Сидни Фейт - TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security)

В TCB используется множество параметров. Перечисленные ниже параметры предоставляют информацию, необходимую для создания сеанса TCP:

■ Локальный IP-адрес

■ Локальный порт

■ Протокол (например, TCP или UDP)

■ Удаленный IP-адрес

■ Удаленный порт

■ Размер выходного буфера

■ Размер приемного буфера

■ Текущее состояние TCP

■ Усредненное время цикла пересылка-получение

■ Отклонение от усредненного времени цикла пересылка-получение

■ Текущее время тайм-аута повторной пересылки

■ Количество выполняемых повторных пересылок

■ Текущий размер окна отправки

■ Максимальный размер отправляемого сегмента

■ Порядковый номер последнего подтвержденного по ACK байта

■ Максимальный размер получаемого сегмента

■ Порядковый номер следующего отправляемого байта

■ Разрешение/запрещение отслеживания

Рассмотрим вызовы из программ к socket, используемые при взаимодействии с TCP. Для упрощения не будем указывать в вызовах параметры ввода/вывода и сконцентрируемся на более важных функциях и их взаимоотношениях. Детали формирования параметров описаны ниже.

Типичный сценарий для взаимодействия с сервером TCP предполагает наличие главного процесса, который большую часть времени отслеживает запросы от клиентов. Когда клиент соединяется с сервером, сервер обычно создает новый дочерний процесс, который будет реально выполнять всю работу для клиента. Сервер передает клиента этому дочернему процессу и снова возвращается к отслеживанию запросов от других клиентов.

Иногда клиенты появляются быстрее, чем их может обслужить главный процесс. Как поступить в этом случае? Стандартный механизм заключается в том, что при запуске главного процесса в TCP создается очередь, которая способна хранить несколько запросов на соединение. Запросы клиентов, которые нельзя обслужить сразу, помешаются в очередь и обрабатываются в порядке этой очереди. Предположим, что очередь заполнена до конца и поступает запрос от очередного клиента. В этом случае соединение с новым клиентом не будет создано.

Сервер готовится к принятию запроса на соединение и пассивно ожидает обращения клиентов. При подготовке он выполняет ряд запросов:

Обычно применяется синхронная форма приема запросов, чтобы при пустой очереди accept () ожидал появления следующего клиента до ответа на полученный запрос.

Открытый клиент активно запрашивает соединение через два запроса:

Если клиент желает явно определить применяемый далее локальный порт, он должен вызвать bind () перед выдачей запроса connect (). Если порт доступен, он присваивается клиенту.

Если клиент запросил порт не через bind (), ему присваивается один из неиспользованных портов. Номер порта вводится в TCB.

Оставшиеся запросы используются клиентом и сервером аналогичным способом. Данные могут быть переданы и получены через обычные запросы записи и чтения. Соединение может быть закрыто по запросу close . Существуют также специальные запросы send и recv, поддерживающие отправку и получение как срочных, так и обычных данных:

Иногда программе нужна информация, хранящаяся в TCB:

Проверка входных параметров запросов на открытие, отправку или получение показывает, что этих параметров очень мало. Причина в том, что обычно для большинства параметров TCB используются значения по умолчанию, содержащие важную информацию об окружении, например о размере приемного буфера, разрешении регистрации событий либо об использовании блокированной или неблокированной обработки в запросах, подобных recv. Некоторые значения по умолчанию можно изменить с помощью функций:

На рис. 21.2 демонстрируется последовательность вызовов в типичном сеансе TCP. Вызовы socket (), bind () и listen () обрабатываются очень быстро, и на них немедленно возвращается ответ.

Рис. 21.2.Последовательность программных вызовов в socket TCP

Вызовы accept (), send () и recv () предполагаются в режиме блокирования (что является их обычным значением по умолчанию). Вызов send блокируется и при переполнении выходного буфера TCP. Вызовы write () и read () можно использовать вместо send () и recv ().