Рис. 1.4. Клиент и сервер в различных локальных сетях, соединенных через глобальную сеть
Маршрутизаторы это «кирпичи», из которых строится глобальная сеть. На сегодня наибольшей глобальной сетью является Интернет, хотя многие компании создают свои собственные глобальные сети, и эти частные сети могут быть, а могут и не быть подключены к Интернету.
Оставшаяся часть этой главы представляет собой введение и обзор различных тем, которые более подробно раскрываются далее по тексту книги. Мы начнем с полного, хотя и простого, примера клиента TCP, на котором демонстрируются вызовы многих функций и понятия, с которыми мы встретимся далее. Клиент работает только с протоколом IPv4, и мы покажем изменения, необходимые для работы с протоколом IPv6. Разумнее всего создавать независимые от протокола клиенты и серверы, и такое решение будет рассмотрено нами в главе 11. Мы приводим также код полнофункционального сервера TCP, работающего с нашим клиентом.
Чтобы упростить написанный нами код, мы определяем наши собственные функции-обертки ( wrapper functions ) для большинства вызываемых системных функций. Функции-обертки в большинстве случаев служат для проверки кода возврата. В случае ошибки функция-обертка печатает соответствующее сообщение и завершает работу программы.
В этой же главе мы подробно расскажем о сети, в которой тестировались все примеры этой книги, приведем имена узлов, их IP-адреса и названия операционных
систем, под управлением которых они работают.
В разговорах о Unix широко используется термин «X», обозначающий стандарт, принятый большинством производителей. Мы опишем историю стандарта POSIX и то, каким образом он определяет интерфейсы программирования приложений (Application Programming Interfaces, API), рассматриваемые в этой книге, наряду с другими конкурирующими стандартами.
1.2. Простой клиент времени и даты
Листинг 1.1. Клиент TCP для определения времени и даты
//intro/daytimetcpcli.с
1 #include "unp.h"
2 int
3 main(int argc, char **argv)
4 {
5 int sockfd, n;
6 char recvline[MAXLINE + 1];
7 struct sockaddr_in servaddr;
8 if (argc != 2)
9 err_quit("usage: a.out <Ipaddress>");
10 if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
11 err_sys("socket error");
12 bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
13 servaddr.sin_family = AF_INET;
14 servaddr.sin_port = htons(13); /* сервер времени и даты */
15 if (inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0)
16 err_quit("inet_pton error for %s", argv[1]);
17 if (connect(sockfd, (SA*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
18 err_sys("connect error");
19 while ((n = read(sockfd, recvline, MAXLINE)) > 0) {
20 recvline[n] = 0; /* завершающий нуль */
21 if (fputs(recvline, stdout) == EOF)
22 err_sys("fputs error");
23 }
24 if (n < 0)
25 err_sys("read error");
26 exit(0);
27 }
ПРИМЕЧАНИЕЭто формат, который мы используем для всего исходного кода в тексте. Каждая непустая строка пронумерована. Абзац, описывающий некоторую часть кода, начинается с двух номеров начального и конечного номеров тех строк, о которых идет речь в данном абзаце. Как правило, абзацу предшествует короткий заголовок, в котором кратко резюмируется содержание описываемого кода.В начале фрагмента кода указано имя файла исходного кода: в данном примере это файл daytimetcpcli.c в каталоге intro. Поскольку исходный код всех примеров этой книги можно свободно скачать из Сети (см. предисловие), вы можете найти соответствующие исходные файлы по их названиям. Наилучший способ изучить концепции сетевого программирования компилировать, запускать и особенно модифицировать эти программы в ходе изучения книги.
ПРИМЕЧАНИЕМы будем использовать примечания наподобие этого для описания особенностей реализации и исторических справок.
solaris % a.out 206.168.112.96
наш ввод
Mon May 26 20:58:40 2003 вывод программы
ПРИМЕЧАНИЕОтображая интерактивный ввод и вывод, мы показываем то, что мы вводим, полужирным шрифтом; вывод же компьютера показываем моноширинным шрифтом. Мы всегда указываем название системы как часть приглашения интерпретатора (в данном примере solaris), чтобы показать, на каком узле выполняется команда. Системы, используемые для выполнения большинства примеров этой книги, показаны на рис. 1.7. Имена узлов обычно соответствуют операционным системам.
ПРИМЕЧАНИЕОператор if содержит вызов функции socket, присваивание возвращаемого значения переменной sockfd и последующую проверку, является ли это присвоенное значение меньшим нуля. Мы могли разбить этот оператор на два оператора С следующим образом:sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sockfd < 0)
но использованная в листинге 1.1 запись является типичным для языка С способом объединения двух строк. Поскольку в языке С оператор «меньше» (<) имеет более высокий приоритет, чем оператор присваивания, необходимо заключить в скобки операции присваивания и вызова функции (как это и сделано в листинге 1.1, в строке 10). Между двумя открывающими скобками мы всегда вставляем пробел как указание на то, что левая часть операции сравнения содержит также операцию присваивания. (Этот стиль позаимствован из исходного кода Minix [120].) Мы используем этот же прием в операторе while дальше в нашей программе.