【正文】 基于TCP的網(wǎng)絡通信協(xié)議設計畢業(yè)論文目錄ABSTRACT IV第一章 緒 論 1 項目開發(fā)背景和意義 1 開發(fā)和運行環(huán)境 2第二章 開發(fā)工具簡介 3 Visual C++ 3 MFC 3 MSDN 4 Visual Assist X 4第三章 協(xié)議設計涉及知識簡介 6 即時通訊 6 網(wǎng)絡協(xié)議 7 OSI七層網(wǎng)絡模型 73. 4 TCP/IP協(xié)議 8 TCP傳輸 8 C/S編程模型 9 Socket套接字 10 網(wǎng)絡字節(jié)順序 10 Windows Sockets 11 同步、異步、阻塞和非阻塞 12 多線程 12第四章 需求分析 14 整體需求分析 14 可行性分析 14第五章 概要設計 15 性能要求 15 通訊協(xié)議格式設計 15 軟件工作模式圖 16 軟件設計原理 16第六章 詳細設計 19 協(xié)議設計 19 服務器端工程設計 21 客戶端工程設計 26（一臺服務器與多個客戶端通信） 35 協(xié)議工作設計 38第七章 系統(tǒng)測試 46 測試目的 46 測試要求 46 測試方法 46 系統(tǒng)測試 47總 結 59致 謝 60參考文獻 61第一章 緒論第一章 緒 論 項目簡介 項目開發(fā)背景和意義 計算機網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，使得人類社會正全面邁向信息化。近幾年來，信息網(wǎng)絡更是以前所未有的速度不斷發(fā)展壯大，廣泛應用于人類的生產(chǎn)、生活、學習和娛樂等各個領域，極大地促進了人類社會的進步。即時通訊作為目前的主要應用之一，已經(jīng)極大的融入到我們生活的各個領域。 即時通信是一個終端連往一個即時通信網(wǎng)路的服務。即時通信不同于在于它的交談是實時的。大部分的即時通信服務提供了presence awareness的特性──顯示聯(lián)絡人名單，聯(lián)絡人是否在在線與能否與聯(lián)絡人交談。 即時通信(Instant Message)，由于其具有實時性、跨平臺性、成本低、效率高等優(yōu)點而受到廣泛的使用。即時通訊軟件的迅速發(fā)展已經(jīng)突破了作為技術工具的極限,被認為是現(xiàn)代交流方式的象征。在網(wǎng)絡通訊時,必須選用正確的網(wǎng)絡通訊協(xié)議,以保證不同連接方式和操作系統(tǒng)的計算機之間可以進行數(shù)據(jù)傳輸。如何讓通訊雙方更決捷有效安全地溝通,就成為大家關心的問題。一個良好的協(xié)議設計可以很好的解決這個問題。一個良好的協(xié)議設計可以很好的解決這個問題。 我們知道，并且大家也都在用，，微信，飛信，MSN，YY等眾多的即時通訊軟件，已經(jīng)成為了目前大家交流必不可少的工具，然而這些聊天工具雖然方便、實用，但是，由于其功能太多，如游戲，社區(qū)，電子郵件等功能，占據(jù)內(nèi)存空間過大，從一定程度上來說，更多的已經(jīng)演變成了一種娛樂工具，不能作為即時通訊的專用工具。簽于此，一個簡單友好的即時通訊的網(wǎng)絡聊天工具的開發(fā)就顯得必不可少了，而我們知道，網(wǎng)絡通訊少不了相應的軟件協(xié)議的支持，我們本次的設計目標就是設計一個專用于支持內(nèi)容簡單，占用內(nèi)存小的計算機之間即時通訊的網(wǎng)絡聊天協(xié)議。 本系統(tǒng)使用當前流行的MFC框架，c++語言編寫，采用面向對象的思想設計，基于TCP傳輸控制協(xié)議。切實考慮大眾用戶的需求，為方便用戶之間的溝通，為大家提供了一個簡單的用以支持即時通訊的網(wǎng)絡聊天協(xié)議。 本文首先對本次協(xié)議設計所用的開發(fā)平臺以及開發(fā)工具做了簡單介紹， 其次又對開發(fā)中所用到的知識點做了系列概括，接著是需求分析，在此基礎上那個提出了對軟件協(xié)議設計的設計方案，然后分析了協(xié)議的各類型字段，最后講了該協(xié)議的具體實現(xiàn)。 網(wǎng)絡協(xié)議一直以來作為信息網(wǎng)絡的核心支柱之一。近年來，網(wǎng)絡的新概念新方法、新技術以驚人的速度不斷涌現(xiàn)，軟硬件不斷升級換代，新的產(chǎn)品和業(yè)務更是層出不窮出不窮，令人目不暇接，網(wǎng)絡協(xié)議更是不斷完善，以來更好的為信息化社會服務。不難發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡技術如同自然界的生物一樣，是一個新舊更替，優(yōu)勝劣汰的發(fā)展過程。陳舊落后的技術不論是網(wǎng)絡協(xié)議還是其他，必然被新的，更加先進的技術所替代。作為網(wǎng)絡工程系的學生，必須在打牢網(wǎng)絡理論基礎，不斷更新學習各種網(wǎng)絡新技術的同時，并且能夠把學到的理論知識應用于實踐中去，以便于深入理解網(wǎng)絡體系結構和運行機制，切實掌握各種網(wǎng)絡技術的基本原理、軟、硬件設計方法和相關協(xié)議以及算法。而本次設計就是針對這一目標，結合本人在大學四年的理論學習和各種實踐，對網(wǎng)絡協(xié)議一次模擬設計，及時對本人大學學習情況的考察，也是自己對自己在大學所學知識的一次系統(tǒng)整疊和梳57西安工程大學學士學位論文理，更是對自己的一次鍛煉。 開發(fā)和運行環(huán)境 操作系統(tǒng)：Win7編輯和運行平臺：Visual C + + 編碼語言：MFC協(xié)助軟件：MSDN， Visual Assist X 第二章 開發(fā)工具簡介第二章 開發(fā)工具簡介 Visual C++ 特色Visual C++, 它不僅是一個C++編譯器，而且是一個基于Windows操作系統(tǒng)的可視化集成開發(fā)環(huán)境（integrated development environment，IDE）。Visual C++，包括編輯器、調(diào)試器以及程序向導AppWizard、類向導Class Wizard等開發(fā)工具。 這些組件通過一個名為Developer Studio的組件集成為和諧的開發(fā)環(huán)境。Microsoft的主力軟件產(chǎn)品。Visual C++是一個功能強大的可視化軟件開發(fā)工具。Visual C++“語法高亮”，自動編譯功能以及高級除錯功能而著稱。比如，它允許用戶進行遠程調(diào)試，單步執(zhí)行等。還有允許用戶在調(diào)試期間重新編譯被修改的代碼，而不必重新啟動正在調(diào)試的程序。其編譯及創(chuàng)建預編譯頭文件()、最小重建功能及累加連結(link)著稱。這些特征明顯縮短程序編輯、編譯及連結的時間花費，在大型軟件計劃上尤其顯著?！∪秉c　　由于C++是由C語言發(fā)展起來的，也支持C語言的編譯。，很經(jīng)典。最大的缺點是對于模版的支持比較差?，F(xiàn)在最新補丁為SP6，推薦安裝，否則易出現(xiàn)編譯時假死狀態(tài)。僅支持Windows操作系統(tǒng)。目前發(fā)現(xiàn)與windows 7兼容性不好，安裝成功后可能會出現(xiàn)無法打開cpp文件的現(xiàn)象。 MFC MFC簡介 MFC(MicrosoftFoundationClasses)，是微軟公司提供的一個基礎類(Microsoft Foundation Classes)，以C++類的形式封裝了Windows的API，并且包含一個應用程序框架，以減少應用程序開發(fā)人員的工作量。其中包含的類包含大量Windows句柄封裝類和很多Windows的內(nèi)建控件和組件的封裝類。 MFC應用程序的總體結構通常由開發(fā)人員從MFC類派生的幾個類和一個CWinApp類對象(應用程序對象)組成。MFC 提供了MFC AppWizard 自動生成框架。Windows 應用程序中，MFC的主要文件為“”.　　MFC實際上是微軟提供的，用于在C++環(huán)境下編寫應用程序的一個框架和引擎。VC++是Windows下開發(fā)人員使用的專業(yè)C++ SDK(SDK,Standard SoftWare Develop Kit,專業(yè)軟件開發(fā)平臺)，MFC就是掛在它之上的一個輔助軟件開發(fā)包。MFC作為與VC++血肉相連的部分。只不過MFC類是微軟為VC++專配的。　　MFC是WinAPI與C++的結合。API，即微軟提供的Windows下應用程序的編程語言接口，是一種軟件編程的規(guī)范，但不是一種程序開發(fā)語言本身，可以允許用戶使用各種各樣的第三方的編程語言來進行對Windows下應用程序的開發(fā)，使這些被開發(fā)出來的應用程序能在Windows下運行。編程語言函數(shù)本質(zhì)上全部源于API，因此用它們開發(fā)出來的應用程序都能工作在Windows的消息機制和繪圖里，遵守Windows作為一個操作系統(tǒng)的內(nèi)部實現(xiàn)。MFC是微軟對API函數(shù)的專用C++封裝，這種結合一方面讓用戶使用微軟的專業(yè)C++ SDK來進行Windows下應用程序的開發(fā)變得容易，因為MFC是對API的封裝，微軟做了大量的工作，隱藏了好多程序開發(fā)人員在Windows下用C++ amp。 MFC編制軟件時的大量內(nèi)節(jié)，如應用程序實現(xiàn)消息的處理、設備環(huán)境繪圖，這種結合是以方便為目的的，必定要付出一定代價，因此就造成了MFC對類封裝中的一定程度的的冗余和迂回，但這是可以接受的。 MFC不只是一個功能單純的界面開發(fā)系統(tǒng)，它提供的類絕大部分用來進行界面開發(fā)，關聯(lián)一個窗口的動作，但它提供的類中有好多類不與一個窗口關聯(lián)，即類的作用不是一個界面類，不實現(xiàn)對一個窗口對象的控制(如創(chuàng)建、銷毀)，而是一些在Windows中實現(xiàn)內(nèi)部處理的類，如數(shù)據(jù)庫的管理類等。 Windows作為一個提供功能強大的應用程序接口編程的操作系統(tǒng)，因為API函數(shù)實在太多了，而且名稱很亂，從零構架一個窗口動輒就是上百行的代碼。MFC是面向對象程序設計與Application framework的完美結合，它將傳統(tǒng)的API進行了分類封裝，創(chuàng)建了程序的一般框架。Windows作為一個提供功能強大的應用程序接口編程的操作系統(tǒng)，因為API函數(shù)實在太多了，而且名稱很亂，從零構架一個窗口動輒就是上百行的代碼。MFC是面向對象程序設計與Application framework的完美結合，它將傳統(tǒng)的API進行了分類封裝，創(chuàng)建了程序的一般框架。 MSDN msdn 簡介MSDN（Microsoft Developer Network）是早期微軟在推廣Win32 程序設計以及開發(fā)工具時，專門為開發(fā)人員所提供的一個服務，是使用微軟技術開發(fā)軟件或應用程序時必定會參訪的地方，同時它也有提供訂閱的服務，由微軟不定時供應最新的軟件及技術文件，MSDN的技術文件庫是免費開放讓所有人在聯(lián)機閱讀，但光盤的版本必須要利用MSDN Library Subscription才可以拿到，不過自從Visual Studio 2005開始，MSDN Library即提供免費的網(wǎng)絡下載。也許是受到MSDN成功與廣為開發(fā)人員所知的影響，升陽也將它們的Java文件庫定名為Sun Developer Network (SDN)一般情況下，很多人誤認為 MSDN 為聯(lián)機幫助文件和技術文獻的集合。但事實上，這兩者只占 MSDN 龐大計劃的一小部分。產(chǎn)品下載、在線電子教程、MSDN 雜志和技術緊急電話支援是要付費的，其余基本免費?！? Visual Assist X 　 Visual Assist X 簡介Visual Assist X是一款非常好的Microsoft Visual Studio 2005和Visual Studio .NET插件，支持C/C＋＋，C＃，ASP，Visual Basic，Java和HTML等語言，能自動識別各種關鍵字、系統(tǒng)函數(shù)、成員變量、自動給出輸入提示、自動更正大小寫錯誤、自動標示錯誤等，有助于提高開發(fā)過程的自動化和開發(fā)效率。第三章 協(xié)議設計涉及知識簡介 第三章 協(xié)議設計涉及知識簡介 即時通訊 簡介即時通訊（Instant Messenger，簡稱IM），IM最早的創(chuàng)始人是三個以色列青年，是他們在1996年開發(fā)出來的，取名叫ICQ。是一個終端服務，允許兩人或多人使用網(wǎng)路即時的傳遞文字訊息、檔案、語音與視頻交流。即時通訊按使用用途分為企業(yè)即時通訊和網(wǎng)站即時通訊，根據(jù)裝載的對象又可分為手機即時通訊和PC即時通訊，手機即時通訊代表是短信，網(wǎng)站、視頻即時通訊如：米聊、YY語音、、MSN、百度hi、新浪UC、阿里旺旺、網(wǎng)易泡泡、網(wǎng)易CC、盛大ET、移動飛信、企業(yè)飛信等應用形式。 行業(yè)分析據(jù)最新的報告顯示，2008年中國企業(yè)即時通訊市場終端用戶規(guī)模達到2236萬人，與2007年的1813萬人相比，%。已經(jīng)開始全面入市場，競爭格局也已經(jīng)初顯端倪，主要以高效、穩(wěn)定和安全作為其產(chǎn)品開發(fā)的重點。 即時通訊的新發(fā)展(1)由PC即時通信向手機客服端轉移由PC即時通信向手機客服端轉移，具有以下特點：省錢，方便，可靠，超強，夠酷，時尚，環(huán)保，驚喜，厲害。(2)網(wǎng)頁即時通訊新趨勢、SNS社區(qū)：滿足論壇、社區(qū)的注冊用戶和游客即時通訊的需求，可以提高用戶的活躍度。、電子商務：滿足網(wǎng)站訪客進行話題討論、咨詢的需求，可以提高用戶停留時間。、客戶端軟件：按需求提供IM定制服務，有效降低IM開發(fā)成本。⑶完全基于網(wǎng)頁的即時通訊、安裝客戶端軟件。　　，進一步提高用戶之間的交流互動。 安全問題目前，即時通訊的主要挑戰(zhàn)是安全，安全威脅包括：ID被盜、隱私威脅、病毒威脅等，下面是即時通訊用戶應該遵循的一些安全準則，以保護自身的網(wǎng)絡安全和隱私。即時通訊安全準則主要包括：不隨意泄露即時通訊的用戶名和密碼；不在第三方網(wǎng)站登錄網(wǎng)頁版即時通訊軟件；定期更改密碼；謹慎使用未經(jīng)認證的即時通訊插件；在即時通訊設置中開啟文件自動傳輸病毒掃描選項；不接收來歷不明或可疑的文件和網(wǎng)址鏈接。 網(wǎng)絡協(xié)議協(xié)議是用來描述進程之間信息交換數(shù)據(jù)時的規(guī)則術語義。在計算機網(wǎng)絡中，兩個相互通信的實體處在不同的地理位置，其上的兩個進程相互通信，需要通過交換信息來協(xié)調(diào)它們的動作達到同步，而信息的交換必須按照預先共同約定好的規(guī)則進行。網(wǎng)絡協(xié)議的定義：為計算機網(wǎng)絡中進行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定的集合。 網(wǎng)絡協(xié)議是由三個要素組成：語義是解釋控制信息每個部分的意義,它規(guī)定了需要發(fā)出何種控制信息，以及完成的動作與做出什么樣的響應。：語法是用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結構與格式，以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)的順序。：時序是對事件發(fā)生順序的詳細說明。（也可稱為“同步”）。人們形象地把這三個要素描述為：語