宽带路由器软件版本升级功能设计与实现-毕业论文.doc

1、 本科毕业论文 (科研训练、毕业设计 ) 题 目 : 宽带路由器软件版本 升级功能设计与实现 姓 名： 学 院： 软件学院 系： 专 业： 软件工程 年 级： 学 号： 指导教师（校内）： 职称： 指导教师（校外）： 职称： 年 月厦门大学本科毕业论文 第 2 页 共 39 页 宽带路由器软件版本升级功能设计与实现 摘要 宽带路由器 已经在国内得到大规模的使用，目前宽带 路由器常用的版本升级方法是通过 TFTP 协议升级， TFTP 特点是实现简单， 但 是由于 TFTP 下层是通过 UDP 协议 来实现数据传输的 ，可靠性差，不方便通过远程来升级。 HTTP协议下层是 采用 TCP 进行数据

2、传输 ，可以大大提高远程升级的可靠性 ，并且采用 HTTP 进行版本升级的时候，可以使用 WEB 页的方式直接进行配置，方便了产品的维护，这样也能在一定程度上扩大产品的使用群体，有利于产品的推广。本文提供了一种通过 HTTP 协议来对宽带路由器进行配置和升级的设计方案和实现方法。 关键词 路由器 HTTP 嵌入式 web 服务 器 厦门大学本科毕业论文 第 3 页 共 39 页 The designing and implemention of Router updating Abstract Now a days, the bord band router is used wildely.

3、Usually , TFTP is used in the updating of the router , TFTP is easy to be implemented, it is based on the UDP, UDP is transported using UDP , UDP is not reliable and it is not convenient to remote updating. But lower layer of HTTP is TCP, it is provides reliable message transport ,and if we adopt th

4、e HTTP for Router updating, the admin can configurate the Router though the web page directly, it is easy for the admin to Router maintenance. Here , we will provide a implemention of Router updating based on HTTP. Keywords Router HTTP Embed web server 厦门大学本科毕业论文 第 4 页 共 39 页 目录 摘要 . 2 Abstract. 3 第

5、一章 引言 . 6 1.1 前言 . 6 1.2 研究背景 . 6 1.3 开发目的和开发工具 . 6 1.3.1 开发目的 . 6 1.3.2 开发工具 . 7 第二章 超文本传输协议 HTTP . 8 2.1 HTTP 工作原理 . 8 2.2 HTTP 消息 . 9 2.3 HTTP 请求 (Request) . 10 2.3.1 请求行 (Request-Line). 10 2.3.2 请求头部 (Request-Header). 11 2.3.3 URI. 12 2.3.4 GET. 13 2.4 HTTP 回应 (Response) . 16 2.4.1 Status-Line.

6、16 2.4.2 回应消息头（ Response Header） . 17 2.5 HTTP 实体 . 18 2.5.1 实体头 (Entity Header). 18 2.6 增强型 HTTP. 18 2.7 小结 . 22 第三章 系统分析 . 23 3.1 功能分析 . 23 3.2 架构设计 . 23 3.2.1 客户端设计 . 24 3.2.2 客户端实现 . 25 3.2.3 服务端设计 . 29 3.2.3.1 技术支撑 . 30 3.2.3.2 接口设计 . 30 第四章 系统展示 . 36 4.1 客户端展示 . 36 4.2 服务端展示 . 36 结论 . 37 致谢语 .

7、 38 参考文献 . 39 厦门大学本科毕业论文 第 5 页 共 39 页 Contents Abstract. 3 Chapter 1 Introduction. 6 1.1 Preface . 6 1.2 Background . 6 1.3 Intent and Tools . 6 1.3.1 Intent. 6 1.3.2 Tools. 7 Chapter 2 Hypertext Transfer Protocol HTTP. 8 2.1 HTTP Elements . 8 2.2 HTTP Message . 9 2.3 HTTP Request . 10 2.3.1 Request

8、-line. 10 2.3.2 Request-header. 11 2.3.3 URI. 12 2.3.4 GET. 13 2.4 HTTP Response . 16 2.4.1 Status-Line. 16 2.4.2 Response Header. 17 2.5 HTTP Entity . 18 2.5.1 Entity Header. 18 2.6 Form-based File Upload in HTML . 18 2.7 Summary . 22 Chapter 3 System Analysis. 23 3.1 Functions . 23 3.2 Architectur

9、e . 23 3.2.1 Client Designment. 24 3.2.2 Client Implementation. 25 3.2.3 Server Designment. 29 3.2.3.1 Supports . 30 3.2.3.2 Interface . 30 Chapter 4 System Interface. 36 4.1 Client Interface . 36 4.2 Server Interface . 36 Conclusion. 37 Acknowledgement. 38 References. 39 厦门大学本科毕业论文 第 6 页 共 39 页 第一章

10、 引言 1.1 前言 目前，宽带路由器在国内已经得到了广泛的应用，但是除了少数专业路由器（如 cisco 路由器）之外， 都是采用 TFTP 协议来实现对路由器软件版本的升级，TFTP 协议的特点是简单，容易实现，但是由于 TFTP 协议在传输层是采用 UDP 协议来实现的，可靠性差。 就当前来说，最流行的因特网应用毫无疑问的属于 WEB应用，与其他因特网应用相比， WEB 应用的最大特点是借助于 HTTP 协议在客户端和服务器之间传输数据，并且， HTTP 协议下层是 采用 TCP 进行数据传输 如果采用 HTTP 协议来实现宽带路由器的 升级，不仅可以保证数据传输的可靠性，而且用户可以直接

11、通过 WEB 页面来对路由器进行配置与升级，为用户管理路由器提供了便利。 1.2 研究背景 在计算机网络飞速发展的今天，通过 HTTP 协议在 PC 之间传输数据的技术已经很成熟，但是在嵌入式设备中，就如现在的路由器，由于硬件资源的限制， HTTP还没能在嵌入式设备中得到广泛的运用，但是由于嵌入式已经成为计算领域的一个非常重要的组成部分，并且由于 web 的易用性与友好的互操作性，它必定成为未来互连网的发展趋势，而 HTTP 的一个非常常见的实现方式就是 web，所以，对于嵌入式 web 服务器的研究，具有重要的价值。 1.3 开发目的和开发工具 1.3.1 开发目的 本次的开发目的就是在路由

12、器中实现一个 web server，接受来自 PC 浏览器的请求，并处理请求，然后把相应的处理结果返回给浏览器。 厦门大学本科毕业论文 第 7 页 共 39 页 1.3.2 开发工具 开发平台： NBR 3600(锐捷路由器 ) 开发工具： cygwin gcc 开发语言： C ， HTML ， javascript 厦门大学本科毕业论文 第 8 页 共 39 页 第二章 超文本传输协议 HTTP 2.1 HTTP 工作原理 HTTP(HyperText Transfer Protocol)是一种可支持分布式协作的超媒体信息系统的应用层协议，该协议是一 种 无状态的面向对象的的通用协议，借助其

13、扩充请求机制的支持，该协议可以用来实现诸如 域名服务器和分布对象管理系统等多种任务。 HTTP 协议的特点是其数据表达的形式和交互的方式，该协议支持构造一个独立于数据的系统。 HTTP 目前协议的版本是 1.1。 HTTP 是一种无状态的协议，无状态是指 Web 浏览器和 Web 服务器之间不需要建立持久的连接，这意味着当一个客户端向服务器端发出请求，然后 Web 服务器返回响应 (response)，连接就被关闭了，在服务器端不保留连接的有关信息 。 HTTP 遵循请求 (Request)/应答 (Response)模型。 Web 浏览器向 Web 服务器发送请求， Web 服务器处理请求并

14、返回适当的应答。所有 HTTP 连接都被构造成一套请求和应答。 在一次完整的HTTP 通信过程中， Web 浏览器与 Web 服务器之间将完成下列 7个步骤： (1)建立 TCP 连接 在 HTTP 工作开始之前， Web 浏览器首先要通过网络与 Web 服务器建立连接，该连接是通过 TCP 来完成的，该协议与 IP 协议共同构建 Internet，即著名的 TCP/IP 协议族，因此 Internet 又被称作是 TCP/IP 网络。 HTTP 是比 TCP 更高层次的应用层协议，根据规则，只有低层协议建立之后才能， 才能进行更层协议的连接，因此，首先要建立 TCP 连接，一般 TCP 连接

15、的端口号是 80 (2) Web 浏览器向 Web 服务器发送请求命令 一旦建立了 TCP 连接， Web 浏览器就会向 Web 服务器发送请求命令 。 例如：GET /sample/hello.jsp HTTP/1.1 (3) Web 浏览器发送请求头信息 浏览器发送其请求命令之后，还要以头信息的形式向 Web 服务器发送一些别的信息，之后浏览器发送了一空白行来通知服务器，它已经结束了该头信息的发送。 (4) Web 服务器应答 厦门大学本科毕业论文 第 9 页 共 39 页 客户机向服务器发出请求后，服务器会客户机回送应答， 例如： HTTP/1.1 200 OK 。 应答的第一部分是协议

16、的版本号和应答状态码 (5)Web 服务器发送应答头信息 正如客户端会随同请求发送关于自身的信息一样，服务器也会随同应答向用户发送关于它自己的数据及被请求的文档。 (6) Web 服务器向浏览器发送数据 Web 服务器向浏览器发送头信息后，它会发送一个空白行来表示头信息的发送到此为结束，接着，它就以 Content-Type 应答头信息所描述的格式发送用户所请求的实际数据 。 (7) Web 服务器关闭 TCP 连接 一般情况下，一旦 Web 服务器向浏览器发送了请求数据，它就要关闭 TCP连接，然后如果浏览器或者服务器在其头信息加入了这行代码Connection:keep-alive。 TC

17、P 连接在发送后将仍然保持打开状态，于是，浏览器可以继续通过相同的连接发送请求。保持连接节省了为每个请求建立新连接所需的时间，还节约了网络带宽。 2.2 HTTP 消息 HTTP 消息由客户端发送给服务端的请求消息和服务端发送给客户端的回 应消息组成， 即： HTTP-message = Request | Response。不论是请求消息还是回应消息都使用 一个通用 的消息格式来发送数据 。这两种消息格式都包含一个起始行、零个或者多个头部域、一个用来表示头部结束的空行，有的情况下，还包含 负载数据部分。 generic-message = start-line *(message-heade

18、r CRLF) CRLF message-body start-line = Request-Line | Status-Line 不论是在请求消息还是回应消息中，有几个相同的头部域，称为通用头部(general-header),由以下几部分组成 ： 厦门大学本科毕业论文 第 10 页 共 39 页 general-header = Cache-Control | Connection | Date | Pragma | Trailer | Transfer-Encoding | Upgrade | Via | Warning 2.3 HTTP 请求 (request) 请求消息是指由客户端发

19、送到服务端的消息，一个请求消息由以下几部分组成： Request = Request-Line *( general-header | request-header | entity-header ) CRLF) CRLF message-body 2.3.1 请求行 (request-line) Request-line 由一个方法记号开头，然后是 request-URI 和 HTTP 协议版本号，最后由一个 CRLF 结束，即： Request-Line = Method SP Request-URI SP HTTP-Version CRLF 其中每一个元素之间由一个空格隔开。 Method 元素是指对 request-URI 所指定的资源的操作， Method 元 素是不区分大小写的，在 1.1 版本中，有以下一些取值： Method = “OPTIONS“ | “GET“