一、 实验目的
1、掌握Linux中socket 网络编程的基本方法；
2、掌握Linux中socket 网络编程的典型应用；
二、 实验仪器设备
PC机、Ubuntu环境。
三、 实验原理
TCP/IP通信协议起源于80年代初期，是所有因特网应用的基础。在TCP/IP通信协议中，套接字（Socket）就是IP地址与端口号的组合。
在 Linux 中的网络编程是通过 socket 接口来进行的。套接字（socket）是一种特殊的 I/O 接口，它也是一种文件描述符。socket 也有一个类似于打开文件的函数调用，该函数返回一个整型的 socket 描述符，随后的连接建立、数据传输等操作都是通过 socket 来实现的。
套接字可分为3种类型：
（1）字节流Socket(Stream Socket)：基于TCP，提供可靠的字节流传输；
（2）数据报Socket(Datagram Socket)：基于UDP，提供不可靠的报文传输；
（3）原始套接字 Raw Socket：基于IP，允许用户直接对IP操作；
基于TCP的Socket程序典型流程如下：
HTTP协议为超文本传输协议，主要用于以Web方式传输数据，是TCP协议的一个连接应用，其基本思想是：客户端发送一个请求给服务器，服务器返回一个响应给客户机。
建立Web服务器的主要步骤：
四、 实验内容及注意事项
1、在Linux 中分别编写server端和client端程序，实现socket网络通信；
2、编写web服务器程序，实现网页的显示。
五、 实验组织运行
根据本实验指导书，学生自主训练为主。
六、 实验步骤
（一）Socket网络编程
利用Socket方式进行数据通信与传输，步骤如下：
（1）创建服务端socket，绑定建立连接的端口。
（2）服务端程序在一个端口调用监听后，处于阻塞状态，等待客户机的连接。
（3）创建客户端socket对象；
（4）客户端指定主机名称或IP地址、连接端口号。
（5）客户机socket发起连接请求。
（6）建立连接。
（7）利用send( sendto)和recv( recvfrom)进行数据传输。
（8）关闭socket。
如下图所示：
特别说明：recv()函数为阻塞操作，即当调用该函数后，程序将会一直等待对方发送过来的数据，直到读到数据后才继续执行。
1、服务器端程序server.c
/*===============================================================* 文件名称：server.c================================================================*/#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <stdio.h>#include <errno.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <netinet/in.h>int main(){int sockfd,new_fd,numbytes;struct sockaddr_in my_addr;struct sockaddr_in their_addr;int sin_size;char buff[100];//if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){perror("socket!");exit(1);}printf("socket Success!,sockfd=%d\n",sockfd);//my_addr.sin_family=AF_INET;my_addr.sin_port=htons(4321);my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;bzero(&(my_addr.sin_zero),8);//if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&my_addr,sizeof(struct sockaddr))==-1){perror("bind");exit(1);}printf("bind Success!\n");//if(listen(sockfd,10)==-1){perror("listen");exit(1);}printf("Listen.....\n");//while(1){sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);//if((new_fd = accept(sockfd,(struct sockaddr *)&their_addr,&sin_size))==-1){perror("accept");exit(1);}//if(!fork()){//if((numbytes = recv(new_fd,buff,60,0))==-1){perror("recv");exit(1);}printf("%s\n",buff);//if(send(new_fd,"Welcome ,This is server.",60,0)==-1)perror("send");//close(new_fd);exit(0);}//}close(sockfd);return 0;}
2、请将程序运行结果抓图如下：
运行结果：
3、请分析程序回答：服务器的IP地址在程序中哪里指定的？是多少？
答：
192.168.190.128
4、服务器程序中执行recv，是在父进程，还是在子进程中？从程序中的哪个语句可看出？
在哪个进程中：在父进程中
哪个语句看出：fork()函数表示创建子进程，!fork()表示若不在子进程中，则执行以下程序。
5、客户端程序：client.c
/*===============================================================* 文件名称：client.c================================================================*/#include <stdio.h>#include <errno.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>#include <netdb.h>#include <netinet/in.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>int main(int argc ,char * argv[]){int sockfd,numbytes;char buff[100];struct hostent * he;struct sockaddr_in their_addr;int i=0;//he=gethostbyname(argv[1]);//if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){perror("socket!");exit(1);}//printf("socket Success!,sockfd=%d\n",sockfd);their_addr.sin_family=AF_INET;their_addr.sin_port=htons(4321);their_addr.sin_addr=*((struct in_addr *)he->h_addr);bzero(&(their_addr.sin_zero),8);//if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&their_addr,sizeof(struct sockaddr))==-1){perror("connect");exit(1);}//printf("connect Success!\n");if(send(sockfd,"hello!I am client.",26,0)==-1){perror("send");exit(1);}//printf("send .\n");if((numbytes = recv(sockfd,buff,100,0))==-1){perror("recv");exit(1);}printf("recv is :%s\n",buff);//close(sockfd);return 0;}
6、请将程序运行结果抓图如下：
运行结果：
（二）创建Web服务器
Web服务器的工作原理：监听请求、传送文件。其过程如下：
1、创建Web服务器。程序代码如下：
/**************************************** httpd.c: A simple http server ***************************************/#include<stdio.h>#include<pthread.h>#include<sys/types.h>#include<sys/socket.h>#include<netinet/in.h>int KEY_QUIT =0;char referrer[128];int content_length;#define SERVER_PORT 80static char copybuf[16384];//int copy(FILE * read_f ,FILE * write_f){int n;int wrote;n=fread(copybuf ,1,sizeof(copybuf),read_f);wrote=fwrite(copybuf,n,1,write_f);return 0;}//int DoHTML(FILE * f ,char * name){char * buf;FILE * infile;infile=fopen(name,"r");copy(infile,f);fclose(infile);return 0;}//int ParseReq(FILE * f ,char * r){char * bp;char * c;#ifdef BEBUGprintf("req is %s\n",r);#endifwhile(*(++r)!=' ');//while(isspace(*r)) r++;while(*r=='/') r++;bp=r;while(*r &&(*(r)!=' ')&&(*(r)!='?'))r++;*r=0;c=bp;DoHTML(f,c);return 0;}//int HandleConnect(int fd){FILE *f;char buf[160];f=fdopen(fd,"a+");setbuf(f,0);fgets(buf,150,f);#ifdef DEBUGprintf("buf=%s\n",buf);#endifParseReq(f,buf);fflush(f);fclose(f);return 1;}//void * Key_in(void * data){int c;for(;;){c=getchar();if(c=='q'||c=='Q'){KEY_QUIT=1;exit(10);break;}}}int main(int argc, char * argv[]){int fd,sockfd;int len;volatile int true=1;struct sockaddr_in ec;struct sockaddr_in server_sockaddr;pthread_t th_key;printf("starting httpd...\n");printf("press q to quit\n");//sockfd =socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&true ,sizeof(true));server_sockaddr.sin_family =AF_INET;server_sockaddr.sin_port=htons(SERVER_PORT);server_sockaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//bind(sockfd,(struct sockaddr *)&server_sockaddr,sizeof(server_sockaddr));//listen(sockfd,8*3);////pthread_create(&th_key,NULL,Key_in,NULL);//printf("waitting for connection...\n");while(1){len=sizeof(ec);if((fd=accept(sockfd,(void *)&ec,&len))==-1){exit(5);close(sockfd);}HandleConnect(fd);}}
2、创建一个简单的网页脚本文件index.html，其内容如下：（也可自己创建，但注意文件不要大于16K）
<html><body><center><h1>Hello World</h1></center><p>Hello World</p></body></html>
3、进入root权限，运行Web服务器程序后，打开FireFox浏览器，在地址栏中输入“服务器IP：/index.html”，观察程序运行结果，并将之抓图如下：
将程序运行结果抓图如下：
