Đề tài viết chương trình char dạng client server theo cơ chế UDP viết chương trình tải dữ liệu từ website

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM BÀI BÁO CÁO MƠN: Lập Trình Mạng Đề tài:Viết chương trình Char dạng Client-Server theo chế UDP &Viết chương trình tải liệu từ Website Giáo viên hướng dẫn:Trần Đắc Tốt TP.Hồ Chí Minh, tháng năm 2021  Mục Lục I.Giới thiệu giao thức UDP 1.1 Giới thiệu 1.2 Cấu trúc gói tin giao thưc UDP 1.3 Đặc điểm giao thức UDP .10 II Phân tích thiết kế chương trình 12 Chương trình UDP 12 2.Chương trình tải liệu từ Website 13 2.1 Mơ hình giao thức 13 2.2 Format gói tin: 14 III Giới thiệu chương trình 16 Chương trình Char dạng Client-Server theo chế UDP 17 Chương trình tải liệu từ Website .18 TÀI LIỆU THAM KHẢO .21 LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại công nghệ ngày nay, việc ứng dụng công nghệ thông tin giúp công việc giải cách suôn sẻ trôi chảy Việc trao đổi thông tin người dùng với nhau, người dùng muốn chia sẽ, trò chuyện với nhu cầu cấp thiết Với nhu cầu đó, nhóm chúng em chọn đề tài “Viết chương trình Char dạng Client-Server theo chế UDP &Viết chương trình tải liệu từ Website.”, việc ứng dụng học mơn Lập trình mạng nâng cao mơn giúp người lập trìnhphát triển ứng dụng cho doanh nghiệp, giúp máy tính trao đổi, truyền tin nhắn thông điệp với I.Giới thiệu giao thức UDP 1.1 Giới thiệu UDP (User Datagram Protocol) hai giao thức tầng giao vận giao thức TCP/IP Giao thức UDP thiết kế David P Reed định nghĩa RFC 768 UDP thực thi dạng phần mềm cài đặt dạng thư viện hệ thống hầu hết hệ điều hành Vì hồn tồn gọi UDP “hàm” hay “chương trình” nhìn từ khía cạnh lập trình mạng UDP cung cấp dịch vụ vận chuyển liệu đầu cuối – đầu cuối cho chương trình ứng dụng thơng qua socket Udp 1.2 Cấu trúc gói tin giao thưc UDP Khi gọi hàm Udp để vận chuyển chuỗi byte tới tiến trình đích, chương trình Udp bổ sung thêm chuỗi byte nhỏ (8 byte) vào đầu chuỗi byte liệu Chuỗi byte bổ sung Udp gọi header Phần liệu Udp nhận từ ứng dụng gọi phần payload Udp header với payload tạo đơn vị thông tin riêng gọi datagram Như dễ dàng hình dung, datagram thực chất chuỗi byte lớn Cấu trúc UDP Header trình bày hình Cách mô tả chuỗi byte Chúng ta trước hết giải thích cách mơ tả chuỗi byte thường dùng để mô tả cấu trúc header giao thức Do chuỗi bit thường dài, viết dịng Thay vào đó, người ta sử dụng cách viết gần giống biểu diễn ma trận Cụ thể, người ta thường viết 32 bit (4 byte) dịng, nhóm bit vào octet/byte Để tiện lợi cho việc tính tốn vị trí bit byte mảng, người ta đưa vào hai dòng phụ: dòng đầu đánh số byte từ đến (dòng Octet), dòng đánh số bit từ đến 31 (dòng Bit) Đầu dòng người ta thêm giá trị offset byte offset bit Vị trí byte/octet dịng tính offset byte/octet dịng cộng với số thứ tự cột tương ứng dòng Octet Tương tự, vị trí bit dịng offset bit dịng cộng số thứ tự cột tương ứng dịng Bit Trong mơ tả Udp header bên trên, sử dụng hai dịng để mơ tả mảng byte (64 bit), dòng chứa byte (32 bit) Udp header Chúng ta giải thích ý nghĩa trường Udp header Source port number (2 byte) số cổng tiến trình nguồn Lần Client phát lệnh SendTo, Udp tự hỏi hệ thống để mượn giá trị port (thường nằm cuối dải giá trị) điền vào trường Khi Server phát lệnh SendTo, Udp sử dụng ln giá trị cổng mà tiến trình chiếm dụng (1308, thực hành sử dụng) Mỗi khởi tạo lại object Socket (như code Client), giá trị cổng nguồn lại thay đổi Nếu trì object Socket giá trị cổng nguồn gói tin phát từ Client không đổi Destination potr number (2 byte) số cổng tiến trình đích.Khi Client phát lệnh SenTo, thông tin port Server từ tham số thứ hai (kiểu IPEndPoint) sử dụng cho trường Lenght độ dài Header +data Checksum dung đê kiểm tra lỗi header liệu nhằm đảm bảo tính tồn vẹn gói tin Checksum khơng bắt buộc với IPv4(nếu khơng chứa taonf bit 0) bắt buộc IPv6.Trường Udp tính tốn tự động theo thuật tốn mơ tả RFC 1.3 Đặc điểm giao thức UDP Do trường Source port Destination port sử dụng byte (16 bit) để chứa giá trị, giá trị phải nằm dải [0, 65535], tức từ đến 2^16-1 Cấu trúc gói tin Tcp có quy định tương tự Source port Destination port Điều giúp giải thích vùng giá trị số cổng tiến trình học Nhờ trường Length, Udp xác định độ dài gói tin, qua giúp trì ranh giới liệu Mỗi phần liệu gửi qua Udp (một lần phát lệnh SendTo) tạo gói tin độc lập (và cần chừng lệnh ReceiveFrom để nhận hết gói tin này) Duy trì ranh giới liệu yêu cầu đặc biệt quan trọng xây dựng giao thức tầng ứng dụng mà xem xét chương Khác với Udp, Tcp (sẽ xem xét phần sau) không trì ranh giới liệu (và người lập trình ứng dụng phải tự làm) UDP cung cấp khả kiểm tra tính tồn vẹn gói tin UDP không cung cấp chức đảm bảo vận tải, khơng đảm bảo thứ tự đến gói tin Nếu ứng dụng cần tính khi muốn sử dụng dịch vụ truyền UDP phải tự thực giao thức ứng dụng Truyền liệu với giao thức UDP Truyền tải liệu qua UDP không tạo liên kết ảo tiến trình tham gia truyền thơng Do khơng tạo liên kết ảo trước truyền liệu, giao thức UDP truyền liệu mà khơng cần thực q trình xây dựng liên kết phức tạp Vì lý mà nhận liệu (ReceiveFrom), tiến trình biết trao đổi liệu với tiến trình (thơng qua tham số thứ hai kiểu EndPoint) Cũng lý này, UDP gọi giao thức phi liên kết, socket UDP gọi socket phi liên kết (connectionless socket) Giao thức UDP đơn giản cho phép truyền liệu theo thời gian thực Tuy nhiên, thiếu chế kiểm sốt liệu q trình truyền, giao thức UDP thích hợp truyền loại liệu khơng có yêu cầu cao kiểm tra sửa lỗi Vì UDP sử dụng phổ biến việc truyền tải liệu đa phương tiện (video, audio, image), đó, việc số datagram khơng ảnh hưởng đến việc sử dụng Truyền tải liệu qua Udp khơng sử dụng nhớ đệm, chương trình đích bắt buộc phải nhận gói tin Udp kịp thời Nếu không phát lệnh nhận (ReceiveFrom) kịp thời, gói tin Udp Như phần thực hành Server luôn chờ nhận gói tin vịng lặp vơ tận Giao thức dịch vụ tầng ứng dụng phổ biến sử dụng UDP bao gồm Domain Name System (DNS), Network Time Protocol (NTP), IP tunneling, Remote Procedure Call (RPC), Network File System (NFS), DHCP, TFTP (Trivial FTP), IPTV (Streamingmedia) II Phân tích thiết kế chương trình Chương trình UDP NET framework hỗ trợ lập trình socket cách tạo wrapper xung quanh Socket API hệ thống, đồng thời cung cấp nhiều công cụ mạnh dùng phát triển ứng dụng mạng NET cung cấp không gian tên System.Net System.Net.Sockets chứa class kiểu liệu hỗ trợ quan trọng phục vụ cho lập trình với socket Các class nằm assembly System (file thư viện System.dll), sử dụng mặc định project C# Lớp nhất, trung tâm quan trọng lập trình socket với C# NET lớp Lớp đảm nhiệm vai trò wrapper xung quanh Windows Socket API Lớp giúp người lập trình gọi tới API từ chương trình NET sử dụng kiểu liệu cách thức lập trình NET mà khơng cần biết đến cấu trúc Windows socket API Lớp cung cấp tất chức dành cho lập trình truyền thơng với socket cho C# (và ngôn ngữ NET khác) Namespace System.Net.SocKets chứa số lớp hỗ trợ lập trình socket cao cấp TcpClient, Tcplistener, UdpClient.Các lớp xây dựng xung quanh Socket giúp đơn giản hóa việc lập trình mạng Ngồi ra, để lập trình ứng dụng mạng phức tạp hơn, NET framework cung cấp thêm nhiều thư viện hỗ trợ lập trình với luồng mạng (NetworkStream), hóa liệu (Serialization), lập trình bất đồng (Asynchronous programming), lập trình đa luồng (Threading), bảo mật socket, mã hóa liệu, v.v Các nội dung trình bày chi tiết sau Sơ đồ khối hoạt động chương trình sử dụng Socket UDP 2.Chương trình tải liệu từ Website HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) là giao thức nằm tầng ứng dụng (Application layer) tập giao thức TCP/IP, sử dụng để truyền nhận liệu hệ thống phân tán thông qua internet, cụ thể giao thức hoạt động theo mơ hình Client-Server cách thực trình request-response hệ thống máy tính khác Giao thức HTTP quy định cấu trúc gói tin cách thức truyền nhận liệu client server thông qua môi trường internet Với khả truyền dẫn siêu văn (text, hình ảnh, âm thanh, video,…), HTTP tảng truyền dẫn liệu ứng dụng duyệt web ứng dụng nhiều hệ thống Internet of Things 2.1 Mơ hình giao thức Để dễ hình dung, người dùng sử dụng trình duyệt truy cập vào website, phiên làm việc HTTP (gọi Session) diễn với client máy tính người dùng serer máy chủ website Mặc định HTTP thực thông qua port 80, port chuẩn giao thức định nghĩa tổ chức IANA quy định.  2.2Format gói tin: Trong suốt phiên làm việc HTTP trên, có hai loại gói tin trao đổi gói tin yêu cầu gửi từ client đến server gọi “Request message” gói tin phản hồi gửi từ server đến client gọi “Response message” Hai loại gói tin giao thức HTTP định nghĩa cụ thể: 2.2.1HTTP request message Gồm phần là: Request line, Header Body Dữ liệu chia thành dòng định dạng kết thúc dòng (tương ứng với ký tự 0x0A,0x0D bảng mã ASCII) Riêng dịng cuối gói tin báo hiệu lần định dạng kết thúc: Ví dụ gói tin HTTP Request Request line dịng gói HTTP Request, bao gồm trường: phương thức (method), đường dẫn (path – có nhiều viết gọi URL URI cho trường này) phiên phản giao thức (HTTP version) Phương thức (method) có thể là: GET, POST, HEAD, PUT DELETE Hai phương thức phổ biến GET POST, ví dụ phương thức GET thường dùng để yêu cầu tài nguyên cung cấp trường URL Đường dẫn (path) dùng để định danh nguồn tài nguyên mà client yêu cầu, bắt buộc phải có dấu “/” Phiên giao thức (HTTP version): phiên HTTP client sử dụng (thường HTTP/1.0 HTTP/1.1) Tiếp theo dịng Header, dịng khơng bắt buộc, viết định dạng “Name:Value” cho phép client gửi thêm thông tin bổ sung thông điệp HTTP request thơng tin client Một số header thơng dụng như: Accept: loại nội dung nhận từ thơng điệp response Ví dụ: text/plain, text/html Accept-Encoding: kiểu nén chấp nhận Ví dụ: gzip, deflate, xz, exi… Connection: tùy chọn điều khiển cho kết nối thời Ví dụ: Keep-Alive, Close… Cookie: thơng tin HTTP Cookie từ server Cuối phần Body, liệu gửi từ client đến server gói tin HTTP request Đa số gói tin gửi theo phương thức GET có Body trống, phương thức POST hay PUT thường dùng để gửi liệu nên có bao gồm liệu trường Body 2.2.2 HTTP response message   Định dạng gói tin HTTP response gồm phần là: Status line, Header Body Ví dụ gói tin HTTP Response Dịng Status line gồm trường phiên giao thức (HTTP version), mã trạng thái (Status code) mô tả  trạng thái (Status text): Phiên giao thức (HTTP version): phiên giao thức HTTP mà server hỗ trợ, thường HTTP/1.0 HTTP/1.1 Mã trạng thái (Status code): mô tả trạng thái kết nối dạng số, trạng thái biểu thị số nguyên Ví dụ: 200, 404, 302,… Mô tả trạng thái (Status text): mô tả trạng thái kết nối dạng văn cách ngắn gọn, giúp người dùng dễ hiểu so với mã trạng thái Ví du: 200 OK, 404 Not Found, 403 Forbiden,… Các dịng Header line gói tin response có chức tương tựn gói tin request, giúp server truyền thêm thơng tin bổ sung đến client dạng cặp “Name:Value” Phần Body nơi đóng gói liệu để trả cho client, thơng thường duyệt web liệu trả dạng trang HTML để trình duyệt thông dịch hiển thị cho người dùng III Giới thiệu chương trình Chương trình Char dạng Client-Server theo chế UDP Phần Connect (Nhập User Name Server IP) Phần Chat Phần Disconnect Chương trình tải liệu từ Website Phần Main Phần Setting Phần Add URL Phần Download DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM: Đánh giá thành viên: MSSV Họ Tên 2001181259 Lê Hoài Phong Làm chỉnh sửa phần UDP 2001180394 Võ Thanh Quy Làm phần Word chỉnh sửa phần Website 2001181369 Phạm song Toàn Làm chỉnh sửa phần Website 2001170086 Hồ Anh Kiệt Làm chỉnh sửa phần UDP TÀI LIỆU THAM KHẢO https://tuhocict.com/giao-thuc-udp/#truyen-du-lieu-voi-giao-thuc-udp http://www.thuvien-it.net/home/tinhoc/view.asp?threadid=6665 https://tuhocict.com/thuc-hanh-lap-trinh-socket-udp-co-ban/ https://foxlearn.com/ ... thiệu chương trình Chương trình Char dạng Client- Server theo chế UDP Phần Connect (Nhập User Name Server IP) Phần Chat Phần Disconnect Chương trình tải liệu từ Website Phần Main Phần Setting Phần... Với nhu cầu đó, nhóm chúng em chọn đề tài “Viết chương trình Char dạng Client- Server theo chế UDP &Viết chương trình tải liệu từ Website. ”, việc ứng dụng học mơn Lập trình mạng nâng cao mơn giúp... trình tải liệu từ Website 13 2.1 Mơ hình giao thức 13 2.2 Format gói tin: 14 III Giới thiệu chương trình 16 Chương trình Char dạng Client- Server theo chế UDP 17 Chương