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基于UDP协议的聊天程序设计报告资料.pdf
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基于UDP协议的聊天程序设计报告资料.pdf
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编号:
计算机网络课程设计
题 目: 基于 UDP 的聊天程序
系 别: 计算机科学与工程学院
摘要
随着网络技术的发展及人们生活的需求,网络聊天已越来越受到人
们的青睐 。网络聊天已经成为人们工作生活中传递信息、交流感情的重要
工具,给人们带来了很大的方便。 本课题是开发一个基于 UDP 的局域网
聊天系统,运用软件工程的设计流程,综合运用数据库编程技术、Windows
程序设计技术、网络通讯技术,此网络聊天工具采用客户端/服务器(C/S)
模式,客户端采用 UDP 与服务器连接,客户端与客户端之间通过 UDP 互相
通讯。服务器端具有服务器端口设置,此聊天工具能实现多人聊天功能,
适用于局域网使用的网络聊天工具,其操作简单,灵活性好,运行也比较
稳定。
关键词:
网络通讯;客户端/服务器模型;用户数据报协议;套接字
- 1 -
一、需求分析
1.1 课程设计目的 开发一个专用于实现两台计算机之间即时通讯的
连接时过多的浪费网络资源。并且避免了服务器忙或与服务器无法连接
UDP
并理解网络编程中面向无连接的概念。
1.2 课程设计的内容 UDP
信
1.3 课程设计要求 基于 UDP
二 . UDP 协议的理解:
UDP 协议是英文 UserDatagramProtocol 的缩写,即用户数据报协议,
主要用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会
- 2 -
议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用 UDP 协议。
UDP 协议从问世至今已经被使用了很多年,虽然其最初的光彩已经被一些
类似协议所掩盖,但是即使是在今天,UDP 仍然不失为一项非常实用和可
行的网络传输层协议。UDP 协议直接位于 IP(网际协议)协议的顶层。UDP
协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据报的形式。一个典型的数据报
就是一个二进制数据的传输单位。每一个数据报的前 8 个字节用来包含报头
信息,剩余字节则用来包含具体的传输数据。UDP 协议使用端口号为不同
的应用保留其各自的数据传输通道。正是采用这一机制实现对同一时刻内多
项应用同时发送和接收数据的支持。数据发送一方(可以是客户端或服务器
端)将 UDP 数据报通过源端口发送出去,而数据接收一方则通过目标端口
接收数据。有的网络应用只能使用预先为其预留或注册的静态端口;而另外
一些网络应用则可以使用未被注册的动态端口。因为 UDP 报头使用两个字
节存放端口号,所以端口号的有效范围是从 0 到 65535。一般来说,大于
49151 的端口号都代表动态端口。数据报的长度是指包括报头和数据部分在
内的总的字节数。因为报头的长度是固定的,所以该域主要被用来计算可变
长度的数据部分(又称为数据负载)。数据报的最大长度根据操作环境的不
同而各异。从理论上说,包含报头在内的数据报的最大长度为65535 字节。
不过,一些实际应用往往会限制数据报的大小,有时会降低到 8192 字节。
UDP 协议使用报头中的校验值来保证数据的安全。校验值首先在数据发送
- 3 -
方通过特殊的算法计算得出,在传递到接收方之后,还需要再重新计算。如
果某个数据报在传输过程中被第三方篡改或者由于线路噪音等原因受到损
坏,发送和接收方的校验计算值将不会相符,由此UDP 协议可以检测是否
出错。UDP 协议并不提供数据传送的保证机制。如果在从发送方到接收方
的传递过程中出现数据报的丢失,协议本身并不能做出任何检测或提示,由
于排除了信息可靠传递机制,将安全和排序等功能移交给上层应用来完成,
极大降低了执行时间,使速度得到了保证。
三. UDP 协议特点
1、UDP 传送数据前并不与对方建立连接,即 UDP 是无连接的,在传输数
据前,发送方和接收方相互交换信息使双方同步。
2、UDP 不对收到的数据进行排序,在 UDP 报文的首部中并没有关于数
据顺序的信息(如 TCP 所采用的序号),而且报文不一定按顺序到达的,所
以接收端无从排起。
3、UDP 对接收到的数据报不发送确认信号,发送端不知道数据是否被正
确接收,也不会重发数据。
4、UDP 传送数据较 TCP 快速,系统开销也少。
5、由于缺乏拥塞控制(congestion control),需要基于网络的机制来减小
因失控和高速 UDP 流量负荷而导致的拥塞崩溃效应。换句话说,因为 UDP
发送者不能够检测拥塞,所以像使用包队列和丢弃技术的路由器这样的网络
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