Luca Mari, Sistemi informativi applicati (reti di calcolatori) appunti delle lezioni. Architetture client/server: applicazioni client

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1 Versione Sistemi informativi applicati (reti di calcolatori): appunti delle lezioni Architetture client/server: applicazioni client 1 Architetture client/server: un esempio World wide web è un esempio particolarmente semplice di un sistema basato su un architettura client/server browser 1. richiesta: 3. risposta: il file /prova.html server web 2. elaborazione: recupera il file Il browser, nel ruolo di client, deve inviare la richiesta in modo tale che: giunga al server web sia correttamente interpretabile dal server web Il server web, nel ruolo di server, deve inviare la risposta in modo tale che: giunga al browser sia correttamente interpretabile dal browser Dunque: il browser e il server web devono essere connessi mediante un infrastruttura di trasmissione: un problema tecnologico il browser e il server web devono parlare la stessa lingua : un problema applicativo 2

2 Problema tecnologico: requisiti e soluzioni Client e server devono essere connessi mediante un infrastruttura di trasmissione: è il compito dell'infrastruttura fisica e, sopra di essa, di TCP/IP, che mette a disposizione un sistema affidabile di trasporto e di indirizzamento TCP/IP, e TCP in particolare, mette a disposizione dei programmatori un insieme di comandi che consentono alle applicazioni stesse di risolvere tutti i problemi di trasmissione senza occuparsi dei relativi dettagli: questa interfaccia di programmazione è fondata su connettori (socket), che mettono in comunicazione client con server identificati da un nome di host e da una porta Esiste un elenco di well-known port (tra 0 e 1023, assegnate e gestite dalla IANA, Internet Assigned Numbers Authority: ognuna delle quali implementa un determinato protocollo applicativo Le porte sopra al 1023 sono generalmente utilizzabili per applicazioni custom 3 Problema applicativo: requisiti e soluzioni Client e server devono parlare la stessa lingua, cioè devono condividere un protocollo che si pone sopra a TCP/IP e definisce gli aspetti applicativi della comunicazione (dato che tutti i problemi di trasmissione si suppone siano gestiti appunto da TCP/IP) Le varie applicazioni client e server non sanno dunque nulla di trasmissione, e si occupano solo delle questioni relative al protocollo applicativo che parlano (HTTP per web, SMTP, POP3 e/o IMAP4 per , ) Un protocollo applicativo richiede: la definizione del formato della richiesta, che specifica se la richiesta debba essere inviata su una o più linee, con dei particolari separatori,... la definizione del formato della risposta, che specifica se la risposta debba essere inviata su una o più linee, con dei particolari separatori,... 4

3 I socket dal lato del client Ogni applicazione server è attiva su un calcolatore identificato da un indirizzo IP ed è in ascolto, in attesa di richieste, su una porta TCP Per connettersi a un applicazione server, dunque, un applicazione client deve aprire un socket specificando l indirizzo di un server (come indirizzo IP o, se un DNS è disponibile, come indirizzo simbolico) e una porta TCP La libreria LIUC (cioè il file liuc.jar) contiene in particolare il package it.liuc.net che contiene in particolare la classe ClientSocketManager il cui costruttore è: ClientSocketManager(java.lang.String host, java.lang.string port) Ogni volta che si costruisce un oggetto della classe ClientSocketManager si apre un socket verso l applicazione in ascolto sulla porta port del calcolatore host Per esempio: ClientSocketManager socket = new ClientSocketManager(" ", "13"); apre un socket sulla porta 13 di un server di indirizzo I metodi della classe sono: void inviarichiesta(java.lang.string msg) Invia una richiesta al server connesso attraverso il socket java.lang.string ricevirisposta() Riceve la risposta prodotta dal server connesso attraverso il socket void chiudi() Chiude il socket 5 La logica di base La logica di uso di base della classe ClientSocketManager è la seguente: il client: apre un socket invia una richiesta al server e si mette in attesa riceve la risposta dal server chiude il socket client socket client 1. richiesta: 3. risposta: server 2. elaborazione: Occorre dunque definire un protocollo applicativo che specifichi: il formato della richiesta che deve essere sottoposta al server il formato della risposta che il server invia al client Il più semplice esempio di un protocollo di questo tipo è echo (porta 7), che visualizza come risposta lo stesso testo inviato come richiesta 6

4 L esempio di un client echo import it.liuc.io.inputmanager; public class ClientEcho { String host = " "; // indirizzo dell'host su cui è in esecuzione il server String port = "7"; // porta di default del server echo InputManager in = new InputManager(); ClientSocketManager socket = new ClientSocketManager(host, port); //apre il socket String richiesta = in.leggilinea("> "); // attende una stringa in input... socket.inviarichiesta(richiesta); // e poi la invia al server attraverso il socket String risposta = socket.ricevirisposta(); // riceve la risposta... out.scrivilinea(risposta); // e la visualizza socket.chiudi(); // infine chiude il socket In questo caso in pratica non c è protocollo applicativo si potrebbe modificare il client, per mantenerlo aperto per comunicazioni successive... 7 Un secondo client echo import it.liuc.io.inputmanager; public class ClientEcho2 { InputManager in = new InputManager(); while(true) { // in questo modo non termina mai... ClientSocketManager socket = new ClientSocketManager(" ", "7"); socket.inviarichiesta(in.leggilinea("> ")); out.scrivilinea(socket.ricevirisposta()); socket.chiudi(); Si può fare meglio, per fare in modo che l esecuzione del client termini, quando l utente digita una particolare stringa, per esempio fine 8

5 Un terzo client echo import it.liuc.io.inputmanager; public class ClientEcho3 { InputManager in = new InputManager(); String testo = ""; while(!testo.equals("fine")) { ClientSocketManager socket = new ClientSocketManager(" ", "7"); testo = in.leggilinea("> "); socket.inviarichiesta(testo); out.scrivilinea(socket.ricevirisposta()); socket.chiudi(); 9 HTTP HyperText Transfer Protocol (porta 80) è un protocollo analogo a echo; le sue specifiche di base sono molto semplici: sia la richiesta sia la risposta hanno lo stesso formato generale: una linea iniziale zero o più linee di intestazione (header) una linea bianca zero o più linee di contenuto (body) del messaggio Un esempio di dialogo http è: richiesta: GET /dir/file.html HTTP/1.0 Accept: */* User-Agent: nome del client Host: host:porta linea bianca risposta: HTTP/ OK Date: data attuale Content-Type: text/html Server: nome del server Content-Length: lunghezza del file linea bianca <html> <body> prosegue con il resto del file 10

6 L esempio di un client HTTP public class ClientHTTP { String host = " "; // indirizzo dell'host a cui si richiede la pagina String port = "80"; // porta del server String pagina = "/pagina.html"; // nome della pagina ClientSocketManager socket = new ClientSocketManager(host, port); String richiesta = "GET " + pagina + " HTTP/1.0\n"; richiesta += "Host: " + host + ":" + port + "\n"; richiesta += "User-Agent: IlMioClientHTTP\n"; // un nome... richiesta += "Accept: */*\n\n"; socket.inviarichiesta(richiesta); out.scrivilinea(socket.ricevirisposta()); socket.chiudi(); La risposta giunge come un unica stringa, con linee separate dai caratteri di fine linea (in Windows \r\n): una possibile elaborazione consiste nel separare la linea iniziale e le linee di intestazione dalla pagina vera e propria (e magari fare qualche ricerca sul contenuto della pagina stessa) 11

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