Книга: UNIX: разработка сетевых приложений

Глава 5

Глава 5

5.1. Длительность состояния TIME_WAIT должна находиться в интервале между 1 и 4 минутами, что дает величину MSL от 30 с до 2 мин.

5.2. Наши клиент-серверные программы не работают с двоичными файлами. Допустим, что первые 3 байта в файле являются двоичной единицей (1), двоичным нулем (0) и символом новой строки. При вызове функции fgets в листинге 5.4 либо считывается MAXLINE - 1 символов, либо считываются символы до символа новой строки или до конца файла. В данном примере функция считает три символа, а затем прервет строку нулевым байтом. Но вызов функции strlen в листинге 5.4 возвращает значение 1, так как она остановится на первом нулевом байте. Один байт посылается серверу, но сервер блокируется в своем вызове функции readline, ожидая символа новой строки. Клиент блокируется, ожидая ответа от сервера. Такое состояние называется зависанием, или взаимной блокировкой: оба процесса блокированы и при этом каждый ждет от другого некоторого действия, которое никогда не произойдет. Проблема заключается в том, что функция fgets обозначает нулевым байтом конец возвращаемых ею данных, поэтому данные, которые она считывает, не должны содержать нулевой байт.

5.3. Программа Telnet преобразует входные строки в NVT ASCII (см. раздел 26.4 книги [111]), что означает прерывание каждой строки 2-символьной последовательностью CR (carriage return — возврат каретки) и LF (linefeed — новая строка). Наш клиент добавляет только разделитель строк (newline), который в действительности является символом новой строки (linefeed, LF). Тем не менее можно использовать клиент Telnet для связи с нашим сервером, поскольку наш сервер отражает каждый символ, включая CR, предшествующий каждому разделителю строк.

5.4. Нет, последние два сегмента из последовательности завершения соединения не посылаются. Когда клиент посылает серверу данные после уничтожения дочернего процесса сервера (ввод строки another line, см. раздел 5.12), сервер TCP отвечает сегментом RST. Сегмент RST прекращает соединение, а также предотвращает переход в состояние TIME_WAIT на стороне сервера (конец соединения, осуществивший активное закрытие).

5.5. Ничего не меняется, потому что процесс, запущенный на узле сервера, создает прослушиваемый сокет и ждет прибытия запросов на соединение. На третьем шаге мы посылаем сегмент данных, предназначенный для установленного соединения TCP (состояние ESTABLISHED). Наш сервер с прослушиваемым сокетом не увидит этот сегмент данных, и TCP сервера по-прежнему будет посылать клиенту сегмент RST.

5.6. В листинге Д.1[1] приведена программа. Запуск этой программы в Soalris генерирует следующий вывод:

solaris % tsigpipe 192.168.1.10
SIGPIPE received
write error: Broken pipe

Начальный вызов функции sleep и переход в режим ожидания на 2 с нужен, чтобы сервер времени и даты отправил ответ и закрыл свой конец соединения. Первая функция write отправляет сегмент данных серверу, который отвечает сегментом RST (поскольку сервер времени и даты полностью закрыл свой сокет). Обратите внимание, что наш TCP позволяет писать в сокет, получивший сегмент FIN. Второй вызов функции sleep позволяет получить от сервера сегмент RST, а во втором вызове функции write генерируется сигнал SIGPIPE. Поскольку наш обработчик сигналов возвращает управление, функция write возвращает ошибку EPIPE.

Листинг Д.1. Генерация SIGPIPE

//tcpcliserv/tsigpipe.c
 1 #include "unp.h"
 2 void
 3 sig_pipe(int signo)
 4 {
 5  printf("SIGPIPE receivedn");
 6  return;
 7 }
 8 int
 9 main(int argc, char **argv)
10 {
11  int sockfd;
12  struct sockaddr_in servaddr;
13  if (argc != 2)
14   err_quit("usage: tcpcli <Ipaddress>");
15  sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
16  bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
17  servaddr.sin_family = AF_INET;
18  servaddr.sin_port = htons(13); /* сервер времени и даты */
19  Inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr);
20  Signal(SIGPIPE, sig_pipe);
21  Connect(sockfd, (SA*)&servaddr, sizeof(servaddr));
22  sleep(2);
23  Write(sockfd, "hello", 5);
24  sleep(2);
25  Write(sockfd, "world", 5);
26  exit(0);
27 }

5.7. В предположении, что узел сервера поддерживает модель системы с гибкой привязкой (см. раздел 8.8), все будет работать. Узел сервера примет IP-дейтаграмму (которая в данном случае содержит TCP-сегмент), прибывшую на самый левый канал, даже если IP-адрес получателя является адресом самого правого канала. Это можно проверить, если запустить наш сервер на узле linux (см. рис. 1.7), а затем запустить клиент на узле solaris, но на стороне клиента задать другой IP-адрес сервера (206.168.112.96). После установления соединения, запустив на стороне сервера программу netstat, мы увидим, что локальный IP-адрес является IP-адресом получателя из клиентского сегмента SYN, а не IP-адресом канала, на который прибыл сегмент SYN (как отмечалось в разделе 4.4).

5.8. Наш клиент был запущен в системе Intel с прямым порядком байтов, где 32-разрядное целое со значением 1 хранится так, как показано на рис. Д.1.

Рис. Д.1. Представление 32-разрядного целого числа 1 в формате прямого порядка байтов

Четыре байта посылаются на сокет в следующем порядке: A, A + 1, A + 2 и A + 3, и там хранятся в формате обратного порядка байтов, как показано на рис. Д.2.

Рис. Д.2. Представление 32-разрядного целого числа с рис. Д.1 в формате обратного порядка байтов

Значение 0x01000000 интерпретируется как 16 777 216. Аналогично, целое число 2, отправленное клиентом, интерпретируется сервером как 0x02000000, или 33 554 432. Сумма этих двух целых чисел равна 50 331 648, или 0x03000000. Когда это значение, записанное в обратном порядке байтов, отправляется клиенту, оно интерпретируется клиентом как целое число 3.

Но 32-разрядное целое число -22 представляется в системе с прямым порядком байтов так, как показано на рис. Д.3 (мы предполагаем, что используется поразрядное дополнение до двух для отрицательных чисел).

Рис. Д.3. Представление 32-разрядного целого числа -22 в формате прямого порядка байтов

В системе с обратным порядком байтов это значение интерпретируется как 0xeaffffff, или -352 521 537. Аналогично, представление числа -77 в прямом порядке байтов выглядит как 0xffffffb3, но в системах с обратным порядком оно представляется как 0xb3ffffff, или -1 275 068 417. Сложение, выполняемое сервером, приводит к результату 0x9efffffe, или -1 627 389 954. Полученное значение в обратном порядке байтов посылается через сокет клиенту, где в прямом порядке байтов оно интерпретируется как 0xfeffff9e, или -16 777 314 — это то значение, которое выводится в нашем примере.

5.9. Метод правильный (преобразование двоичных значений в сетевой порядок байтов), но нельзя использовать функции htonl и ntohl. Хотя символ l в названиях данных функций обозначает «long», эти функции работают с 32-разрядными целыми (раздел 3.4). В 64-разрядных системах long занимает 64 бита, и эти две функции работают некорректно. Для решения этой проблемы следует определить две новые функции hton64 и ntoh64, но они не будут работать в системах, представляющих значения типа long 32 битами.

5.10. В первом сценарии сервер будет навсегда блокирован при вызове функции readn в листинге 5.14, поскольку клиент посылает два 32-разрядных значения, а сервер ждет два 64-разрядных значения. В случае, если клиент и сервер поменяются узлами, клиент будет посылать два 64-разрядных значения, а сервер считает только первые 64 бита, интерпретируя их как два 32-разрядных значения. Второе 64-разрядное значение останется в приемном буфере сокета сервера. Сервер отправит обратно 32-разрядное значение, и клиент навсегда заблокируется в вызове функции readn в листинге 5.13, поскольку будет ждать для считывания 64-разрядное значение.

5.11. Функция IP-маршрутизации просматривает IP-адрес получателя (IP-адрес сервера) и пытается по таблице маршрутизации определить исходящий интерфейс и следующий маршрутизатор (см. главу 9 [111]). В качестве адреса отправителя используется первичный IP-адрес исходящего интерфейса, если сокет еще не связан с локальным IP-адресом.

Оглавление книги