Передача коротких текстовых сообщений
В связи с указанными выше особенностями передачи пакетов этого типа по сети, на стороне получателя необходима процедура определения одинаковых сообщений, чтобы повторно пришедшие пакеты не показывались пользователю и не вводили его в заблуждение. Такую проверку можно проводить непосредственно по тексту сообщения и IP-адресу отправителя, но в разработанной программе эта проблема решается иначе. Для этого в структуру пакета, кроме поля с текстом сообщения, введено дополнительное поле с целочисленным идентификатором сообщения. При отправке всем пакетам, несущим одно и то же сообщение, присваивается одинаковый идентификатор. На приёме запоминаются
9
идентификаторы принятых сообщений, и в случае прихода нескольких пакетов с одинаковыми идентификаторами пользователю выводится только первое из них. Идентификатор формируется с помощью функции генерации случайных чисел, что при достаточно большом диапазоне генерации делает маловероятным ложное отбрасывание сообщений.
Кроме того, в структуру пакета могут быть введены и другие дополнительные поля для расширения функциональности протокола или решения специфических задач. Примерами таких полей могут быть: время отправки сообщения, имя отправителя, алгоритм шифрования сообщения (при их шифрации), код эмоционального содержания и так далее.
В примере (рис. 1.1) предполагается введение поля с уровнем важности сообщения, которое может нести только два значения: сообщение стандартной (2) и повышенной (1) важности.
|
Уровень важности |
Идентификатор пакета |
Данные |
Рис. 1.1. Формат пакета приложения передачи коротких текстовых сообщений
Имея информацию об основных функциях программы и используемом формате пакетов, можно предположить какие понадобятся органы управления:
два поля текстового ввода (для ввода такой информации, как IP-адрес назначения и текст сообщения),
элемент переключения (для указания срочности сообщения),
управляющая кнопка (для инициализации процесса отправки сообщения),
текстовое поле (для вывода текста принятого сообщения),
элемент вывода текстовой информации (для вывода дополнительной информации о принятых данных).
Алгоритм на языке SDL приведен в прил. 1.
10
2 Программа реализация разработанных протоколов.
2.1 ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
2.1.1 Выбор языка программирования.
Для программной реализации выбран язык Delphi, который является в настоящее время самым распространённым, отличается универсальностью и богатыми функциональными возможностями. Кроме того, он привлекателен присутствующим в нём понятием классов.
2.2 ПЕРЕДАЧА КОРОТКИХ ТЕКСТОВЫХ СООБЩЕНИЙ.
Работая в сети Internet, мы очень часто встречаемся с разного рода многопользовательскими программами. Ими могут быть почтовые клиенты, чаты, форумы, FTP клиенты и т.п. Все эти приложения используют для своей работы разного рода протокола: FTP, POP, SMTP, HTTP, и т.д. Но базовым для них является единый протокол - TCP/IP.
Типичное же приложение TCP/IP построено на клиент-серверной архитектуре. Примером приложения построенного на данной архитектуре, является чат реального времени. В этой статье мы попытаемся создать чат средствами Borland Delphi. Для этой цели нам необходимы компоненты TClientSocket и TServerSocket .Выбранные нами компоненты при работе с протоколом TCP/IP используют интерфейс сокетов. Но прежде чем перейти к разработке чата, разберем, что же такое сокеты.
Сокеты – это интерфейс прикладного программирования для сетевых приложений TCP/IP. Интерфейс сокетов был создан в восьмидесятых годах для операционной системы UNIX. Позднее интерфейс сокетов был перенесен в Microsoft Windows. Сокеты до сих пор используются в приложениях для сетей TCP/IP. В переводе с английского "sockets" – гнезда, т.е. сетевые приложения используют сокеты, как виртуальные разъемы для обмена данными между собой. Сокеты бывают трех видов: клиентские, слушающие и серверные.
11
Клиентские сокеты устанавливают связь с сервером и обмениваются с ним данными. Клиентский сокет включен в компонент TClientSocket. Слушающий сокет принимает запрос на соединение от клиентского сокета, и соединяет сервер с клиентом. Слушающий сокет содержится в компоненте TServerSocket. Серверный сокет обменивается данными с клиентом по уже установленному (слушающим сокетом) соединению.
Теперь вернемся к компонентам TClientSocket и TServerSocket. Для того чтобы клиент мог установить соединение с сервером, ему необходимо указать его адрес (IP) и номер порта, через который будет происходить обмен данными.
Перейдем к примеру. У нас будет два приложения: сервер и клиент. Чат будет работать по принципу - один сервер и множество клиентов. Клиент будет посылать сообщение на сервер, а сервер будет рассылать это сообщение другим клиентам, т.е. клиенты будут обмениваться сообщения между собой через сервер. Для написания чата, мы создадим два проекта: сервер и клиент.
12
Приложение 1. Алгоритм программы на языке SDL.
НАЧАЛО
ЗАПУСК
СЕРВЕРА
OnListen
Прослушивает Client
ЗАПУСК
КЛИЕНТА
ЗАПУСК
КЛИЕНТА
OnClient
Read
ServerSocket1Accept
Принимает Client
ClientSocket1Connect Client подсоединяется
ClientWrite
Можно слать данные в Socket
SERVER
OPEN
Exit
SERVER
13
Приложение 2. Листинг программы.
unit Unit1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
Dialogs, StdCtrls, ScktComp, ComCtrls, ExtCtrls;
type
TForm1 = class(TForm)
ClientSocket1: TClientSocket;
ServerSocket1: TServerSocket;
Button1: TButton;
Label1: TLabel;
Timer1: TTimer;
Memo1: TMemo;
Memo2: TMemo;
Label2: TLabel;
Button3: TButton;
Edit1: TEdit;
Button2: TButton;
Edit2: TEdit;
Edit3: TEdit;
Button4: TButton;
procedure Button1Click(Sender: TObject);
procedure Button2Click(Sender: TObject);
procedure OnClientRead(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket);
procedure Button4Click(Sender: TObject);
procedure ClientSocket1Read(Sender: TObject; Socket:
14
TCustomWinSocket);
procedure Timer1Timer(Sender: TObject);
procedure ServerSocket1Accept(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
procedure OnListen(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket);
procedure OnClientConnect(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket);
procedure OnClientWrite(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket);
procedure OnGetSocket1(Sender: TObject; Socket: Integer;
var ClientSocket: TServerClientWinSocket);
procedure OnGetThread(Sender: TObject;
ClientSocket: TServerClientWinSocket;
var SocketThread: TServerClientThread);
procedure OnThreadEnd(Sender: TObject; Thread: TServerClientThread);
procedure OnThreadStart(Sender: TObject; Thread: TServerClientThread);
procedure Button3Click(Sender: TObject);
procedure ClientSocket1Connect(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
procedure ClientSocket1Write(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
procedure FormCreate(Sender: TObject);
private
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
end;
15
var
Form1: TForm1;
implementation
{$R *.dfm}
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
ServerSocket1.Port:=3110; //установка порта
{ вставляет строку в массив в указанную позицию}
Memo2.Lines.Insert(0, 'Server starting');
ServerSocket1.Open;
end;
procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
begin
ClientSocket1.Port :=3110;
ClientSocket1.Address :=(Edit2.Text); // локальный адрес компьютера
ClientSocket1.Active :=True;
end;
procedure TForm1.OnClientRead(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket);
begin
{От клиента получаем сообщение - выводим его в Memo1}
Memo2.Lines.Insert(0, 'Сообщение, полученное от клиента');
Memo1.Lines.Insert(0, '> ' + Socket.ReceiveText );
end;
procedure TForm1.Button4Click(Sender: TObject);
begin
ServerSocket1.Socket.Connections[1].SendText(Edit3.Text+ '...'+Label1.Caption+'< ' + Label2.Caption);
16
Memo1.Lines.Insert(0, '< ' + Edit3.Text+ '...'+Label1.Caption);
Memo1.Lines.Insert(0, '< ' + Label2.Caption);
end;
procedure TForm1.ClientSocket1Read(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
begin
{Добавляем новое сообщение от сервера в список}
ShowMessage(Socket.ReceiveText );
end;
procedure TForm1.Timer1Timer(Sender: TObject);
begin
Label1.Caption:=timetostr (time)
end;
procedure TForm1.ServerSocket1Accept(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
begin
{Здесь сервер принимает клиента}
Memo2.Lines.Insert(0, 'Подключение клиента принимаются');
end;
procedure TForm1.OnListen(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket);
begin
{Здесь сервер "прослушивает" сокет на наличие клиентов}
Memo2.Lines.Insert(0, 'Прослушивает порт ' + IntToStr(ServerSocket1.Port));
end;
procedure TForm1.OnClientConnect(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
begin
17
{Здесь клиент подсоединяется}
Memo2.Lines.Insert(0, 'Клиент подключен');
end;
procedure TForm1.OnClientWrite(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket);
begin
{Теперь можно слать данные в сокет}
Memo2.Lines.Insert(0,'Теперь можете писать в сокет');
end;
procedure TForm1.OnGetSocket1(Sender: TObject; Socket: Integer;
var ClientSocket: TServerClientWinSocket);
begin
Memo2.Lines.Insert(0, 'Получить сокет');
end;
procedure TForm1.OnGetThread(Sender: TObject;
ClientSocket: TServerClientWinSocket;
var SocketThread: TServerClientThread);
begin
Memo2.Lines.Insert(0, 'Get Thread');
end;
procedure TForm1.OnThreadEnd(Sender: TObject; Thread: TServerClientThread);
begin
Memo2.Lines.Insert(0, 'Thread end');
end;
procedure TForm1.OnThreadStart(Sender: TObject;
Thread: TServerClientThread);
begin
Memo2.Lines.Insert(0, 'Thread start');
18
end;
procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject);
begin
ClientSocket1.Socket.SendText(Edit1.Text+ '...'+Label1.Caption+ '> ' + Label2.Caption);
end;
procedure TForm1.ClientSocket1Connect(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
begin
Memo2.Lines.Insert(0, 'Клиент подключен');
end;
procedure TForm1.ClientSocket1Write(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
begin
Memo2.Lines.Insert(0,'Теперь можете писать в сокет');
end;
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
end;
end.
19