Основы сокетов
Развитие Internet потребовало разрешить проблему: «Как обеспечить сетевое взаимодействие различных компьютеров (Hard) и установленных на них различных ОС (Soft)?» Концептуальное решение проблемы: 1) Установить единство протоколов. 2) Установить единство интерфейсов для протоколов прикладного уровня, подключаемых к вычислительной сети. Предложено ввести Сокеты (Sockets – точки коммуникационного доступа внутри области коммуникационной сети. Сокет (Sockets)- функциональный элемент представительского уровня для двунаправленной связи, который может использоваться для взаимодействия с другим процессом на одной и той же машине или с процессом, запущенным на других машинах. Программы Интернета такие как Telnet, rlogin, FTP, talk, и World Wide Web используют сокеты. Каждый сокет характеризуется: - протоколом, - локальным адресом (инициатора соединения), - удаленным портом. Например, можно получить WWW-страницу от сервера Web, используя программу Telnet, так как они обе используют сокеты для сетевого взаимодействия. Для открытия подключения с сервером WWW на www.codesourcery.com, необходимо использовать telnet www.codesourcery.com 80. Константа 80 определяет подключение к Web серверу. Если после того, как подключение будет установлено, передать команду get /, то Web серверу через сокеты будет отправлено сообщение, на которое он ответит, передав исходный текст домашней HTML страницы и затем закроет подключение. Пример: % telnet www.codesourcery.com 80 Trying 206.168.99.1... Connected to merlin.codesourcery.com (206.168.99.1). Escape character is '^]'. GET / <html> <head> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=iso-8859-1"> Основы создания сокетов При создании сокета, необходимо определить три параметра: стиль взаимодействия, пространство имен, и пртокол. Стиль взаимодействия контролирует, как сокет обрабатывает передаваемые данные, и определяет количество партнеров взаимодействия. Через сокеты данные передаются блоками (пакетами). Стиль взаимодействия определяет, как эти пакеты будут обработаны и как они передаются от отправителя к получателю. Стили соединения гарантируют доставку всех пакетов в том порядке, в каком они были отправлены. Если во время передачи пакеты были потеряны или доставлены в неправильном порядке, получатель автоматически отправляет запрос на их повторную передачу. Стиль соединения напоминает телефонный звонок: адреса отправителя и получателя фиксируются в начале соединения, при установке подключения. Стили датаграм не гарантирует доставки и правильного порядка прибытия. Пакеты могут быть потеряны или переупорядочены в пути из-за сетевых ошибок. Каждый пакет должен быть помечен его адресатом, и нет гарантии, что он будет доставлен. Система гарантирует только "максимальные усилия", поэтому пакеты могут исчезнуть или прибыть в различном порядке. Сокет стиля датаграмы ведет себя сходно с почтой. Отправитель определяет адрес получателя для каждого индивидуального сообщения.
Пространство имен определяет, как записаны адреса сокета (socket addresses). Адрес сокета идентифицирует один конец подключения сокета. Например, адреса сокета в локальном пространстве имен являются обычными именами файлов. В пространстве имен Интернет адрес сокета состоит из Интернет адреса (IP адрес) главного компьютера, присоединенного к сети и номера порта, который идентифицирует сокет среди множества сокетов на том же главном компьютере.
Протокол определяет, как передаются данные. Существуют следующие виды протоколов: TCP/IP, первичные сетевые протоколы, используемые Интернетом; сетевой протокол AppleTalk; локальный UNIX протокол взаимодействия. Не все комбинации стилей, пространств имен и протоколов поддерживаются.
Системные вызовы Виды системных вызовов: socket - создать сокет closes - уничтожить сокет connect - создать соединение между двумя сокетами bind - привязать сокет к порту сервера listen - настройка сокета для принятия подключений accept - принять запрос на соединение и создать сокет для процесса взаимодействия Сокеты представляются дескрипторами файлов. Создание и уничтожение сокетов С помощью функций socket и close создаются и уничтожаются сокеты. При создании сокета, необходимо определить три параметра сокета: пространство имен, стиль взаимодействия и протокол. Для указания пространства имен используются константы, начинающиеся с PF_ (сокращение "семейство протокола"). Например, PF_LOCAL или PF_UNIX определяют локальное пространство имен, и PF_INET определяет Интернет пространство имен. Второй параметр, стиль взаимодействия, представляет собой константу, начинающуюся с SOCK_. SOCK_STREAM определяет стиль взаимодействия соединение, SOCK_DGRAM - стиль датаграмы. Третий параметр, протокол, определяет механизм нижнего уровня для передачи и получения данных. Для каждой комбинации пространство имен - стиль взаимодействия существует свой протокол. Для каждой пары существует лучший протокол, поэтому можно указать 0, что соответствует этому протоколу. Если команда socket выполнена успешно, в качестве результата возвращается дескриптор файла для сокета. С помощью команд read и write, можно читать и записывать данные в сокет. Вызов connect Для создания соединение между двумя сокетами, клиент вызывает connect, передавая адрес сокета сервера для подключения. Клиент - процесс, инициализирующий соединение, а сервер - процесс, ожидающий разрешения соединения. Клиент посылает запрос connect, чтобы инициализировать соединение между локальным сокетом и сокетом сервера, переданным в качестве второго параметра. В качестве третьего параметра передается длина, в байтах, адресной структуры, на которую указывает второй параметр. Отправка данных
Любая техника записи в дескриптор файла, может использоваться при записи в сокет. Функция send, определенная для дескрипторов файлов сокета, аналогична функции write с несколькими дополнительными параметрами.
|
