计算机网络socket实验

计算机科学与技术《计算机网络》实验报告socket编程学院姓名学号（后边附有源代码地址）年月日Phase1:EstablishingClient-ServerCommunications题目要求此题目要求实现一个通过TCP套接字来建立连接的通讯,服务器和客户端需要实现以下5个功能：客户端与服务器建立连接，需要用户名和加密密码。客户端发送想分享的文件名给服务器。客户端发送一个想下载的文件查询。客户端显示收到的回复信息，并显示。登出。开发环境操作系统：Linux2.6.32-279.el6.x86_64编程语言：C99编译器：GCC4.4.620120305(RedHat4.4.6-4)程序详解网络和I/O使用单线程利用epoll实现非阻塞异步IO。此部分功能主要用于实现多客户端的网络I/O的轮询处理，使用Linux内核中的EPOLL特性实现。维护一个哈希表(Client)，用于将文件描述符与客户端数据（如接收缓冲区、发送缓冲区和会话状态等）进行映射。对应主要的功能函数包括：intnewclientid(intfd)用于在Client哈希表中创建新项，与提供的文件描述符(fd)对应。intfd2clientid(intfd)用于在Client哈希表中根据提供的文件描述符(fd)查找项目。voidsetnonblocking(intsock)设置SOCKET为非阻塞模式intserver_startup(u_shortport)在指定的端口上启动trackerd监听服务，并设置epollintpush_data(structclient_data*client,char*buf,intlen)向指定的客户端推送数据，会先进入客户端数据体内的发送缓冲区，再等待由epoll通知就绪时发送voidclose_client(intclientid)关闭指定的客户端，释放资源intserver_loop()网络服务循环，调用epoll来接受连接和就绪通知，并监视连接中断，如有数据就绪则使用recv放入接收缓冲区，如通知发送就绪则将用send将发送缓冲区中的数据发送至客户端。对于新客户端连接，调用accept。以上操作都是非阻塞的。数据包处理inthandle_packet(structclient_data*client)立即处理接收缓冲区中的完整数据包（即以”\n”结尾的消息），将处理完成的部分从缓冲区中移除intpush_packet(structclient_data*client,charconst*fmt,...)按指定的格式化方式向客户端发送数据包，是push_data的上层封装inthandle_share(structclient_data*client,char*command,intlen)处理SHRE消息inthandle_search(structclient_data*client,char*command,intlen)处理SRCH消息inthandle_quit(structclient_data*client,char*command,intlen)处理QUIT消息inthandle_login(structclient_data*client,char*command,intlen)处理LGIN消息inthandle_command(structclient_data*client,char*command,intlen)核心消息分发函数，将根据消息前4字节判断消息类型，并调用相应处理函数进行实际处理用户模块intuser_check(char*username,char*password)验证指定的用户名密码，正确返回0，否则返回-1intuser_load(char*htpasswd)从指定的文件载入用户名和密码，每行一个，格式如user:pwd文件列表模块intshare_add(char*ipaddr,char*port,char*name,char*owner)添加新的文件分享structfile_share*share_get_head()获取第一个文件分享（这是一个链表，获取链表中的表头）intshare_remove_by_owner(char*owner)删除由特定用户发布的文件分享（用来在用户断开连接或QUIT时清理）程序流程图图1服务器图2 客户端５程序源代码 详见“源码”文件夹中的“phase1”文件夹项目。Phase2:EstablishingPeer-PeerCommunications题目要求在Phase1的基础上，为客户端增加“PING发送/响应”和“文件请求/传输”功能。PING发送/响应：通过UDP协议发送数据包到PEER，PEER在收到后立即回复，以此测定RTT。文件请求/传输：PEER将作为服务器提供文件分享功能，接受来自其它PEER的连接，处理LGIN和GETF请求，将文件传输给其它PEER。开发环境操作系统：Linux2.6.32-279.el6.x86_64编程语言：C99编译器：GCC4.4.620120305(RedHat4.4.6-4)程序详解PING接收模块(pingd)用来提供职守服务，接受PING数据包并立即响应功能函数包括：intpingd_startup(u_shortport)在指定UDP端口上启用PING职守服务，使用EPOLL轮询接受数据包，目前将使用与filed相同的端口号提供服务（TCP与UDP可使用相同的端口号）intpingd_loop()PING服务循环，调用epoll来接收数据包通知，如有数据则立即发送响应PING发送模块(ping)用来发送PING数据包，并获取RTT时间功能函数包括：intping(char*ipaddr,u_shortport)向指定的IP地址和端口发送PING数据包，在时限内等待返回，并返回RTT时间（毫秒）文件服务器(filed)与trackerd架构相似，提供一对多的P2P文件传输TCP服务器。使用单线程利用epoll实现非阻塞异步IO。功能函数包括：intnewpeerid(intfd)用于在Peer哈希表中创建新项，与提供的文件描述符(fd)对应。intfd2peerid(intfd)用于在Peer哈希表中根据提供的文件描述符(fd)查找项目。voidsetnonblocking(intsock)设置SOCKET为非阻塞模式intfiled_startup(u_shortport)在指定的端口上启动filed监听服务，并设置epoll。目前传入的参数为0，因此filed将随机监听一个端口作为服务（如果固定的话可能出现地址被占用）intfiled_push_data(structclient_data*client,char*buf,intlen)向指定的Peer推送数据，会先进入客户端数据体内的发送缓冲区，再等待由epoll通知就绪时发送voidclose_peer(intclientid)关闭指定的Peer连接，释放资源intfiled_loop()网络服务循环，调用epoll来接受连接和就绪通知，并监视连接中断，如有数据就绪则放入接收缓冲区，如通知发送就绪则将发送缓冲区中的数据发送至客户端，与trackerd不同的是，这里要处理文件发送过程，使用内核特性提供的sendfile()函数实现零拷贝发送，逻辑上即从文件读取一部分并发送，然后等待下次发送就绪时再发送下一部分，直到EOF时，发送preamble\n并恢复文件发送标志u_shortfiled_get_port()获取filed目前监听的端口号intfiled_add_share(char*filename)添加新的文件分享，以便在其它PEER请求时验证合法性char*filed_get_share_path(char*filename)获取文件分享时，文件名对应的完整路径。如果没有经过add则返回NULL文件请求模块(file)用来连接filed实现文件传输和保存功能函数包括：intfile_recv()文件请求过程，负责发送LGIN，等待LRES，发送GETF，解析FILE指令，打开并写入文件，关闭连接intfile_fetch(structfile_item*item)初始化文件请求，负责建立和关闭到filed的连接后台服务(background)执行在子线程中，负责处理服务循环功能函数包括：i