КОНСПЕКТ_ЛЕКЦИЙ_Сети_и_телекоммуникации (853866), страница 31
Текст из файла (страница 31)
- протоколом,
- локальным адресом (инициатора соединения),
- удаленным портом.
Например, можно получить WWW-страницу от сервера Web, используя программу Telnet , так как они обе используют сокеты для сетевого взаимодействия. Для открытия подключения с сервером WWW на www.codesourcery.com, необходимо использовать telnet www.codesourcery.com 80. Константа 80 определяет подключение к Web серверу. Если после того, как подключение будет установлено, передать команду get /, то Web серверу через сокеты будет отправлено сообщение, на которое он ответит, передав исходный текст домашней HTML страницы и затем закроет подключение.
Пример:
% telnet www.codesourcery.com 80
Trying 206.168.99.1...
Connected to merlin.codesourcery.com (206.168.99.1).
Escape character is '^]'.
GET /
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=iso-8859-1">
Основы создания сокетов
При создании сокета, необходимо определить три параметра: стиль взаимодействия, пространство имен, и пртокол.
Стиль взаимодействия контролирует, как сокет обрабатывает передаваемые данные, и определяет количество партнеров взаимодействия. Через сокеты данные передаются блоками (пакетами). Стиль взаимодействия определяет, как эти пакеты будут обработаны и как они передаются от отправителя к получателю.
Стили соединения гарантируют доставку всех пакетов в том порядке, в каком они были отправлены. Если во время передачи пакеты были потеряны или доставлены в неправильном порядке, получатель автоматически отправляет запрос на их повторную передачу. Стиль соединения напоминает телефонный звонок: адреса отправителя и получателя фиксируются в начале соединения, при установке подключения.
Стили датаграм не гарантирует доставки и правильного порядка прибытия. Пакеты могут быть потеряны или переупорядочены в пути из-за сетевых ошибок. Каждый пакет должен быть помечен его адресатом, и нет гарантии, что он будет доставлен. Система гарантирует только "максимальные усилия", поэтому пакеты могут исчезнуть или прибыть в различном порядке. Сокет стиля датаграмы ведет себя сходно с почтой. Отправитель определяет адрес получателя для каждого индивидуального сообщения.
Пространство имен определяет, как записаны адреса сокета (socket addresses). Адрес сокета идентифицирует один конец подключения сокета. Например, адреса сокета в локальном пространстве имен являются обычными именами файлов. В пространстве имен Интернет адрес сокета состоит из Интернет адреса ( IP адрес) главного компьютера, присоединенного к сети и номера порта, который идентифицирует сокет среди множества сокетов на том же главном компьютере.
Протокол определяет, как передаются данные. Существуют следующие виды протоколов: TCP/IP , первичные сетевые протоколы, используемые Интернетом; сетевой протокол AppleTalk ; локальный UNIX протокол взаимодействия. Не все комбинации стилей, пространств имен и протоколов поддерживаются.
Системные вызовы
Виды системных вызовов:
socket - создать сокет
closes - уничтожить сокет
connect - создать соединение между двумя сокетами
bind - привязать сокет к порту сервера
listen - настройка сокета для принятия подключений
accept - принять запрос на соединение и создать сокет для процесса взаимодействия
Сокеты представляются дескрипторами файлов.
Создание и уничтожение сокетов
С помощью функций socket и close создаются и уничтожаются сокеты. При создании сокета, необходимо определить три параметра сокета: пространство имен, стиль взаимодействия и протокол.
Для указания пространства имен используются константы, начинающиеся с PF_ (сокращение "семейство протокола"). Например, PF_LOCAL или PF_UNIX определяют локальное пространство имен, и PF_INET определяет Интернет пространство имен.
Второй параметр, стиль взаимодействия, представляет собой константу, начинающуюся с SOCK_ . SOCK_STREAM определяет стиль взаимодействия соединение, SOCK_DGRAM - стиль датаграмы.
Третий параметр, протокол, определяет механизм нижнего уровня для передачи и получения данных. Для каждой комбинации пространство имен - стиль взаимодействия существует свой протокол.
Для каждой пары существует лучший протокол, поэтому можно указать 0, что соответствует этому протоколу. Если команда socket выполнена успешно, в качестве результата возвращается дескриптор файла для сокета. С помощью команд read и write , можно читать и записывать данные в сокет.
Вызов connect
Для создания соединение между двумя сокетами, клиент вызывает connect , передавая адрес сокета сервера для подключения. Клиент - процесс, инициализирующий соединение, а сервер - процесс, ожидающий разрешения соединения. Клиент посылает запрос connect , чтобы инициализировать соединение между локальным сокетом и сокетом сервера, переданным в качестве второго параметра. В качестве третьего параметра передается длина, в байтах, адресной структуры, на которую указывает второй параметр.
Отправка данных
Любая техника записи в дескриптор файла, может использоваться при записи в сокет. Функция send , определенная для дескрипторов файлов сокета, аналогична функции write с несколькими дополнительными параметрами.
13.2 Серверы
Цикл жизни сервера состоит из:
- создания сокета,
- привязки сокета к адресу,
-вызова listen , разрешающего соединение с сокетом, вызова accept , принимающего входящие соединения,
- закрытия сокета.
Данные не читаются и не записываются непосредственно через сокет сервера; вместо этого, каждый раз когда программа принимает новое соединение, Linux создает отдельный сокет, используется при передаче данных по этому соединению. В этом разделе рассматриваются вызовы bind, listen и accept .
С помощью команды bind адрес сервера должен быть привязан к сокету. Первый параметр команды - дескриптор файла сокета. Второй параметр - указатель на структуру адреса сервера; формат которого зависит от семейства адреса. Третий параметр - длина структуры адреса, в байтах.
Когда адрес связан с сокетом стиля соединение, необходимо вызвать listen , чтобы указать, что это - сервер. Первый параметр команды - дескриптор файла сокета. Второй параметр определяет, длину очереди ожидающих соединений. Если очередь заполнена, дополнительные соединения будут отвергнуты. Это не ограничивает общее количество соединений, которые сервер может обработать; это ограничивает только число клиентов, пытающихся соединиться и не получивших подтверждение.
С помощью команды accept сервер принимает запрос на соединение от клиента. Первый параметр вызова - дескриптор файла сокета. Второй параметр указывает на структуру адреса сокета, в которой хранится адрес клиентского сокета. Третий параметр - длина, в байтах, структуры адреса сокета. Сервер может использовать адрес клиента, чтобы определить, требуется ли действительно взаимодействовать с клиентом.
Вызов accept создает новый сокет для взаимодействия с клиентом и возвращает соответствующий дескриптор файла. Оригинальный сокет сервера продолжает принимать новые клиентские соединения.
Для чтения данных из сокета, без удаления их из входной очереди, используется команда recv . В качестве параметров передаются теже аргументы, что и в команде read , плюс дополнительный параметр FLAGS . Флаг MSG_PEEK указывает, что данные должны быть прочитаны, но не удалены из входной очереди.
13.3 Локальные сокеты
Сокеты, подключающие процессы на одном компьютере могут использовать локальное пространство имен, представляющий собой синоним для PF_LOCAL и PF_UNIX . Они называются локальными сокетами или сокетами UNIX-домена. Адреса этих сокетов, определяемые именами файлов, используются только при создании соединения.
Имя сокета указывается в структуре sockaddr_un . Если в AF_LOCAL установлено поле sun_family , это указывает на то, что адрс в докальном пространстве имен. Поле Sun_path указывает, что используется имя файла; максимальная длина поля - 108 байт. Для вычисления длины struct sockaddr_un используется макрокоманда SUN_LEN . Может использоваться любое имя файла, но для процесса должно быть установлено право на запись в каталог. Чтоб соединениться с сокетом, процесса должен иметь право на чтения файла. Хотя различные компьютеры могут совместно использовать одну файловую систему, только процессы, запущенные на этом компьютере, могут взаимодействовать используя сокеты локального пространства имен.
Единственный допустимый протокол для локального пространства имен - 0. Поскольку он находится в файловой системе, локальный сокет представлен как файл.
Например, обратите внимание на начальную s:
% ls -l /tmp/socket
srwxrwx--x 1 user group 0 Nov 13 19:18 /tmp/socket
Вызов unlink удаляет локальный сокет, при завершении работы с ним.
Пример использования локальных сокетов
В листинге 13.1 представлена программа сервера, в которой создается локальный сокет и слушает запросы на соединения с сервером. При получении запроса на соединение, сервер читает текстовые сообщения, передаваемые через соединение и печатает их. Если одно из этих сообщений - "выход", программа сервера удаляет сокет и завершается. Программа socket-server предполагает, что путь к сокету передается через параметр командной строки.
Листинг 13.1 (socket-server.c)
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <unistd.h>
/* Чтение текста из сокета и вывод его на печать. Продолжение цикла до закрытия сокета.
* В качестве результата возвратит не ноль, если клиент передал сообщение "quit", иначе 0 */
int server (int client_socket)
{
while (1) {
int length;
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
