TCP/UDPを実現するシンプルなEchoサーバ

シリーズブログリファレンス:http://blog.csdn.net/zy416548283/article/category/1108400コードは番号対応でGithubに置かれます.https://github.com/zy416548283/networkProgramming
タイトル
ネットワーク上のEchoサーバは,それぞれ接続向けと無接続の方式で実現される.Echoサーバは、クライアントがサーバに文字列を送信し、サーバが受信した後、クライアントに同じ文字列を返す.
タイトル解読

TCPとUDPの基本的なSocket APIを熟知している.

サーバとクライアントのプログラムフローを熟知している.

TCPとUDPプログラミングの違いを熟知している.

プロセスで発生する可能性のあるいくつかの異常状況は、どのように処理し、プログラムの丈夫性を保証するか.

同時サーバと反復サーバの違い.

インプリメンテーション
宣言:プログラムはUNP第5章と第8章から取られ、UNPのソースコードの取得とコンパイルについては本シリーズの文章を参照することができる.
TCP(接続向け):
サーバ側:

//tcpserver
#include "unp.h"

int
main(int argc, char **argv)
{
    int  listenfd, connfd;
    pid_t    childpid;
    socklen_t    clilen;
    struct sockaddr_in  cliaddr, servaddr;

    listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family      = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    servaddr.sin_port        = htons(SERV_PORT);

    Bind(listenfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr));

    Listen(listenfd, LISTENQ);

    for ( ; ; ) {
    clilen = sizeof(cliaddr);
    connfd = Accept(listenfd, (SA *) &cliaddr, &clilen);

    if ( (childpid = Fork()) == 0) {    /* child process */
    Close(listenfd);    /* close listening socket */
    str_echo(connfd);   /* process the request */
    exit(0);
    }
    Close(connfd);   /* parent closes connected socket */
    }
}

サーバ側のプロセス:ソケットの作成–いくつかのパラメータの初期化–ポートのバインド–リスニング–接続の受け入れ–新しい接続を処理するためのサブプロセスの作成–接続を閉じることがわかります.ここで、文字列を処理する関数は次のとおりです.

void
str_echo(int sockfd)
{
    ssize_t  n;
    char     buf[MAXLINE];

    again:
    while ( (n = read(sockfd, buf, MAXLINE)) > 0)
    Writen(sockfd, buf, n);

    if (n < 0 && errno == EINTR)
    goto again;
    else if (n < 0)
    err_sys("str_echo: read error");
}

client

#include "unp.h"

int
main(int argc, char **argv)
{
    int  sockfd;
    struct sockaddr_in  servaddr;

    if (argc != 2)
    err_quit("usage: tcpcli <IPaddress>");

    sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
    Inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr);

    Connect(sockfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr));

    str_cli(stdin, sockfd);  /* do it all */

    exit(0);
}

Client側の実行プロセス:ソケットの作成–パラメータの初期化–サーバへの接続–文字列の送信と受信–プログラムの終了(ソケットのクローズ)が表示されます.ここでstr_cliは次のとおりです.

#include "unp.h"

void
str_cli(FILE *fp, int sockfd)
{
    char    sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE];

    while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL) {

    Writen(sockfd, sendline, strlen(sendline));

    if (Readline(sockfd, recvline, MAXLINE) == 0)
    err_quit("str_cli: server terminated prematurely");

    Fputs(recvline, stdout);
    }
}

プログラムのコンパイル/実行
サーバ側:

gcc tcpserv01.c -o server01 -lunp
./server01

Client:

gcc tcpcli01.c -o client01 -lunp
./client01 127.0.0.1

注意事項

netstatコマンドを使用してソケットの状態を表示し、通常のTCPの状態変換を理解することができる.

硬直プロセス、waitとwaitpidの使用を処理する.

サーバプロセスが終了し、クライアントが入力状態にあり、サーバから終了メッセージをどのように受信するか、selectのソリューションを考慮する.

サーバホストがクラッシュしました.

サーバホストがクラッシュした後に再起動します.

UDP
Server

#include "unp.h"

int
main(int argc, char **argv)
{
    int  sockfd;
    struct sockaddr_in  servaddr, cliaddr;

    sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family      = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    servaddr.sin_port        = htons(SERV_PORT);

    Bind(sockfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr));

    dg_echo(sockfd, (SA *) &cliaddr, sizeof(cliaddr));
}

UDPサーバ側のプロセスは、ソケットの作成–初期化パラメータ–バインドポート–反復処理要求–終了(ソケットを閉じる)です.dg_echoは次のとおりです.

#include    "unp.h"

void
dg_echo(int sockfd, SA *pcliaddr, socklen_t clilen)
{
    int  n;
    socklen_t   len;
    char     mesg[MAXLINE];

    for ( ; ; ) {
    len = clilen;
    n = Recvfrom(sockfd, mesg, MAXLINE, 0, pcliaddr, &len);

    Sendto(sockfd, mesg, n, 0, pcliaddr, len);
    }
}

ここではTCPの同時処理とは異なり,反復処理要求を採用している.TCPは長い接続を維持する可能性があり、1つの要求を出さずに閉じるため、サーバを占有する必要があるため、同時使用を採用します.ここでのUDPはショートメッセージを処理し,バッファからFIFOでメッセージを処理し,反復的に処理する.具体的にはブログを参照してください.http://blog.csdn.net/lianghe_work/article/details/46500893
client

#include "unp.h"

int
main(int argc, char **argv)
{
        int  sockfd;

        struct sockaddr_in  servaddr;



        if (argc != 2)

         err_quit("usage: udpcli <IPaddress>");



        bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));

        servaddr.sin_family = AF_INET;

        servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

        Inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr);



        sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);



        dg_cli(stdin, sockfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr));



        exit(0);
}

udp client側のプロセスは、ソケットの作成–パラメータの初期化–受信データの送信–プログラムの終了(ソケットのクローズ)であり、dg_cli関数は次のとおりです.

#include "unp.h"

void
dg_cli(FILE *fp, int sockfd, const SA *pservaddr, socklen_t servlen)
{
    int n;
    char    sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE + 1];

    while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL) {

    Sendto(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0, pservaddr, servlen);

    n = Recvfrom(sockfd, recvline, MAXLINE, 0, NULL, NULL);

    recvline[n] = 0;    /* null terminate */
    Fputs(recvline, stdout);
    }
}

コンパイルと実行
上記TCPのコンパイル運転方式と一致
注意事項

clientはサーバより先に実行され、お客様がrecvfromにブロックされます.ここでconnectを使用するとsendtoのエラーを検出したり、recvfromにタイムアウト待ち時間を設定したりすることができます.

UDPは流量制御に欠けており、Client側がデータを狂って送信すると受信側が水没する.

は、UDPの信頼性をどのように高めるかを考慮することができる.

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