Różnice między wybraną wersją a wersją aktualną.
Both sides previous revision Poprzednia wersja Nowa wersja | Poprzednia wersja | ||
sk2:sockets_full [2017/11/21 15:04] jkonczak [Serwer TCP] |
sk2:sockets_full [2022/10/10 19:19] (aktualna) jkonczak [Serwer TCP] |
||
---|---|---|---|
Linia 1: | Linia 1: | ||
====== Interface gniazd BSD (1/2) ====== | ====== Interface gniazd BSD (1/2) ====== | ||
- | Schemat kolejności wywołać funkcji bibliotecznych znajduje się na: \\ [[http://www.cs.put.poznan.pl/ddwornikowski/sieci/sieci2/bsdsockets.html#rys-1]] | + | Schemat kolejności wywołać funkcji bibliotecznych: \\ |
+ | <html><object id="svg-object" data="/jkonczak/_media/sk2:sockets.svg" type="image/svg+xml"></object></html>\\ | ||
+ | (Porównaj z: [[http://www.cs.put.poznan.pl/ddwornikowski/sieci/sieci2/bsdsockets.html#rys-1]].) | ||
===== Serwer TCP ===== | ===== Serwer TCP ===== | ||
- | Aby oczekiwać na przychodzące połączenia TCP, po stworzeniu gniazda (''socket(…)'') wystarczy wywołać funkcję ''listen(…)'', ale: jeśli wcześniej nie ustawi się adresu gniazda, system operacyjny wylosuje efemeryczny port i rozpocznie nasłuch na dowolnym adresie IP na tym porcie.\\ | + | Aby oczekiwać na przychodzące połączenia TCP konieczne jest stworzenie gniazda do odbierania nowych połączeń. Takie gniazdo, tzw. **gniazdo nasłuchujące** (listening), nie umożliwia odbierania ani wysyłania danych - **pozwala tylko na odbieranie przychodzących połączeń** i tworzy **dla każdego nowego połączenia kolejne gniazdo** reprezentujące to odebrane połączenie. |
- | Dlatego przed funkcją ''listen(…)'' używa się funkcji ''bind(…)'' do ustawienia lokalnego adresu gniazda. Funkcja ''bind'' przyjmuje jako argument strukturę ''sockaddr''. | + | |
- | Lokalny adres IP można ustawić na dowolny – **''INADDR_ANY''** lub wybrany przez siebie – np. 127.0.0.1 (''INADDR_LOOPBACK'') jeśli połączenia mają być ograniczone do localhosta. | + | Gniazdo nasłuchujące tworzy się wywołując po stworzeniu gniazda (''socket(…)'') funkcję ''listen(…)'', ale: jeśli wcześniej nie ustawi się adresu gniazda, system operacyjny wylosuje efemeryczny port i rozpocznie nasłuch na dowolnym adresie IP na tym porcie.\\ |
+ | Dlatego przed funkcją ''listen(…)'' **należy funkcją ''bind(…)'' ustawić lokalny adres gniazda**. Funkcja ''bind'' przyjmuje jako argument strukturę ''sockaddr''. | ||
- | Po wywołaniu funkcji ''listen'' system operacyjny system operacyjny czeka na połączenia. Do odebrania nowego połączenia należy użyć funkcji ''accept(…)''. Funkcja accept zwróci nowe gniazdo reprezentujące nawiązane połączenie. | + | **Lokalny adres IP nasłuchującego gniazda zwykle ustawia się na ustawić na dowolny – ''INADDR_ANY''**. Inny lokalny adres IP ustawia się, jeśli gniazdo ma odbierać połączenia kierowane tylko na ten adres – np. 127.0.0.1 (''INADDR_LOOPBACK'') jeśli połączenia mają być ograniczone do połączeń z localhosta. |
+ | |||
+ | **Wywołanie funkcji ''listen'' nakazuje systemowi operacyjnemu czekać na połączenia** (porównaj z: ''connect''). Wykonanie funkcji listen jest natychmiastowe – ta funkcja nie czeka na połączenie, tylko informuje system operacyjny że nowe połączenia przychodzące na ustawiony adres mają być kierowane na to gniazdo. \\ | ||
+ | Argumentem funkcji ''listen'' jest ilość nowych połączeń które czekają w kolejce na odebranie (tj. połączeń dla których nie wykonano jeszcze funkcji ''accept'')((Argument "backlog" funkcji ''listen'' powinien się zawierać w zakresie ''1''÷''SOMAXCONN'' (w tej chwili równe 128 w Linuksie) i jest traktowany jako podpowiedź, tzn. system operacyjny może używać innego limitu niż podany w argumencie ''listen''.)). | ||
+ | |||
+ | Do odebrania nowych połączeń używa się funkcji ''accept(…)''. **Funkcja ''accept'' zwraca nowe gniazdo** reprezentujące nawiązane połączenie. | ||
+ | |||
+ | <html><small></html>Tworzenie kolejnych deskryptorów plików oraz wyniki ''lsof'', ''strace'' i ''ss'' są zaprezentowane [[sk2:sockets_full:tcp_srv_img|tutaj]]<html></small></html> | ||
//Zadanie 1:// Napisz program, który: | //Zadanie 1:// Napisz program, który: | ||
* stworzy gniazdo, | * stworzy gniazdo, | ||
- | * ustali adres (''bind''), | + | * ustali adres (''bind''), uwaga: sprawdzaj wynik funkcji ''bind'', |
* rozpocznie oczekiwanie na połączenia (''listen''), | * rozpocznie oczekiwanie na połączenia (''listen''), | ||
* ''listen'' jako drugi argument przyjmuje ile nowych połączeń może naraz czekać na odebranie funkcją accept | * ''listen'' jako drugi argument przyjmuje ile nowych połączeń może naraz czekać na odebranie funkcją accept | ||
Linia 18: | Linia 27: | ||
* zakończy program. | * zakończy program. | ||
- | //Zadanie 2a:// Krótko((https://github.com/torvalds/linux/search?q=TCP_TIMEWAIT_LEN)) po zamknięciu programu serwera sprawdź poleceniem ''netstat -tpn'' w jakim stanie jest połączenie. Przypomnij sobie co oznacza ten stan - [[https://tools.ietf.org/html/rfc793#page-22|RFC793]]. Spróbuj w tym czasie uruchomić ponownie program serwera. \\ //Zadanie 2b:// Ustaw przed wywołaniem ''bind'' opcję ''SO_REUSEADDR'' gniazda (kod poniżej) i powtórz zadanie 2a.<code cpp>const int one = 1; | + | //Zadanie 2a:// Krótko((https://github.com/torvalds/linux/search?q=TCP_TIMEWAIT_LEN)) po zamknięciu programu serwera sprawdź poleceniem ''netstat -tpn'' oraz ''ss -atnop'' w jakim stanie jest połączenie. Przypomnij sobie co oznacza ten stan - [[https://tools.ietf.org/html/rfc793#page-22|RFC793]]. Spróbuj w tym czasie uruchomić ponownie program serwera. \\ //Zadanie 2b:// Ustaw przed wywołaniem ''bind'' opcję ''SO_REUSEADDR'' gniazda (kod poniżej) i powtórz zadanie 2a.<code cpp>const int one = 1; |
setsockopt(sockFd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &one, sizeof(one));</code> | setsockopt(sockFd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &one, sizeof(one));</code> | ||
Linia 28: | Linia 37: | ||
Funkcja ''accept'' (podobnie jak wprowadzana za chwilę ''recvfrom'') może przekazać informację o adresie z którego nawiązano połączenie. W tym celu należy jej podać: | Funkcja ''accept'' (podobnie jak wprowadzana za chwilę ''recvfrom'') może przekazać informację o adresie z którego nawiązano połączenie. W tym celu należy jej podać: | ||
* gdzie ma zapisać ten adres – tj. podać adres struktury sockaddr (drugi argument) | * gdzie ma zapisać ten adres – tj. podać adres struktury sockaddr (drugi argument) | ||
- | * adres zmiennej, która w momencie wywołania ''accept'' na wpisany rozmiar przekazanej struktury (trzeci argument)<html><small></html><code cpp> | + | * adres zmiennej, która w momencie wywołania ''accept'' ma wpisany rozmiar przekazanej struktury (trzeci argument)<html><small></html><code cpp> |
sockaddr_in nazwa_zmiennej; | sockaddr_in nazwa_zmiennej; | ||
socklen_t inna_zmienna = sizeof(nazwa_zmiennej); | socklen_t inna_zmienna = sizeof(nazwa_zmiennej); | ||
- | client = accept(ssock, &nazwa_zmiennej, &inna_zmienna); | + | client = accept(ssock, (sockaddr*)&nаzwa_zmiennej, &innа_zmienna); |
</code><html></small></html> | </code><html></small></html> | ||
Jeśli drugi i trzeci argument są niezerowe, ''accept'' wypisuje przekazaną strukturę (drugi argument) i ustawia ile bajtów przekazanej struktury wypełnił (trzeci argument). | Jeśli drugi i trzeci argument są niezerowe, ''accept'' wypisuje przekazaną strukturę (drugi argument) i ustawia ile bajtów przekazanej struktury wypełnił (trzeci argument). | ||
//Zadanie 5:// Dodaj do programu wyświetlanie z jakiego adresu IP i numeru portu nawiązano połączenie | //Zadanie 5:// Dodaj do programu wyświetlanie z jakiego adresu IP i numeru portu nawiązano połączenie | ||
+ | \\ | ||
+ | <html><small></html> | ||
+ | Funkcje zmieniające adres IP zapisany jako liczba na tekst to ''inet_ntoa'' i ''inet_ntop'' | ||
+ | <html></small></html> | ||
===== UDP vs TCP - przypomnienie ==== | ===== UDP vs TCP - przypomnienie ==== | ||
Linia 61: | Linia 73: | ||
//Zadanie 6.// Odpowiedz na pytanie dlaczego DNS używa UDP zamiast TCP do zapytań. | //Zadanie 6.// Odpowiedz na pytanie dlaczego DNS używa UDP zamiast TCP do zapytań. | ||
- | ===== Klient UDP ===== | + | ===== UDP ===== |
+ | |||
+ | Program korzystający z UDP musi stworzyć funkcją ''socket'' gniazdu typu ''SOCK_DGRAM''. | ||
+ | |||
+ | Następnie program może (a jeśli ma pełnić rolę serwera, to powinien) wywołać funkcję ''bind'', ustalając lokalny numer portu. | ||
+ | |||
+ | Gniazdo UDP w każdym momencie po stworzeniu może wykonywać operacje odbioru i wysyłania danych – ''sendto'', ''recvfrom'', ''recv'', ''read''. | ||
+ | |||
+ | UDP jest bezpołączeniowe, więc nie da się na nim wykonać funkcji ''shutdown''. | ||
+ | ==== Klient UDP ==== | ||
//Zadanie 7.// Napisz program, który korzystając z protokołu UDP wyśle dane (stały ciąg znaków) pod wskazany adres, następnie odbierze dane i się zakończy. | //Zadanie 7.// Napisz program, który korzystając z protokołu UDP wyśle dane (stały ciąg znaków) pod wskazany adres, następnie odbierze dane i się zakończy. | ||
- | ===== Serwer UDP ===== | + | ==== Serwer UDP ==== |
//Zadanie 8.// Napisz program, który korzystając z protokołu UDP odbierze dane i odeśle je pod adres nadawcy zmieniając wielkość liter.\\ | //Zadanie 8.// Napisz program, który korzystając z protokołu UDP odbierze dane i odeśle je pod adres nadawcy zmieniając wielkość liter.\\ |