1. Bài 4- Giải thuật và các kỹ thuật cơ
bản trong lập trình Client

2. Chủ đề
 Nắm được các bước (giải thuật) lập trình chương
trình Client
 Biết cách sử dụng các hàm Socket API trong lập
trình Client
 Thực hành lập trình một chương trình Client đơn
giản

3. Nội dung
 4.1) Cấu trúc tổng quát chương trình Client
 4.2) Giải thuật tổng quát chương trình Client
 4.3) Cách gọi hàm Socket API trong từng bước

4. 4.1 Cấu trúc chương trình Client
 Về cơ bản, client không yêu cầu mức ưu tiên cao
trong hệ thống
 Không yêu cầu nhiều tài nguyên và không cần
hoạt động liên tục

5. Cấu trúc chương trình gồm 3
module
 Module giao diện để tương tác với user
 Module kết nối với server
 Module thực thi giao thức trao đổi dữ liệu với
server
 Gửi bản tin yêu cầu đến Server
 Nhận bản tin phản hồi từ Server và xử lý

6. Các chức năng hỗ trợ thực thi
giao thức
 Đọc và phân tích cú pháp bản tin giao thức





Client/Server
Xử lý dữ liệu trước khi gửi và sau khi nhận
Thao tác với bộ đệm buffer chứa dữ liệu
Hiển thị trạng thái phiên làm việc
Thông báo và xử lý lỗi gặp phải
Đọc/ghi dữ liệu từ tệp tin

7. 4.2) Giải thuật chương trình client có
5 bước
Một Client nói chung cần thực hiện 5 bước sau
 Bước 1) Xác định địa chỉ remote socket phía
server
 Bước 2) Tạo local socket tại client
 Bước 3) Kết nối local socket với remote
socket
 Bước 4) Gửi/nhận/xử lý dữ liệu qua kết nối
socket
 Bước 5) Đóng kết nối

8. Phân rã chức năng theo module
 Bước 1 -> 3 được thực hiện bởi module kết nối
socket
 Bước 4 ->5 được thực hiện bởi module thực thi
giao thức (module chính)
 Bước 1  3 là thao tác chung đối với mọi Client
 Bước 4 và 5 tùy theo từng giao thức ứng dụng
như HTTP, FTP, POP3 hay SMTP

9. Ví dụ minh họa: Chương trình
EchoClient
 Chức năng: kiểm tra phản hồi của server qua
TCP/IP
 Các công đoạn xây dựng chương trình gồm:
 Các chức năng bổ trợ: truy vấn thông tin, thông báo
lỗi
 Lập trình module kết nối
 Lập trình module tương tác với Server theo giao
thức ứng dụng Echo
 Lập chương trình chính

10. Giao thức ECHO
 Echo dùng để kiểm tra hoạt động của mạng và của
server
 Client gửi đến Server 1 bản tin là một xâu kí tự bất
kỳ
 Server gửi trả lại một bản tin với nội dung hoàn
toàn trùng với bản tin mà client gửi đến
 Ví dụ:




Client gửi bản tin ”HELLO”
Server nhận được và gửi lại “HELLO”
Client gửi “How are you?”
Server gửi lại “How are you?”

11. Cách thức hoạt động
 User chạy chương trình TCPEchoClient với tham
số hàm main là tên server
TCPEchoClient.exe <tên server>
 Nếu kết nối thành công, nhập bản tin là xâu kí tự
từ bàn phím và gửi bản tin đến server
 Nhận bản tin phản hồi và in ra màn hình
 Đóng kết nối và kết thúc nếu bản tin nhập vào là
xâu rỗng

12. Các tệp mã nguồn của project
 socketbasic.cpp: Module chức năng khởi tạo và
giải phóng WS, truy vấn thông tin
 errorhandler.cpp: Module chức năng báo lỗi
 connect.cpp : chức năng kết nối đến server
 echoclient.cpp: chức năng trao đổi các bản tin
theo giao thức Echo

13. Bước 1: Xác định địa chỉ socket
phía Server
Client
Server
transport
network
interface
transport
network
interface
Internet
Xác định địa chỉ Socket của
server ntn ?
UDP
TCP
POP3
Địa chỉ Socket của tiến trình Server
- Kiểu Socket (TCP hay UDP)
- Cổng
- Địa chỉ IP

14. Địa chỉ của remote socket phía
Server có 3 tham số
 Loại socket: chọn TCP hoặc UDP tùy vào ứng
dụng
 FTP :
TCP socket
 POP3: TCP socket
 DNS: UDP socket
 Số cổng: chọn cổng của dịch vụ tương ứng
 FTP: 21
 POP3: 110
 Địa chỉ IP: lấy từ hostname của server hoặc địa
chỉ IP dạng thập phân
 hostname:
 Địa chỉ IP:
ftp.nuce.edu.vn
220.231.122.114

15. Có 2 cách lấy địa chỉ IP
 Nếu biết hostname, ví dụ: ftp.nuce.edu.vn
 Sử dụng hàm API gethostbyname để lấy thông tin
về trạm server qua hostname
 Thông tin hàm trả về là cấu trúc hostent
 Thông qua trường h_addr_list có thể lấy địa chỉ IP
dạng 4-byte
 Nếu biết địa chỉ IP dạng thập phân, ví dụ :
“220.231.122.114”
 Sử dụng hàm API inet_addr để chuyển đổi thành
địa chỉ IP dạng số 32 bit

16. Cách lấy số cổng
 Nếu biết số cổng trực tiếp, ví dụ 80, 7 hoặc 21
 Sử dụng hàm htons để biến đổi số cổng sang dạng
NBO
 Nếu chỉ nhớ tên dịch vụ, ví dụ HTTP, ECHO, FTP
 Sử dụng hàm API getservbyname để truy vấn
thông tin dịch vụ từ tên dịch vụ

17. Sử dụng cấu trúc địa chỉ socket
 Địa chỉ socket được lưu trong cấu trúc dữ liệu
struct sockaddr_in
 Chương trình cần khai báo một biến kiểu struct
sockaddr_in và gán giá trị cổng, địa chỉ IP vừa lấy
được cho các trường dữ liệu tương ứng
struct sockaddr_in sin; // biến cấu trúc địa chỉ socket
memset(&sin, 0, sizeof(sin));
sin.sin_family = AF_INET;
sin.sin_addr.s_addr = server_addr.s_addr; //gán địa chỉ IP
sin.sin_port = server_port; // gán số cổng

18. Bước 2: Tạo local socket tại
Client
 Mỗi socket được tham chiếu bởi một biến kiểu
SOCKET
 Sử dụng hàm API socket để tạo 1 socket mới
SOCKET s = socket(PF_INET, sock_type, 0);
 PF_INET: họ giao thức TCP/IP
 sock_type = SOCK_STREAM nếu tạo TCP socket
 sock_type = SOCK_DGRAM nếu tạo UDP socket

19. Tiếp…
 Nếu thành công, hàm socket trả về một giá trị
kiểu SOCKET
 Nếu không thành công, hàm trả về giá trị hằng
INVALID_SOCKET

20. Bước 3: Kết nối đến remote
socket tại Server
 Gọi hàm API connect và truyền tham số cần thiết
để kết nối với socket tại server
int ret = connect(s, (struct sockaddr*) &sin, sizeof(sin));
if(ret==SOCKET_ERROR)
errexit(GetLastError(), "Khong ket noi duoc voi server: %s,
%s", host, service);
s: biến local socket vừa tạo
sin : biến cấu trúc địa chỉ socket của server
 Nếu giá trị trả về ret == SOCKET_ERROR 
không kết nối được, ngược lại là kết nối thành
công

21. Chú ý
 Có nhiều khả năng xảy ra lỗi khi kết nối
 Server không trả lời
 Server từ chối kết nối
 Time out do trễ truyền dữ liệu
…
 Khi lập trình mạng, cần chú ý kiểm tra kết quả gọi
hàm SOCKET API để biết thao tác thực hiện có
thành công hay không
 Nếu không kiểm tra mà vẫn tiếp tục các thao tác
tiếp theo sẽ dẫn đến lỗi chương trình

22. Bước 4: Client tương tác với Server
 Client gửi bản tin yêu cầu bằng cách
 Tạo nội dung bản tin và đưa bản tin vào vùng đệm
buffer (bộ nhớ)
 Gọi hàm API send để gửi bản tin qua socket
int byte_send = send(s, buffer, msg_length, 0);
 Client nhận bản tin phản hồi từ server
 Chuẩn bị vùng đệm buffer sẽ nhận nội dung bản tin
 Gọi hàm API recv để đọc dữ liệu từ socket vào
buffer
int byte_recv = recv(s, buffer, sizeof(buffer), 0);

23. Hàm send và recv
 Nếu gửi dữ liệu thành công, hàm trả về số byte
dữ liệu đã gửi
 Ngược lại, hàm trả về giá trị SOCKET_ERROR
 Để tìm nguyên nhân gây lỗi, gọi hàm
GetLastError()
 Tương tự, hàm recv trả về số byte nhận được,
nếu thành công, trả về SOCKET_ERROR nếu
gặp lỗi

24. Chuẩn bị vùng đệm buffer
 Vùng đệm có thể khai báo dưới dạng mảng kiểu
char
char buffer[512]; // vùng đêm 512 bytes
 Chú ý tránh tràn vùng đệm gây lỗi chương trình
khi gọi hàm recv nhiều lần

25. Bước 5: Đóng kết nối
 Sau khi kết thúc gửi/nhận các bản, client có thể
đóng kết nối
 Gọi hàm API closesocket
closesocket(s)

26. Bài tập
 Bài 1: Biết tên web server của ĐHXD là
www.nuce.edu.vn, hãy viết một chương trình truy
vấn địa chỉ IP của server trên
 Bài 2: Viết 1 chương trình Client kết nối đến
cổng 80 của server www.nuce.edu.vn sau đó
 Gửi bản tin “GET / HTTP/1.1rnrn”, nhận phản
hồi và in ra màn hình
 Gửi bản tin “GET /administrator HTTP/1.1rn”,
nhận bản tin phản hồi và in ra màn hình

27. Tiếp
 Bài 3: Tạo giao diện command line cho chương
trình EchoTCPClient, sử dụng các chức năng
qua lệnh:
 Kết nối đến server: lệnh connect, tham số là tên
hoặc địa chỉ IP của server
 Gửi bản tin: lệnh msg, tham số là nội dung bản tin
trên 1 dòng
 Đóng kết nối: lệnh close
 Thoát khỏi chương trình: lệnh quit

28. Đọc thêm: Client sử dụng UDP
socket
 Một chương trình client sử dụng UDP socket
cũng bao gồm các bước tương tự
 Điểm khác biệt: không có liên kết giữa local
socket và remote socket phía server vì UDP là
giao thức không hướng kết nối

29. Kết nối UDP socket
 Ý nghĩa của việc gọi hàm connect với UDP
socket
 Xác định địa chỉ socket phía server một lần duy
nhất.
 Sau đó có thể dùng hàm send() và recv()để
gửi nhận dữ liệu giống như với TCP socket
 Ưu điểm: thuận tiện khi client chỉ tương tác
với một server
 Nếu muốn thay đổi địa chỉ socket mỗi lần gửi
hoặc nhận dữ liệu, sử dụng hàm sendto và
recvfrom

30. Hàm sendto và recvfrom
 sendto là hàm gửi dữ liệu dành riêng cho
UDP socket
int sendto( SOCKET s, const char *buf, int len, int flags,
const struct sockaddr *to, int tolen );
 recvfrom là hàm nhận dữ liệu
int recvfrom( SOCKET s, char * buf, int len, int flags, struct
sockaddr *from, int *fromlen );
 Ưu điểm: giúp chương trình client linh hoạt
hơn trong gửi/ nhận dữ liệu với nhiều Server
 Client có thể dùng một local socket để gửi dữ liệu
cho nhiều remote socket

31. Chú ý
 Khi gọi hàm connect() với UDP socket, hàm
không báo lỗi nhưng không bảo đảm chắc chắn
sẽ liên lạc được với server.

32. Cách truyền và nhận
 Khác với TCP, UDP socket truyền trọn vẹn
một bản tin (datagram) trong một lần gọi hàm
send hoặc sendto
 Nếu vùng đệm (buffer) đủ lớn thì phía nhận
cũng sẽ nhận trọn vẹn bản tin đó trong 1 lần
gọi hàm recv hoặc recvfrom
 Chú ý : nếu kích thước vùng đệm < kích
thước bản tin thi các byte dữ liệu còn lại sẽ bị
bỏ qua (cách làm việc của UDP không tin cậy)

33. Đóng socket
 Đóng socket UDP là giải phóng tài nguyên
gán cho socket đó
 Do tính chất không liên kết của UDP, nếu một
phía (ví dụ là Client) đóng socket thì phía bên
kia không nhận biết được sự kiện đó
 UDP thích hợp cho các ứng dụng cần tốc độ
mà không cần tin cậy và liên kết chặt chẽ
giữa Client và Server

34. Bài tập: Chương trình Client với
socket UDP
 Viết chương trình EchoUDPClient
 Sử dụng socket UDP
 Tương tác với server: gửi bản tin qua socket và
nhận bản tin phản hồi