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嵌入式系统及应用
基于TCP协议的文件传输的应用设计
院系: 电子信息学院
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日期: 2016年1月1日
摘要:本文研究了网络环境下基于 TCP 的文件传输的方法,在Linux环境下运用套接字和TCP协议实现了文件的传输,从客户端向已知IP地址的服务器端发送文件,每次传输为1Kbyte且传输过程中发送端和接收端需要通过相互协作来控制数据的传输,而不能简单地利用循环。
关键词:TCP协议;Linux;文件传输
引言
TCP/IP(Transmission Control Protocol/ Protocol) 即传输控制协议/网间协议,是一个工业标准的协议集,它是为广域网(WAN)设计的。网的研究机构发展起来的。
有时我们将TCP/IP描述为互联网协议集"ProtocolSuite",TCP和IP是其中的两个协议(后面将会介绍)。由于TCP和IP是大家熟悉的协议,以至于用TCP/IP或IP/TCP这个词代替了整个协议集。这尽管有点奇怪,但没有必要去争论这个****惯。例如,有时我们讨论NFS是基于TCP/IP时,尽管它根本没用到TCP(只用到IP和另一种交互式协议UDP,而不是TCP)。
TCP/IP的标准在一系列称为RFC的文档中公布。文档由技术专家、特别工作组、或RFC编辑修订。公布一个文档时,该文档被赋予一个RFC编号,如RFC959(FTP的说明文档)、RFC793(TCP的说明文档)、RFC791(IP的说明文档)等。最初的RFC一直保留而从来不会被更新,如果修改了该文档,则该文档又以一个新号码公布。因此,重要的是要确认你拥有了关于某个专题的最新RFC文档。通常在RFC的开头部分,有相关RFC的更新(update)、修改(errata)、作废(obsolete)信息,提示读者信息的时效性
TCP简介及连接原理
TCP(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,由IETF的RFC 793定义。本文主要时结合TCP传输文件的高效性,通过套接字,实现在linux系统下传输文件,其中包括服务端和客户端,做到实时显示传输进度、传输文件大小等功能。
TCP/IP定义了电子设备如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。通俗而言:TCP负责发现传输的问题,一有问题就发出信号,要求重新传输,直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址。
TCP的上一层是应用层,TCP向应用层提供服务,TCP数据传输实现了从一个应用程序到另一个应用程序的数据传递。应用程序通过编程调用TCP并使用TCP服务,提供需要准备发送的数据,用来区分接收数据应用的目的地址和端口号。通常应用程序通过打开一个socket来使用TCP服务,TCP管理到其他socket的数据传递。
TCP对话通过3次握手来初始化,是数据段的发送和接收同步,确定其一次可接收的数据量,并建立虚连接。下面描述了3次握手的简单过程。
1. A-B:主机A向主机B发送连接请求,报文中包括SYN控制标志,但没有数据。主机B收到SYN后,将其状态转化为SYN-RECEIVED。
2. B-A:主机B向主机A发送建立连接请求,并带有对主机A的SYN确认。主机A收到该消息后,将其状态变为ESTABLISHED。
3. A-B:主机B收到主机A发来的确认消息后,也将其自身状态转变为ESTABLISHED。至此,一条TCP连接建立完毕,接下来就可在两台主机间传输数据了。
socket简介
Socket接口是TCP/IP网络的API,其定义了很多函数和例程,程序员可以用他们来开发TCP/IP网络上的应用程序。上的TCP/IP网络编程,必须理解socket接口。
在linux系统中,所有的I/O操作都是通过读写文件的描述符而产生的,socket是一种特殊的文件描述符。当得到一个socket之后,就可以用send()和recv()系统调用与其他程序通信。当然也可以使用read()和write()等系统操作调用而与其他程序进行通信。
Socket()
Connect()
Write()
Read()
Close()
客户端
Socket()
Bind()
listen()
Accept()
阻塞等待连接
read()
write()
close()
服务器
建立连接
请求数据
应答数据
典型TCP通信过程
服务端与客户端简介
服务端:主要功能是监听客户端的连接,在有客户端请求连接的时候接受或者拒绝连接。接收客户端的连接后,接