Марк Митчелл - Программирование для Linux. Профессиональный подход

#include

#include

/* Запись строки TEXT в сокет, заданный

дескриптором SOCKET_FD. */

void write_text(int socket_fd, const char* text) {

/* Сначала указывается число байтов в строке, включая

завершающий символ NULL. */

int length = strlen(text) + 1;

write(socket_fd, &length, sizeof(length));

/* Запись строки. */

write(socket_fd, text, length);

}

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

const char* const socket_name = argv[1];

const char* const message = argv[2];

int socket_fd;

struct sockaddr_un name;

/* Создание сокета. */

socket_fd = socket(PF_LOCAL, SOCK_STREAM. 0);

/* Сохранение имени сервера в адресной структуре. */

name.sun_family = AF_LOCAL;

strcpy(name.sun_path, socket_name);

/* Подключение к серверному сокету. */

connect(socket_fd, &name, SUN_LEN(&name));

/* передача сообщения, заданного в командной строке. */

write_text(socket_fd, message);

close(socket_fd);

return 0;

}

Прежде чем отравить текст сообщения, клиент записывает в сокет число (хранится в переменной length), определяющее длину сообщения в байтах. На противоположной стороне сервер выясняет длину сообщения и выделяет для него буфер соответствующего размера, после чего читает само сообщение.

Чтобы проверить этот пример, запустите в одном терминальном окне серверную программу, указав путь к сокету, например:

% ./socket-server /tmp/socket

В другом окне запустите несколько раз клиентскую программу, задав тот же путь к сокету плюс требуемое сообщение:

% ./socket-client /tmp/socket "Hello, world."

% ./socket-client /tmp/socket "This is a test."

Сервер получит и отобразит эти сообщения. Чтобы закрыть сервер, пошлите ему сообщение "quit":

% ./socket-client /tmp/socket "quit"

UNIX-сокеты используются для организации взаимодействия двух процессов, выполняющихся на одном компьютере. С другой стороны. Internet-сокеты позволяют соединять между собой процессы, работающие на разных компьютерах.

Пространству имен Internet соответствует константа PF_INET. Internet-сокеты чаще всего работают по протоколам TCP/IP. Протокол IP (Internet Protocol) отвечает за низкоуровневую доставку сообщений, осуществляя при необходимости их разбивку на пакеты и последующую компоновку. Доставка пакетов не гарантируется, поэтому они могут исчезать или приходить в неправильном порядке. Каждый компьютер в сети имеет свой IP-адрес. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) функционирует поверх протокола IP и обеспечивает надежную доставку сообщений, ориентированную на установление соединений.

Легче запоминать имена а не числа, поэтому служба DNS (Domain Name Service) закрепляет за IP-адресами доменные имена вида www.codesourcery.com. Служба DNS организована в виде всемирной иерархии серверов имен. Чтобы использовать доменные имена в программах, нет необходимости разбираться в протоколах DNS

Адрес Internet-сокета состоит из двух частей: адреса компьютера и номера порта. Эта информация хранится в структуре типа sockaddr_in. В поле sin_familyнеобходимо записать константу AF_INET, указывающую на то, что адрес принадлежит пространству имен Internet. В поле sin_addrхранится IP-адрес компьютера в виде 32-разрядного целого числа. Благодаря номерам портов можно различать сокеты, создаваемые на одном компьютере. В разных системах многобайтовые значения могут храниться с разным порядком следования байтов, поэтому с помощью функции htons()необходимо преобразовать номер порта в число с сетевым порядком следования байтов .

Функция gethostbyname()преобразует адрес компьютера из текстового представления — стандартного точечного (например, 10.10.10.1) или доменного (например, www.codesourcery.com) — во внутреннее 32-разрядное. Функция возвращает указатель на структуру типа hostent. IP-адрес находится в ее поле h_addr.

Программа, представленная в листинге 5.12, иллюстрирует работу с Internet-сокетами. Программа запрашивает начальную страницу у Web-сервера, адрес которого указан в командной строке.

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

/* Отображение содержимого Web-страницы, полученной из

серверного сокета. */

void get_home_page(int socket_fd) {

char buffer[10000];

ssize_t number_characters_read;

/* Отправка HTTP-команды GET с запросом начальной страницы. */

sprintf(buffer, "GET /\n");

write(socket_fd, buffer, strlen(buffer));

/* Чтение данных из сокета. Функция read() может вернуть

не все данные сразу, поэтому продолжаем чтение, пока

не будут получены все данные. */

while (1) {

number_characters_read = read(socket_fd, buffer, 10000);

if (number_characters_read == 0)

return;

/* Запись данных в стандартный выходной поток. */

fwrite(buffer, sizeof(char), number_characters_read, stdout);

}

}

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

int socket_fd;

struct sockaddr_in name;

struct hostent* hostinfo;

/* Создание сокета. */

socket_fd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

/* Запись имени сервера в адресную структуру. */

name.sin_family = AF_INET;

/* Преобразование адреса из текстового представления во

внутреннюю форму. */

hostinfo = gethostbyname(argv[1]);

if (hostinfo == NULL)

return 1;

else

name sin_addr = *((struct in_addr*)hostinfo->h_addr);

/* Web-серверы используют порт 80. */

name.sin_port = htons(80);

/* Подключаемся к Web-серверу. */

if (connect(socket_fd, &name,

sizeof(struct sockaddr_in)) == -1) {

perror("connect");

return 1;

}

/* получаем содержимое начальной страницы сервера. */

get_home_page(socket_fd);

return 0;

}

Программа извлекает имя Web-сервера из командной строки (имя не является URL-адресом, т.е. в нем отсутствует префикс http://). Далее вызывается функция gethostbyname(), которая преобразует имя сервера в числовое представление. После этого программа подключает потоковый (TCP) сокет к порту 80 сервера. Web-серверы общаются по протоколу HTTP (Hypertext Transfer Protocol), поэтому программа посылает HTTP-команду GET, в ответ на которую сервер возвращает текст начальной страницы.

По существующему соглашению Web-серверы ожидают поступления запросов на порт 80. За большинством lntemet-сервисов закреплены стандартные номера портов. Например, защищенные Web-серверы работающие по протоколу SSL. прослушивают порт 443 а почтовые серверы (протокол SMTP) прослушивают порт 25

В Linux связи между именами протоколов/сервисов и номерами портов устанавливаются в файле /etc/services. В первой колонке файла указано имя протокола или сервисе. Во второй колонке приведен номер порта и тип взаимодействия: tcp— для сервисов ориентированных на соединения, и udp— для дейтаграмм.