《計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實踐》課程設(shè)計報告-多線程網(wǎng)絡(luò)文件傳輸

30/30《計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實踐》報告設(shè)計題目設(shè)計題目：多線程網(wǎng)絡(luò)文件傳輸學(xué)生姓名：學(xué)號：專業(yè)班級：計算機科學(xué)與技術(shù)20XX年1月設(shè)計要求實現(xiàn)單線程文件傳輸實現(xiàn)多線程文件傳輸增加異?？刂?，增強程序的魯棒性了解使用winsocket編程了解文件傳輸過程開發(fā)環(huán)境與工具工具Visualstudio20XXQT5C++系統(tǒng)win8.18g內(nèi)存cpui73632qm設(shè)計原理利用QT設(shè)計簡單的圖形界面利用winsocket編程TCP方式實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信（阻塞方式）利用windows線程函數(shù)和臨界區(qū)實現(xiàn)多線程控制四、系統(tǒng)功能描述及軟件模塊劃分客戶端：有簡單的GUI，可以選擇存儲路徑，服務(wù)端IP，通信端口PORT，多線程或單線程，向服務(wù)端發(fā)起下載請求，并開始下載服務(wù)端：有簡單的GUI，可以選擇顯示文件路徑，選擇通信端口PORT，選擇多線程或單線程，一旦開啟，進入阻塞狀態(tài)，知道客戶端連入，開始傳輸文件五、設(shè)計步驟//客戶端單線程接收函數(shù)voidClient::getready(){ WORDsocketVersion=MAKEWORD(2,0); if(WSAStartup(socketVersion,&wsaData)!=0) { QMessageBox::warning(this,tr("Warning"), tr("Initsocketdllerror!"),QMessageBox::Yes); exit(1); } //創(chuàng)建socket SOCKETc_Socket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(SOCKET_ERROR==c_Socket) { QMessageBox::warning(this,tr("Warning"), tr("CreateSocketError!"),QMessageBox::Yes); exit(1); } //指定服務(wù)端的地址 sockaddr_inserver_addr; boolok; u_shortus_port=port.toUShort(&ok,10); char*cip; QByteArrayQBA=ip.toLatin1(); cip=QBA.data(); server_addr.sin_family=AF_INET; server_addr.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(cip); server_addr.sin_port=htons(us_port); if(SOCKET_ERROR==::connect(c_Socket,(SOCKADDR*)&server_addr,sizeof(server_addr))) { QMessageBox::warning(this,tr("Warning"), tr("CanNotConnectToServerIP!"),QMessageBox::Yes); exit(1); } charbuffer[BUFFER_SIZE]; memset(buffer,0,BUFFER_SIZE); char*cpath; QByteArrayQBAp=path.toLatin1(); cpath=QBAp.data(); FILE*fp=fopen(cpath,"wb");//windows下是"wb",表示打開一個只寫的二進制文件 if(NULL==fp) { QMessageBox::warning(this,tr("Warning"), tr("FileCanNotOpenToWrite"),QMessageBox::Yes); exit(1); } else { memset(buffer,0,BUFFER_SIZE);//初始化緩沖區(qū) intlength=0;//開始接收文件 while((length=recv(c_Socket,buffer,BUFFER_SIZE,0))>0) { if(fwrite(buffer,sizeof(char),length,fp)<length) { QMessageBox::warning(this,tr("Warning"), tr("FileWriteFailed!"),QMessageBox::Yes); break; } memset(buffer,0,BUFFER_SIZE); } lalbelMSS->setText("Transformpleted"); } fclose(fp); closesocket(c_Socket); lalbelMSS->setText("Transformpleted"); //釋放winsock庫 WSACleanup();}//server端線程函數(shù)1，主要用于多線程傳輸時分塊發(fā)送文件DWORDWINAPIServer::GetFileProc1(LPVOIDlparam){ Server*p=(Server*)lparam; sockaddr_inserver_addr1;//設(shè)置默認(rèn)地址信息并初始化socket server_addr1.sin_family=AF_INET; server_addr1.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; server_addr1.sin_port=htons(5679); SOCKETm1_Socket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); sockaddr_inclient_addr1; bind(m1_Socket,(sockaddr*)&server_addr1,sizeof(server_addr1)); listen(m1_Socket,5); intclient_addr_len1=sizeof(client_addr1); SOCKETm1_New_Socket=accept(m1_Socket,(sockaddr*)&client_addr1,&client_addr_len1);//此處阻塞 charbuffer1[BUFFER_SIZE]; memset(buffer1,0,BUFFER_SIZE); EnterCriticalSection(&cs);//設(shè)置臨界區(qū) char*cpath; QByteArrayQBAp=p->path.toLatin1(); cpath=QBAp.data(); intFileLen_t=p->FileLen;//獲得主線程通信時獲得的文件長度 intSeek=0; FILE*fp=fopen(cpath,"rb");//windows下是"rb",表示打開一個只du的二進制文件 LeaveCriticalSection(&cs); if(NULL==fp) { exit(1); } else { memset(buffer1,0,BUFFER_SIZE); intlength=0; while(FileLen_t>0){ EnterCriticalSection(&cs); int length=fread(buffer1,sizeof(char),BUFFER_SIZE,fp); LeaveCriticalSection(&cs); if(FileLen_t>length) { send(m1_New_Socket,buffer1,length,0); } else { send(m1_New_Socket,buffer1,FileLen_t,0); } Sleep(100); memset(buffer1,0,BUFFER_SIZE); FileLen_t=FileLen_t-length; } } closesocket(m1_New_Socket); closesocket(m1_Socket); fclose(fp); }六、關(guān)鍵問題及其解決方法多線程傳輸文件時，不可以多個socket使用一個端口來發(fā)送，否則會出現(xiàn)錯誤，需要每個線程都創(chuàng)建自己的socket連接來保證文件的順序。Windows創(chuàng)建線程函數(shù)Createthread中的線程函數(shù)在類中（使用QT寫界面，主類是一個繼承了QT的類）要聲明為靜態(tài)函數(shù)，要獲得類中的變量，需要傳遞類指針，并用Server*p=(Server*)lparam;重新作為類指針。使用臨界區(qū)來保護共享變量，防止各線程同時訪問寫入時出錯。利用fseek定位各線程數(shù)據(jù)塊在文件中的位置。七、設(shè)計結(jié)果 用TCP協(xié)議的文件傳輸系統(tǒng)，有簡單的圖形界面，可以選擇文件和存貯文件路徑，在傳輸文件時可以選擇多線程還是單線程傳輸，如果傳輸過程出錯，可以跟據(jù)出錯的步驟，彈出不同的提示對話框，但由于文件傳輸時基于阻塞方式的，如果服務(wù)端開啟后沒有客戶端連接會陷入阻塞。思考題：我編寫的程序是基于阻塞的，缺點是若客戶端沒有被連接則會陷入未響應(yīng)這個程序目前傳送前的通信內(nèi)容只有文件長度，可以加入文件名稱等內(nèi)容來增強用戶體驗。已經(jīng)實現(xiàn)了多線程的文件傳輸。八、軟件使用說明服務(wù)端點擊chooseyourfile按鈕選擇要傳輸?shù)奈募?，文件路徑會顯示在下方，載PORT出輸入用處通信的端口號，點擊confirm按鈕確認(rèn)，點擊threads進行多線程發(fā)送貨點擊listen進行單線程發(fā)送；客戶端點擊chooseyourfile選擇存儲路徑和文件名稱，在IP和PORT輸入主機的IP地址和用于通信的端口號，點擊confirm確認(rèn)內(nèi)容，點擊threads進行多線程接收或accept進行單線程接收。九、參考資料QT5官方幫助文檔網(wǎng)絡(luò)上一些介紹winsocket通信的文章一些API相關(guān)說明十、驗收時間及驗收情況1月3日星期天樊玉琦老師驗收老師提出了網(wǎng)卡是串行傳輸數(shù)據(jù)的，多線程怎么加快文件傳輸速度的問題，由于這方面網(wǎng)絡(luò)上資料比較少，我個人認(rèn)為，發(fā)送數(shù)據(jù)數(shù)先讀在發(fā)，可能多線程是利用了讀的時間，別的線程發(fā)送，發(fā)送時，別的線程在讀，這樣分時的方式加快文件傳送速度的。十一、設(shè)計體會這次課程設(shè)計，我花了一個多星期來學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，很多東西都是我本來不會的，比如QT，windowsC++多線程，線程函數(shù)在類中如何控制等，在完成了這個比較完整的課程設(shè)計后，但是由于網(wǎng)上資料較少，我暫時還沒有學(xué)會將VS20XX中的帶QT庫的文件生成可執(zhí)行文件，所以只能上交項目文件…這次實驗讓我比較深刻的體會了winsocket網(wǎng)絡(luò)通信的原理，也讓我發(fā)現(xiàn)了影響網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的程序方面的因素，比如發(fā)送緩沖區(qū)的大小，線程數(shù)等。計算機網(wǎng)絡(luò)是很復(fù)雜的，各種因素和各種協(xié)議，傳輸方式都影響著網(wǎng)絡(luò)通信的質(zhì)量，在網(wǎng)絡(luò)滲透在生活的各個方面的今天，對于一個學(xué)習(xí)計算機的人來說，掌握好網(wǎng)絡(luò)方面的知識更加的重要。

路由器配置實驗實驗?zāi)康?.認(rèn)識路由器的端口、型號2．掌握路由器的路由配置3.理解網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本原理實驗環(huán)境與設(shè)備本實驗在PC機上利用模擬軟件PacketTracerV6進行操作。實驗內(nèi)容1.路由器接口的配置 2.靜態(tài)路由配置3.默認(rèn)路由配置4.動態(tài)路由配置本次實驗的主要任務(wù)是了解路由器的基本設(shè)置，和網(wǎng)絡(luò)之間的連接關(guān)系。通過這次的實驗很好的掌握了各個網(wǎng)段之間的，各個路由器下的pc的連接情況。通過對靜態(tài)，默認(rèn)，動態(tài)路由配置，使得各個路由器下的PC相互通信。四、實驗步驟1.路由器接口的配置創(chuàng)建如圖所示的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。（1）為主機PC0，PC1，PC2配置IP地址、子網(wǎng)掩碼和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為路由器的各個接口分配IP地址和子網(wǎng)掩碼，交換機不用配置。（3）查看路由器的路由表使用命令：showiproute顯示路由表中的路由信息。保存此時路由器顯示的路由信息，以便與后面的實驗結(jié)果進行比較。（4）測試主機之間的連通性2.配置靜態(tài)路由（1）在Router0中添加一條到網(wǎng)絡(luò)192.168.3.0的靜態(tài)路由，命令如下：Router(config)#iproute192.168.3.0255.255.255.0172.16.1.1（2）再去查看Router0路由表，與步驟中2的路由表進行對比，觀察路由表變化情況。（3）在Router2中添加一條到網(wǎng)絡(luò)192.168.1.0的路由后，路由表如下：Router(config)#iproute192.168.1.0255.255.255.0172.16.1.2（4）測試PC0與PC2的連通性（5）在Router1和Router2中各添加一條靜態(tài)路由，以實現(xiàn)PC1與PC2的互通。（6）測試PC0與PC1的連通性（7）請分別在Router0和Router1中添加靜態(tài)路由，以實現(xiàn)PC0與PC1的互通。請在實驗報告中記錄你所使用的配置命令、主機間的連通性測試結(jié)果以及Router0和Router1的路由表（以截圖形式）。3.設(shè)置默認(rèn)路由（1）首先刪除Router0中到達PC1和PC2所在網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)路由，參考在Router0中添加一條默認(rèn)路由再測試PC0與PC1,PC2的連通性。4.動態(tài)路由協(xié)議RIP配置（1）查看三個路由器的路由表信息，可看到此時路由表中只有直連路由C。在Router0上配置RIP協(xié)議在Router1，Router2上配置RIP協(xié)議的命令同上。查看三個路由器的路由表，可看到各路由器學(xué)到的網(wǎng)段。測試各主機間的連通性五．實驗心得通過使用CiscoPacket