ОСиС_2008

if ((sock = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0)) < 0)

{

printf(“Клиент: невозможно создать сокет\n”); exit(1);

}

/* Задание адреса главного сокета сервера */ bzero(&server, LEN);

server.sun_family = AF_UNIX; strcpy(server.sun_path, “/home/vlad/abc.server”);

s_len=sizeof(server.sun_family)+strlen(server.sun_path); /* Отправление запроса к серверу на создание вирт. соединения */

if ( connect (sock, (struct sockaddr *)&server, LEN) < 0)

{

printf(“Клиент: невозможно создать соединение\n”); exit(1);

}

/* Отправка сообщения к серверу */ msglen = strlen(msg);

if (write(sock, msg, msglen) != msglen) { printf(“Клиент: ошибка передачи\n”); exit(1);}

/* Прием от сервера «эха» сообщения*/ if((n = read (sock, bufer, LBUF)) < 0)

{ printf(“Клиент: ошибка приема\n”); exit(1);} /* Вывод «эха» на экран*/

printf(“Эхо: %s\n”, bufer); /* Завершение программы */

close(sock);

exit(0);

}

9.11.6. Задание

Требуется разработать процессы, запускаемые из командной строки UNIX: процесс-сервер, запускаемый в оперативном режиме, и два процесса-клиента, запускаемые в фоновом режиме. Между этими процессами должны существовать информационные взаимодействия в виде виртуальных соединений, предназначенные для решения той же самой задачи, что и в лабораторной работе № 9.

1. Сервер экрана. Каждый клиент выводит содержимое своего текстового файла на экран, находящийся под управлением процесса-сервера. Размер каждого файла соответствует нескольким экранным строкам, каждая из которых передается клиентом в виде

одного сообщения. Причем вывод каждой такой строки на экран сервер предваряет выводом номера клиента.

2.Сервер клавиатуры. Каждый клиент вводит содержимое своего текстового файла с клавиатуры, находящейся под управлением процесса-сервера. При этом каждое сообщение сервера соответствует одной введенной строке текста. Размер каждого клиентского файла многократно превосходит размер одной строкисообщения.

3.Сервер файла для записи. Каждый клиент выводит содержимое своего текстового файла в файл на диске, находящийся под управлением процесса-сервера. При этом каждое сообщение клиента соответствует одной строке файла. Размер каждого клиентского файла превосходит размер одной строки-сообщения. Запись каждого такого сообщения в свой файл сервер предваряет записью номера клиента.

4.Сервер файла для чтения. Каждый клиент выполняет запись

всвой текстовый файл на диске информации из файла, находящегося под управлением процесса-сервера. При этом каждое сообщение сервера соответствует одной строке файла. Размер каждого файла многократно превосходит размер одной строки-сообщения. Заметим, что в данном задании производится не копирование серверного файла, а распределение его копии между клиентами.

Примечание 1. Первый байт каждого сообщения клиента должен содержать номер этого клиента. (Сообщения клиентов в заданиях 2 и 4 не содержат другой полезной информации.)

Примечание 2. Ответное сообщение сервера должно или содержать полезную информацию (задания 2 и 4), или являться лишь подтверждением со стороны сервера правильности выполненной им операции (задания 1 и 3).

9.12. Лабораторная работа № 12. Сетевые виртуальные соединения

Целью выполнения настоящей лабораторной работы является получение навыков создания на основе сокетов виртуальных TCP- соединений, используемых длясвязимеждуудаленнымипроцессами.

Вначале выполнения данной работы следует ознакомиться

сп. 8.3.3 из теоретической части пособия.

9.12.1. Состав и порядок выдачи системных вызовов

При создании и использовании сетевого TCP-канала порядок выдачи системных вызовов удаленными частями сетевого приложения (клиентской и серверной) не отличается от порядка выдачи системных вызовов при создании и использовании локального виртуального канала. Например, если рассмотренную в предыдущей лабораторной работе задачу передачи «эха» реализовать в виде распределенного приложения, то сохранится порядок выдачи системных вызовов, приведенный на рис. 70, несмотря на то что клиентская и серверная части приложения выполняются на разных хостах.

Хотя состав и порядок выдачи системных вызовов для TCP- канала и для локального канала совпадают, некоторые параметры этих вызовов в обоих случаях различны. Далее рассмотрим эти отличия.

Во-первых, вызов socket, выполняющий в серверной части приложения создание главного сокета сервера, а в клиентской части — создание сокета клиента, имеет единственное отличие — в качестве первого параметра вызова (domain) задается константа AF_INET. Ее наличие сообщает ядру ОС о том, что соединяемые информационным каналом процессы выполняются на удаленных ЭВМ, подключенных к сети Internet.

9.12.2. Задание адреса главного сокета

Задание адреса главного сокета сервера используется и в серверной части (обеспечение выдачи вызова bind), и в клиентской части (для вызова connect). В отличие от локального случая, при создании TCP-канала структура sockaddr заменяется не на структуру внутреннего адреса sockaddr_un, а на структуру сетевого адреса sockaddr_in, которая определена в файле <netinet/in.h>:

Пример заполнения данной структуры в серверной части приложения:

struct sockaddr_in server = (AF_INET, 5000, INADDR_ANY);

В данном примере в качестве номера порта сервера взято число 5000. Для задания IP-адреса в примере используется константа INADDR_ANY, которая содержит IP-адрес «своего» хоста.

Пример заполнения структуры сетевого адреса главного сокета сервера в клиентской части приложения:

/* Задание адреса главного сокета сервера */ struct sockaddr_in server = (AF_INET, 5000); server.sin_addr.s_addr = inet_addr(“225.80.13.7”);

В данном примере используется функция inet_addr, выполняющая преобразование IP-адреса сервера из «человеческой» формы (225.80.13.7) в программную форму, требуемую для передачи ядру ОС.

9.12.3. Использование адреса главного сокета

Пример выполнения сервером операции связывания главного сокета с его адресом:

#include <sys/types.h> #include <ctype.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h>

#define LEN sizeof(struct sockaddr_in) main()

{

int sock;

/* Задание в сервере адреса своего главного сокета */ struct sockaddr_in server = (AF_INET, 5000, INADDR_ANY);

. . . . . . . . . . . .

/* Связывание сокета сервера с его адресом */

if (bind(sock, (struct sockaddr *) &server, LEN) < 0)

{

printf(“ошибка связывания сокета с адресом\n”); exit(1);

}

. . . . . . . . . . . .

Пример выполнения клиентом операции выдачи запроса на создание виртуального соединения:

#include <sys/types.h>

#include <ctype.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h>

#define LEN sizeof(struct sockaddr_in) main()

{

int sock;

/* Задание адреса главного сокета сервера */ struct sockaddr_in server = (AF_INET, 5000); server.sin_addr.s_addr = inet_addr(“225.80.13.7”);

. . . . . . . . . . . .

/* Отправление запроса к серверу на создание вирт. соединения */

if ( connect (sock, (struct sockaddr *)&server, LEN) < 0)

{

printf(“Клиент: невозможно создать соединение\n”); exit(1);

}

. . . . . . . . . . . .

Выполнение остальных системных вызовов (listen, accept, write, read, close) не имеет каких-либо отличий от использования этих вызовов для построения и использования локальных виртуальных соединений.

9.12.4. Задание

Требуется разработать клиентскую и серверную части, принадлежащие разным приложениям, использующим сетевое виртуальное соединение на основе транспортного протокола TCP. При этом серверная часть предназначена для обслуживания запросов, поступающих от клиентских частей, принадлежащих другим студентам, а клиентская часть выполняет выдачу запросов к какому-то чужому серверу.

Функции серверной части:

1)выполнение запросов, поступающих от клиентов, на создание виртуальных соединений;

2)выполнение запросов на обслуживание, поступающих от клиентов по виртуальным соединениям. Содержимое каждого сообщения-запроса клиента добавляется к содержимому учетного текстового файла сервера. В ответ сервер отправляет клиенту по виртуальному соединению содержимое другого своего текстового

файла, имеющего длину не менее 100 байтов и содержащего среди прочих данных обязательно имя и фамилию владельца сервера. Длина сообщений сервера — 20 байтов.

Функции клиентской части:

1)отправка одному из «известных» серверов (список серверов на доске) запроса на создание виртуального соединения;

2)отправка по созданному виртуальному соединению серверу сообщения-запроса на обслуживание. Это сообщение имеет длину не более 40 байтов и содержит имя и фамилию владельца клиентской части, а также любую прочую информацию;

3)прием от сервера текстового файла и вывод его содержимого на экран.

Порядок выполнения работы:

1)выяснение у преподавателя IP-адреса своего хоста;

2)написание программ клиентской и серверной частей;

3)совместная отладка своих клиентской и серверной частей

в локальном режиме. В процессе данной отладки клиентская

исерверная части располагаются на одном и том же хосте, хотя

ииспользуют сетевой TCP-канал. При этом TCP-модуль (входит в состав ОС), обнаружив в качестве адреса назначения свой собственный IP-адрес, никакой отправки сообщения по сети не выполняет, а направляет его в указанный локальный сокет;

4)отлаженный в локальном режиме сервер запускается в бесконечном цикле до конца занятия в фоновом режиме. При этом владелец сервера записывает на доске адрес главного сокета сервера в виде пары чисел: IP-адрес, номер порта;

5)клиентская часть запускается несколько раз в оперативном режиме с целью получения обслуживания от соответствующего числа «известных» серверов.

В процессе защиты лабораторной работы студент должен, в частности, продемонстрировать обслуживание своей клиентской части со стороны чужого сервера, а также вывести на экран (например, с помощью команды shell – cat) учетный файл своей серверной части.

Литература

1.Робачевский А. Операционная система UNIX / А. Робачевский. – СПб. : БХВ – Санкт-Петербург, 1999. – 528 с.

2.Дунаев С. UNIX SYSTEM V. Releas 4.2: общее руководство /

С. Дунаев. – М. : ДИАЛОГ-МИФИ, 1995. – 287 с.

3.Рейчард К. Unix: справочник / К. Рейчард, Э. Фостер Джон-

сон. – СПб. : Питер, 2000. – 384 с.

4.Столлингс В. Операционные системы. Внутреннее устройство и принципы проектирования / В. Столлингс. – М. : Вильямс, 2002. – 848 с.

5.Олифер В.Г. Сетевые операционные системы / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. – СПб. : Питер, 2001. – 544 с.

6.Соловьев А.А. Программирование на shell / А.А. Соловьев. – М. : Финансы и статистика, 1999. – 318 с.