用 Socket 编程实现一个 Web 服务器（端口号 8080） 实验要求：
- 该 Web 服务器在一台主机上运行，支持多台主机同时访问
- 有服务控制界面，开启和关闭按钮
- 能够指定主页（index.html） 测试方法：
在同组其他主机上，打开浏览器，输入 http://主机 IP 地址：8080，浏览器上显示主页
完成实验报告
ocket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。
socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”，都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。我的理解就是Socket就是该模式的一个实现，socket即是一种特殊的文件，一些socket函数就是对其进行的操作（读/写IO、打开、关闭），这些函数我们在后面进行介绍。
将socket通信类比为打电话这一生活场景。这里我把TCP服务器比作政府某一服务部门能，TCP客户端比作企业中某一部门电话，描述这一过程，恰好就像是socket通信，服务部门提供服务，企业部门申请服务。
socket中TCP的三次握手建立连接
我们知道tcp建立连接要进行“三次握手”，即交换三个分组。大致流程如下：
客户端向服务器发送一个SYN J
服务器向客户端响应一个SYN K，并对SYN J进行确认ACK J+1
客户端再想服务器发一个确认ACK K+1
从图中可以看出，当客户端调用connect时，触发了连接请求，向服务器发送了SYN J包，这时connect进入阻塞状态；服务器监听到连接请求，即收到SYN J包，调用accept函数接收请求向客户端发送SYN K ，ACK J+1，这时accept进入阻塞状态；客户端收到服务器的SYN K ，ACK J+1之后，这时connect返回，并对SYN K进行确认；服务器收到ACK K+1时，accept返回，至此三次握手完毕，连接建立。
总结：客户端的connect在三次握手的第二个次返回，而服务器端的accept在三次握手的第三次返回，这也是dos攻击的基本原理。
socket中TCP的四次握手释放连接
上面介绍了socket中TCP的三次握手建立过程，及其涉及的socket函数。现在我们介绍socket中的四次握手释放连接的过程，请看下图：
图示过程如下：
某个应用进程首先调用close主动关闭连接，这时TCP发送一个FIN M；
另一端接收到FIN M之后，执行被动关闭，对这个FIN进行确认。它的接收也作为文件结束符传递给应用进程，因为FIN的接收意味着应用进程在相应的连接上再也接收不到额外数据；
一段时间之后，接收到文件结束符的应用进程调用close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N；
接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。
这样每个方向上都有一个FIN和ACK。
socket通信流程
socket是"打开—读/写—关闭"模式的实现，以使用TCP协议通讯的socket为例，其交互流程基本如下图所示:
1、导入相关头文件
#include#include #include // 包含网络编程头文件，进入静态库 #pragma comment(lib,"ws2_32.lib") #include //多线程相关
2、申请socket
WSADATA wsdata; int is_ok = WSAStartup(MAKEWORd(2,2), &wsdata); // 确定socke版本信息
3、创建socket，并设置监听ip和端口以及设置最大连接数量
SOCKET server = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP); // af_inet使用ipv4地址 merror(server,INVALID_SOCKET, "创建socket失败"); SOCKADDR_IN seraddr; seraddr.sin_family = AF_INET; // 和创建时一样 ipv4 seraddr.sin_port = htons(80); //网络是大端存储， pc是小端存储，需要转换 seraddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;// 监听任意地址 is_ok = bind(server,(SOCKADDR *)&seraddr,sizeof(seraddr)); merror(is_ok, SOCKET_ERROR, "socket绑定失败！"); is_ok = listen(server, 5); // 客户端连接数量
4、创建客户机socket对象，等待连接该客户机对象和服务端对象
SOCKADDR_IN claddr; // 客户端信息
int cllen = sizeof(claddr);
while (1) {
SOCKET client = accept(server,(SOCKADDR *) &claddr,&cllen); // 谁连进来了
merror(client, INVALID_SOCKET, "连接失败！");
char revdata[1024] = "";
recv(client, revdata, 1024, 0);
cout << "接收到的数据：" << revdata << endl;
cout << "共接收数据大小" << strlen(revdata) << endl;
//char senddata[1024] = "hello this is server end";
//send(client, senddata, strlen(senddata), 0);
char *filename = (char*)"index.html";
//sendhtml(client, filename);
//开启新线程
HANDLE hTread = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, RequestHandler, (void*)client, 0, (unsigned*)&dwThreadTD);
}
接收到的客户端信息
5、连接成功后就可以向客户端发送我们指定的index.html文件了
unsigned WINAPI RequestHandler(void* arg)
{
SOCKET client = (SOCKET)arg;
char *fileName = (char*)"index.html";
sendhtml(client, fileName);
closesocket(client);
return 0;
}
void sendhtml(SOCKET s, char *filename) {
char protocol[] = "HTTP/1.0 200 OKrn";
char serName[] = "server:simple web serverrn";
char cntLen[] = "Conten-length:2048rn";
char cntType[100];
sprintf(cntType, "Content-type:%srnrn", "text/html");
cout << cntType << endl;
send(s, protocol, strlen(protocol), 0);
send(s, serName, strlen(serName), 0);
send(s, cntLen, strlen(cntLen), 0);
send(s, cntType, strlen(cntType), 0);
FILE* pfile = fopen(filename, "r");
if (pfile == NULL) {
cout << "can not open the file!" << endl;
return;
}
char temp[1024] = "";
do {
fgets(temp, 1024,pfile);
send(s, temp, strlen(temp), 0);
} while (!feof(pfile));
}
index.html文件内容如下所示
实验结果黑白左右分色创意时钟 - 桌面时钟 26 . December 10:33 AM Sunday 123456789101112 01234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859 01234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859 01234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859
电脑端：
手机端：
平板端：
经过测试，本次实验成功完成。
最后附上全部实验代码
#include#include #include // 包含网络编程头文件，进入静态库 #pragma comment(lib,"ws2_32.lib") #include //多线程相关 using namespace std; unsigned WINAPI RequestHandler(void* arg); int merror(int redata, int error,const char* showinfo) { if (redata == error) { perror(showinfo); getchar(); return -1; } } void sendhtml(SOCKET s, char *filename); int main() { DWORD dwThreadTD; printf("welcome to my web server!n"); WSADATA wsdata; int is_ok = WSAStartup(MAKEWORd(2,2), &wsdata); // 确定socke版本信息 merror(is_ok, WSAEINVAL,"申请socket失败！"); SOCKET server = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP); // af_inet使用ipv4地址 merror(server,INVALID_SOCKET, "创建socket失败"); SOCKADDR_IN seraddr; seraddr.sin_family = AF_INET; // 和创建时一样 ipv4 seraddr.sin_port = htons(80); //网络是大端存储， pc是小端存储，需要转换 seraddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;// 监听任意地址 is_ok = bind(server,(SOCKADDR *)&seraddr,sizeof(seraddr)); merror(is_ok, SOCKET_ERROR, "socket绑定失败！"); is_ok = listen(server, 5); // 客户端连接数量 merror(is_ok, SOCKET_ERROR, "监听失败！"); SOCKADDR_IN claddr; // 客户端信息 int cllen = sizeof(claddr); while (1) { SOCKET client = accept(server,(SOCKADDR *) &claddr,&cllen); // 谁连进来了 merror(client, INVALID_SOCKET, "连接失败！"); char revdata[1024] = ""; recv(client, revdata, 1024, 0); cout << "接收到的数据：" << revdata << endl; cout << "共接收数据大小" << strlen(revdata) << endl; //char senddata[1024] = " hello this is server end"; //send(client, senddata, strlen(senddata), 0); char *filename = (char*)"index.html"; //sendhtml(client, filename); //开启新线程 HANDLE hTread = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, RequestHandler, (void*)client, 0, (unsigned*)&dwThreadTD); } closesocket(server); WSACleanup(); getchar(); return 0; } unsigned WINAPI RequestHandler(void* arg) { SOCKET client = (SOCKET)arg; char *fileName = (char*)"index.html"; sendhtml(client, fileName); closesocket(client); return 0; } void sendhtml(SOCKET s, char *filename) { char protocol[] = "HTTP/1.0 200 OKrn"; char serName[] = "server:simple web serverrn"; char cntLen[] = "Conten-length:2048rn"; char cntType[100]; sprintf(cntType, "Content-type:%srnrn", "text/html"); cout << cntType << endl; send(s, protocol, strlen(protocol), 0); send(s, serName, strlen(serName), 0); send(s, cntLen, strlen(cntLen), 0); send(s, cntType, strlen(cntType), 0); FILE* pfile = fopen(filename, "r"); if (pfile == NULL) { cout << "can not open the file!" << endl; return; } char temp[1024] = ""; do { fgets(temp, 1024,pfile); send(s, temp, strlen(temp), 0); } while (!feof(pfile)); }
