1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte
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- Gabriel Hermann
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1 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Lernziele 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Themen/Lernziele: Konzepte der verbindungslosen Kommunikation beherrschen Client/Server-Anwendungen auf der Basis von TCP realisieren können Beschränkungen für mobile Geräte im Bereich der Datenkommunikation kennen Protokolle der Anwendungsschicht mit Hilfe von Android nutzen können Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 11
2 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol User Datagram Protocol verbindungsloses Protokoll, nicht zuverlässig einfach paketorientiert, Pakete heißen Datagramme gehört zur Transportschicht, OSI-Layer 4 Spezifiziert in RFC 768 Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 12
3 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Nicht-Zuverlässigkeit Datagramme können verloren gehen Können in anderer Reihenfolge eintreffen Sender und Empfänger werden über den Verlust von Datagrammen nicht informiert Fehlerhafte Daten werden nicht nochmals übertragen Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 13
4 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Aufbau eines UDP-Datagramms Kopfteil besteht aus vier 16 Bit Feldern: Portnummer des Senders Portnummer des Empfängers Gesamtlänge des UDP-Datagramms Prüfsumme Darauf folgen die Nutzdaten des Datagramms. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 14
5 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Maximallänge: Bytes, abzüglich IP-Header (20 Bytes) und UDP- Header (8 Bytes), max Bytes Nutzdaten Problem: Fragmentierung der Pakete, idealerweise Fragmentierung vermeiden, anhängig von der Maximum Transmission Unit (MTU) Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 15
6 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol UDP-Anwendungen Vorteil gegenüber TCP: Geringerer Protokoll-Overhead, kein Verbindungsaufbau notwendig. Domain Name System (DNS) Simple Network Management Protocol (SNMP) Trivial File Transfer Protocol (TFTP) Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 16
7 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Sockets Ein Socket ist ein Endpunkt einer Kommunikationsverbindung zwischen Prozessen in einem Netzwerk. Ein Stream-Socket dient zur Übertragung von Zeichenströmen, typischerweise TCP-basiert. Mit einem Datagramm-Socket werden Datagramme übertragen, typischerweise UDP-basiert. Kommunikation ist bidirektional, d.h. über den Socket können Daten versendet und empfangen werden. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 17
8 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Datagramm-Sockets in Java Klasse java.net.datagramsocket Socket wird durch Konstruktor an eine Portnummer des lokalen Rechners gebunden: DatagramSocket() throws SocketException Erzeugt einen Datagramm-Socket und bindet ihn an einen verfügbaren Port des lokalen Rechners. DatagramSocket(int port) throws SocketException Erzeugt einen Datagramm-Socket und bindet ihn an die Portnummer port des lokalen Rechners. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 18
9 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol SocketException ist Unterklasse von IOException. Methoden für DatagramSocket: InetAddress getlocaladdress() Liefert die IP-Adresse, an die der Datagramm-Socket gebunden ist. int getlocalport() Liefert die Portnummer, an die der Datagramm-Socket gebunden ist. void close() Schließt den Socket. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 19
10 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Datagramme in Java Klasse java.net.datagrampacket Konstruktoren: DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) Zum Senden von Daten. Empfänger wird durch address und port angegeben, buf enthält die zu sendenden Daten, length gibt die Anzahl der zu sendenden Bytes an. DatagramPacket(byte[] buf, int length) Zum Empfangen von Daten. length legt fest, wie viele Bytes maximal empfangen werden. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 20
11 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Ein zum Empfangen von Daten erzeugtes Paket kann mit Hilfe der Methoden setaddress() und setport() auch nachträglich noch zum Senden verwendet werden. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 21
12 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Datagramme senden und empfangen (1) Methoden der Klasse DatagramSocket: void send(datagrampacket packet) throws IOException Sendet ein Datagramm von diesem Socket aus. void receive(datagrampacket packet) throws IOException Empfängt ein Datagramm, Methode ist blockierend. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 22
13 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Datagramme senden und empfangen (2) Methoden der Klasse DatagramPacket: byte[] getdata() Liefert eine Referenz auf den Inhalt des Datenpuffers. int getlength() Liefert die Anzahl der Bytes, die empfangen wurden. InetAddress getaddress() Liefert die IP-Adresse des Senders. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 23
14 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol int getport() Liefert die Portnummer des Senders. void setdata(byte[] buf) Setzt den Datenpuffer des Datagramms. void setlength(int length) Bestimmt die zu sendende Anzahl an Bytes bzw. die maximale Anzahl an Bytes, die empfangen werden können (Pufferlänge). void setaddress(inetaddress address) Legt die IP-Adresse des Empfängers fest. void setport() Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 24
15 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Legt die Portnummer für den Empfänger fest. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 25
16 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol UDP in Android API identisch zu J2SE Leider unterschiedliches Verhalten bei der Pufferlänge: Bei Android keine Unterscheidung zwischen Pufferlänge und Anzahl empfangener Bytes Kurze empfangene Datagramme reduzieren die gesetzte Pufferlänge! Lösung: Vor jedem Receive die Pufferlänge mittels setlength() wieder auf die tatsächliche Länge des Puffers setzen. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 26
17 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Beispiel 1.1. Echo-Server (J2SE) und mobiler Echo-Client (Android) Echo-Client sendet zufälligen String an Echo-Server, Echo-Server liefert diesen String zurück. Man beachte: Antwort Datagramm des Echo-Servers passiert ungehindert die Firewall. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 27
18 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Definition von Timeouts Ein Aufruf von receive() blockiert normalerweise, bis ein Datagramm empfangen wurde. Methoden für Timeouts: void setsotimeout(int timeout) Setzt den Timeout, receive() blockiert höchstens timeout Millisekunden und löst dann java.net.sockettimeoutexception aus. timeout == 0 schaltet Timeouts ab. int getsotimeout() liefert den aktuellen Timeout-Wert. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 28
19 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Einschränkung der Verbindungen Methoden der Klasse DatagramSocket, mit denen der Empfang auf eine bestimmte Absenderadresse und der Versand auf eine bestimmte Empfängeradresse eingeschränkt werden kann. void connect(inetaddress address, int port) Datagramme können nur von dieser IP-Adresse/Port empfangen bzw. an diese gesendet werden. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 29
20 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol void disconnect() Hebt die durch connect() definierten Restriktionen auf. Abfragen der definierten Restriktionen mit InetAddress getinetaddress() bzw. int getport() Man beachte: Dies sind Methoden der Klasse DatagramSocket Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 30
21 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Network Address Translation (1) Mobile Geräte befinden sich typischerweise in einem lokalen Netz: GPRS/UMTS/HSPA: nicht öffentliche IP-Adresse des Mobilfunkanbieters WLAN: nicht öffentliche IP-Adresse der Institution Für die Kommunikation mit Internet-Servern muss eine Abbildung der nicht öffentlichen Adressen auf eine öffentliche Adresse stattfinden. Network Address Translation (NAT) Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 31
22 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Network Address Translation (2) Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 32
23 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Network Address Translation (2) NAT: Verfahren, die automatisiert Adressinformationen in Datenpaketen durch andere ersetzen, um verschiedene Netze zu verbinden. Kommen typischerweise in Routern zum Einsatz. NAT-Typen: Source-NAT Destination-NAT Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 33
24 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Source-NAT (1) Beim Source-NAT wird die Adresse des Computers umgeschrieben, der die Verbindung aufbaut. Motivation: z.b. Knappheit öffentlicher IPv4-Adressen Viele nicht öffentliche IP-Adressen teilen sich eine öffentliche IP-Adresse. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 34
25 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Source-NAT (2) Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 35
26 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Destination-NAT (1) Beim Destination-NAT wird die Adresse des angesprochenen Computers verändert. Z. B. Zugriff auf einen Server (HTTP, SSH), der nicht im nicht öffentlichen Netz liegt. Weiterleitung der ankommenden Verbindungen an öffentlicher Adresse des Routers zu Rechner im lokalen Netz. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 36
27 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Destination-NAT (2) Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 37
28 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Klassen von NATs Full Cone NAT Statische Umsetzung intern zu extern, Pakete können von externen Rechnern an interne Rechner über die externe Adresse des NATs geschickt werden. Restricted Cone NAT Wie Full Cone NAT, ein externer Rechner kann aber nur dann einem internen Rechner ein Paket schicken, wenn vorher der interne dem externen ein Paket geschickt hat. Keine Berücksichtigung von Ports. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 38
29 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Port Restricted Cone NAT Wie Full Cone NAT, zusätzlich wird im Mapping aber der Port berücksichtigt Symmetric NAT Für jedes Ziel bei der Kommunikation ein eigenes Mapping, externe Rechner/Port müssen Paket erhalten haben, damit sie ein Paket an den internen Rechner schicken können. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 39
30 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Problem: Offenhalten von Ports im Router/Firewall (1) Im Echo-Beispiel durchdrang das Antwort-Datagramm die Firewall des mobilen Clients. Grund: Router hält bei ausgehenden Datenpaketen Port für eine gewisse Zeit für Antwort-Pakete offen. Router merkt sich dabei die Zuordnung öffentliche IP-Adresse/Port zu privater IP-Adresse/Port Stichwort: Connection Tracking, siehe Homepage Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 40
31 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Problem: Offenhalten von Ports im Router/Firewall (2) Was aber tun, wenn Datagramme unregelmäßig über einen Server verteilt werden sollen? Router/Firewall lässt Pakete nicht durch! Typische Lösung: Keep-Alive Datagramme Keep-Alive Datagramme: Der mobile Client sendet in kurzen Abständen eine leere (oder minimale) Nachricht an den Server. Konsequenz: Port bleibt offen für Pakete vom Server Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 41
32 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte User Datagram Protocol Server kann jederzeit Datagramme an den Client senden, die von der Firewall durchgelassen werden. Bei VoIP: STUN-Protokoll, in Verbindung mit erkennen der NAT-Klasse Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 42
33 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Transmission Control Protocol (TCP) Verbindungsorientiertes Protokoll, zuverlässig, paketvermittelt stream-orientiert bidirektional gehört zur Transportschicht, OSI-Layer 4 spezifiziert in RFC 793 Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 43
34 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Zuverlässigkeit gesendete Daten kommen vollständig an korrekte Reihenfolge der Daten keine Duplikate bei den Daten Selbständige Behandlung der Probleme innnerhalb von TCP, Nutzer sehen Byte-Stream Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 44
35 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Client/Server Anbieter eines Dienstes: Server Server ist erreichbar an fester Host/Port-Kombination Nachfrager eines Dienstes: Client Client muss eine Verbindung beim Server anfordern. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 45
36 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 46
37 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Aufbau eines TCP-Pakets Der TCP-Kopfteil enthält: Portnummer des Senders (2 Bytes) Portnummer des Empfängers (2 Bytes) weitere Felder, z. B. Sequenznummer und Prüfsumme (16 Bytes) optionale Felder variabler Länge Darauf folgen die Nutzdaten des TCP-Pakets. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 47
38 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 48
39 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Verbindungsaufbau Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 49
40 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Verbindungsabbau Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 50
41 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Zustände einer TCP-Verbindung Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 51
42 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol TCP-Anwendungen File Transfer Protocol (FTP) Telnet Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) Post Office Protocol (POP) Hypertext Transfer Protocol (HTTP) Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 52
43 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol TCP-Sockets Unterscheidung zwischen Client- und Server-Socket: Server-Socket Warten auf eintreffende Verbindungsanforderungen, accept() liefert Client-Socket, kann mehrere Clients bedienen Client-Socket Automatische Kontaktaufnaheme mit dem Server bei Erzeugung des Sockets Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 53
44 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Client-Sockets in Java Klasse java.net.socket Socket versucht bei Erzeugung einen Server (Host/Port) zu kontaktieren: Socket(InetAddress address, int port) throws java.net.ioexception Erzeugt einen Client-Socket und versucht eine Verbindung zu der IP- Adresse und dem Port aufzubauen. Socket(String host, int port) throws java.net.unknownhostexception Erzeugt einen Client-Socket und versucht eine Verbindung zum Host und dem Port aufzubauen. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 54
45 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol void close() throws IOException Schließt den Socket. boolean isclosed() Liefert true falls der Socket geschlossen ist. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 55
46 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Timeout für Client void setsotimeout(int timeout) throws SocketException Setzt einen Timeout in Millisekunden für den Eingabestrom des Sockets. Ein Aufruf von read() blockiert dann höchstens timeout Millisekunden. java.net.sockettimeoutexception Mit timeout == 0 wird der Timeout deaktiviert. void getsotimeout() Liefert den aktuellen Wert für timeout. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 56
47 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol I/O mit Client-Sockets Ein Client-Socket verfügt über einen Eingabe- und einen Ausgabe-Stream: InputStream getinputstream() throws IOException Liefert einen Eingabestrom für den Socket. OutputStream getoutputstream() throws IOException Liefert einen Ausgabestrom für den Socket. Wird einer der beiden Streams mit der Methode close() geschlossen, so wird auch der zugehörige Socket geschlossen. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 57
48 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Selektives Schließen von Socket-Streams Mit den folgenden Methoden ist ein selektives Schließen der Streams möglich: void shutdowninput() throws IOException Setzt den Eingabestrom für den Socket auf EOF. void shutdownoutput() throws IOException Deaktiviert den Ausgabestrom für den Socket. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 58
49 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Server-Sockets in Java Klasse java.net.serversocket ServerSocket(int port) throws IOException Erzeugt einen ServerSocket und bindet ihn an den angegebenen Port des lokalen Rechners. void close() throws IOException Schließt den Server-Socket. boolean isclosed() Liefert true falls der Server-Socket geschlossen ist. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 59
50 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Socket accept() throws IOException Nimmt einen Verbindungswusch an und erzeugt einen neuen Client- Socket für die Verbindung. Die Kommunikation mit dem Client kann dann über den Client-Socket abgewickelt werden. accept() blockiert, bis ein Verbindungswunsch eines Clients vorliegt. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 60
51 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Timeout für Server void setsotimeout(int timeout) throws SocketException Setzt einen Timeout in Millisekunden. Ein Aufruf von accept() blockiert dann höchstens timeout Millisekunden. java.net.sockettimeoutexception Mit timeout == 0 wird der Timeout deaktiviert. void getsotimeout() Liefert den aktuellen timeout. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 61
52 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Backlog Die Verbindungswünsche der Clients, für die mittels accept() noch kein Client-Socket erzeugt wurde, werden in einer Warteschlange, dem Backlog, verwaltet. java.net.connectexception beim Client, falls Backlog voll. Standardgröße (maximale Länge) des Backlogs: 50 ServerSocket(int port, int backlog) throws IOException Hiermit kann bei Erzeugung des Sockets die maximale Länge des Backlogs vorgegeben werden. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 62
53 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Gesamtablauf Client-Server-Kommunikation 1. Der Server erzeugt einen ServerSocket, der an einen vordefinierten Port gebunden ist. 2. Der Server ruft die Methode accept() auf und wartet auf Verbindungswünsche. Der Aufruf von accept() blockiert. 3. Der Client erzeugt einen Socket mit der IP-Adresse (oder Hostnamen) und der Portnummer des Servers. 4. Beim Server wird accept() beendet und liefert als Resultat einen Socket, der eine Verbindung zum Client darstellt. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 63
54 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol 5. Client und Server erzeugen mit den Methoden getinputstream() und getoutputstream() Stream-Objekte für die Kommunikation. 6. Nun können Daten mit gewöhnlichen Lese- und Schreiboperation zwischen den Prozessen ausgetauscht werden. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 64
55 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 65
56 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Transmission Control Protocol Weitere Socket-Methoden InetAddress getlocaladdress() Liefert die lokale IP-Adresse, an die der Socket gebunden ist. int getlocalport() Liefert die lokale Portnummer, an die der Socket gebunden ist. InetAddress getinetaddress() Liefert die entfernte IP-Adresse, mit der der Socket verbunden ist. int getport() Liefert die entfernte Portnummer, mit der der Socket verbunden ist. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 66
57 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Hypertext Transfer Protocol Hypertext Transfer Protocol (HTTP) Übertragung von Web-Seiten gehört zur Anwendungsschicht, OSI-Layer 5 bis 7 Request/Reply-Protokoll, zustandslos benutzt TCP für den Transport spezifiziert in RFC 1945 (HTTP) 1.0 und RFC 2616 (HTTP 1.1) Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 67
58 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Hypertext Transfer Protocol Zustandslosigkeit Mehrere Anfragen stellen voneinander unabhängige Transaktionen dar. Ergebnisse von Anfragen sind unhängig von vorangegangenen Anfragen. Zustand muss auf Anwendungsebene implementiert werden: Session-ID, Cookie Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 68
59 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Hypertext Transfer Protocol Nachrichtenaustausch Zwei Arten von Nachrichten: Request von Client an Server Reply als Antwort von Server an Client Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 69
60 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Hypertext Transfer Protocol Aufbau einer Nachricht Nachrichtenkopf (Message Head) Metainformationen über den nachfolgenden Nachrichtenrumpf, z.b. Codierung, MIME-Type, etc. Nachrichtenrumpf (Message Body, Nutzdaten, evtl. optional) Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 70
61 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Hypertext Transfer Protocol Request Header Nachrichtenkopf einer Anfrage: GET /~pbecke2m/mobis2/ HTTP/1.1[CRLF] Host: www2.inf.fh-bonn-rhein-sieg.de[crlf] Connection: close[crlf] User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; U; Intel Mac OS X; de-de) AppleWebKit Accept-Encoding: gzip[crlf] Accept-Charset: ISO ,UTF-8;q=0.7,*;q=0.7[CRLF] Cache-Control: no[crlf] Accept-Language: de,en;q=0.7,en-us;q=0.3[crlf] Referer: [CRLF] Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 71
62 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Hypertext Transfer Protocol Reply Header Nachrichtenkopf der Antwort: HTTP/ OK Date: Tue, 27 Oct :48:13 GMT Server: Apache/2.2.3 (Debian) mod_auth_kerb/ Last-Modified: Tue, 27 Oct :11:33 GMT ETag: "1f1424c-2002-e710bf40" Accept-Ranges: bytes Content-Length: 8194 Connection: close Content-Type: text/html; charset=latin-1 Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 72
63 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Hypertext Transfer Protocol HTTP-Request-Methoden Die wichtigsten Methoden: GET: Inhalte vom Server anfordern (einfach) POST: Inhalte vom Server anfordern, zusätzlicher Datenblock bei der Anfrage (für komplexe Anfragen) HEAD: wie GET, POST, aber nur Header als Antwort PUT: Hochladen von Dateien DELETE: Löschen von Ressourcen Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 73
64 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Hypertext Transfer Protocol HTTP-Statuscodes 1XX Informationen 2XX erfolgreiche Operation 3XX Umleitung 4XX Client-Fehler 5XX Server-Fehler Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 74
65 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Hypertext Transfer Protocol HTTP-Authentifizierung Basic Authentication Server fordert eine Authentifizierung: WWW-Authenticate: Basic realm="realmname" Browser sendet Authorization-Header Benutzername:Passwort in Base64- Codierung an den Server: Authorization: Basic d2lratpwzwrpyq== Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 75
66 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Hypertext Transfer Protocol Digest Access Authentication Server sendet im Authenticate-Header eine zufällige Zeichenfolge, Browser berechnet Hashcode aus Benutzername, Passwort, Zeichenfolge, HTTP-Methode und URI, sendet Benutzername, Zeichenfolge und Hashcode im Authorization-Header, Server vergleicht. Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 76
67 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Hypertext Transfer Protocol Zugriff auf Dokumente mit HTTP (1) Klasse java.net.url: public URL(String spec) Konstruktor: Erzeugt ein URL-Objekt, das spec referenziert. Prinzipiell nicht nur für HTTP geeignet. public URLConnection openconnection () Liefert ein URLConnection-Objekt, mit dem eine Verbindung zu der referenzierten Ressource aufgebaut werden kann. Im Falle einer URL mit Schema http ist dies ein Objekt der Klasse HttpURLConnection (Unterklasse von URLConnection). Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 77
68 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Hypertext Transfer Protocol Zugriff auf Dokumente mit HTTP (2) Klasse java.net.httpurlconnection Kein öffentlicher Konstruktor! public void setrequestmethod (String method) "GET", "POST" etc. als method public void setdooutput (boolean newvalue) Ausgabe für URLConnection erlauben, geerbt von Klasse URLConnection public void setdoinput (boolean newvalue) Eingabe für URLConnection erlauben, geerbt von Klasse URLConnection Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 78
69 1. Netzwerkprogrammierung für mobile Geräte Hypertext Transfer Protocol public abstract void connect () Verbindungsaufbau, geerbt von Klasse URLConnection public OutputStream getoutputstream () Erzeugt einen Stream, um Daten an die Ressource zu schicken (POST) public int getresponsecode () Ermittelt den Reply-Code public InputStream getinputstream () Erzeugt einen Stream für die Antwort vom Server. public int getcontentlength () Länge der Antwort (Body) Mobile Informationssysteme II Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, WS 10/11 79
Transmission Control Protocol (TCP)
Transmission Control Protocol (TCP) Verbindungsorientiertes Protokoll, zuverlässig, paketvermittelt stream-orientiert bidirektional gehört zur Transportschicht, OSI-Layer 4 spezifiziert in RFC 793 Mobile
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