From Tomasz Żok

WprowadzenieDoInformatyki: SieciKomputerowe

Treść zadania

• Należy stworzyć projekt serwera oraz klienta
• Serwer nasłuchuje na adresie 127.0.0.1 na porcie 8080
• Klient pobiera od użytkownika najpierw jedną liczbę całkowitą n, a później n razy pobiera kolejne dane do przetworzenia (np. najpierw użytkownik wpisuje 3, po czym podaje trzy dane wejściowe np. 1, 2, 4)
• Klient tworzy z tych danych komunikat w postaci: "liczba1 liczba2 ... liczbaN" czyli dla przykładu powyżej "1 2 4"
• Klient podłącza się pod adres 127.0.0.1 na porcie 8080 i przesyła komunikat
• Serwer odbiera komunikat i interpretuje go jako tablicę liczb całkowitych
• Serwer znajduje maksimum w tej tablicy
• Serwer przygotowuje komunikat tekstowy w postaci "liczbaMaksimum" czyli dla przykładu powyżej "4"
• Serwer przesyła komunikat i kończy swoje działanie
• Klient odbiera komunikat i wypisuje wynik na konsolę

Przykład poprawnego działania

• Uruchom serwer
• Uruchom klienta
• Wpisz dane np. 3, a następnie 1 2 4
• Trwa wymiana komunikatów serwer <-> klient
• Odczytaj wynik w okienku klienta: 4

Praktyczne informacje

• Do stworzenia tekstowego komunikatu wykorzystujemy funkcję sprintf() np. tak:
  char buffer[1024];
  memset(buffer, 0, 1024);
  sprintf(buffer, "%d", zmienna);

  [$[Get Code]]
  (ten kod zapisze w formie tekstowej wartość w zmienna pod adres buffer)
• Analogicznie, do analizy komunikatów można wykorzystać funkcję sscanf() np. tak:
  char buffer[1024];
  memset(buffer, 0, 1024);
  // wypełnij buffer danymi, np. tak:
  //     recv(socket, buffer, sizeof(buffer), 0);
  sscanf(buffer, "%d", &zmienna);

  [$[Get Code]]
  (ten kod zapisze w zmienna wartość całkowitą odczytaną z napisu w buffer)
• Komunikat przesyłany przez klienta ma postać "liczba1 liczba2 ... liczbaN". Najlepiej będzie go przetworzyć przy użyciu funkcji strtok() np. tak:
  char *s = "1 2 4";     // przykładowe dane
  char *delimiter = " "; // to co oddziela dane w napisie, tutaj znak spacji
  
  char *token = strtok(s, delimiter);
  while (token != NULL) {
      // w token znajduje się aktualnie znalezione słowo
      token = strtok(NULL, delimiter); // każde następne wywołanie strtok()
                                       // musi mieć pierwszy argument równy NULL
  }

  [$[Get Code]]

Teoria

• W programowaniu przy użyciu gniazd (socket) istnieją dwa podmioty: serwer oraz klient
• Serwer nasłuchuje na pewnym porcie pod określonym adresem; innymi słowy, udostępnia możliwość komunikacji i jest to reprezentowane jako para ADRES:PORT np. localhost:8080 (localhost to specjalna nazwa sieciowa oznaczająca własny adres)
• Klient musi znać ADRES:PORT serwera, z którym chce się połączyć; nawiązuje połączenie i od tej chwili możliwa jest dwustronna wymiana komunikatów
• Komunikat to dowolny ciąg bajtów, może być to napis, może to być tablica liczb, itd.
• Protokołem nazywamy zestaw komunikatów i ich wzajemny porządek, które to informacje jeśli są znane (i poprawnie zaimplementowane) przez serwer i klienta, umożliwiają osiągnięcie pewnego wspólnego celu
• Przykładowo w protokole HTTP zdefiniowano komendę GET do pobierania nazwanych zasobów. Zarówno serwer HTTP "rozpoznaje" komunikat GET i wie co z nim zrobić, tak jak i każda przeglądarka www potrafi generować komendy GET by pobierać strony, obrazy, itd.

Projekt w CodeBlocks

1. Projekt serwera: Attach:Client.zip
2. Projekt klienta: Attach:Server.zip
3. Wersja Linuksowa (serwer + klient): Attach:tcp.tar.gz
4. Należy w programie dodać linię:
   #include <winsock2.h>

   [$[Get Code]]
5. Należy kliknąć prawym przyciskiem myszy na nazwie projektu i wybrać "Build options". W oknie należy wskazać zakładkę "Linker settings" i tam dodać (przycisk "Add") bibliotekę o nazwie: ws2_32

Kod serwera

1. Przygotuj środowisko:
   WSADATA wsadata;
   WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata);

   [$[Get Code]]
2. Stwórz gniazdo:
   SOCKET tcpsocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

   [$[Get Code]]
3. Zdefiniuj adres:
   SOCKADDR_IN address;
   address.sin_family = AF_INET;
   address.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
   address.sin_port = htons(8080);

   [$[Get Code]]
4. Powiąż ze sobą gniazdo i adres:
   bind(tcpsocket, (SOCKADDR*)(&address), sizeof(address));

   [$[Get Code]]
5. Oznacz gniazdo jako nasłuchujące:
   listen(tcpsocket, 1);

   [$[Get Code]]
6. Zakceptuj połączenie:
   tcpsocket = accept(tcpsocket, NULL, NULL);

   [$[Get Code]]
7. Komunikacja
8. Zamknij gniazdo:
   shutdown(tcpsocket, SD_BOTH);
   closesocket(tcpsocket);
   WSACleanup();

   [$[Get Code]]

Kod klienta

1. Przygotuj środowisko:
   WSADATA wsadata;
   WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata);

   [$[Get Code]]
2. Stwórz gniazdo:
   SOCKET tcpsocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

   [$[Get Code]]
3. Zdefiniuj adres:
   SOCKADDR_IN address;
   address.sin_family = AF_INET;
   address.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
   address.sin_port = htons(8080);

   [$[Get Code]]
4. Połącz się z wybranym adresem:
   connect(tcpsocket, (SOCKADDR*)(&address), sizeof(address));

   [$[Get Code]]
5. Komunikacja
6. Zamknij gniazdo:
   shutdown(tcpsocket, SD_BOTH);
   closesocket(tcpsocket);
   WSACleanup();

   [$[Get Code]]

Kod do komunikacji

• Wysłanie komunikatu:
  send(tcpsocket, buffer, strlen(buffer), 0);

  [$[Get Code]]
• Odebranie komunikatu:
  char buffer[1024];
  recv(tcpsocket, buffer, 1024, 0);

  [$[Get Code]]