Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений

Листинг 11.7. Сервер времени и даты, переписанный с использованием функции tcp_listen

//names/daytimetcpsrv1.c

1 #include "unp.h"

2 #include

3 int

4 main(int argc, char **argv)

5 {

6 int listenfd, connfd;

7 socklen_t addrlen, len;

8 char = buff[MAXLINE];

9 time_t ticks;

10 struct sockaddr_storage cliaddr;

11 if (argc != 2)

12 err_quit("usage: daytimetcpsrv1 ");

13 listenfd = Tcp_listen(NULL, argv[1], &addrlen);

14 for (;;) {

15 len = sizeof(cliaddr);

16 connfd = Accept(listenfd, (SA*)&cliaddr, &len);

17 printf("connection from %s\n", Sock_ntop((SA*)&cliaddr, len));

18 ticks = time(NULL);

19 snprintf(buff, sizeof(buff), "%.24s\r\n", ctime(&ticks));

20 Write(connfd, buff, strlen(buff));

21 Close(connfd);

22 }

23 }

11-12 Нам нужно использовать аргумент командной строки, чтобы задать либо имя службы, либо номер порта. Это упрощает проверку нашего сервера, поскольку связывание с портом 13 для сервера времени и даты требует прав привилегированного пользователя.

13 Функция tcp_listenсоздает прослушиваемый сокет. В качестве третьего аргумента мы передаем нулевой указатель, потому что нам безразличен размер структуры адреса, используемого данным семейством: мы будем работать со структурой sockaddr_storage.

14-22 Функция acceptждет соединения с клиентом. Мы выводим адрес клиента, вызывая функцию sock_ntop. В случае IPv4 или IPv6 эта функция выводит IP-адрес и номер порта. Мы могли бы использовать функцию getnameinfo(описанную в разделе 11.17), чтобы попытаться получить имя узла клиента, но это подразумевает запрос PTR в DNS, что может занять некоторое время, особенно если запрос PTR окажется неудачным. В разделе 14.8 [112] упоминается, что на занятом веб-сервере почти у 25% всех клиентов, соединяющихся с этим сервером, в DNS нет записей типа PTR. Поскольку мы не хотим, чтобы наш сервер (особенно последовательный сервер) в течение нескольких секунд ждал запрос PTR, мы просто выводим IP-адрес и порт.

В листинге 11.7 есть небольшая проблема: первый аргумент функции tcp_listen — пустой указатель, объединенный с семейством адресов AF_UNSPEC, который задает функция tcp_listen, — может заставить функцию getaddrinfoвозвратить структуру адреса сокета с семейством адресов, отличным от желаемого. Например, первой на узле с двойным стеком будет возвращена структура адреса сокета для IPv6 (см. табл. 11.3), но, возможно, нам требуется, чтобы наш сервер обрабатывал только IPv4.

У клиентов такой проблемы нет, поскольку клиент должен всегда задавать либо IP-адрес, либо имя узла. Клиентские приложения обычно позволяют пользователю вводить этот параметр как аргумент командной строки. Это дает нам возможность задавать имя узла, связанное с определенным типом IP-адреса (вспомните наши имена узлов -4 и -6 в разделе 11.2), или же задавать либо строку в точечно-десятичной записи (для IPv4), либо шестнадцатеричную строку (для IPv6).

И для серверов существует простая методика, позволяющая нам указать, какой именно протокол следует использовать — IPv4 или IPv6. Для этого нужно позволить пользователю ввести либо IP-адрес, либо имя узла в качестве аргумента командной строки и передать его функции getaddrinfo. В случае IP-адреса строка точечно-десятичной записи IPv4 отличается от шестнадцатеричной строки IPv6. Следующие вызовы функции inet_ptonоказываются либо успешными либо нет, как это показано в данном случае:

inet_pton(AF_INET, "0.0.0.0", &foo); /* успешно */

inet_pton(AF_INET, "0::0", &foo); /* неудачно*/

inet_pton(AF_INET6, "0.0.0.0", &foo); /* неудачно */

inet_pton(AF_INET6, "0::0", &foo); /* успешно */

Следовательно, если мы изменим наши серверы таким образом, чтобы они получали дополнительный аргумент, то при вводе

% server

по умолчанию мы получим IPv6 на узле с двойным стеком, но при вводе

% server 0.0.0.0

явно задается IPv4, а при вводе

% server 0::0

явно задается IPv6.

В листинге 11.8 показана окончательная версия нашего сервера времени и даты.

Листинг 11.8. Не зависящий от протокола сервер времени и даты, использующий функцию tcp_listen

names/daytimetcpsrv2.c

1 #include "unp.h"

2 #include

3 int

4 main(int argc, char **argv)

5 {

6 int listenfd, connfd;

7 socklen_t addrlen, len;

8 struct sockaddr_storage cliaddr;

9 char buff[MAXLINE];

10 time_t ticks;

11 if (argc == 2)

12 listenfd = Tcp_listen(NULL, argv[1], &addrlen);

13 else if (argc == 3)

14 listenfd = Tcp_listen(argv[1], argv[2], &addrlen);

15 else

16 err_quit("usage; daytimetcpsrv2 [ ] ");

17 for (;;) {

18 len = sizeof(cliaddr);

19 connfd = Accept(listenfd, (SA*)&cliaddr, &len);

20 printf("connection from %s\n", Sock_ntop((SA*)&cliaddr, len));

21 ticks = time(NULL);

21 snprintf(buff, sizeof(buff), "%.24s\r\n", ctime(&ticks));

23 Write(connfd, buff, strlen(buff));

24 Close(connfd);

25 }

26 }

11-16 Единственное изменение по сравнению с листингом 11.6 — это обработка аргументов командной строки, позволяющая пользователю в дополнение к имени службы или порту задавать либо имя узла, либо IP-адрес для связывания с сервером.

Сначала мы запускаем этот сервер с сокетом IPv4 и затем соединяемся с сервером от клиентов на двух различных узлах, расположенных в локальной подсети:

freebsd % daytimetcpsrv2 0.0.0.0 9999

connection from 192.168.42.2:32961

connection from 192.168.42.2:1389

А теперь мы запустим сервер с сокетом IPv6:

solaris % daytimetcpsrv2 0::0 9999

connection from [3ffe:b80:1f8d:2:204:acff:fe17:bf38]:32964

connection from [3ffe:b80:1f8d:2:230:65ff:fe15:caa7]:49601

connection from [::ffff:192:168:42:3]:32967

connection from [::ffff:192:168:42:3]:49602

Первое соединение — от узла aix, использующего IPv6, а второе — от узла macosx, использующего IPv6. Два следующих соединения — от узлов aixи macosx, но они используют IPv4, а не IPv6. Мы можем определить это, потому что оба адреса клиента, возвращаемые функцией accept, являются адресами IPv4, преобразованными к виду IPv6.

Мы только что показали, что сервер IPv6, работающий на узле с двойным стеком, может обрабатывать как клиенты IPv4, так и клиенты IPv6. Адреса IPv4-клиента передаются серверу IPv6 как адреса IPv4, преобразованные к виду IPv6, что мы рассматривали в разделе 12.2.

Наши функции, предоставляющие более простой интерфейс для функции getaddrinfo, в случае UDP изменяются: в этом разделе мы представляем клиентскую функцию, создающую неприсоединенный сокет UDP, а в следующем — другую функцию, создающую присоединенный сокет UDP.

#include "unp.h"

int udp_client(const char * hostname , const char * service ,