局所公认非常重要。不妨考虑一下，两个完全随机的用户进程之间如何建立通信？假如通信双方没有任何一方的socket 固定，就好比打的双方彼此不知道对方的，要通话是不可能的。

2.2、WinSocket的通信原理

WinSock是一个基于Socket模型的API。WinSock在Windows98，Window NT中使用。WinSock一般由两部分组成：开发组件和运行组件。开发组件是供程序员在windows环境下开发网络应用程序使用的，它包括应用程序接口库函数、头文件和实现的文档，其中最主要的是WINSOCK.H运行组件是以动态库(DlL)来实现socket接口的。文件名为WINSOCK.DLL应用程序在执行时装入它就能实现网络通信功能

三、TCP简介及特点原理

1.什么是TCP

TCP是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的运输层（Transport layer）通信协议。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能。

在因特网协议族（Internet protocol suite）中，TCP层是位于IP层之上，应用层之下的中间层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接，但是IP层不提供这样的流机制，而是提供不可靠的包交换。

应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流，然后TCP把数据流分割成适当长度的报文段（通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传送单元(MTU)的限制）。之后TCP把结果包传给IP层，由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。TCP为了保证不发生丢包，就给每个字节一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的字节发回一个相应的确认(ACK)；如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)未收到确认，那么对应的数据（假设丢失了）将会被重传。TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误；在发送和接收时都要计算校验和。

首先，TCP建立连接之后，通信双方都同时可以进行数据的传输，其次，他是全双工的；在保证可靠性上，采用超时重传和捎带确认机制。

在流量控制上，采用滑动窗口协议，协议中规定，对于窗口未经确认的分组需要重传。

在拥塞控制上，采用慢启动算法。

2.TCP功能

提供计算机程序间连接、检测和丢弃重复的分组、完成数据报的确认、流量控制和网络拥塞。

3.TCP所提供服务的主要特点

（1）面向连接的传输；

（2）端到端的通信；

（3）高可靠性，确保传输数据的正确性，不出现丢失或乱序；

（4）全双工方式传输；

（5）采用字节流方式，即以字节为单位传输字节序列；

（6）紧急数据传送功能。

4.TCP支持的服务器类型

不管怎样,TCP/IP是一个协议集。为应用提供一些\"低级\"功能,这些包括IP、TCP、UDP。其它是执行特定任务的应用协议,如计算机间传送文件、发送电子、或找出谁注册到另外一台计算机。因此, 最重要的\"商业\"TCP/IP服务有:

✧文件传送File Transfer

✧远程登录Remote login

✧计算机Mail

✧网络文件系统(NFS)

✧远程打印(Remote printing)

✧远程执行(Remote execution)

✧名字服务器(Name servers)

✧终端服务器(Terminal servers)

5.TCP的端口号

TCP段结构中端口地址都是16比特，可以有在0~65535围的端口号。对于这65536个端口号有以下的使用规定：