Programmieren mit sockets

Transkript

1 Netzwerk - Programmierung Programmieren mit sockets Alexander Sczyrba [email protected] Madis Rumming [email protected]

2 Übersicht Datentypen und Konversionsfunktionen minimaler Client minimaler Server

3 Berkeley sockets sockets API, erstmals in 4.2BSD (1983) Sehr genereller Aufbau: TCP/IP named pipes OSI-Protokolle... C-Funktionen Adress- und Portinformationen in structs spezielle Perl-Funktionen zur Typkonversion

4 Namen und Adressen Netzwerk-Interface durch IP-Adresse identifiziert dotted quad-notation: lesbare Namen durch Domain Name System (DNS) Keine Bijektion bk-in-f147.1e100.net Keine mathematische Funktion ( , )

5 Adress-Konversion use Socket; Binärdarstellung für socket-funktionen $iaddr = inet_aton( ); $iaddr = inet_aton( ); Alternativ $iaddr = gethostbyname( ); Andere Richtung: $dotquad = inet_ntoa($iaddr); Namen ermitteln $name = gethostbyaddr($iaddr, AF_INET);

6 Aufgaben Wandle die folgenden Namen in Binärdarstellung um. Übersetze diese anschließend in dotted quad-notation zurück, bzw. löse sie mit Hilfe des DNS wieder zu Namen auf. Führe das Skript mehrfach aus. Was ist zu = qw( goldfinger goldfinger.techfak.uni-bielefeld.de ); Überprüfe die Ergebnisse mit dem Programm dig: $ dig

7 Weitere Funktionen Protokolle (vgl. /etc/protocols) $proto = getprotobyname( tcp ); $tcp = getprotobynumber(6); Services (vgl. /etc/services) $service = getservbyname( daytime, tcp ); $daytime = getservbyport(13, tcp );

8 Socket Adressen socket: Kombination aus Adresse und Port $sockaddr = sockaddr_in($port, $iaddr); Andere Richtung ($port, $iaddr) = sockaddr_in($sockaddr); Andere Adressfamilien $fifo = sockaddr_un( /tmp/socket );

9 Arbeitsweise Client socket() connect() I/O close() Server

10 Client-Code Erzeugen eines sockets: socket(socket, PF_INET, SOCK_STREAM, getprotobyname( tcp )) die "can t open socket: $!"; Verbindung herstellen: $sockaddr = sockaddr_in($peer_port, $peer_iaddr)); connect(socket, $sockaddr) die "can t connect: $!"; SOCKET zum lesen/schreiben verwenden Socket schließen: close(socket);

11 Aufgaben Mach Dich mit dem ServiceServer (Material zu dieser Übung) vertraut und teste beide Services mit telnet Welche Services bietet der Server? Schreibe ein Client-Programm, das eine Verbindung aufbaut, ein Kommando absetzt (optional), alle Daten liest und die Verbindung wieder beendet. Der Zielrechner, der Zielport und das abzusetzende Kommando sollen als Argumente übergeben werden können. Probiere den Client mit dem ServiceServer aus. Teste den Client auch mit dem WebServer der Technischen Fakultät. Welcher Port, welches Protokoll und was für ein Kommando muss benutzt werden, um sich die Einstiegsseite anzeigen zu lassen?

12 Socket- Informationen Port wird dynamisch zugewiesen (ephemeral port) Beliebiges Interface bei multihomed host Informationen über sockets ermitteln: $mysockaddr = getsockname(socket); $hissockaddr = getpeername(socket); Weiterverarbeitung mit sockaddr_in()

13 Aufgaben Erweitere das Programm aus der letzten Aufgabe so, daß alle Daten zur Verbindung angezeigt werden. Zur Erinnerung: socket pair: (IP-AdresseL, PortL, IP-AdresseR, PortR) Rufe das Programm mehrfach auf. Was ist zu beobachten?

14 Arbeitsweise Server socket() conect() IO close() IO close() socket() bind() listen() accept() close()

15 Server-Code, Teil 1 socket(...) wie im Client socket an Port/Adresse binden: $sockaddr = sockaddr_in($local_port, INADDR_ANY); bind(socket, $sockaddr) die "can t bind socket: $!"; passive open und backlog: listen(socket, SOMAXCONN) die "can t listen: $!"; Tatsächliche Größe des backlog abhängig vom Betriebssystem

16 Server-Code, Teil 2 Verbindungen entgegennehmen: $client_sockaddr = accept(connect, SOCKET) accept() blockiert, bis Verbindung hergestellt $client_sockaddr enthält Informationen über peer Typischerweise in Schleife: while ($client_sockaddr = accept(... )) {... } CONNECT zum lesen/schreiben verwenden Am Ende Verbindungs-socket schließen: close(connect);

17 Server-Code, cont. typischer Server-Code: socket(socket, ) bind(socket, ) listen(socket, ) while ( $sockaddr = accept(connect, SOCKET)) { } print CONNECT oder line = <CONNECT> close(connect) close(socket) # optional

18 Aufgaben Schreibe einen Server, der auf Verbindungen wartet, zwei Zeilen Text sendet und dann die Verbindung schließt. Die erste Zeile soll den Client begrüßen, die zweite soll die aktuelle Uhrzeit ausgeben: hello goldfinger.techfak.uni-bielefeld.de, nice to meet you it s Mon Jun 2 15:14: Du kannst den Server entweder mit dem Client aus der letzten Aufgabe oder mit dem Programm telnet testen.

19 Aufgaben Starte mehrere Clients gleichzeitig: client.pl & [enter] client.pl & [enter] client.pl & [enter] Was ist zu beobachten? Starte zwei Clients mit der gleichen Portnummer gleichzeitig: client.pl & [enter] client.pl & [enter] Was passiert? Beende den Server und versuche ihn sofort mit der gleichen Portnummer neu zu starten. Was passiert? Was passiert, wenn Du den Client mit CTRL-C abbrichst, während er Daten vom Server liest?