計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)socket實(shí)驗(yàn)

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告socket編程學(xué)院姓名學(xué)號(hào)（后邊附有源代碼地址）年月日Phase1:EstablishingClient-ServerCommunications題目要求此題目要求實(shí)現(xiàn)一個(gè)通過TCP套接字來建立連接的通訊,服務(wù)器和客戶端需要實(shí)現(xiàn)以下5個(gè)功能：客戶端與服務(wù)器建立連接，需要用戶名和加密密碼?？蛻舳税l(fā)送想分享的文件名給服務(wù)器。客戶端發(fā)送一個(gè)想下載的文件查詢?？蛻舳孙@示收到的回復(fù)信息，并顯示。登出。開發(fā)環(huán)境操作系統(tǒng)：Linux2.6.32-279.el6.x86_64編程語言：C99編譯器：GCC4.4.620120305(RedHat4.4.6-4)程序詳解網(wǎng)絡(luò)和I/O使用單線程利用epoll實(shí)現(xiàn)非阻塞異步IO。此部分功能主要用于實(shí)現(xiàn)多客戶端的網(wǎng)絡(luò)I/O的輪詢處理，使用Linux內(nèi)核中的EPOLL特性實(shí)現(xiàn)。維護(hù)一個(gè)哈希表(Client)，用于將文件描述符與客戶端數(shù)據(jù)（如接收緩沖區(qū)、發(fā)送緩沖區(qū)和會(huì)話狀態(tài)等）進(jìn)行映射。對(duì)應(yīng)主要的功能函數(shù)包括：intnewclientid(intfd)用于在Client哈希表中創(chuàng)建新項(xiàng)，與提供的文件描述符(fd)對(duì)應(yīng)。intfd2clientid(intfd)用于在Client哈希表中根據(jù)提供的文件描述符(fd)查找項(xiàng)目。voidsetnonblocking(intsock)設(shè)置SOCKET為非阻塞模式intserver_startup(u_shortport)在指定的端口上啟動(dòng)trackerd監(jiān)聽服務(wù)，并設(shè)置epollintpush_data(structclient_data*client,char*buf,intlen)向指定的客戶端推送數(shù)據(jù)，會(huì)先進(jìn)入客戶端數(shù)據(jù)體內(nèi)的發(fā)送緩沖區(qū)，再等待由epoll通知就緒時(shí)發(fā)送voidclose_client(intclientid)關(guān)閉指定的客戶端，釋放資源intserver_loop()網(wǎng)絡(luò)服務(wù)循環(huán)，調(diào)用epoll來接受連接和就緒通知，并監(jiān)視連接中斷，如有數(shù)據(jù)就緒則使用recv放入接收緩沖區(qū)，如通知發(fā)送就緒則將用send將發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送至客戶端。對(duì)于新客戶端連接，調(diào)用accept。以上操作都是非阻塞的。數(shù)據(jù)包處理inthandle_packet(structclient_data*client)立即處理接收緩沖區(qū)中的完整數(shù)據(jù)包（即以”\n”結(jié)尾的消息），將處理完成的部分從緩沖區(qū)中移除intpush_packet(structclient_data*client,charconst*fmt,...)按指定的格式化方式向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)包，是push_data的上層封裝inthandle_share(structclient_data*client,char*command,intlen)處理SHRE消息inthandle_search(structclient_data*client,char*command,intlen)處理SRCH消息inthandle_quit(structclient_data*client,char*command,intlen)處理QUIT消息inthandle_login(structclient_data*client,char*command,intlen)處理LGIN消息inthandle_command(structclient_data*client,char*command,intlen)核心消息分發(fā)函數(shù)，將根據(jù)消息前4字節(jié)判斷消息類型，并調(diào)用相應(yīng)處理函數(shù)進(jìn)行實(shí)際處理用戶模塊intuser_check(char*username,char*password)驗(yàn)證指定的用戶名密碼，正確返回0，否則返回-1intuser_load(char*htpasswd)從指定的文件載入用戶名和密碼，每行一個(gè)，格式如user:pwd文件列表模塊intshare_add(char*ipaddr,char*port,char*name,char*owner)添加新的文件分享structfile_share*share_get_head()獲取第一個(gè)文件分享（這是一個(gè)鏈表，獲取鏈表中的表頭）intshare_remove_by_owner(char*owner)刪除由特定用戶發(fā)布的文件分享（用來在用戶斷開連接或QUIT時(shí)清理）程序流程圖圖1服務(wù)器圖2 客戶端５程序源代碼 詳見“源碼”文件夾中的“phase1”文件夾項(xiàng)目。Phase2:EstablishingPeer-PeerCommunications題目要求在Phase1的基礎(chǔ)上，為客戶端增加“PING發(fā)送/響應(yīng)”和“文件請(qǐng)求/傳輸”功能。PING發(fā)送/響應(yīng)：通過UDP協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)包到PEER，PEER在收到后立即回復(fù)，以此測定RTT。文件請(qǐng)求/傳輸：PEER將作為服務(wù)器提供文件分享功能，接受來自其它PEER的連接，處理LGIN和GETF請(qǐng)求，將文件傳輸給其它PEER。開發(fā)環(huán)境操作系統(tǒng)：Linux2.6.32-279.el6.x86_64編程語言：C99編譯器：GCC4.4.620120305(RedHat4.4.6-4)程序詳解PING接收模塊(pingd)用來提供職守服務(wù)，接受PING數(shù)據(jù)包并立即響應(yīng)功能函數(shù)包括：intpingd_startup(u_shortport)在指定UDP端口上啟用PING職守服務(wù)，使用EPOLL輪詢接受數(shù)據(jù)包，目前將使用與filed相同的端口號(hào)提供服務(wù)（TCP與UDP可使用相同的端口號(hào)）intpingd_loop()PING服務(wù)循環(huán)，調(diào)用epoll來接收數(shù)據(jù)包通知，如有數(shù)據(jù)則立即發(fā)送響應(yīng)PING發(fā)送模塊(ping)用來發(fā)送PING數(shù)據(jù)包，并獲取RTT時(shí)間功能函數(shù)包括：intping(char*ipaddr,u_shortport)向指定的IP地址和端口發(fā)送PING數(shù)據(jù)包，在時(shí)限內(nèi)等待返回，并返回RTT時(shí)間（毫秒）文件服務(wù)器(filed)與trackerd架構(gòu)相似，提供一對(duì)多的P2P文件傳輸TCP服務(wù)器。使用單線程利用epoll實(shí)現(xiàn)非阻塞異步IO。功能函數(shù)包括：intnewpeerid(intfd)用于在Peer哈希表中創(chuàng)建新項(xiàng)，與提供的文件描述符(fd)對(duì)應(yīng)。intfd2peerid(intfd)用于在Peer哈希表中根據(jù)提供的文件描述符(fd)查找項(xiàng)目。voidsetnonblocking(intsock)設(shè)置SOCKET為非阻塞模式intfiled_startup(u_shortport)在指定的端口上啟動(dòng)filed監(jiān)聽服務(wù)，并設(shè)置epoll。目前傳入的參數(shù)為0，因此filed將隨機(jī)監(jiān)聽一個(gè)端口作為服務(wù)（如果固定的話可能出現(xiàn)地址被占用）intfiled_push_data(structclient_data*client,char*buf,intlen)向指定的Peer推送數(shù)據(jù)，會(huì)先進(jìn)入客戶端數(shù)據(jù)體內(nèi)的發(fā)送緩沖區(qū)，再等待由epoll通知就緒時(shí)發(fā)送voidclose_peer(intclientid)關(guān)閉指定的Peer連接，釋放資源intfiled_loop()網(wǎng)絡(luò)服務(wù)循環(huán)，調(diào)用epoll來接受連接和就緒通知，并監(jiān)視連接中斷，如有數(shù)據(jù)就緒則放入接收緩沖區(qū)，如通知發(fā)送就緒則將發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送至客戶端，與trackerd不同的是，這里要處理文件發(fā)送過程，使用內(nèi)核特性提供的sendfile()函數(shù)實(shí)現(xiàn)零拷貝發(fā)送，邏輯上即從文件讀取一部分并發(fā)送，然后等待下次發(fā)送就緒時(shí)再發(fā)送下一部分，直到EOF時(shí)，發(fā)送preamble\n并恢復(fù)文件發(fā)送標(biāo)志u_shortfiled_get_port()獲取filed目前監(jiān)聽的端口號(hào)intfiled_add_share(char*filename)添加新的文件分享，以便在其它PEER請(qǐng)求時(shí)驗(yàn)證合法性char*filed_get_share_path(char*filename)獲取文件分享時(shí)，文件名對(duì)應(yīng)的完整路徑。如果沒有經(jīng)過add則返回NULL文件請(qǐng)求模塊(file)用來連接filed實(shí)現(xiàn)文件傳輸和保存功能函數(shù)包括：intfile_recv()文件請(qǐng)求過程，負(fù)責(zé)發(fā)送LGIN，等待LRES，發(fā)送GETF，解析FILE指令，打開并寫入文件，關(guān)閉連接intfile_fetch(structfile_item*item)初始化文件請(qǐng)求，負(fù)責(zé)建立和關(guān)閉到filed的連接后臺(tái)服務(wù)(background)執(zhí)行在子線程中，負(fù)責(zé)處理服務(wù)循環(huán)功能函數(shù)包括：i