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异步批量文件网络传输系统设计与实现

作　者: 唐军
导　师: 杨家红
学　校: 湖南师范大学
专　业: 电路与系统
关键词: 文件传输线程调度传输优化批量传输
分类号: TP393.093
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

随着信息技术和网络技术的快速发展,促使了人们对文件共享的需求不断增加。如何实现大批量和大体积文件在网络上快速传输已经成为现在研究的一个热点。现在主流的文件传输类软件在批量上传文件、大文件传输中还存在一些问题。本文通过对异步批量文件传输系统的设计与研究,提出一种异步批量文件传输、大文件快速共享的文件传输方案。论文分别论述了系统组成的各个模块和功能,整体采用了服务器端/客户端的设计模式。采用了TCP协议来保证文件传输质量,并在此基础上采用多线程技术来实现批量文件的传输,还针对大体积文件的传输采用了依据网络状态自动分片传输和重组的技术。论文在设计过程中除了实现了文件共享的基本功能之外,还采取了断点续传技术来提高文件传输的效率。本文着重对文件传输优化的策略进行了研究,并提出了一种根据传输状态的线程调度策略和一种基于网络状况的传输优化策略。其中,根据传输状态的线程调度策略是根据单个传输线程的状态来动态的调度线程池中的活动线程数以最大利用系统资源和网络资源来优化传输,基于网络状态的传输优化策略采用了统计当前网络流量模型,并根据这种模型预测网络闲时以充分利用网络的空闲资源来最大优化文件传输服务。此外,为保证文件传输过程的准确性和一致性,采用了文件检测和文件一致性校验的方法,为使用户直观地监测文件传输的状态,本文将传输进度通过消息机制实时的显示在界面上。最后,为提高本系统可灵活性和可移植性,本文将客户端设计为组件模式,以供本系统可以嵌入到网页中或者其他应用中。随着人们对文件共享和实时传输方面的需求增加,本文采取了实时通信的方式进行了方案的总体设计和实施,在烟叶原料近红外光谱信息共享系统中运行表明总体方案设计是合理的。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-9
1. 引言  9-13
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 国内外现状  10-11
  1.3 本文研究内容  11
  1.4 本文的组织结构  11-13
2. 异步批量文件网络远程传输系统相关技术  13-23
  2.1 Socket套接字  13-16
    2.1.1 Socket套接字简介  13-14
    2.1.2 系统中采用的Socket类型  14
    2.1.3 系统中Socket运行机制  14-16
  2.2 多线程  16-17
    2.2.1 线程池  16
    2.2.2 线程同步  16-17
  2.3 系统开发中相关库  17-19
    2.3.1 ws2_32库  17-18
    2.3.2 pthread库  18-19
  2.4 断点续传  19
  2.5 网络状态检测  19-21
  2.6 消息机制  21-22
    2.6.1 消息的概念  21
    2.6.2 系统中采用的消息类型  21-22
  2.7 ActiveX控件技术  22
  2.8 本章小结  22-23
3. 异步批量文件网络传输系统分析与设计  23-45
  3.1 系统设计要求  23-31
    3.1.1 异步批量文件传输  27
    3.1.2 大文件分块传输和重组  27-28
    3.1.3 文件检测和错误状态检测  28
    3.1.4 文件传输预处理  28-29
    3.1.5 客户端组件设计  29-31
  3.2 系统总体结构  31-32
    3.2.1 服务器端模块  31
    3.2.2 客户端模块  31-32
  3.3 系统传输策略设计  32-38
    3.3.1 根据传输状态的线程调度策略  32-35
    3.3.2 基于网络状态的传输优化策略  35-38
  3.4 传输网络流量优化算法  38-44
    3.4.1 网络优化问题  38-39
    3.4.2 基于遗传算法的网络优化  39-44
  3.5 本章小结  44-45
4. 异步批量文件传输的实现  45-57
  4.1 系统架构  45-46
  4.2 服务器端功能实现  46-50
    4.2.1 服务器启动与监听功能  47-48
    4.2.2 服务器文件传输支持和文件维护模块  48-49
    4.2.3 服务器响应模块  49-50
  4.3 客户端功能实现  50-56
    4.3.1 客户端连接模块  52
    4.3.2 文件传输预处理  52-53
    4.3.3 文件传输模块  53-54
    4.3.4 进度显示模块  54
    4.3.5 线程调度模块  54-55
    4.3.6 网络状态检测模块  55-56
    4.3.7 组件设计模块  56
  4.4 本章小结  56-57
5. 异步批量文件传输系统应用  57-62
  5.1 客户端实现  57-59
  5.2 服务器端实现  59-61
  5.3 本章小结  61-62
6. 总结和展望  62-63
  6.1 论文工作总结  62
  6.2 下一步工作展望  62-63
参考文献  63-68
致谢  68-69
攻读硕士学位期间科研成果和参加的主要科研项目  69-70

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