Logging, Threaded Server

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1 Netzwerk-Programmierung Logging, Threaded Server Alexander Sczyrba Michael Beckstette 1

2 Übersicht Logging Varianten für concurrent server 2

3 current working directory Problem bei chdir( / ): Wo komme ich her? merke Dir, wo Du vorher warst: use Cwd; my $cwd = getcwd; daemonize("$cwd/daytime.pid"); 3

4 Logging Prozeß kann/soll nicht über STDOUT kommunizieren Meldungen in logfile schreiben Problem: konkurierende Zugriffe etablierte Lösungen: syslog, log4x,... simpler Ansatz: Log::LogLite use lib /vol/lehre/netzwerkprogrammierung/perl ; my $log = Log::LogLite->new( /path/to/logfile ); $log->write("client started"); 4

5 Aufgaben Die Datei daytime_daemon.pl implementiert den daytime-server mit Dämonisierung. Protokolliere mit, wann sich Clients mit dem daytime-server verbinden und wann sie die Verbindung wieder beenden. Unterscheide, ob die Verbindung normal beendet wurde (nach 100 Sekunden) oder ob der Client die Verbindung vorzeitig unterbrochen hat. Logging: use lib /vol/lehre/netzwerkprogrammierung/perl ; use Log::LogLite; my $cwd = getcwd; my $log = Log::LogLite->new("$cwd/daytime.log"); die "can t open logfile: $!\n" unless defined($log); daemonize("$cwd/daytime.pid"); $log->write("daytime server started on port $server_port"); $log->write("accepted connection from $client_host:$client_port"); $log->write("closing connection to $client_host:$client_port"); Weitere Verfeinerungen sind denkbar: Bei Beendigung des Haupt-Prozesses könnte eine entsprechende Meldung geloggt werden und die PID-Datei gelöscht werden. 5

6 alternative Server-Implementierungen concurrent server: multiplexing fork per client thread per client pre-forking pre-threading Varianten bei pre-forking/pre-threading: accept() im parent/main-thread, weitergabe an child/slave accept() in child/slave 6

7 Aufgaben Implementiere den daytime-server mit Hilfe von threads. Verwende als Basis die nicht-dämonisierte Version daytime.pl. Welche Code-Teile müssen geändert werden, welche können wegfallen? Was passiert, wenn ein Client vorzeitig beendet wird? Zur Erinnerung: my $tid = threads->self()->tid(); Der handler für CHLD-Signale wird nicht mehr benötigt, da keine Kind-Prozesse erzeugt werden. Eingehende PIPE-Signale werden vom Haupt-thread abgearbeitet, wodurch der Prozeß beendet wird. Es ist nicht möglich, das Signal an den schuldigen thread zu leiten. $connect->close; sub talk { my ($connect) my $thread = threads->create(\&talk, $connect); $thread->detach(); $connect->close; thread per client: use threads; while (1) { my $connect = $socket->accept; next unless defined($connect); 7

8 Threads und Signale signal handling in thread-programm problematisch Ausmaß der Unterstützung abhängig vom Betriebssystem Empfehlung: auf Signale verzichten $SIG{PIPE = IGNORE ; stattdessen Fehler auswerten: $! == EPIPE 8

9 Aufgaben Ersetze den signal handler für PIPE durch entsprechenden Code, um das vorzeitige Schließen der Gegenseite abzufangen. Überprüfe Rückgabewert des Schreibvorgangs: $SIG{PIPE = IGNORE ; sub talk { my $ret = $connect->print(scalar(localtime()),"\n"); if (((!defined($ret)) and ($! == EPIPE))) { print STDERR "exiting thread $tid: $!\n"; last; 9

10 pre-threading forking/threading braucht Zeit Idee: Erzeuge Vorrat von Prozessen/threads Varianten: ein oder mehrere accept() Problem: Welcher Prozeß/thread verarbeitet welche Verbindung? Was passiert bei mehr Clients als Prozessen/threads? Ansatz: Ausprobieren... 10

11 Aufgaben Ändere den daytime-server so ab, daß er eine Anzahl von threads erzeugt, die dann auf Verbindungen warten. Die Anzahl soll als Kommandozeilen-Parameter übergeben werden: $./daytime_prethread.pl Was passiert, wenn... eine Verbindung aufgebaut wird? zwei Verbindungen aufgebaut werden? mehr Clients als threads gestartet werden? Eine eingehende Verbindung wird von genau einem thread verarbeitet, weitere Verbindungen vom jeweils nächsten freien thread. Wenn kein thread mehr frei ist, wird die Verbindung im back log gehalten, bis ein freigewordener thread sie akzeptiert. $connect->close;... pre-threading daytime-server: for (my $i=0; $i<$numthreads; $i++) { my $thread = threads->create(\&talk); $thread->detach(); sub talk { while (1) { my $connect = $socket->accept; next unless defined($connect); 11

12 Stampede! accept() wartet in allen freien threads auf Verbindung abhängig vom Betriebssystem: ein accept() wird aufgeweckt alle accept() werden aufgeweckt analoges Problem bei pre-forking thundering herd problem Lösung: Nur ein Prozeß/thread kann Verbindung annehmen 12

13 Aufgaben Wie läßt sich das thundering herd-problem in einem threaded Server beheben? Implementiere die Lösung. Mit Hilfe eines Mutexes kann man dafür sorgen, daß immer nur ein thread Verbindungen akzeptieren kann: use threads::shared; my $mutex : shared; sub talk { while (1) { my $connect; { lock($mutex); $connect = $socket->accept; 13

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