UNIX: разработка сетевых приложений

И функция

, и функция могут использоваться с TCP, хотя обычно в этом нет необходимости.

8.3. Эхо-сервер UDP: функция main

Теперь мы переделаем нашу простую модель клиент-сервер из главы 5, используя UDP. Диаграмма вызовов функций в программах наших клиента и сервера UDP показана на рис. 8.1. На рис. 8.2 представлены используемые функции. В листинге 8.1 [1] показана функция сервера

.

Рис. 8.2. Простая модель клиент-сервер, использующая UDP

Листинг 8.1. Эхо-сервер UDP

 Мы создаем сокет UDP, задавая в качестве второго аргумента функции значение (сокет дейтаграмм в протоколе IPv4). Как и в примере сервера TCP, адрес IPv4 для функции bind задается как , а заранее известный номер порта сервера — это константа из заголовка .

 Затем вызывается функция для обработки клиентского запроса сервером.

8.4. Эхо-сервер UDP: функция dg_echo

В листинге 8.2 показана функция

.

Листинг 8.2. Функция dg_echo: отражение строк на сокете дейтаграмм

 Эта функция является простым циклом, в котором очередная дейтаграмма, приходящая на порт сервера, читается функцией и с помощью функции отправляется обратно.

Несмотря на простоту этой функции, нужно учесть ряд важных деталей. Во- первых, эта функция никогда не завершается. Поскольку UDP — это протокол, не ориентированный на установление соединения, в нем не существует никаких аналогов признака конца файла, используемого в TCP.

Во-вторых, эта функция позволяет создать последовательный сервер, а не параллельный, который мы получали в случае TCP. Поскольку нет вызова функции

, один процесс сервера выполняет обработку всех клиентов. В общем случае большинство серверов TCP являются параллельными, а большинство серверов UDP — последовательными.

Для сокета на уровне UDP происходит неявная буферизация дейтаграмм в виде очереди. Действительно, у каждого сокета UDP имеется буфер приема, и каждая дейтаграмма, приходящая на этот сокет, помещается в его буфер приема. Когда процесс вызывает функцию

, очередная дейтаграмма из буфера возвращается процессу в порядке FIFO (First In, First Out — первым пришел, первым обслужен). Таким образом, если множество дейтаграмм приходит на сокет до того, как процесс может прочитать данные, уже установленные в очередь для сокета, то приходящие дейтаграммы просто добавляются в буфер приема сокета. Но этот буфер имеет ограниченный размер. Мы обсуждали этот размер и способы его увеличения с помощью параметра сокета в разделе 7.5.

На рис. 8.3 показано обобщение нашей модели TCP клиент-сервер из главы 5, когда два клиента устанавливают соединения с сервером.

Рис. 8.3. Обобщение модели TCP клиент-сервер с двумя клиентами

Здесь имеется два присоединенных сокета, и каждый из присоединенных сокетов на узле сервера имеет свой собственный буфер приема. На рис. 8.4 показан случай, когда два клиента отправляют дейтаграммы серверу UDP.

Рис. 8.4. Обобщение модели UDP клиент-сервер с двумя клиентами

Существует только один процесс сервера, и у него имеется один сокет, на который сервер получает все приходящие дейтаграммы и с которого отправляет все ответы. У этого сокета имеется буфер приема, в который помещаются все приходящие дейтаграммы.

Функция

в листинге 8.1 является зависящей от протокола (она создает сокет семейства , а затем выделяет и инициализирует структуру адреса сокета IPv4), но функция от протокола не зависит. Причина, по которой функция не зависит от протокола, заключается в том, что вызывающий процесс (в нашем случае функция ) должен разместить в памяти структуру адреса сокета корректного размера, и указатель на эту структуру вместе с ее размером передаются в качестве аргументов функции . Функция никогда не углубляется в эту структуру: она просто передает указатель на нее функциям и . Функция заполняет эту структуру, вписывая в нее IP-адрес и номер порта клиента, и поскольку тот же указатель () затем передается функции в качестве адреса получателя, таким образом дейтаграмма отражается обратно клиенту, отправившему дейтаграмму.