TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security)

Если клиент желает явно определить применяемый далее локальный порт, он должен вызвать bind перед выдачей запроса connect. Если порт доступен, он присваивается клиенту.

Если клиент запросил порт не через bind, ему присваивается один из неиспользованных портов. Номер порта вводится в TCB.

21.5.4 Другие запросы

Оставшиеся запросы используются клиентом и сервером аналогичным способом. Данные могут быть переданы и получены через обычные запросы записи и чтения. Соединение может быть закрыто по запросу close. Существуют также специальные запросы send и recv, поддерживающие отправку и получение как срочных, так и обычных данных:

send()	Запись буфера данных в socket. Как альтернативу можно применить write.
sendv	Пересылка в socket последовательности буферов. Как альтернативу можно применить writev.
recu	Получение буфера данных из socket либо из read.
recvmsg	Получение последовательности буферов из socket либо из readv.

Иногда программе нужна информация, хранящаяся в TCB:

getsockopt

Чтение выбранной информации из TCB. Иногда система обеспечивает необязательные системные запросы ввода/вывода, которые позволяют читать различные части TCB.

Проверка входных параметров запросов на открытие, отправку или получение показывает, что этих параметров очень мало. Причина в том, что обычно для большинства параметров TCB используются значения по умолчанию, содержащие важную информацию об окружении, например о размере приемного буфера, разрешении регистрации событий либо об использовании блокированной или неблокированной обработки в запросах, подобных recv. Некоторые значения по умолчанию можно изменить с помощью функций:

setsockopt	Устанавливает значения нескольких параметров TCB, например размеры приемного и выходного буферов, пересылку срочных данных в общем порядке оправки информации либо блокировку закрытия соединения до благополучной отправки всех данных.
iocntl	Устанавливает ввод/вывод в socket в режим блокирования
или fcntl	или снимает блокирование.

На рис. 21.2 демонстрируется последовательность вызовов в типичном сеансе TCP. Вызовы socket, bind и listen обрабатываются очень быстро, и на них немедленно возвращается ответ.

Рис. 21.2. Последовательность программных вызовов в socket TCP

Вызовы accept, send и recv предполагаются в режиме блокирования (что является их обычным значением по умолчанию). Вызов send блокируется и при переполнении выходного буфера TCP. Вызовы write и read можно использовать вместо send и recv.

21.6 Серверная программа TCP

Рассмотрим подробно пример серверной программы. Сервер предназначен для непрерывной работы. Он будет выполнять следующие действия:

1. Запрашивать у socket создание главного TCB и возвращать значение дескриптора socket, который будет идентифицировать этот TCB в последующих вызовах.

2. Вводить локальный адрес сервера socket в структуру данных программы.

3. Запрашивать связывание, при котором в TCB копируется локальный адрес socket.

4. Создавать очередь, которая сможет хранить сведения о пяти клиентах. Оставшиеся шаги повторяются многократно:

5. Ожидать запросов от клиентов. Когда появляется клиент, создавать для него новый TCB на основе копии главного TCB и записи в него адреса socket клиента и других параметров.

6. Создавать дочерний процесс для обслуживания клиента. Дочерний процесс будет наследовать новый TCB и обрабатывать все дальнейшие операции по связи с клиентом

(ожидать сообщений от клиента, записывать их и завершать работу).

Каждый шаг в программе объясняется в следующем разделе.

/* tcpserv.c
 * Для запуска программ ввести "tcpserv". */

/* Сначала включить набор стандартных заголовочных файлов. */
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>
#include <errno.h>

main {
 int sockMain, sockClient, length, child;
 struct sockaddr_in servAddr;

 /* 1. Создать главный блок управления пересылкой. */
 if ((sockMain = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
 perror("Сервер не может открыть главный socket.");
 exit(1);
 }

 /* 2. Создать структуру данных для хранения локальных IP-адресов
 * и портов, которые будут использованы. Предполагается прием
 * клиентских соединений от любых локальных IP-адресов
 * (INADDR_ANY). Поскольку данный сервер не применяет
 * общеизвестный порт, установить port = 0. Это позволит
 * связать вызов с присвоением порта серверу и записать
 * порт в TCB. */
 bzero((char *)&servAddr, sizeof(servAddr));
 servAddr.sin_family = AF_INET;
 servAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
 servAddr.sin_port = 0;

 /* 3. Связать запрос, выбор номера порта и
 * запись его в TCB. */
 if (bind(sockMain, &servAddr, sizeof(servAddr))) {
 perror("Связывание сервера неудачно.");
 exit(1);
 }

 /* Чтобы увидеть номер порта, следует использовать