Programmieren mit sockets

Transkript

1 Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets Sven Hartmeier

2 Übersicht Datentypen und Konversionsfunktionen minimaler Client minimaler Server Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 2/18

3 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 Berkeley sockets Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 3/18

4 Namen und Adressen Netzwerk-Interface durch IP-Adresse identifiziert dotted quad-notation: lesbare Namen durch Domain Name System (DNS) keine Bijektion pan1.hrz.uni-bielefeld.de keine mathematische Funktion ( , ,... ) Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 4/18

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); Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 5/18

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(vino vino.techfak.uni-bielefeld.de ); Überprüfe die Ergebnisse mit dem Programm dig: $ /usr/sbin/dig Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 6/18

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 ); Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 7/18

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 ); Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 8/18

9 Arbeitsweise Client socket() connect() I/O close() Server Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 9/18

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); Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 10/18

11 Aufgaben Schreibe ein Client-Programm, das eine Verbindung aufbaut, alle Daten liest und die Verbindung wieder beendet. Der Zielrechner und der Zielport sollen als Argumente übergeben werden können. Probiere folgende Ports auf dem Rechner arktis aus: 13 (daytime) 19 (chargen) 37 (time) 7 (echo) Überprüfe zunächst die zu erwartende Ausgabe mit telnet: shartmei@afrika telnet arktis 13 Trying Connected to arktis.techfak.uni-bielefeld.de. Escape character is ˆ]. Wed Nov 7 09:28: Connection to arktis.techfak.uni-bielefeld.de closed by foreign host. Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 11/18

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() Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 12/18

13 Aufgaben Erweitere das Programm aus der letzten Aufgabe so, daß alle Daten zur Verbindung angezeigt werden. Zur Erinnerung: socket pair: (IP-Adresse L, Port L, IP-Adresse R, Port R ) Rufe das Programm mehrfach auf. Was ist zu beobachten? Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 13/18

14 Arbeitsweise Server socket() connect() I/O close() I/O close() socket() bind() listen() accept() close() Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 14/18

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 Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 15/18

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); Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 16/18

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 Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 17/18

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 afrika.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. Netzwerk-Programmierung Programmieren mit sockets 18/18