Читать онлайн «UNIX: разработка сетевых приложений». Страница 90

Возвращает: непустой указатель в случае успешного выполнения, NULL в случае ошибки

Значение аргумента port должно быть записано в сетевом порядке байтов. Типичные примеры вызова этой функции приведены ниже:

struct servent *sptr;

sptr = getservbyport(htons(53), "udp"); /* DNS с использованием UDP */

sptr = getservbyport(htons(21), "tcp"); /* FTP с использованием TCP */

sptr = getservbyport(htons(21), NULL);  /* FTP с использованием TCP */

sptr = getservbyport(htons(21), "udp"); /* этот вызов приведет к ошибке */

Последний вызов оказывается неудачным, поскольку нет службы, использующей порт 21 с протоколом UDP.

Помните, что некоторые номера портов используются с TCP для одной службы, а с UDP — для совершенно другой, например:

freebsd % grep 514 /etc/services

shell  514/tcp cmd #like exec, but automatic

syslog 514/udp

Здесь показано, что порт 514 используется командой rsh с TCP и демоном syslog с UDP. Это характерно для портов 512-514.

Теперь мы можем изменить код нашего TCP-клиента времени и даты, показанный в листинге 1.1, так, чтобы использовать функции gethostbyname и getservbyname и принимать два аргумента командной строки: имя узла и имя службы. Наша программа показана в листинге 11.2. Эта программа также демонстрирует желательное поведение при установлении соединения со всеми IP-адресами сервера на узле, имеющем несколько сетевых интерфейсов: попытки продолжаются до тех пор, пока соединение не будет успешно установлено или пока не будут перебраны все адреса.

Листинг 11.2. Наш клиент времени и даты, использующий функции gethostbyname и getservbyname

//names/daytimetcpcli1.c

 1 #include "unp.h"

 2 int

 3 main(int argc, char **argv)

 4 {

 5  int sockfd, n;

 6  char recvline[MAXLINE + 1];

 7  struct sockaddr_in servaddr;

 8  struct in_addr **pptr;

 9  struct in_addr *inetaddrp[2];

10  struct in_addr inetaddr;

11  struct hostent *hp;

12  struct servent *sp;

13  if (argc != 3)

14   err_quit("usage: daytimetcpcli1 <hostname> <service>");

15  if ((hp = gethostbyname(argv[1])) == NULL) {

16   if (inet_aton(argv[1], &inetaddr) == 0) {

17    err_quit("hostname error for %s: %s", argv[1],

18    hstrerror(h_errno));

19   } else {

20    inetaddrp[0] = &inetaddr;

21    inetaddrp[1] = NULL;

22    pptr = inetaddrp;

23   }

24  } else {

25   pptr = (struct in_addr**)hp->h_addr_list;

26  }

27  if ((sp = getservbyname(argv[2], "tcp")) == NULL)

28   err_quit("getservbyname error for %s", argv[2]);

29  for (; *pptr != NULL; pptr++) {

30   sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

31   bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));

32   servaddr.sin_family = AF_INET;

33   servaddr.sin_port = sp->s_port;

34   memcpy(&servaddr.sin_addr, *pptr, sizeof(struct in_addr));

35   printf("trying %s\n", Sock_ntop((SA*)&servaddr, sizeof(servaddr)));

36   if (connect(sockfd, (SA*)&servaddr, sizeof(servaddr)) == 0)

37    break; /* успешное завершение */

38   err_ret("connect error");

39   close(sockfd);

40  }

41  if (*pptr == NULL)

42   err_quit("unable to connect");

43  while ((n = Read(sockfd, recvline, MAXLINE)) > 0) {

44   recvline[n] = 0; /* null terminate */

45   Fputs(recvline, stdout);

46  }

47  exit(0);

48 }

13-28 Первый аргумент командной строки — это имя узла, передаваемое в качестве аргумента функции gethostbyname, а второй — имя службы, передаваемое в качестве аргумента функции getservbyname. Наш код подразумевает использование протокола TCP, что мы указываем во втором аргументе функции getservbyname. Если функции gethostbyname не удается найти нужное имя, мы вызываем функцию inet_aton (см. раздел 3.6), чтобы проверить, не является ли аргумент командной строки IP-адресом в формате ASCII. В этом случае формируется список из одного элемента — этого IP-адреса.

29-35 Теперь мы пишем вызовы функций socket и connect в цикле, который выполняется для каждого адреса сервера, пока попытка вызова функции connect не окажется успешной или пока не закончится список серверов. После вызова функции socket мы заполняем структуру адреса сокета Интернета IP-адресом и номером порта сервера. Хотя в целях увеличения производительности мы могли бы вынести из цикла вызов функции bzero и последующие два присваивания, наш код легче читать в таком виде, как он представлен сейчас. Установление соединения с сервером редко является основным источником проблем с производительностью сетевого клиента.

36-39 Вызывается функция connect, и если вызов оказывается успешным, функция break завершает цикл. Если установить соединение не удается, мы выводим сообщение об ошибке и закрываем сокет. Вспомните, что дескриптор, для которого вызов функции connect оказался неудачным, не может больше использоваться и должен быть закрыт.

41-42 Если цикл завершается, потому что ни один вызов функции connect не закончился успехом, программа завершает работу.

43-47 Мы считываем ответ сервера и завершаем программу, когда сервер закрывает соединение.

Если мы запустим эту программу, указав один из наших узлов, на котором работает сервер времени и даты, мы получим ожидаемый результат:

freebsd % daytimetcpcli1 aix daytime

trying 192.168.42.2:13

Sun Jul 27 22:44:19 2003

Но еще интереснее запустить программу, обратившись к маршрутизатору с несколькими сетевыми интерфейсами, на котором не работает сервер времени и даты:

solaris % daytimetcpcli1 gateway.tuc.noao.edu daytime

trying 140.252.108.1:13

connect error: Operation timed out

trying 140.252.1.4:13

connect error: Operation timed out

trying 140.252.104.1:13

connect error: Connection refused

unable to connect

Функции gethostbyname и gethostbyaddr поддерживают только IPv4. Интерфейс IPv6 разрабатывался в несколько этапов (история разработки описана в разделе 11.20), и в конечном итоге получилась функция getaddrinfo. Последняя осуществляет трансляцию имен в адреса и служб в порты, причем возвращает она список структур sockaddr, а не список адресов. Такие структуры могут непосредственно использоваться функциями сокетов. Благодаря этому функция getaddrinfo скрывает все различия между протоколами в библиотеке функций. Приложение работает только со структурами адресов сокетов, которые заполняются getaddrinfo. Эта функция определяется стандартом POSIX.

Определение этой функции в POSIX происходит от более раннего предложения Кейта Склоуэра (Keith Sklower) для функции, называемой getconninfo. Эта функция стала результатом обсуждений с Эриком Олменом (Eric Allman), Вилльямом Дастом (William Durst), Майклом Карелсом (Michael Karels) и Стивеном Вайсом (Steven Wise), а также более ранней реализации, написанной Эриком Олменом. Замечание о том, что указания имени узла и имени службы достаточно для соединения с этой службой независимо от деталей протокола, было сделано Маршалом Роузом (Marshall Rose) в проекте X/Open.

#include <netdb.h>

int getaddrinfo(const char *hostname, const char *service,

 const struct addrinfo *hints, struct addrinfo **result);

Возвращает: 0 в случае успешного выполнения, ненулевое значение в случае ошибки

(см. табл. 11.2).

Через указатель result функция возвращает указатель на связный список структур addrinfo, который задается в заголовочном файле <netdb.h>:

struct addrinfo {

 int    ai_flags;          /* AI_PASSIVE, AI_CANONNAME */

 int    ai_family;         /* AF_xxx */

 int    ai_socktype;       /* SOCK_xxx */

 int    ai_protocol;       /* 0 или IPPROTO_xxx для IPv4 и IPv6 */

 size_t ai_addrlen;        /* длина ai_addr */

 char*  ai_canonname;      /* указатель на каноническое имя узла */

 struct sockaddr *ai_addr; /* указатель на структуру адреса сокета */

 struct addrinfo *ai_next; /* указатель на следующую структуру в связном

                              списке */

};

Переменная hostname — это либо имя узла, либо строка адреса (точечно-десятичная запись для IPv4 или шестнадцатеричная строка для IPv6). Переменная service — это либо имя службы, либо строка, содержащая десятичный номер порта. (См. также упражнение 11.4.)

Аргумент hints — это либо пустой указатель, либо указатель на структуру addrinfo, заполненную рекомендациями вызывающего процесса о типах информации, которую он хочет получить. Например, если заданная служба предоставляется и для TCP, и для UDP (служба domain, которая ссылается на сервер DNS), вызывающий процесс может присвоить элементу ai_socktype структуры hints значение SOCK_DGRAM. Тогда возвращение информации будет иметь место только для дейтаграммных сокетов.