Linux: Полное руководство
вернуться

Аллен Питер В.
Шрифт:

27.3. Программирование сокетов

27.3.1. Что такое сокет?

Сокет — это двунаправленный канал между двумя компьютерами в сети, который обеспечивает конечную точку соединения. «Двунаправленный» означает, что данный могут передаваться в двух направлениях — от клиента к серверу и наоборот. Понятие сокета — абстрактное, это как бы программный соединитель, через который обмениваются данными программа-сервер и программа-клиент.

Сокет-интерфейс используется для получения доступа к транспортному уровню протокола TCP/IP и представляет собой набор системных вызовов операционной системы и библиотечных функций на языке С. Все эти функции можно условно разделить на три группы:

♦ управляющие функции;

♦ функции установления связи;

♦ функции сетевого ввода/вывода.

Общий алгоритм работы сетевой программы, использующей сокеты:

1. Подготовить (создать) сокет — функция socket.

2. Связать сокет — функция bind.

3. Установить связь с удаленным компьютером (клиенту — установить связь, а серверу — ожидать установления связи).

4. Произвести обмен данными — функции recv и send.

5. Завершить сеанс связи — close и shutdown.

Библиотечные функции для работы с сокетами находятся в заголовочном файле sys/socket.h, поэтому для любой сетевой программы обязательна следующая директива:

#include <sys/socket.h>

27.3.2. Создание и связывание сокета

Основная задача управляющих функций — организовать взаимодействие двух компьютеров, точнее процессов, а также завершить сеанс связи этих процессов. К управляющим функциям относятся функции:

♦ socket — создание сокета;

♦ bind — связывание сокета;

♦ close и shutdown — завершение сеанса связи.

Начнем по порядку, а именно, с функции socket. Ее прототип следующий:

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

extern int socket(int __domain, int __type,

 int __protocol) __THROW;

Первый аргумент определяет набор протоколов. Особо вдаваться в подробности не будем — просто всегда в качестве параметра domain передавайте значение AF_INET, что означает использование стека протоколов TCP/IP.

Аргумент type позволяет установить режим работы: с установлением соединения и без такового — значения SOCK_STREAM и SOCK_DGRAM соответственно. Для непосредственного доступа к протоколам IPv4 используется параметр SOCK_RAW. Для его использования нужно подключить заголовочный файл:

#include <netinet/in.h>

Третий параметр лучше всего установить равным 0. В этом случае будет выбран протокол по умолчанию в зависимости от режима работы:

TCP, если мы выбрали режим SOCK_STREAM;

UDP, если мы выбрали SOCK_DGRAM.

Если вы установили значение SOCK_RAW, вы можете указывать в качестве последнего параметра непосредственно значения из файла

/etc/protocols
. Фрагмент этого файла приведен ниже.

Листинг 27.2. Фрагмент файла /etc/protocols

ip 0 IP # Протокол Интернета

icmp 1 ICMP # Протокол ICMP

igmp 2 IGMP # Протокол IGMP

# (Internet Group Management Protocol)

ggp 3 GGP # Протокол GGP (gateway-gateway )

tcp 6 TCP # Протокол TCP

udp 17 UDP # Протокол UDP

Если сокет создан успешно, функция возвращает дескриптор сокета — целое положительное число. В случае ошибки функция возвращает значение -1 (отрицательное число). Вот небольшой пример:

int sock;

sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

if (sock==-1) {

 printf("Ошибка при создании сокета\n");

 exit(1);

}

Чтобы связать созданный нами сокет с локальным портом, например, 1234, нужно использовать системный вызов bind:

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>