Práctica 2 Programación de Aplicaciones Distribuidas: Sockets TCP. Laboratorio de Comunicación de Datos ITT Telemática 26 de Septiembre 2011

Transcripción

1 Práctica 2 Programación de Aplicaciones Distribuidas: Sockets TCP Laboratorio de Comunicación de Datos ITT Telemática 26 de Septiembre 2011

2 Introducción Aplicaciones Orientadas a Conexión TCP:Servicio orientado a conexión Garantiza orden de entrega mediante números de secuencia (SEQ) Garantiza entrega de datos mediante reconocimientos (ACK) Retransmisiones controladas (RTT) Control de flujo (ventanas TCP, slow-start) Las aplicaciones cliente/servidor TCP deberán tener en cuenta estas características Estados del protocolo TCP Establecimiento y terminación de la conexión TCP Tamaños de buffer y sus implicaciones. Aplicaciones TCP: SMTP, TELNET, SSH, FTP, HTTP,...

3 Introducción Aplicaciones Orientadas a Conexión Establecimiento de conexiones TCP (three-way handshake) Cliente Servidor socket () socket () bind () listen () Passive open Active open connect () accept () Devuelve el control de connect (llamada bloqueante) Devuelve el control de accept (llamada bloqueante)

4 Introducción Aplicaciones Orientadas a Conexión Terminación de la conexión TCP Cliente/servidor Cliente/servidor Active close (no hay más datos que enviar) close () Pasive close (EOF a la aplicación)

5 Introducción Aplicaciones Orientadas a Conexión Tamaños de buffer Buffer aplicación (cualquier tamaño) Aplicación write () (copia en buffer socket, bloqueo hasta que haya copiado todos) sendto () (copia en buffer socket, si no cabe, error) Aplicación TCP Buffer TCP (SO_SNDBUF) Buffer UDP (SO_SNDBUF) UDP MSS (MTU- 40, opción en SYN) Datagrama UDP IP IP MTU MTU Cola salida (nivel enlace) Cola salida (nivel enlace)

6 Sockets TCP Cola de escucha TCP: listen() Crea una cola de espera de peticiones de conexión TCP #include <sys/socket.h> int listen (int ds, int backlog) Parámetros ds: descriptor socket servidor (socket escucha) backlog: número máximo de conexiones (incompletas o establecidas) Valor recomendado: 5 Depende del tipo de servidor (concurrente, iterativo) y de la carga a que esté sometido (para servidores muy cargados de recomienda 16) Devuelve 0 si todo va bien, -1 si error Cambia el estado del socket (CLOSED LISTEN)

7 Sockets TCP Conectar a un servidor: connect() Establece una conexión TCP entre un cliente y un servidor #include <sys/socket.h> int connect (int ds,(struct sockaddr *)destino,int lgdest) Parámetros ds: descriptor socket cliente Bind automático. Si no se especifican la dirección y el puerto del cliente, el kernel toma por defecto la dirección local y un puerto local libre. destino: estructura sockaddr_in que contiene el puerto y la dirección IP del servidor lgdest = sizeof (destino) Devuelve 0 si todo va bien, -1 si error Cambia el estado del socket: CLOSED SYN_SENT

8 Sockets TCP Aceptar una conexión: accept() Espera a que se inicie una conexión y la completa #include <sys/socket.h> int accept (int ds,(struct sockaddr *) cliente,int *lgcli) Parámetros ds: descriptor socket servidor cliente: estructura sockaddr_in en la que el servidor obtiene el puerto y la dirección IP del cliente lgcli = sizeof (cliente), inicializada Devuelve el descriptor de un nuevo socket conectado al cliente, -1 si error Socket de escucha y sockets conectado Siempre un socket escuchando (LISTEN) Al aceptar una conexión, se crea un nuevo socket (ESTABLISHED)

9 Sockets TCP Escritura de datos: write() Escribe datos de la cola de envío asociada a un socket TCP #include <unistd.h> int write (int ds, char * buff,int longitud) Parámetros ds: descriptor socket buff: dirección del mensaje que se envía longitud: longitud del mensaje que se envía Devuelve el número de bytes escritos, -1 si error Análoga a la función de acceso a ficheros Función propia de sockets: send() #include <sys/socket.h> int send (int ds, char * buff,int longitud, int flags)

10 Sockets TCP Lectura de datos: read() Lee datos de la cola de recepción asociada a un socket TCP #include <unistd.h> int read (int ds,char * buff,int longitud) Parámetros ds: descriptor socket buff: dirección donde se guarda el mensaje recibido longitud: longitud memoria reservada para guardar el mensaje Devuelve el número de bytes leídos, -1 si error Análoga a las funciones de acceso a ficheros Función propia de sockets: recv() #include <sys/socket.h> int recv (int ds, char * buff,int longitud, int flags)

11 Práctica II Arquitectura básica del servidor TCP socket(): crea el canal bind(): asocia al canal una dirección IP y un puerto listen(): crea la cola accept(): acepta una petición y completa la conexión read(): lee datos del socket write(): envía datos al cliente a través del socket close(): cierra el socket Dos descriptores de socket: ds: socket de escucha (cola) nds: socket de conexión

12 Práctica II Arquitectura básica del cliente TCP Crea canal bidireccional de comunicación (socket) Conecta con el servidor (connect) Envía datos al servidor socket(): crea el canal connect(): solicita la conexión al servidor write(): envía datos al servidor a través del socket read(): lee datos del socket close(): cierra el socket

13 Referencias Bibliografía J. M. Arco Rodríguez et al. Programación de Aplicaciones en Redes de Comunicaciones bajo Entorno Unix W. Richard Stevens. TCP/IP Illustrated Volume 1: The Protocols. Ed. Addison-Wesley Páginas man de Linux