Нейл Мэтью - Основы программирования в Linux

Для того чтобы компьютеры разных типов могли согласовать значения многобайтовых целых чисел, передаваемых по сети, необходимо определить сетевой порядок передачи байтов. Перед передачей данных клиентские и серверные программы должны преобразовать собственное внутреннее представление целых чисел в соответствии с принятым в сети порядком следования байтов. Делается это с помощью функций, определенных в заголовочном файле netinet/in.h. К ним относятся следующие:

#include

unsigned long int htonl(unsigned long int hostlong);

unsigned short int htons(unsigned short int hostshort);

unsigned long int ntohl(unsigned long int netlong);

unsigned short int ntohs(unsigned short int netshort);

Эти функции преобразуют 16- и 32-разрядные целые из внутреннего формата в сетевой порядок следования байтов и обратно. Их имена соответствуют сокращенному названию выполняемых преобразований, например "host to network, long" (htonl, компьютерный в сетевой, длинные целые) и "host to network, short" (htons, компьютерный в сетевой, короткие целые). Компьютерам, у которых порядок следования байтов соответствует сетевому, эти функции предоставляют пустые операции.

Для обеспечения корректного порядка следования при передаче 16-разрядного целого числа ваши сервер и клиент должны применить эти функции к адресу порта. В программу server3.c следует внести следующие изменения:

server_address.sin_addr_s_addr = htonl(INADDR_ANY);

server_address.sin_port = htons(9734);

Результат, возвращаемый функцией inet_addr("127.0.0.1"), преобразовывать не нужно, потому что в соответствии со своим определением она возвращает результат с сетевым порядком следования байтов. В программу client3.c необходимо внести следующее изменение:

address.sin_port = htons(9734);

В сервер, благодаря применению константы INADDR_ANY, внесено изменение, позволяющее принимать запросы на соединение от любых IP-адресов.

Теперь, выполнив программы server3 и client3, вы увидите корректный номер порта, используемый для локального соединения:

$ netstat

Active Internet connections

Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address (State) User

tcp 1 0 localhost:9734 localhost:1175 TIME_WAIT root

Если вы пользуетесь компьютером, у которого собственный формат представления целых совпадает с сетевым порядком следования байтов, вы не увидите никакой разницы. Но для обеспечения корректного взаимодействия клиентов и серверов с разной архитектурой важно всегда применять функции преобразования.

До сих пор у клиентских и серверных программ были адреса и номера портов, компилируемые в них. В более универсальных серверных и клиентских программах для определения применяемых адресов и портов вы можете использовать данные сети.

Если у вас есть на это право, можно добавить свой сервер к списку известных сервисов в файл /etc/services, который назначает имена номерам портов, так что клиенты могут использовать вместо номеров символические имена сервисов.

Точно так же зная имя компьютера, можно определить IP-адрес, вызвав функции базы данных сетевых узлов (host database), которые найдут эти адреса. Делают они это, обращаясь за справкой к конфигурационным файлам, например, etc/hosts или к сетевым информационным сервисам, таким как NIS (Network Information Services (сервисы сетевой информации), ранее известным как Yellow Pages (желтые страницы)) и DNS (Domain Name Service, служба доменных имен).

Функции базы данных сетевых узлов или хостов (Host database) объявлены в заголовочном файле интерфейса netdb.h:

#include

struct hostent *gethostbyaddr(const void* addr, size_t len, int type);

struct hostent* gethostbyname(const char* name);

Структура, возвращаемая этими функциями, должна как минимум содержать следующие элементы.

struct hostent {

char *h_name; /* Имя узла */

char **h_aliases; /* Перечень псевдонимов (nicknames) */

int h_addrtype; /* Тип адреса */

int h_length; /* Длина адреса в байтах */

char **h_addr_list /* Перечень адреса (сетевой порядок байтов) */

};

Если в базе данных нет элемента, соответствующего заданному узлу или адресу, информационные функции вернут пустой указатель.

Аналогично информацию, касающуюся сервисов и связанных номеров портов, можно получить с помощью информационных функций сервисов:

#include

struct servent *getservbyname(const char *name, const char *proto);

struct servent *getservbyport(int port, const char *proto);

Параметр protoзадает протокол, который будет применяться для подключения к сервису, либо "tcp" для TCP-соединений типа SOCK_STREAM, либо "udp" для UDP-дейтаграмм типа SOCK_DGRAM.

Структура serventсодержит как минимум следующие элементы:

struct servent {

char *s_name; /* Имя сервиса */

char **s_aliases; /* Список псевдонимов (дополнительных имен) */

int s_port; /* Номер IP-порта */

char *s_proto; /* Тип сервиса, обычно "tcp" или "udp" */

}

Вы можете собрать воедино информацию о компьютере из базы данных сетевых узлов, вызвав функцию gethostbynameи выведя ее результаты. Учтите, что адрес необходимо преобразовать в соответствующий тип и перейти от сетевого упорядочивания к пригодной для вывода строке с помощью преобразования inet_ntoa, определенного следующим образом:

#include

char *inet_ntoa(struct in_addr in);

Функция преобразует адрес интернет-узла в строку формата четверки чисел с точками. В случае ошибки она возвращает -1, но в стандарте POSIX не определены конкретные ошибки. Еще одна новая функция, которую вы примените, — gethostname:

#include

int gethostname(char *name, int name length);

Эта функция записывает имя текущего узла в строку, заданную параметром name. Имя узла будет нуль-терминированной строкой. Аргумент namelengthсодержит длину строкового имени и, если возвращаемое имя узла превысит эту длину, оно будет обрезано. Функция gethostnameвозвращает 0 в случае успешного завершения и -1 в случае ошибки. И снова ошибки в стандарте POSIX не определены.

Выполните упражнение 15.5.

Данная программа getname.c получает сведения о компьютере.

1. Как обычно, вставьте соответствующие заголовочные файлы и объявите переменные:

#include

#include

#include

#include

#include

#include

int main(int argc, char *argv[]) {

char *host, **names, **addrs;

struct hostent *hostinfo;

2. Присвойте переменной hostзначение аргумента, предоставляемого при вызове программы getname, или по умолчанию имя машины пользователя:

if (argc == 1) {

char myname[256];