Методы, которые реализуют API-интерфейс сокетов

Метод socket создает объект типа сокет и возвращает его:

socket.socket(af, type, [protocol]) -> sock_obj

Параметр af указывает, какое семейство протоколов будет использоваться с сокетом. Чаще всего используется значение AF_INET – домен Internet. Параметр type, указывает тип связи, который будет использоваться в сокете. Наиболее распространенными типами являются потоковая передача с установлением логического соединения (которая задается значением SOCK_STREAM) и блочная передача без установления логического соединения (которая задается значением SOCK_DGRAM). Дальнейшая работа с сокет-объектом проводится вызовом его методов.

Метод close сообщает операционной системе, что программа завершила использование сокета. Вызов имеет форму:

close()

Сразу после создания сокет не имеет ни локального, ни удаленного адреса. В сервере для задания номера порта протокола, через который сервер будет принимать запросы на установление соединения, используется метод bind. Вызов метода bind имеет вид:

bind(address)

Вызов этой процедуры представляет собой запрос назначить сокету конкретный номер порта протокола. Параметр address здесь и далее в главе соответствует адресной информации, принятой в данной адресной семье. Для сокетов, работающих на основе IP, адрес – пара (host, port), где host указывает IP-адрес хоста, а port – порт.

После задания номера порта протокола сервер должен передать операционной системе команду перевести сокет в пассивный режим, чтобы он мог применяться для получения запросов на установление соединения от клиентов. Для этого сервер вызывает метод listen, который принимает один параметр:

listen( queuesize)

Параметр queuesize указывает длину очереди запросов сокета.

Сервер, в котором используется транспортный протокол с установлением логического соединения, должен выполнить метод accept для приема следующего запроса на установление соединения. Если в очереди находится хотя бы один запрос, метод accept немедленно выполняет возврат; если же в очередь не поступило ни одного запроса, то система блокирует сервер до тех пор, пока один из клиентов не сформирует запрос на установление соединения. Метод accept имеет следующую форму:

accept() -> newsock, address

Процедура accept создает новый сокет-объект для соединения и возвращает его, а так же адресную информацию о клиенте address вызывающей процедуре. Сервер использует новый сокет для обмена данными с клиентом и закрывает сокет после завершения работы. Первоначальный сокет сервера остается неизменным: после завершения обмена данными с клиентом, сервер использует первоначальный сокет для приема следующего запроса на установление соединения от клиента.

В клиентских программах для установления соединения с конкретным сервером применяется метод connect. Вызов этого метода имеет форму:

connect(address)

Параметр address указывает адрес сервера.

И клиенты, и серверы должны передавать информацию. Обычно клиент посылает запрос, а сервер возвращает ответ. Если сокет подключен, для передачи данных может применяться метод send. Метод send имеет два параметра, причем один из них необязательный:

send(data[, flags]) -> bytes

Параметр flags состоит из специальных констант, с помощью которых можно запрашивать специальные опции. Метод возвращает количество переданных байтов.

Метод sendto позволяет клиенту или серверу передавать сообщение с использованием неподключенного сокета; он требуют указывать адрес назначения. Он имеет следующую форму:

sendto(data[, flags], address) -> bytes

Эта процедура отличается от процедуры send только последним параметром, который задает адрес назначения.

И клиент, и сервер должны получать данные, переданные другим участником соединения. В API-интерфейсе сокетов предусмотрено несколько методов, которые могут использоваться для этой цели. Например, в приложении может быть выполнен метод recv для получения данных из подключенного сокета. Этот метод имеет следующую форму:

recv(buffsize[, flags]) -> data

Параметр buffsize определяет максимальный объем порции данных, получаемых за один вызов метода. Необязательный параметр flags аналогичен этому же параметру методов send и sendto. Метод возвращает данные, полученные из сокета.

Если сокет не подключен, его можно использовать для получения сообщений от произвольного набора клиентов. В таких случаях система возвращает адрес отправителя наряду с каждым входящим сообщением:

recvfrom(buffsize[, flags]) -> data, address

Параметры соответствуют параметрам процедуры recv. Кроме данных, полученных из сокета, метод recvfrom регистрирует адрес отправителя точно в такой же форме, в какой его принимает метод sendto.

Схема взаимодействия сервера с клиентом через интерфейс сокетов приведена на рисунке 2.2.

Задание к лабораторной работе

Написать простейшее приложение клиент-сервер с одним сервером и одним клиентом используя API-интерфейс высокого уровня. Пример интерфейса приведен в приложении.

Сервер начинает свою работу с ожидания запроса от клиента на соединение. Клиент устанавливает связь с сервером и посылает набор данных, введенный пользователем, на сервер. Сервер получает от клиента набор данных, выполняет указанные в варианте действия и возвращает клиенту результат. После этого сервер снова переходит в состояние ожидания запроса на соединение. Клиент, получив ответ с сервера, распечатывает его на экране и прекращает свою работу.

Варианты заданий

1. Клиент пересылает серверу данные(строки текста). Сервер возвращает клиенту полученные данные, включив в конец каждого предложения количество символов в нем.

2. Клиент пересылает серверу данные(строки текста). Сервер изменяет порядок следования букв в полученном тексте на обратный и отправляет текст в таком виде клиенту.

3. Клиент пересылает серверу данные(строки текста). Сервер в полученном тексте в конец каждого предложения вставляет свой IP-адрес и номер порта и возвращает в таком виде данные клиенту.

4. Клиент пересылает серверу данные(строки текста). Сервер создает файл с уникальным именем, записывает в него полученные от клиента данные и в качестве результата обработки данных отправляет клиенту имя созданного файла. После получения ответа с сервера клиент распечатывает на экран содержимое указанного сервером файла.

5. Клиент пересылает серверу данные(строку и имя директории). Сервер находит все файлы в заданной директории, содержащие указанную строку и высылает их имена клиенту.

6. Клиент пересылает серверу имя некоторого файла. Сервер находит файл с указанным именем и пересылает его содержимое клиенту, либо сообщает клиенту, что файл с данным именем не найден.

7. Клиент пересылает серверу данные (имя директории). Сервер возвращает список файлов и поддиректорий данной директории(рекурсивно).

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой модель клиент-сервер?

2. Приведите общие особенности клиентских программ.

3. Приведите общие особенности серверных программ.

4. Приведите общую схему клиент-серверного взаимодействия.

5. В чем отличие взаимодействия клиента с сервером при использовании различных протоколов транспортного уровня, таких как TCP и UDP? В чем преимущества и недостатки каждого из протоколов?

6. Что такое сокет? Какие виды сокетов вам известны?

7. Опишите основные методы работы с сокетами.

8. Приведите схему взаимодействия клиента с сервером при использовании механизма сокетов.

Лабораторная работа №3

Создание приложения интерактивной переписки.

Цель работы

Изучить основные принципы разработки многопользовательских приложений, построенных на основе технологии клиент-сервер с использованием протокола TCP/IP.

Методические указания

В лабораторной работе №2 было реализовано простейшее взаимодействие, в котором участвовали один клиент и один сервер. В данной лабораторной работе предлагается модифицировать программы таким образом, чтобы сервер мог осуществлять взаимодействие с несколькими клиентами сразу.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒