LABORATORIO di Reti di Calcolatori

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1 LABORATORIO di Reti di Calcolatori Socket in linguaggio C: nozioni preliminari 1 of 16 v slide della docente Bibliografia v testo di supporto: D. Maggiorini, Introduzione alla programmazione client-server, Pearson Ed., 2009 q cap.10 (tutto) q cap.11 (tutto) v Link utili: q 2 of 16 1

2 Primitive di servizio v dove operano? tra quali livelli? v differenti a seconda del servizio richiesto q diversa visibilità sistema fornita all utente q diversa complessità proto di livello superiore v inizializzazione locale /* libreria C */ q socket(): creazione end-point q bind() a indirizzo noto all esterno socket() PCB FDT global file table bind() à host IP addr + port Transp.L. 3 of 16 Primitive di servizio TCP src <IPaddr> port connessione dst <IPaddr> port v associazione <proto, IPsrc, port-src, IPdst, port-dst> v connection set-up [conn.oriented] q listen : passive open q connect : active open q accept v per ogni connessione TCP ricorda un connection record connect src TL listen connection set-up dst TL accept 4 of 16 2

3 Primitive di servizio v send(), recv() per scambio TPDU via TCP q si possono usare anche read() e write() q appl. per ogni socket ha send buffer e receive buffer v sendto(), recvfrom() per scambio via UDP v proto appl. per stabilire: di chi è turno di parola, formato dati contenuti in TPDU, tipo msg di livello applicativo v close() per chiusura connessione q asimmetrica q simmetrica: negoziazione v N.B: max #socket per processo = max taglia tabella descrittori 5 of 16 Protocollo connection-oriented SERVER socket() bind() listen() socket() CLIENT bloccante accept() connessione (three-way handshake) connect() read() write() write() read() close() close() 6 of 16 3

4 SERVER Protocollo connection-less socket() socket() CLIENT bloccante bind() recvfrom() bind() sendto() sendto() recvfrom() close() close() v comunicazione sincrona: il server deve essere pronto e attendere che client sia pronto per comunicare 7 of 16 ripasso nozioni fondamentali v indirizzi: q classe AF_UNIX: pathname file eseguito da processo q classe AF_INET: nome simbolico / indirizzo IP, #porta v byte order: byte più significativo a indirizzo basso q little endian vs. big endian (usato e.g. da protocolli Internet) v tipi dati utili e funzioni di conversione: q unsigned char, unsigned short, unsigned int, unsigned long #include <sys/types.h>! ridefinito come in_addr_t #include <netinet/in.h>!! u_long htonl(u_long hostlong);!// 32 bit! u_long ntohl(u_long netlong);! u_short htons(u_short hostshort);!!// 16 bit! u_short ntohs(u_short netshort); 8 of 16 4

5 rappresentazione indirizzi v struct sockaddr { // in <sys/socket.h> u_short sa_family; // famiglia indirizzi char sa_data[14]; // indirizzo }; v struct in_addr { // in <netinet/in.h> u_long s_addr; // 32 bit in network byte order }; v struct sockaddr_in { // in <netinet/in.h> u_short sin_family; // AF_INET u_short sin_port; struct in_addr sin_addr; char sin_zero[8]; }; da riempire generico per varie famiglie di indirizzi (es. XNS) specifico per Internet // unused; compatibility with XNS uguale dimensione à sono intercambiabili 9 of 16 uso nomi simbolici v struct hostent { char *h_name; // nome ufficiale char **h_aliases; // alias list int h_addrtype; // tipo indirizzo int h_length; // lunghezza indirizzo char **h_addr_list; // lista indirizzi } v #include <netdb.h> interroga il DNS struct hostent* gethostbyname(const char *name); q in caso di errore torna NULL: HOST_NOT_FOUND // nome non trovato dal DNS TRY_AGAIN // errore temporaneo del DNS NO_RECOVERY // errore non recoverable NO_ADDRESS // nome valido ma senza IP address associato 10 of 16 5

6 manipolazione indirizzi e funzioni utili v conversione indirizzi: #include <arpa/inet.h> u_long inet_addr(char *ptr); // converte indirizzi da dot notation char * inet_ntoa(struct in_addr addr); // converte a dot notation v operazioni su ( stringhe di) byte: q bcopy (char *src, char *dest, int n); q bzero (char*dest, int n); q int bcmp (char *s1, char *s2, int n); rende 0 se array di byte sono uguali v system call (molto) utile: perror (char *stringa); q controllare sempre i valori di ritorno delle system call! 11 of 16 proviamo ad usarli Usage: s nome_simbolico à indirizzo 32 bit d dotted_notation à indirizzo 32 bit indirizzo in network byte order 12 of 16 6

7 proviamo ad usarli valore di ritorno per errore inet_addr(vale -1) v provare a eseguire per risoluzione nome simbolico v provare a eseguire per indirizzo in dotted notation, procurato via nslookup q es. nslookup 13 of 16 porte servizi standard v struct servent { char *s_name; // nome ufficiale servizio char **s_aliases; // alias list int s_port; // well-known port char *s_proto; // protocol for service } v #include <netdb.h> struct servent *getservbyname(const char *name, const char *proto); q in caso di errore torna NULL q cerca nel file /etc/services 14 of 16 7

8 proviamo Usage: nome_servizio nome_protocollo #porta in network byte order J per conoscere nome simbolico locale, dovesse servire provare con: echo tcp echo udp http tcp smtp tcp ftp tcp ATTENZIONE! 15 of 16 mettendo tutto insieme Usage: nome_server nome_servizio nome_proto Es: http tcp è già tutto in network byte order, OK! 16 of 16 8