PDF de programación - Práctica 2: Ejercicios de aplicación de Sockets en C - Arquitectura de Redes

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ARQUITECTURA DE REDES

Laboratorio








Práctica 2:

“Ejercicios de aplicación de Sockets en C”


















Grado en Ingeniería Informática
Curso 2016/17

Laboratorio de Arquitectura de Redes
Grado en Ingeniería Informática

Universidad de Alcalá
Departamento de Automática

1. OBJETIVOS.

El objetivo de esta práctica es que el alumno llegue a conocer los principales conceptos
relacionados con la comunicación de procesos usando Sockets TCP.


2. ACTIVIDADES.

 El alumno deberá estudiar los ejercicios cuyo código se adjunta.
 El alumno deberá diseñar, compilar y depurar los ejercicios propuestos utilizando el

Lenguaje C sobre el S.O Linux.



3. EJERCICIOS.

Ejercicio 1: Resolución de los nombres de equipos.
En Linux esta información se puede obtener ejecutando el comando: nslookup www.xxxxx.yyy
y nos devolverá su dirección IP. En programación se utilizarán las funciones gethostbyname y
gethostbyaddr, para obtener dicha información.
El siguiente programa obtiene una estructura (struct hostent) de un equipo a partir de su
dirección IP en notación de punto, y extrae de ella el nombre para mostrarlo en pantalla. Por
ejemplo si ejecutamos:

Ejemplo1: >./resolucion 195.53.213.16
El resultado obtenido debería ser: >195.53.213.16 www.iberia.es

Ejemplo2: >./resolucion 212.128.64.12
El resultado obtenido debería ser: >212.128.64.12 intranet.uah.es

/*resolucion.c */

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h>

int main(int argc, const char *argv[])
{
u_long addr;
struct hostent *hp;
char **p;

if (argc != 2)
{
printf("Uso: %s direccion IP\n",argv[0]);
exit(1);
}

/*Cambia del formato notación de punto a formato binario*/
if ((addr=inet_addr(argv[1])) == -1 )
{
printf("La direccion IP tiene que estar en notacion x.x.x.x \n");
exit(2);
}

/*Obtiene una estructura hostent con la información del host dado en binario.*/
hp=gethostbyaddr( (char *)&addr, sizeof(addr),AF_INET);

if (hp==NULL)
{
printf("No se pude encontar la informacion sobre el equipo %s\n", argv[1]);
exit(3);
}






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for (p=hp->h_addr_list; *p != 0; p++)
{
struct in_addr in;
memcpy(&in.s_addr, *p, sizeof(in.s_addr));
/*Pasa el binario de la tabla a in.s_addr porque esa estructura la necesita
inet_ntoa, para pasarla a formato notación de punto */

printf("La dirección IP (%s) corresponde a %s \n", inet_ntoa(in),hp->h_name);
}
exit(0);
}


Práctica 1: Resolución de nombres
Crear un programa (num_ip.c) que tomando como argumento de entrada el nombre del
equipo, escriba por pantalla la/s dirección/es IP que tiene asignada/s y su/s posibles alias.



Ejercicio 2: Conexiones en el dominio de Internet.
En el siguiente ejemplo, el programa cliente.c va a crear un socket que se encargará de
realizar una conexión con el servidor, le enviará un mensaje (DATA) y terminará (conexión
incluida).

El programa servidor.c creará un socket que se encargará de calcular una dirección
asociándosela a sock, se conectará al cliente con un nuevo socket (msgsock) que será a través
del que realice el intercambio de información. Una vez terminada la conexión esperará la
llegada de una nueva.

Nota: El S.O. asigna dinámicamente un puerto si se intenta establecer una conexión y no ha habido un
bind() previo. El puerto del cliente no aparece explícitamente en ninguna parte pero es necesario, ya que
una conexión TCP precisa de dos puertos.


/* cliente.c */

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define SERV_ADDR (IPPORT_RESERVED+1)
#define DATA "##--##--##----***----##--##--##"

int main (int argc, char *argv[])
{
int sock;
struct sockaddr_in server;
struct hostent *hp;
if (argc<2)
{
printf("Uso: %s como nombre de host\n",argv[0]);
exit(1);
}
sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

if (sock<0)
{
perror("No se ha podido crear el socket");
exit(1);
}
server.sin_family =AF_INET;
hp=gethostbyname(argv[1]);









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if (hp==0)
{
fprintf(stderr, "%s: No conozco ese computador\n",argv[1]);
exit(2);
}
memcpy((char *)&server.sin_addr, (char *)hp->h_addr, hp->h_length);
server.sin_port = htons (SERV_ADDR);

if (connect(sock, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server))<0)
{
perror("La conexion no sido aceptada");
exit(1);
}

if (write(sock,DATA, strlen(DATA)+1)<0)
perror("No he podido escribir el mensaje");

close(sock);
exit(0);
}

---------------------------------------------------


/* servidor.c */

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define STDOUT 1
#define SERV_ADDR (IPPORT_RESERVED+1)

int main()
{
int rval;
int sock,length,msgsock;
struct sockaddr_in server;
char buf[1024];

sock=socket(AF_INET, SOCK_STREAM,0);

if (sock<0)
{
perror("No hay socket de escucha");
exit(1);
}

server.sin_family=AF_INET;
server.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
server.sin_port = htons(SERV_ADDR);

if (bind(sock,(struct sockaddr *)&server, sizeof(server))<0)
{
perror("Direccion no asignada");
exit(1);
}

listen(sock,1);
while (1)
{
/*Estará bloqueado esperando petición de conexión*/
msgsock = accept(sock, (struct sockaddr *)0, (int *) 0);

if (msgsock==-1)
perror("Conexion no aceptada");
else
do
{
/*Me dispongo a leer datos de la conexión*/
memset(buf,0,sizeof(buf));
rval=read(msgsock,buf,1024);








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if (rval<0)
perror("Mensaje no leido");
else
write(STDOUT,buf,rval);
}
while (rval>0);

printf("\nConexion cerrada\n");
close(msgsock);
}
exit(0);
}

---------------- .... -----------------


Para su funcionamiento:


 Ejecutar: >./servidor & (comprobar con el comando ps que el servidor esta funcionando)



 Ejecutar: >./cliente localhost




Práctica 2: Identificación de clientes.
A partir de los programas anteriores, modificar servidor.c para que durante su ejecución
imprima por pantalla los datos de los clientes conectados a él:
Número de puerto ; Dirección IP ; Nombre del equipo (correspondiente a esa dirección IP).



Ejercicio 3: Servidor de eco secuencial.
El siguiente ejemplo es un servidor secuencial de eco (servidor_eco.c), que simplemente
retransmite al cliente los datos que éste le ha enviado. El cliente es un programa que envía al
servidor todo lo que lee de la entrada estándar e imprime lo que éste le retransmite.

Si se ejecutan varios clientes a la vez, debido al carácter secuencial del servidor y al modelo de
mantenimiento de conexión, cada cliente debe esperar a que terminen los clientes previos para
obtener servicio.


/* servidor_eco.c */

/*Nota: Se ha incluido invocaciones al mandato netstat que permiten observar la
evolución en el estado de los sockets involucrados. */

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

#define TAM 64

void traza_estado(const char *mensaje)
{




}

int main(int argc, char *argv[])
{






printf("\n------------------- %s --------------------\n", mensaje);
system("netstat -at | head -2 | tail -1");
system("netstat -at | grep 56789");
printf("---------------------------------------------------------\n\n");

int s, s_conec, leido;
unsigned int tam_dir;
struct sockaddr_in dir, dir_cliente;
char buf[TAM];
int opcion=1;





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/* Para reutilizar puerto inmediatamente */

if ((s=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) < 0)
{
perror("Error creando socket");
return 1;
}






if (setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opcion, sizeof(opcion))<0)

perror("Error en setsockopt");
return 1;
}







dir.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
dir.sin_port=htons(56789);
dir.sin_family=PF_INET;

{

if (bind(s, (struct sockaddr *)&dir, sizeof(dir)) < 0)
{
perror("Error en bind");
close(s);
return 1;
}







{












if (listen(s, 5) < 0)

perror("Error en listen");
close(s);
return 1;
}

traza_estado("Despues de listen");

while(1)
{
tam_dir=sizeof(dir_cliente);

if ((s_conec=accept(s, (struct sockaddr *)&dir_cliente, &tam_dir))<0)

{
perror("Error en accept");
close(s);
return 1;
}

traza_estado("Despues de accept");

while((leido=read(s_conec, buf, TAM))>0)
{
if (write(s_conec, buf, leido)<0)
{
perror("Error en write");
close(s);
close(s_conec);
return 1;
}
}

if (leido<0)
{
perror("Error en read");
close(s);
close(s_conec);