畢業(yè)設(shè)計（論文）基于QT的UDP廣播報文程序

1、鄭州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（項目報告）題 目： 基于qt的udp廣播報文程序 指導(dǎo)教師： xx 職稱： 講師 學(xué)生姓名： 學(xué)號： xxxxxxxxx 專 業(yè)： 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)工程） 院（系）： 軟件學(xué)院 完成時間： 2011-12-10 2011年 12 月 10日目錄摘要31 前言41.1， 軟件開發(fā)的意義和前景.51.2， 軟件所要實現(xiàn)的功能和最終目標(biāo).52 軟件開發(fā)的可行性研究52.1，技術(shù)方面的可行性62.2,，濟(jì)方面的可行性62.3，開發(fā)方案的選擇性和開發(fā)進(jìn)程的研究.72.3.1，開發(fā)方案的選擇72.3.2，開發(fā)進(jìn)程的研究73 系統(tǒng)總體的描述83.1, 系統(tǒng)基本簡介和概要.83.2，系

2、統(tǒng)能夠完成的功能概要.83.3，整個軟件的特點.83.3.1，廣播方面的特點83.3.2，單播方面的特點83.3.3，組播方面的特點83.3.4，系統(tǒng)的創(chuàng)新點83.4，設(shè)計的目的.94 總體設(shè)計和功能實現(xiàn).94.1，功能模塊的設(shè)計和功能94.1.1,功能模塊圖.104.1.2，廣播模塊.104.1.3，單播模塊.114.1.4，組播模塊.114.2，系統(tǒng)的流程124.2.1，廣播消息接收和發(fā)送流程圖.124.2.2，單播消息接收和發(fā)送流程圖.144.2.3，組播消息接收和發(fā)送流程圖.195 軟件測試255.1，測試的環(huán)境和目的255.2，測試的模塊255.2.1，廣播模塊的測試.255.2.2

3、，單播模塊的測試.275.2.3，組播模塊的測試.285.4，整體軟件的測試.295.5，測試的結(jié)論.306 總結(jié)31致謝32參考文獻(xiàn)33 摘要 現(xiàn)在的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程信息的傳送以成為社會的一種基本的方式，也是未來社會的發(fā)展方向。在企業(yè)網(wǎng)中，公司要求的速度和時間更為重要，這就要求在信息傳送中能夠達(dá)到快速，安全的目的。同時能夠保證信息能夠發(fā)送給所有的公司員工，這就要求這種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議能夠使用最少的資源，同時給所以的人員發(fā)送信息。該系統(tǒng)才用了基于udp協(xié)議的三種消息的發(fā)送機(jī)制，廣播，單播和組播。通過三種不同的消息發(fā)送機(jī)制，可以實現(xiàn)一對一，一對多的消息發(fā)送。同時組播也可以是實現(xiàn)對同一

4、個組內(nèi)發(fā)送消息，保證了消息的安全性和保密性。同時本論文采用了目前流行的圖形界面設(shè)計的qt技術(shù)，在底層用基本的c語言實現(xiàn)，在上層用qt實現(xiàn)對界面的優(yōu)化，保證軟件的可操作性。最后文章也給出了對整個軟件的測試和對各個模塊的單獨的測試。關(guān)鍵字：qt，udp，廣播，單播，組播 absract nowthe rapid developmentofcomputer network technology,the process oftransmission of informationusing theinternettobecomea basicway, but also thefuturedirectio

5、n ofsocial development.in theenterprise network, the company requestedthe speedand timeis more important, which requirestransmissionof informationto achievefast andsecurity.at the same timetoensure that informationcan besentto allemployees, which requiresthatthe network protocolto useminimal resourc

6、es,while givingitthe personsending the message. the system isbased onudp protocolwithonlythreemessagedelivery mechanism, broadcast,unicastand multicast.send a messagethroughthree differentmechanisms,onecan,one to manymessaging.whilemulticastcan also beachievedfor the samegroupto send messagesto ensu

7、remessagesecurity andconfidentiality.whilethis paperuses apopulargraphical interfacedesignedqt technology,at the bottomwith abasicc language,in the upperinterfaceusingqtto achieveoptimized to ensurethe operability ofthe software.finally,the articlealsogivesthe entiresoftwaretestingandtesteach module

8、separately. keywords: qt, udp,broadcast,unicast,multicast1 前言1.1 軟件開發(fā)的意義和前景：udp協(xié)議,即擁護(hù)數(shù)據(jù)報協(xié)議(use datagram protocol).是一個簡單的面向數(shù)據(jù)報的傳輸層協(xié)議.他不提供可靠性,即只把應(yīng)用程序傳給ip層的數(shù)據(jù)發(fā)送出去,但是并不能保證他們能到達(dá)目的.廣播和多播是基于udp協(xié)議的兩種消息發(fā)送機(jī)制.廣播數(shù)據(jù)即從一個工作站發(fā)出,局域網(wǎng)內(nèi)的其他所有工作站都能收到它.ip協(xié)議下,多播是廣播的一種變形,ip多播要求將對收發(fā)數(shù)據(jù)感興趣的所有主機(jī)加入到一個特定的組.目前基于udp協(xié)議的信息傳送程序給我們的生活帶

9、來的很大的方便，對于企業(yè)來說提高企業(yè)的辦事效率，提高企業(yè)的綜合素質(zhì)，是一個企業(yè)不斷進(jìn)步邁向一個新臺階的重要步驟。外了適應(yīng)企業(yè)的快速發(fā)展，提高企業(yè)的管理水平，方便企業(yè)與內(nèi)部員工的信息交流，節(jié)省辦公開銷，企業(yè)很需要這樣一個程序。1.2 軟件所要實現(xiàn)各功能和最終目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)一對一，一對多的消息發(fā)送機(jī)制，同時也能滿足對特定一個組內(nèi)的成員進(jìn)行消息的發(fā)送。充分利用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)消息的傳送，提高企業(yè)的辦事效率。2 軟件開發(fā)的可行性研究2.1，技術(shù)方面的可行性本軟件通過qt技術(shù)基于udp協(xié)議實現(xiàn)廣播（broadcast），單播（unicast），組播（multicast）能夠通過這些技術(shù)完成整個程序所要求的所有的功

10、能。2.2, 濟(jì)方面的可行性目前基于udp和qt的技術(shù)的軟件已經(jīng)很多，但本軟件通過個別細(xì)節(jié)的實現(xiàn)能夠是軟件在未來的市場上有發(fā)展前景。2.3，開發(fā)方案的選擇性和開發(fā)進(jìn)程的研究 2.3.1，開發(fā)方案的選擇默認(rèn)開始是以廣播方式發(fā)送消息，用戶可根據(jù)不同的選項選擇消息發(fā)送類別，以模塊化方式組織程序各個模塊這件沒有聯(lián)系，在需要時可手動加入新的模塊。遵循高內(nèi)聚，低耦合的原則對程序進(jìn)行設(shè)計。 2.3.2，開發(fā)進(jìn)程的研究開始組織整個程序的基本框架包括廣播，組播和單播模塊，然后具體實現(xiàn)各個模塊的細(xì)節(jié)問題,在實現(xiàn)過程中同時對模塊經(jīng)行測試，以保證在整體測試中能夠近少減少錯誤。3 系統(tǒng)總體的描述3.1, 系統(tǒng)基本簡介和

11、概要udp協(xié)議,即擁護(hù)數(shù)據(jù)報協(xié)議(use datagram protocol).是一個簡單的面向數(shù)據(jù)報的傳輸層協(xié)議.他不提供可靠性,即只把應(yīng)用程序傳給ip層的數(shù)據(jù)發(fā)送出去,但是并不能保證他們能到達(dá)目的.廣播和多播是基于udp協(xié)議的兩種消息發(fā)送機(jī)制.廣播數(shù)據(jù)即從一個工作站發(fā)出,局域網(wǎng)內(nèi)的其他所有工作站都能收到它.ip協(xié)議下,多播是廣播的一種變形,ip多播要求將對收發(fā)數(shù)據(jù)感興趣的所有主機(jī)加入到一個特定的組.qt是諾基亞開發(fā)的一個跨平臺的c+圖形用戶界面應(yīng)用程序框架。它提供給應(yīng)用程序開發(fā)者建立藝術(shù)級的圖形用戶界面所需的所用功能。qt是完全面向?qū)ο蟮?，很容易擴(kuò)展，并且允許真正地組件編程。通過qt和ud

12、p實現(xiàn)整個軟件的功能，包括：廣播，組播，單播3.2，系統(tǒng)能夠完成的功能概要對廣播，組播和單播的簡單的實現(xiàn)，能通過程序發(fā)送不同類別的廣播消息。3.3，整個軟件的特點3.3.1，廣播方面的特點廣播是向子網(wǎng)中所有的計算機(jī)發(fā)送消息，沒有目的性，這樣就會增加了網(wǎng)絡(luò)傳播負(fù)擔(dān)，而且消耗資源較高3.3.2，單播方面的特點在客戶端與服務(wù)器端建立一個單獨的數(shù)據(jù)通道，從一臺服務(wù)器送出的每個數(shù)據(jù)包只能傳送到特定的客戶端，3.3.3，組播方面的特點 組播：也叫多路廣播，是消息從一臺計算機(jī)發(fā)送到制定的子網(wǎng)中，同時計算機(jī)也可以加入制定的組播中來接受消息，這減少了網(wǎng)絡(luò)的傳播負(fù)擔(dān)，同時計算機(jī)也可以隨時離開組播，不再接受消息。i

13、p組播使用特殊的ip地址范圍來表示不同的組播，組播的地址范圍是：224.0.0.0到239.255.255.255的d類ip地址。組播有臨時的，也有永久的，但大多數(shù)是臨時的，只有在用戶用到是才創(chuàng)建。使用組播是要注意ttl值，ttl值是允許路由器轉(zhuǎn)發(fā)的最大路由器數(shù)目，默認(rèn)是1，為只在本網(wǎng)段內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)消息。3.3.4，系統(tǒng)的創(chuàng)新點3.4，設(shè)計的目的實現(xiàn)通過廣播，組播和單播發(fā)送消息。4 總體設(shè)計和功能實現(xiàn)4.1，功能模塊的設(shè)計和功能4.1.1,功能模塊圖udp服務(wù)器端模塊udp服務(wù)器端服務(wù)器端設(shè)計 單播消息發(fā)送模塊 多播模塊 廣播模塊 單播模塊 推出程序模塊廣播消息發(fā)送模塊多播消息發(fā)送模塊udp客戶端模

14、塊udp客戶端 單播消息接受模塊 多播模塊 廣播模塊 單播模塊廣播消息接收模塊多播消息接收模塊4.1.2，廣播模塊在此模塊包括，端口號設(shè)置，在服務(wù)器端設(shè)置一個沒有用到的端口號,一般是大于4096端口號設(shè)置模塊廣播模塊發(fā)送發(fā)送和退出模塊端口號設(shè)置模塊廣播模塊接收接受和退出模塊4.1.3，單播模塊 此模塊包括端口號設(shè)置端口號設(shè)置模塊單播模塊發(fā)送發(fā)送和退出模塊端口號設(shè)置模塊單播模塊接收接受和退出模塊4.1.4，組播模塊端口號設(shè)置模塊此模塊包括端口號設(shè)置和組播地址設(shè)置組播地址設(shè)置模塊組播模塊發(fā)送發(fā)送和退出模塊端口號設(shè)置模塊加入組播設(shè)置模塊組播模塊接收接受和退出模塊4.2，系統(tǒng)的流程這個服務(wù)器端的系統(tǒng)流

15、程圖 開始初始化winsock 初始化全局變量獲取參數(shù)設(shè)置標(biāo)記成功? 否 是成功? 否 是廣播? 是 否 發(fā)送發(fā)送發(fā)送 發(fā)送單播消息發(fā)送廣播消息發(fā)送多播消息 開始4.2.1，廣播消息接收和發(fā)送流程圖廣播消息流程圖如圖11.3所示.程序首先創(chuàng)建udp套接字,如果創(chuàng)建成功則設(shè)置廣播地址;由于進(jìn)行的是廣播機(jī)制,所以要將套接字時針為廣播類型,即so-broadcast;如果套接字選想不開設(shè)置成功則可以避免向指定的廣播地址廣播消息了.廣播結(jié)束后(即達(dá)到最多的消息條數(shù)),關(guān)閉套接字,釋放占用資源.開始 創(chuàng)建udp套接字 關(guān)閉套接字 釋放占用資源還可以發(fā)送? 輸出成功信息 輸出錯誤信息發(fā)送成功? 發(fā)送消息

16、到廣播地址設(shè)置成功? 設(shè)置套接字 為廣播類型設(shè)置廣播地址選項創(chuàng)建成功? 否 是 否 是 否 是 是 否 結(jié)束5 軟件測試5.1，測試的環(huán)境和目的在linux平臺下，編譯器為gcc，通過qt技術(shù)，測試程序是否成功。5.2，測試的模塊5.2.1，廣播模塊的測試這是廣播服務(wù)器端的測試，設(shè)置端口號是8080，也是軟件啟動后的開始的默認(rèn)選項，即廣播地址是“inaddr-broadcast“，這是客戶端的接受測試圖片：端口號是值為8080，當(dāng)服務(wù)器端的端口號與客戶端的端口號不同時，客戶端接收不到服務(wù)器端發(fā)來的消息。5.2.2，單播模塊的測試：這是單播地址為172.16.0.10，同時設(shè)置發(fā)送端口號為808

17、0，測試unicast測試成功。客戶端測試圖片：端口號和服務(wù)器端一樣，這樣才接收到服務(wù)器端發(fā)送來的消息，b/c端端口號不一樣不能進(jìn)行消息的發(fā)送。5.2.3，組播模塊的測試：服務(wù)器端的設(shè)置組播地址設(shè)置為233.1.1.1，端口號設(shè)置為8080客戶端的測試圖片：開始把這臺主機(jī)的ip地址加入到組播中（233.1.1.1），同時設(shè)置端口號8080，按鈕leave選項是使主機(jī)脫離組播。服務(wù)器端發(fā)送來的消息，客戶端不能再次接收到。5.4，整體軟件的測試在主窗體中測試能否打開，下一級床底，測試如圖所示：這是對編輯項中broadcast測試的選項下圖是對編輯選項中unicast的測試結(jié)果：5.5，測試的結(jié)論能

18、夠基本實現(xiàn)所要求的各個功能，但在實現(xiàn)工程中也存在一些問題，例如不能受到廣播消息，傳輸超時等問題存在.6 總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計是將我們四年里學(xué)到的專業(yè)知識付諸于實踐，從而提升自己的實踐能力。 通過這次實踐,我對udp網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有了更好的理，了解了廣播，單播和組播區(qū)別和在企業(yè)中的應(yīng)用，信息在網(wǎng)絡(luò)中是怎樣傳輸?shù)?。同時對qt技術(shù)有了更層次的理解和應(yīng)用?？傊ㄟ^這次實踐，我基本熟悉了具體的設(shè)計步驟，鍛煉了工程設(shè)計實踐能力，培養(yǎng)了自己獨立設(shè)計的能力。此次設(shè)計是我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗和鞏固。 項目中遇到的很多問題是設(shè)計之初沒有預(yù)想到的，保質(zhì)保量的完成項目任務(wù)就是每一個人的責(zé)任，通過這次項目的實施，我也

19、感覺到了技術(shù)上的不足，時間的分配也存在一些問題，這都是我自身有待提高的方面。 致謝回想昨天我們還是一個初入校門的學(xué)生，一轉(zhuǎn)瞬大學(xué)生涯即將結(jié)束，回首走過的歲月，心中感慨萬千。從懵懂無知到如今成熟自信，我很慶幸我能夠來到這所大學(xué)，她教會了我怎樣做人，怎樣做事。當(dāng)我開始結(jié)束這篇論文時，想起剛來杰普培訓(xùn)時，到如今這幾個月來的能力和付出，我為自己感到驕傲，因為沒退縮，沒放棄，為了自己的理想，自己的未來而奮斗！在規(guī)劃和設(shè)計中遇到了這樣和那樣的問題，但通過自己和杰普老師的幫助，這些問題也待到了解決。同時由于對我來說qt是一門新的技術(shù)，還有自己的技術(shù)水平有限，程序可能存在很多的buge,敬請各位老師多多指點和