Сидни Фейт - TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security)

• Название: TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security)
• Автор: Сидни Фейт
• Издательство: Лори
• Жанр: Программное обеспечение
• Год: 2000
• ISBN: 5-85582-072-6

 Второе издание популярного справочника полностью переработано и расширено с целью предоставить читателю наиболее полное описание средств разработки, конфигурирования, использования и обслуживания сетей TCP/IP и соответствующих служб.

Книга написана увлекательно и доступно. Она содержит дополнительные материалы о нескольких протоколах Интернета, используемых серверами и браузерами WWW, а также рассматривает все последние изменения в этой области. В книгу включены главы о новом стандарте безопасности IP и протоколе IP следующего поколения, известном как IPng или IPv6. Рисунки и таблицы наглядно показывают влияние средств безопасности IP и IPng на существующие сетевые среды.

Издание содержит следующие дополнительные разделы:

• Безопасность IP и IPv6

• Описание средств WWW, новостей Интернета и приложений для работы с gopher

• Подробное описание серверов имен доменов (DNS), маски подсети и бесклассовой маршрутизации в Интернете

• Таблицы и протоколы маршрутизации

• Руководство по реализации средств безопасности для каждого из протоколов и приложений

• Примеры диалогов с новыми графическими инструментами

Новое издание бестселлера по TCP/IP станет незаменимым помощником для разработчиков сетей и приложений, для сетевых администраторов и конечных пользователей.

---

Вместо создания дочернего процесса для каждого клиента сервер может непосредственно выполнять запрос, а затем закрывать соединение. Очередь сервера позволяет нескольким другим клиентам ожидать, пока он не будет готов обработать их запросы.

Ниже приведен листинг для более простого сервера. К этому серверу клиенты также могут обращаться через рассмотренную выше программу tcpclient.

/* tcpsimp.c

* Для запуска программ ввести "tcpsimp" */

/* Сначала включить стандартные заголовочные файлы. */

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <stdio.h>

#include <netinet/in.h>

#include <netdb.h>

#include <errno.h>

main() {

 int sockMain, sockClient, length, child;

 struct sockaddr_in servAddr;

 /* 1. Создать главный socket. */

 if ( (sockMain = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {

  perror("Сервер не может открыть главный socket.");

  exit(1);

 }

 /* 2. Ввести информацию в структуру данных, используемую для

  * хранения локального IP-адреса и порта, "sin" в именах

  * переменных — это сокращение от "socket internet". */

 bzero((char *)&servAddr, sizeof(servAddr));

 servAddr.sin_family = AF_INET;

 servAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

 servAddr.sin_port = 0;

 /* 3. Вызвать bind, которая запишет используемый номер порта

  * в servAddr. */

 if (bind(sockMain, &servAddr, sizeof(servAddr)) ) {

  perror("Вызов bind от сервера неудачен.");

  exit(1);

 }

 /* 4. Чтобы узнать номер порта, следует использовать функцию

  * getsockname() для копирования порта в servAddr. */

 length = sizeof(servAddr);

 if (getsockname(sockMain, &servAddr, &length)) {

  perror("Вызов getsockname неудачен.");

  exit(1);

 }

 printf ("SERVER: Номер порта %d\n", ntohs(servAddr.sin_port));

 /* 5. Установить очередь на пять клиентов.*/

 listen(sockMain, 5);

 /* 6. Ожидать поступления клиентов. Вызов accept возвратит

  * дескриптор нового socket, который следует использовать клиенту. */

 for(;;) {

  if ((sockClient = accept(sockMain, 0, 0)) < 0) {

   perror("Неверный socket клиента.");

   exit(1);

  }

  /* 7. Обслужить клиента и закрыть соединение с ним. */

  doTask(sockClient);

  close(sockClient);

 }

}

/* Читать один поступивший буфер, распечатать некоторую информацию

 * и завершить работу. */

#define BUFLEN 81

int doTask(sockClient)

int sockClient;

{

 char buf[BUFLEN];

 int msgLength;

 /* 8. Опустошение буфера и вызов recv

 * для получения сообщения от клиента. */

 bzero(buf, BUFLEN);

 if ((msgLength = recv(sockClient,buf, 80, 0)) < 0) {

  perror("Неверное получение." );

  exit(1);

 }

 printf("SERVER: Socket для клиента %d\n", sockClient);

 printf("SERVER: Длина сообщения %d\n", msgLength);

 printf("SERVER: Сообщение: %s\n\n", buf);

}

21.9 Интерфейс программирования socket для UDP

Мы познакомились с наиболее общим интерфейсом программирования TCP. Теперь рассмотрим программирование сервера и клиента UDP. На рис. 21.3 показана схема диалога UDP между клиентом и сервером. Вызовы socket() и bind() быстро выполняются и немедленно возвращают ответ. Вызов recvfrom предполагает режим блокирования по умолчанию, который можно изменить на неблокированный (т.е. асинхронный) режим.

Рис. 21.3. Типичные программные вызовы в socket UDP

21.10 Программа сервера UDP

Показанная ниже программа создает socket для UDP, связывает вызов с портом, а затем получает и распечатывает сообщения, которые посылаются на этот порт:

/* udpserv.c

 * Для запуска программы ввести "udpserv".

 *

 * Сначала включить стандартные заголовочные файлы. */

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <stdio.h>

#include <netinet/in.h>

#include <netdb.h>

#include <errno.h>

#define BUFLEN 81

main() {

 int sockMain, addrLength, msgLength;

 struct sockaddr_in servAddr, clientAddr;

 char buf[BUFLEN];

 /* 1. Создать socket для UDP. */

 if ((sockMain = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {

  perror("Сервер не может открыть socket для UDP.");

  exit(1);

 }

 /* 2. Ввести информацию в структуру данных, используемую для хранения локальных

  * IP-адресов и порта. Возложить на bind получение свободных портов. */

 bzero((char *)&servAddr, sizeof(servAddr));

 servAddr.sin_family = AF_INET;

 servAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

 servAddr.sin_port = 0;

 /* 3. Вызвать bind, которая запишет номер используемого порта

  * в TCB. */

 if (bind(sockMain, &servAddr, sizeof(servAddr))) {

  perror("Вызов bind от сервера неудачен.");

  exit(1);

 }

 /* 4. Извлекаем номер порта и используем функцию

  * getsockname() для копирования порта в servAddr. */

 addrLength = sizeof(servAddr);

 if ( getsockname(sockMain, &servAddr, &addrLength)) {

  perror(Вызов getsockname неудачен.");

  exit(1);

 }

 printf("SERVER: Номер порта is %d\n", ntohs(servAddr.sin_port));

 /* 5. Бесконечный цикл ожидания сообщений от клиентов. */

 for (;;) {

  addrLength = sizeof(clientAddr);

  bzero(buf, BUFLEN);

  if ((msgLength = recvfrom(sockMain, buf, BUFLEN, 0, &clientAddr, &addrLength)) < 0) {

   perror("Плохой socket клиента.");

   exit(1);

  }

  /* 6. Распечатать клиентские IP-адрес и порт вместе с сообщением. */

  printf("SERVER: IP-адрес клиента: %s\n",

   inet_ntoa(clientAddr.sin_addr));

  printf("SERVER: Порт клиента: %d\n",

   ntohs(clientAddr.sin_port));

  printf("SERVER: Длина сообщения %d\n", msgLength);

  printf("SERVER: Сообщение: %s\n\n", buf);

 }

}

21.10.1 Вызовы в серверной программе UDP

1. sockMain = socket(AF_NET, SOCK_DGRAM, 0);

Семейство адресов — снова Интернет.

2. bzero((char *)&servAddr, sizeof(servAddr));

servAddr.sin_family = AF_INET;

servAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

servAddr.sin_port = 0;

Вызовы инициализации адресной структуры сервера те же, что и в программе для TCP.

3. bind(sockMain, &servAddr, sizeof(servAddr));

Как и прежде, bind получает порт для сервера и записывает значения в TCB. Конечно, по сравнению с TCP, UDP содержит очень мало информации.

4. getsockname(sockMain, &servAddr, &length);

Использовать getsockname, чтобы извлечь присвоенный socket порт.

5. msgLength = recvfrom(sockMain, buf, BUFLEN, 0, &clientAddr, &length);

Вызов recvfrom имеет форму:

recvfrom(дескриптор_socket, входной_буфер, длина_буфера, флаги, исходная_адресная_структура, указатель_на_длину_исходной_адресной_структуры)

Флаги позволяют вызывающей стороне просмотреть сообщение без его фактического получения. После возвращения исходная адресная структура заполняется IP-адресом и номером порта клиента. Необходим указатель на длину исходного адреса, поскольку она может быть изменена при вставке в поле фактического адреса клиента.

6. inet_ntoa(clientAddr.sin_addr);

Этот вызов преобразует 32-разрядный адрес Интернета клиента в знакомую нам нотацию этого адреса с точками и десятичными значениями.

21.11 Клиентская программа UDP

Клиент соединяется с сервером, посылает одно сообщение и закрывает соединение. При запуске программы конечный пользователь должен ввести имя хоста, порт сервера и отправляемое на сервер сообщение. Например:

udpclient plum.cs.yale.edu 2315 "Это сообщение."

/* udpclient.с

 * Перед запуском клиента следует запустить сервер.

 * Далее нужно получить порт сервера.

 * Для запуска клиента ввести:

 * udpclient имя_хоста порт сообщение */

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <netdb.h>

#include <stdio.h>

#include <errno.h>

main(argc, argv)

 int argc;

 char *argv[]; /* Это вводимые пользователем аргументы. */

               /* argv[0] - имя программы. argv[1] указывает на имя хоста. */

               /* argv[2] ссылается на порт, */

               /* а argv [3] ссылается на текстовое сообщение. */