UDP服務(wù)器設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上Last revision on 21 December 2020UDP服務(wù)器設(shè)計(jì)專心-專注-專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)集中上機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 班 級(jí)： 專 業(yè)： 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院 2014年12月目錄一 課程設(shè)計(jì)的目的和意義課程設(shè)計(jì)的目的目的：設(shè)計(jì)一個(gè)基于UDP的服務(wù)器課程設(shè)計(jì)的意義意義：UDP是TCP/IP協(xié)議族為傳輸層設(shè)計(jì)的兩個(gè)協(xié)議之一，它在進(jìn)程與進(jìn)程的通信過程中，提供了有限的差錯(cuò)校驗(yàn)功能，是一種無(wú)連接的，不可靠的協(xié)議。UDP在一個(gè)較低的水平上完成進(jìn)程之間的通信，在收到分組的時(shí)候沒有流量控制機(jī)制也沒有確認(rèn)機(jī)制，適用于可靠性比較高的局域網(wǎng)。由于UDP采

2、取了無(wú)連接的方式，因此協(xié)議簡(jiǎn)單，在一些特定的應(yīng)用中協(xié)議運(yùn)行效率高。UDP適合一些實(shí)時(shí)的應(yīng)用，如IP電話，視頻會(huì)議，它們要求源主機(jī)以恒定的速率發(fā)送數(shù)據(jù)，并且在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時(shí)，可以丟失一些數(shù)據(jù)，但是延遲不能太大?；谶@些特點(diǎn)，流式多媒體通信、多播等應(yīng)用在傳輸層采用的就是UDP協(xié)議。因?yàn)閁DP具有TCP所望塵莫及的速度優(yōu)勢(shì)。雖然TCP協(xié)議中植入了各種安全保障功能，但是在實(shí)際執(zhí)行的過程中會(huì)占用大量的系統(tǒng)開銷，無(wú)疑使速度受到嚴(yán)重的影響。反觀UDP由于排除了信息可靠傳遞機(jī)制，將安全和排序等功能移交給上層應(yīng)用來完成，極大降低了執(zhí)行時(shí)間，使速度得到了保證。二 課程設(shè)計(jì)題目和要求 UDP服務(wù)器的設(shè)計(jì)UDP是TC

3、PIP協(xié)議族為傳輸層設(shè)計(jì)的兩個(gè)協(xié)議之一，是一種無(wú)連接的，不可靠的協(xié)議。由于UDP采取了無(wú)連接的方式，因此協(xié)議簡(jiǎn)單，在一些特定的應(yīng)用中協(xié)議運(yùn)行效率高。UDP適合一些實(shí)時(shí)的應(yīng)用，如IP電話、視頻會(huì)議，它們要求源主機(jī)以恒定的速率發(fā)送數(shù)據(jù)，并且在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時(shí)，可以丟失一些數(shù)據(jù)，但是延遲不能太大?；谶@些特點(diǎn)，流式多媒體通信、多播等應(yīng)用在傳輸層采用的就是UDP協(xié)議。 編寫UDP服務(wù)器程序，流暢地完成視頻文件地傳輸，要能對(duì)多個(gè)客戶端進(jìn)行管理。需要通過UDP模擬多個(gè)客戶端連接驗(yàn)證的情況。 UDP服務(wù)器設(shè)計(jì)的要求編寫程序，設(shè)計(jì)UDP服務(wù)器。因?yàn)榭紤]到實(shí)時(shí)性，所以選擇UDP為主要的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。(1)程序能流

4、暢地完成信息內(nèi)容的傳輸和接收。(2)要能對(duì)多個(gè)客服端進(jìn)行管理。需要通過UDP模擬多個(gè)客服端連接驗(yàn)證的情況。(3)操作系統(tǒng)、使用語(yǔ)言和編譯環(huán)境不限，但在作業(yè)中必須注明。 UDP服務(wù)器的設(shè)計(jì)原理UDP是一個(gè)無(wú)連接協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)之前源端和終端不建立連接，當(dāng)它想傳送時(shí)就簡(jiǎn)單地去抓取來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，并盡可能快地把它扔到網(wǎng)絡(luò)上。在發(fā)送端，UDP傳送數(shù)據(jù)的速度僅僅是受應(yīng)用程序生成數(shù)據(jù)的速度、計(jì)算機(jī)的能力和傳輸帶寬的限制；在接收端，UDP把每個(gè)消息段放在隊(duì)列中，應(yīng)用程序每次從隊(duì)列中讀一個(gè)消息段。(1) C+編程技術(shù)C+是在C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上開發(fā)的一種集面向?qū)ο缶幊獭⒎盒途幊毯瓦^程化編程于一體的編程語(yǔ)言1 。應(yīng)

5、用較為廣泛，是一種靜態(tài)數(shù)據(jù)類型檢查的，支持多重編程的通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。它支持過程化程序設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)抽象，面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)，制作圖標(biāo)等多種程序設(shè)計(jì)風(fēng)格。(2) TCP/IP協(xié)議技術(shù)在TCP/IP協(xié)議族中，有兩個(gè)互不相同的傳輸協(xié)議：TCP（傳輸控制協(xié)議）和UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）。TCP為兩臺(tái)主機(jī)提供高可靠性的數(shù)據(jù)通信。它所做的工作包括把應(yīng)用程序交給它的數(shù)據(jù)分成合適的小塊交給下面的網(wǎng)絡(luò)層，確認(rèn)接收到的分組，設(shè)置發(fā)送最后確認(rèn)分組的超時(shí)時(shí)鐘等。由于運(yùn)輸層提供了高可靠性的端到端的通信，因此應(yīng)用層可以忽略所有這些細(xì)節(jié)。而另一方面，UDP則為應(yīng)用層提供一種非常簡(jiǎn)單的服務(wù)。它只是把稱作數(shù)據(jù)報(bào)的分組從一臺(tái)主機(jī)發(fā)送到另

6、一臺(tái)主機(jī)，但并不保證該數(shù)據(jù)報(bào)能到達(dá)另一端。任何必需的可靠性必須由應(yīng)用層來提供。(3) TCP/IP協(xié)議與Winsock網(wǎng)絡(luò)編程接口Winsock規(guī)范不是一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，而是一套開放的、支持多種協(xié)議的Windows寫的網(wǎng)絡(luò)編程接口。Winsock可以訪問很多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以把它當(dāng)作一種協(xié)議的封裝。現(xiàn)在的Winsock已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了與協(xié)議無(wú)關(guān)，可以使用Winsock來調(diào)用協(xié)議的功能(4) Winsock API的使用下面給出了使用Winsock進(jìn)行編程時(shí)涉及的主要函數(shù)：WSAStartup函數(shù)、WSACleanup函數(shù)、socket函數(shù)、closesocket函數(shù)、send函數(shù)、recv函數(shù)、bi

7、nd函數(shù)、listen函數(shù)、accept函數(shù)、connect函數(shù)三 詳細(xì)設(shè)計(jì)需求分析隨著信息化的全面建設(shè)和普及中，服務(wù)器的角色舉足輕重，它為計(jì)算機(jī)提供網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的服務(wù)，也是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心部分，中小企業(yè)的建設(shè)會(huì)有很多波折和阻礙，前期是資金問題，在服務(wù)器方面秉著少花錢多辦事，高回報(bào)的原則。對(duì)于服務(wù)器方面能省則省，對(duì)于設(shè)置專門的技術(shù)人員維護(hù)服務(wù)器的企業(yè)也是屈指可數(shù)的，所以一般會(huì)選擇服務(wù)器租用服務(wù)和服務(wù)器代維服務(wù)，這對(duì)于服務(wù)器方面的開支就在可控成本之內(nèi)了。價(jià)格低廉，服務(wù)器有了穩(wěn)定保障，這也是目前很多中小企業(yè)的普遍做法。其次就是在挑選服務(wù)器方面，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際業(yè)務(wù)，明確規(guī)劃服務(wù)器租用方向是很有必要的

8、，隨著業(yè)務(wù)量的不斷上升，調(diào)整服務(wù)器的配置，從而保證資金和服務(wù)器得到充分利用。目前企業(yè)級(jí)的服務(wù)器大致有文件服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，郵件服務(wù)器，web服務(wù)器，多媒體服務(wù)器，終端服務(wù)器等類型。這些服務(wù)器是根據(jù)企業(yè)的不同業(yè)務(wù)設(shè)置的。UDP服務(wù)器是采用UDP協(xié)議的一類服務(wù)器的統(tǒng)稱。UDP不屬于連接型協(xié)議，因而具有資源消耗小，處理速度快的優(yōu)點(diǎn)，所以通常音頻、視頻和普通數(shù)據(jù)在傳送時(shí)使用UDP較多，因?yàn)樗鼈兗词古紶杹G失一兩個(gè)數(shù)據(jù)包，也不會(huì)對(duì)接收結(jié)果產(chǎn)生太大影響。比如我們聊天用的ICQ和QQ就是使用的UDP協(xié)議。所以根據(jù)企業(yè)的發(fā)展方向和業(yè)務(wù)要求，合理的搭配是很有必要的。相關(guān)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)UDP服務(wù)器的過程如下所示。首先

9、，創(chuàng)建又一個(gè)Socket 并監(jiān)聽。然后啟動(dòng)線程接收數(shù)據(jù)。用一個(gè)鏈表保存所有連上的客戶，并通知連接成功。這樣，客戶就有機(jī)會(huì)處理這一事件并作一些動(dòng)作。最后，當(dāng)客戶斷開時(shí)，向服務(wù)器發(fā)送一個(gè)事件，服務(wù)器就可以做一些收尾工作。其中最關(guān)鍵的部分是收發(fā)部分和數(shù)據(jù)處理部分。程序流程Bind()Socket()Readfrom()等待客戶請(qǐng)求處理服務(wù)請(qǐng)求Sendto()Close()Socket()Bind()Sendto()Readfrom()Close()服務(wù)請(qǐng)求服務(wù)應(yīng)答服務(wù)器客戶機(jī)圖 服務(wù)器工作流程客戶機(jī)一方的工作流程(1) 打開通信信道(申請(qǐng)一個(gè)套接字)，并連接到服務(wù)器在主機(jī)的保留端口，該端口對(duì)應(yīng)服務(wù)器的UDP進(jìn)程。(2) 向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求報(bào)文，等待接收應(yīng)答。(3) 從服務(wù)器方收到最終應(yīng)答結(jié)果，或在不再請(qǐng)求時(shí)關(guān)閉信道并終止客戶機(jī)進(jìn)程。服務(wù)器一方的工作流程(1) 打開通信信道(申請(qǐng)一個(gè)套接字)，通知本地主機(jī)在某一保留端口接收客戶機(jī)請(qǐng)求。(2) 等待客戶機(jī)請(qǐng)求到達(dá)指定端口。(3) 接收到請(qǐng)求，啟動(dòng)一個(gè)新進(jìn)程處理用戶請(qǐng)求，同時(shí)釋放舊進(jìn)程以響應(yīng)新的客戶請(qǐng)求，一旦服務(wù)完成，關(guān)閉新進(jìn)程與客戶的通信鏈路。(4) 繼續(xù)等待客戶機(jī)請(qǐng)求。(5) 如果不想響應(yīng)客戶機(jī)請(qǐng)求，關(guān)閉服務(wù)器進(jìn)程。四 代碼及注解客戶端程序代碼#include <>#i