Or 2013 14 Predavanje 13 Mrezno Programiranje

Mreno programiranjeo TCP/IP stog protokolao Utniceo Programsko suelje utnicao Utnice u PHP-uo Primjeri

Otvoreno raunarstvo - Raspodijeljeni raunalni sustavi4

o Preglednik Weba i posluitelj Weba su procesi unutar operacijskog sustava raunala klijenta i posluitelja

o Komunikacija izmeu procesao na istom raunaluo na udaljenim raunalima

o Za uspjeno izvoenje komunikacija potrebno je: o lociranat proceseo ostvarit komunikacijski kanalo koristt zajedniki jezik komunikacije


TCP/IP stog protokola

o Internet temeljen na TCP/IP stogu protokolao IP je temelj interoperabilnost na internetuo neki slojevi ISO/OSI modela nisu implementranio slojevi veze, interneta i transporta ugraeni u operacijske sustave

raunalao sloj aplikacije implementran unutar pojedinih aplikacija ili kao dodatna

biblioteka funkcija


Usmjeravanje paketa izmeu raunala


Dostavljanje paketa procesima

zaglavlje UDP paketa

zaglavlje TCP paketa


Transportni sloj (TCP i UDP)

TCP UDPVrsta veze spojna, duplex bezspojnaJedinica prijenosa niz znakova/okteta poruka (datagram)

Pouzdanostokteti prenijeti bez dupliciranja, pouzdano i u redosljedu slanja

poruke mogu biti izgubljene, promijenjenog poretka, duplicirane

Veliina prenoenog sadraja neogranieno

ogranieno veliinom datagrama (MTU?)

Upravljanje zaguenjem poiljatelj se prilagoava stanju u mrei nema upravljanja

Upravljanje tokom poiljatelj se prilagoava primatelju nema upravljanja


Stvaranje TCP veze

o Razmjena tri SYNC paketa za uspostavu veze

o Proces uenja poiljatelja optmalnoj brzini slanja paketa

o Opcionalni keep-alive paket tjekom neaktvne veze

o Nije poeljno uestalo stvaranje i raskidanje veze, prijenos male koliine podataka tjekom trajanja veze


Utnice

o Utnica (eng. socket) - programska apstrakcija krajnje toke komunikacije (eng. communicaton endpoint)

o Utnica jedinstveno odreena IP adresom, portom i protokolom

o port = 16 bitni cijeli brojo Prema flozofji UNIX-a, utnice su suelja prema dvosmjernom

cjevovodu (cjevovod = komunikacijski kanal)o Aplikacijski kd pie podatke u i ita podatke iz utnice


Klijent i posluitelj

o Klijento inicira vezu prema posluitelju (TCP)o izravno alje datagrame posluitelju (UDP)o mora prethodno poznavat adresu procesa posluitelja

o Posluiteljo oslukuje zahtjeve za uspostavom veze (TCP), ostvaruje komunikacijski

kanal s klijentom i razmjenjuje podatke dvosmjernim kanalomo zaprima datagrame (UDP) i odgovara klijentu

o Uloge klijenta i posluitelja samo s obzirom na promatranu vezuo moe bit aktvno vie klijentskih i posluiteljskih utnica u istom

procesu!


URI i utnice

http://www.fer.unizg.hr/predmet/or

HTTP koristi spojnu vezu - TCP

Uz pomo usluge DNS se simbolikaadresa posluitelja pretvara u IP adresu

podrazumijevaniport 80


Alokacija portova

o Standardne usluge imaju alocirane portove (jednostavnije pronalaenje procesa usluge)

o Portovi < 1024 dostupni samo procesima s posebnim ovlastmao Portovi >= 1024 dostupni svim procesima

o korisnikim posluiteljskim procesimao operacijski sustav privremeno dodjeljuje portove klijentma

Port Protokol Namjena

20, 21 FTP prijenos datoteka izmeu raunala22 SSH sigurna prijava na raunala25 SMTP elektronika pota

80 HTTP WWW

110 POP-3 pristup korisnika elektronikoj poti143 IMAP pristup korisnika elektronikoj poti


Berkeley Sockets APIo Openit mehanizam meuprocesne komunikacije

o izmeu procesa na istom raunaluo izmeu procesa na razliitm raunalima

o Berkeley sockets API: 4.2 BSD UNIX (1983)o API apstrakcija mrenih prikljunica, jezik Co licencirano do 1989 AT&To de facto standardo ekvivalentni API postoje za veinu programskih jezika


Klijent spojna veza

Stvaranje utinice (TCP, IPv4/IPv6/lokalno)

Spajanje na posluiteljevu utinicu (adresa utinice)[utinici se dodjeljuje privremeni port]

Pisanje u izlazni meuspremnik kom. kanala

itanje iz ulaznog meuspremnika kom. kanala

Zatvaranje klijentske utinice


Posluitelj spojna veza

Zatvaranje privremene utinice / zatvaranje posluiteljske utinice

Pisanje u izlazni meuspremnik kom. kanala

itanje iz ulaznog meuspremnika kom. kanala

Prihvaanje veze is reda dolaznih zahtjeva ili blokiranje izvravanja procesa do dolaska zahtjeva, prihva- enoj vezi se dodjeljuje privremena utinica

Postavlja utinicu u posluiteljski mod rada, odreuje veliinu reda dolaznih zahtjeva za vezom

Vezanje utinice na lokalnu IP adresu* i port(*raunalo moe imati vie mrenih suelja)

Stvaranje utinice (TCP, IPv4/IPv6/lokalno)


Interakcija klijenta i posluitelja


Procesni modeli na strani posluiteljao Odreeno akcijom nakon zaprimanja nove veze:

o jedan proces posluiteljo proces po klijentskoj vezi (novi proces/bazen procesa)o dretva po klijentskoj vezi (nova dretva/bazen dretvi)o ... i sve podvarijante ovih pristupa (predavanje o procesnim modelima

posluitelja Weba!)

o Sinkroni model komunikacijeo povezani procesi su sinkroniziranio 1:1 odnos klijenta i izvrnog konteksta na posluitelju

o Blokirajui i neblokirajui mod rada utnica


itanje podataka iz spojne veze

o Klijent alje sadraj u komunikacijski kanalo Na strani posluitelja naredba recv() ita sadraj dolaznog

meuspremnikao moe bit potrebno vie naredbi itanja za dohvat itavog sadrajao mogui uzroci

o kanjenja unutar mree / razliit putovi paketao fragmentacija paketao gubitak/retransmisija paketao ...tko zna?


Klijent bezspojna veza

Stvaranje utinice (UDP, IPv4/IPv6/lokalno)

Slanje datagrama prema nespojnoj utinici

Prihvaanje datagrama s nespojne utinice

Zatvaranje utinice


Posluitelj bezspojna veza

Stvaranje utinice (UDP, IPv4/IPv6/lokalno)

Prihvaanje datagrama s nespojne utinice

Slanje datagrama prema nespojnoj utinici

Zatvaranje utinice

Vezanje utinice na lokalnu IP adresu* i port(*raunalo moe imati vie mrenih suelja)


Interakcija klijenta i posluitelja


Procesni modeli na strani posluiteljao Nema trajnih veza s klijentskim procesima

o svaki prispjeli datagram je neovisan, moe bit iz razliitog procesa

o datagrami se mogu obraivat u zasebnim dretvama ili procesima ...

Otvoreno raunarstvo -

Stvaranje prikljunice$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);

Stvara klijensku TCP/IP prikljunicudomena: AF_INET IPv4 TCP/IP (postoje i AF_INET6,

AF_UNIX)tp: SOCK_STREAM pouzdana full-duplex komunikacija

(TCP)protokol koritene domene: SOL_TCPklijentske prikljunice ne mogu prihvaat veze

Vraa resurs (prikljunicu) ili FALSE


Ostvarivanje vezesocket_connect($socket, $host, $port);

Pokuava spajanje na posluiteljsku prikljunicu$socket klijentska prikljunica$host IPv4 adresa posluitelja$port vrata posluitelja

Vraa TRUE ili FALSE


itanje$data = socket_read($socket, $dataLen [, $type]);

ita raspoloive podatke iz prikljunice$socket prikljunica$dataLen maksimalan broj okteta za proitat$type tp podataka

PHP_BINARY_READ za itanje binarnih podatakaPHP_NORMAL_READ itanje staje na \n ili \r

Vraa proitane podatke ( za kraj podataka) ili FALSE


Pisanje$sent = socket_write($socket, $data [, $dataLen]);

Pie podatke u prikljunicu (alje na drugi kraj veze)$socket prikljunica$data slani podaci$dataLen duljina slanih podataka (opcionalan

parametar)

Vraa broj stvarno poslanih podataka ili FALSE


Zatvaranje vezesocket_close($socket);

Zatvara prikljunicu (i vezu ako postoji), oslobaa resurse

Nema povratne vrijednost


Vezanje prikljunicesocket_bind($socket, $addr[, $port]);

Vee prikljunicu stvorenu sa socket_create() za navedenu adresu ($addr) i vrata ($port)jedno raunalo moe imat vie mrenih suelja, IP adresabez eksplicitnog vezivanja za jednan par (host, port)

operacijski sustav bi te informacije stvorio nasumino

Vraa TRUE ili FALSEvrata mogu bit prethodno zauzetavrata 0-1023 rezervirana za potrebe sustava


Posluiteljski mod prikljunicesocket_listen($socket, $backlog);

Pretvara prikljunicu u posluiteljsku$socket prikljunicaprilkjunica mora bit stvorena i vezana na adresu$backlog duljina reda ekanja na vezuistovremeno moe bit aktvna samo jedna veza s klijentom ostali zahtjevi za vezom se spremaju u red ekanjaukoliko je red ekanja popunjen, daljnji zahtjevi se odbijaju

Vraa TRUE ili FALSE


Prihvaanje veze$cSocket = socket_accept($socket);

Prihvaa vezu na prikljunici $socket i preusmjerava je na prikljunicu $cSocketfunkcija blokira izvoenje do prispijea zahtjeva za vezuza komunikaciju s klijentom korist se novostvorena

prikljunicapostojea prikljunica moe prihvaat nove veze

Vraa novu prikljunicu ili FALSE


Klijent Weba (I)


Klijent Weba (II)do { $status = socket_write($socket, substr($req, $req_sent)); if( $status == FALSE ) reportError(); $req_sent += $status;} while ($req_sent != strlen($req));$data = "";while( ($rbuff = socket_read($socket, 1500)) != FALSE ) $data .= $rbuff;socket_close($socket);echo "len = " . strlen($data) . "\n";echo $data . "\n";function reportError() { echo "(" . socket_last_error() . ") " . socket_strerror(socket_last_error()). "\n";exit(1);?>


echo posluitelj (I)


echo posluitelj (II)while(TRUE) { $cSocket = socket_accept($socket); $peerName = ""; socket_getpeername($cSocket, $peerName); echo "Accepted connection from $peerName...\n"; $inData = socket_read($cSocket, 1500, PHP_NORMAL_READ); echo "=>" . $inData . "\n"; socket_write($cSocket, "echo: " . $inData . "\n"); socket_close($cSocket);}socket_close($socket); //nikad se ne izvri?>

Otvoreno raunarstvo - Raspodijeljeni raunalni sustavi

Pitanja?

Slide 1Slide 2Slide 3Slide 4Slide 5Slide 6Slide 7Slide 8Slide 9Slide 10Slide 11Slide 12Slide 13Slide 14Slide 15Slide 16Slide 17Slide 18Slide 19Slide 20Slide 21Slide 22Slide 23Slide 24Slide 25Slide 26Slide 27Slide 28Slide 29Slide 30Slide 31Slide 32Slide 33Slide 34Slide 35Slide 36Slide 37Slide 38Slide 39Slide 40

Documents

Or 2013 14 Predavanje 13 Mrezno Programiranje