基于TCP Socket实现的HTTP WEB服务器

一、实验目的及任务

分析HTTP协议，编写一个简单的Web服务器。

利用Wireshark捕获数据包，分析一个浏览器与Web服务器的交互过程
编写一个简单的Web服务器
实现的服务器应能与标准的浏览器（如IE浏览器）进行简单的交互
记录浏览器与服务的交互过程
利用HTML语音编写网页（可以不包括图像、声音等多媒体文件），浏览器可通过编写的Web服务器正常访问该网页
支持多用户并发访问
可以采用C/C++或Java语音进行实现
选做：扩展编写的简单Web服务器，使浏览器能够浏览Web上存储的图像

二、实验环境

系统环境：Windows 10 家庭中文版 1607
浏览器：Chrome
WireShark：Version 2.2.1
IDE：Visual Studio 2015 Update 3
编程语言：C++

三、实验原理

利用Wireshark软件抓取本地PC的数据包，观察其主要使用的网络协议
根据所获数据包的内容分析相关协议，从而加深对HTTP网络协议的理解
利用Winsock实现本地Web服务器，并实现与浏览器的交互

四、实验步骤

4.1 实验前的准备工作

关闭所有可能会请求网络的文件以及程序
打开浏览器，删除所有的Cookie、临时文件、表单数据以及浏览记录等等
单击开始，打开运行，输入'cmd'，输入命令'ipconfig/flushdns'，回车，即可看到成功刷新DNS缓存的显示

4.2 WireShark的使用

启动WireShark
启动PC上的Chrome浏览器
开始分组捕获：选择“抓包”下拉菜单中的“抓包参数选择”命令，在“WireShark:抓包选项”窗口中可以设置分组捕获的选项
在这次实验中，使用窗口中显示的默认值。选择“抓包”下拉菜单中的“网络接口”命令，显示计算机中所安装的网络接口（即网卡）。我们需要选择电脑真实的网卡，点击后显示本机的IP地址
随后，点击“开始”则进行分组捕获，所有由选定网卡发送和接收的分组都将被捕获
待捕获一段时间，关闭浏览器，选择主窗口中有的“stop”按钮，可以停止分组的捕获
选择“文件”下拉菜单中的“另存为”，保存到我的文档中

4.3 编写Web服务器

建立.cpp文件，引用头文件winsock2.h，利用SOCKET创建套接字，bind绑定端口，listen监听请求，accept接受请求，接受请求后用thread实现多线程，实现多用户并发访问，出现一个请求就创建一个线程返回请求
编写一个简单html网页，包含文本图片等元素，放在Web服务器文件夹下
运行Web服务器，开始监听客户请求

客户在Chrome中输入http://127.0.0.1:81/index.html 获取网页及各种文本图片等资源，之后显示

五、实验结果展示与分析

5.1 HTTP协议分析

在获得了要请求网页所在主机的IP后，本地PC将作为客户机向服务器发起TCP连接请求，连接请求建立成功后，客户机即可向服务器返回确认，这就是俗称的“三次握手”过程。

该图片上标号为24,26,27和25,28,29分别为一个三次握手过程，源端口号分别为27438和27439，目的端口均为80。以第二个连接为例，第25个为客户机向服务器发起请求，第28帧为服务器作出确认和响应，第29个为客户机向服务器服务器返回确认。第30个则为一个HTTP请求，其请求报文如下图所示：