LABORATORIO di Reti di Calcolatori

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1 LABORATORIO di Reti di Calcolatori Socket in linguaggio C: protocollo connection-oriented 1 of 15 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 15 1

2 v lato server: creazione socket q system call socket() e bind() come per caso connectionless q poi deve attendere richieste connessione: listen() per mettersi in attesa e creare coda richieste dice al S.O. che questa socket è passiva accept() (bloccante) per elaborare prima richiesta esecuzione 3-way handshake v lato client: q system call socket() come per caso connectionless q la bind() si può eseguire, o (più spesso) viene eseguita implicitamente durante la creazione della connessione con il server à connect() 3 of 15 listen( ) int listen(int socket, int backlog); q socket è descrittore di socket passiva su cui accettare connessioni q backlog è massima lunghezza coda richieste pendenti attualmente dovrebbe essere di default >= 50 su molti sistemi non è massimo numero di connessioni che il server può accettare! q torna 0 per successo, -1 per errore EBADF // descrittore non valido ENOTSOCK // descrittore non di socket EOPNOTSUPP // socket non supporta listen (es. è UDP) EINVAL // socket già connessa 4 of 15 2

3 accept( ) int accept(int socket, struct sockaddr *name, socklen_t *namelen); q socket è descrittore di socket passiva su cui accettare connessioni q name è puntatore a struttura per contenere l indirizzo del peer, di dimensione namelen q torna descrittore di socket attiva da usare per comunicazione con client per successo; -1 per errore come es. EBADF // descrittore non valido ENOTSOCK // descrittore non di socket EOPNOTSUPP // socket non è TCP EFAULT // puntatore errato EWOULDBLOCK // socket non bloccante ma no richieste 5 of 15 connect( ) #include <sys/types.h> int connect(int socket, struct sockaddr *name, socklen_t *namelen); q socket è descrittore di socket attiva con cui connettersi q name è puntatore a struttura che contiene l indirizzo del server, di dimensione namelen q contestualmente, il S.O. assegna una porta al client q torna 0 per successo; -1 per errore, ad es: EADDRNOTAVAIL // server non disponibile EISCONN // socket già connessa ETIMEDOUT // timeout senza riuscire a connettersi ECONNREFUSED // connessione rifiutata da peer ENETUNREACH // destinazione non raggiungibile 6 of 15 3

4 note sulla accept( ) v la socket attiva creata ha quasi le medesime proprietà della socket passiva q la socket passiva resta aperta e può accettare altre richieste associazione parzialmente definita q la socket attiva non può essere usata per una accept() associazione completamente definita v di default la accept() è bloccante q si può cambiare il comportamento di default con setsockopt(), fcntl(), ioctl() q getsockopt() per ottenere opzioni configurazione corrente della socket q fare riferimento a man 7 of 15 funzioni utili int getpeername (int s, struct sockaddr *name, socklen_t *namelen); q s è descrittore di socket connessa q name è puntatore a struttura per contenere indirizzo peer, di lunghezza namelen q torna indirizzo del peer a cui socket è connessa q tornano 0 per successo, -1 per errore: EBADF // s non valido ENOTSOCK // s descrittore di file, non socket ENOBUFS // no memoria disponibile EFAULT // puntatore nome invalido ENOTCONN // s non connessa! 8 of 15 4

5 proviamo un po un client già costruite informazioni preliminari per creazione socket ipotizzo indirizzo server passato da linea di comando fornita da S.O. al momento della connect 9 of 15 lato server ciclo: - accetto richiesta connessione su socket passiva - servo client e poi chiudo socket attiva con lui è corretto? v N.B.: omessa parte iniziale per creazione socket e bind v cogliamo l occasione per realizzare un server iterativo q attenzione nella parte successiva a quali socket si usano e si chiudono! v ricordiamo sempre conversioni net ß à host 10 of 15 5

6 scambio dati: read() e write() #include <sys/types.h> #include <sys/uio.h> #include <unistd.h> ssize_t read(int fildes, void *buf, size_t nbyte); ssize_t write(int fildes, const void *buf, size_t nbyte); q si indica descrittore di socket invece che di file la socket è connessa, quindi non serve indicare peer q read() restituisce numero byte effettivamente letti, o -1 per errore, o 0 per EOF sulla socket (chiusura) q write() restituisce numero caratteri effettivamente scritti, o -1 in caso di errore 11 of 15 alternativa: send() e recv() ssize_t send(int socket, const void *buffer, size_t length, int flags); ssize_t recv(int socket, void *buffer, size_t length, int flags); q la socket è connessa, quindi non serve indicare peer q send() restituisce #caratteri effettivamente scritti, o -1 se errore q recv() è bloccante; restituisce numero byte effettivamente letti, o -1 per errore, o 0 per EOF sulla socket (chiusura) q medesimi flag di sendto() e recvfrom() q esempi di errori: ENOTCONN // socket non connessa EACCESS // dest. broadcast ma non set SO_BROADCAST ECONNRESET // connessione reset da peer 12 of 15 6

7 codice ~servizio echo: client il client esegue una sola interazione con il server. Modificabile con iterazione fino a carattere di fine a fine interazione con server, chiusura della socket attiva 13 of 15 codice ~servizio echo: server a fine interazione con client, chiusura della socket attiva chiusura ciclo while a fine funzionamento, chiusura della socket passiva v N.B.: nei test si può osservare un effetto di print ritardata dovuta alla bufferizzazione dei caratteri q non è un errore! Si risolve aggiungendo in fondo \n 14 of 15 7

8 homework v proviamo con più client anche concorrenti da più terminali v proviamo con server e client su macchine differenti v il sistema mostrato prevede una sola interazione client/ server q modificare in modo che la gestione del client corrente prosegua fino a ricezione carattere di terminazione (. ) o chiusura connessione da parte del client v far dialogare client Java con server C o viceversa q attenzione alle corrispondenze! Devono usare medesimo servizio/protocollo, e medesima convenzione (protocollo di applicazione) su fornitura servizio una stringa scambiata o più, torna indietro (echo) o meno 15 of 15 8