sem15 - Сокеты. Мультиплексирование ввода-вывода. (1114928)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Содержание1 Сокеты1.1 Адресация компьютеров . . . . . . . . . .1.2 Сетевое представление чисел . . . . . . . .1.3 Связь с установлением соединения . . . . .1.3.1 Создание сокета . . . . . . . . . . .1.3.2 Работа клиента . . . . . . . . . . .1.3.3 Работа сервера . . .

. . . . . . . .1.3.4 Обмен данными . . . . . . . . . . .1.3.5 Установка режимов работы сокета .1.4 Пример клиента . . . . . . . . . . . . . . .1.5 Пример сервера . . . . . . . . . . . . . . .........................................................................................................................................................................................................2 Мультиплексирование ввода/вывода11123345667810СокетыВ данном разделе мы рассмотрим ещё один механизм межпроцессного взаимодействия— сокеты. Сокеты — это универсальный интерфейс межпроцессного взаимодействия, допускающий взаимодействие процессов, работающих как на одном компьютере, так и на разных компьютерах, объединённых в сеть.

Изначально интерфейс сокетов был реализован для4.2BSD, затем был перенесён на все другие Unix-подобные операционные системы. Значительно позднее похожий интерфейс был реализован для Windows 3.1. Несмотря на то, чтофункции работы с сокетами называются в Windows точно также, работа с ними в деталяхотличается от работы с сокетами в Unix, поэтому говорить о совместимости не приходится.Мы рассмотрим работу с сокетами только в случае сети компьютеров и с установлениемвиртуального соединения.

Обмен данными в этом случае ведётся по протоколу TCP.1.1 Адресация компьютеровКаждый компьютер в сети IP должен иметь уникальный номер (адрес). В настоящее время (протокол IPv4) адрес имеет размер 32 бита (4 байта) 1 . Традиционно IP-адреса записываются в точечной нотации: 4 десятичных числа, каждое для соответствующего байта адреса,начиная от старшего байта к младшему, разделённые точкой, например 192.168.10.1.Чтобы преобразовать адрес в точечной нотации в одно 32-битное слово можно использовать функцию gethostbyaddr.#include <netdb.h>#include <sys/socket.h>struct hostent *gethostbyaddr(char const *addr, int len, int type);Здесь параметр addr — это адрес, len — длина строки адреса, type — тип адреса,этот параметр должен быть установлен в AF_INET. В случае неудачи возвращается NULL, ав случае успеха возвращается указатель на заполненную структуру hostent.1Вновой версии протокола IP — IPv6 — адрес имеет размер 128 бит. Впрочем, переход на новый протоколтолько начинается.1struct hostent {char*h_name;char**h_aliases;inth_addrtype;inth_length;char**h_addr_list;};/*/*/*/*/*официальное имя */список алиасов имени */тип адреса (AF_INET) */длина адреса (4) */список адресов */Указатели на адреса во внутреннем представлении находятся в массиве h_addr_list.Последний элемент массива содержит NULL.

Чтобы сделать описание структуры максимально общим, разработчики сделали указатель на внутреннее представление адреса указателем типа char*, что здесь по смыслу то же самое, что void* 2. Чтобы использоватьадреса нужно либо приводить тип указателя к типу unsigned long *, либо использоватьфункции типа memcpy.Поскольку запись адресов в десятичной нотации немнемонична, была разработана доменная система имён. Имя компьютера в доменной системе имён записывается как последовательность из нескольких слов, разделённых точкой, например www.cs.msu.su. В локальных сетях могут использоваться имена, состоящие только из одного слова, напримерelwing. Чтобы преобразовать доменное имя компьютера в его адрес во внутреннем представлении можно использовать функцию gethostbyname.#include <netdb.h>struct hostent *gethostbyname(char const *name);Если вызов закончился неудачно, функция возвращает NULL, а в случае удачи возвращается указатель на структуру hostent, описанную выше.

В Unix gethostbyname корректнообрабатывает адреса компьютеров в точечной нотации, в отличие от Windows.IP-адрес 127.0.0.1 на любом компьютере обозначает этот же компьютер. Этому адресу соответствует имя localhost.Иногда требуется по адресу во внутреннем представлении получить адрес в точечной нотации. Для этого используется функция inet_ntoa.#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>char *inet_ntoa(struct in_addr in);По адресу во внутреннем представлении, передаваемом в параметре in, эта функция возвращает указатель на строку, содержащую запись адреса в точечной нотации. Строка размещается в статической области памяти, поэтому содержимое строки переписывается прикаждом вызове функции. Структура struct in_addr определена следующим образом.struct in_addr {unsigned long int s_addr;};Поле s_addr содержит адрес компьютера во внутреннем представлении (32-битное целое число в сетевом представлении).Кроме адреса компьютера для установления связи необходимо знать номер порта.

Это— небольшое (16 бит) неотрицательное целое число. Именно по номеру порта различаются2 Когдаразрабатывался интерфейс сокетов, в языке Си ещё не было ключевого слова void.2разные сетевые сервисы, работающие на одном компьютере. Например, порт с номером 80обычно используется web-сервером, а порт с номером 25 — почтовым сервером. Порты сномерами, меньшими 1025 зарезервированы для использования привилегированными процессами.

Все остальные порты доступны для использования всеми процессами. Если процесс не выполнил операцию привязки сокета к определённому номеру порта, номер портаназначается автоматически. К одному и тому же порту могут подключаться несколько клиентов, поэтому соединение полностью идентифицируется 4 числами: двумя адресами компьютеров и двумя номерами портов.1.2 Сетевое представление чиселВ сети могут работать компьютеры различных аппаратных платформ под управлениемразличных операционных систем.

Даже целые числа хранятся в памяти по-разному у разных типов процессоров. Например, у процессоров i386 и выше целые числа хранятся в памяти от младшего байта к старшему (Little Endian). У других процессоров (например, sparc)целые числа хранятся в памяти от старшего байта к младшему (Big Endian).

Поэтому необходимо единое согласованное представление целых чисел при пересылке пакетов по сети 3 . Вкачестве такого представления выбрано представление от старшего байта к младшему. Дляперевода целых чисел из сетевого представления в локальное и наоборот определены следующие функции.#include <netinet/in.h>unsignedunsignedunsignedunsignedlong int htonl(unsigned long int hostlong);short int htons(unsigned short int hostshort);long int ntohl(unsigned long int netlong);short int ntohs(unsigned short int netshort);Функция htonl переводит длинное целое (32 бита) из локального представления в сетевое представление. Функция ntohl переводит длинное целое (32 бита) из сетевого представления в локальное. Функция htons переводит короткое целое (16 бит) из локальногопредставления в сетевое, а функция ntohs — наоборот.

Когда по сети передаются целыечисла в двоичном представлении, они должны быть преобразованы в сетевое представление.Заметьте, что не существует стандартных способов передачи по сети вещественных чиселв бинарном формате. Предпочтительнее их преобразовывать в символьное представление.1.3 Связь с установлением соединенияРассмотрим взаимодействие двух процессов, когда они связываются с установлениемвиртуального соединения.

В этом случае работа двух сторон не симметрична. Один процесс должен выступить в роли «сервера», другой — в роли «клиента». Такое разделениеможет не иметь ничего общего с архитектурой «клиент-сервер», но чаще всего роли сторон вархитектуре «клиент-сервер» естественно отображаются на роли сторон при установлениисоединения.Сервер должен создать сокет, привязать его к определённому порту и/или адресу, переключить сокет в режим ожидания соединения, затем ожидать подключения от клиента. Клиент должен создать сокет, после этого он может привязать его к определённому порту и/или3И вообще, необходимо согласованное представление любых пересылаемых данных. Для этого предназначены такие языки, как ASN.1, IDL и пр.3адресу, затем клиент должен подключиться к серверу.

После установления соединения обестороны могут обмениваться информацией друг с другом.1.3.1 Создание сокетаРассмотрим эти шаги подробнее. Чтобы создать сокет используется системный вызовsocket.#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>int socket(int domain, int type, int protocol);Параметр domain задаёт коммуникационный домен. Например, PF_UNIX, PF_LOCAL— это локальное соединение, которое доступно только для процессов, работающих на одном компьютере, но его мы здесь рассматривать не будем.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов книги