אחר הצהריים טובים אני מציג לתשומת לבכם את הספר "Linux API. מדריך מקיף" (תרגום הספר ממשק התכנות של לינוקס). ניתן להזמין אותו באתר האינטרנט של המוציא לאור, ואם אתה מחיל את שובר הפרסום LinuxAPI , תקבל הנחה של 30%.

קטע מהספר לעיון:

שקעים: ארכיטקטורת שרת

בפרק זה, נדון ביסודות של עיצוב שרתים איטרטיביים ומקבילים, וכן נסתכל על דמון מיוחד בשם inetd, המקל על יצירת יישומי שרת אינטרנט.

שרתים איטרטיביים ומקבילים

ישנן שתי ארכיטקטורות שרת רשת נפוצות מבוססות שקעים:

• איטרטיבי: השרת משרת לקוחות אחד בכל פעם, תחילה מעבד בקשה (או מספר בקשות) מלקוח אחד ואז עובר למשנהו;

• מקביל: השרת מיועד לשרת מספר לקוחות בו זמנית.

דוגמה לשרת איטרטיבי המבוסס על תורי FIFO כבר הוצגה בסעיף 44.8.

שרתים איטרטיביים מתאימים בדרך כלל רק במצבים שבהם ניתן לעבד בקשות לקוח די מהר, מכיוון שכל לקוח נאלץ להמתין עד שכל לקוח אחר מולו יוגש. מקרה שימוש נפוץ לגישה זו הוא החלפת בקשות ותגובות בודדות בין לקוח לשרת.

שרתים מקבילים מתאימים במקרים בהם כל בקשה לוקחת פרק זמן משמעותי לעיבוד, או כאשר הלקוח והשרת עוסקים בחילופי הודעות ארוכות. בפרק זה נתמקד בעיקר בדרך המסורתית (והפשוטה ביותר) של עיצוב שרתים מקבילים, שהיא יצירת תהליך ילד נפרד עבור כל לקוח חדש. תהליך זה מבצע את כל העבודה כדי לשרת את הלקוח ולאחר מכן מסתיים. מכיוון שכל אחד מהתהליכים הללו פועל באופן עצמאי, ניתן לשרת מספר לקוחות בו זמנית. המשימה העיקרית של תהליך השרת הראשי (הורה) היא ליצור ילד נפרד עבור כל לקוח חדש (לחלופין, ניתן ליצור פתילים של ביצוע במקום תהליכים).

בסעיפים הבאים, נבחן דוגמאות של שרתי שקע תחום אינטרנט איטרטיביים ומקבילים. שני שרתים אלו מיישמים גרסה פשוטה של ​​שירות האקו (RFC 862), המחזירה עותק של כל הודעה שנשלחה אליו על ידי לקוח.

הד שרת UDP איטרטיבי

בסעיף זה ובחלק הבא נציג את השרתים לשירות הד. הוא זמין ביציאה מספר 7 ועובד גם על UDP וגם על TCP (יציאה זו שמורה, ולכן יש להפעיל את שרת ההד עם הרשאות מנהל).

שרת הד UDP קורא ברציפות דגימות נתונים ומחזיר עותקים שלהן לשולח. מכיוון שהשרת צריך לעבד רק הודעה אחת בכל פעם, ארכיטקטורה איטרטיבית תספיק. קובץ הכותרת של השרתים מוצג ברישום 56.1.

רשימת 56.1. קובץ כותרת עבור התוכניות id_echo_sv.c ו-id_echo_cl.c

#include "inet_sockets.h" /* מכריז על הפונקציות של השקע שלנו */
#include "tlpi_hdr.h"

#define SERVICE "echo" /* שם שירות UDP */

#define BUF_SIZE 500 /* גודל מקסימלי של גרם נתונים
ניתן לקרוא על ידי לקוח ושרת */
__________________________________________________________________sockets/id_echo.h

רישום 56.2 מציג את יישום השרת. כדאי לשים לב לנקודות הבאות:

• כדי להכניס את השרת למצב daemon, אנו משתמשים בפונקציה becomeDaemon() מסעיף 37.2;

• כדי להפוך את התוכנית לקומפקטית יותר, אנו משתמשים בספרייה לעבודה עם שקעי תחום אינטרנט, שפותחה בסעיף 55.12;

• אם השרת לא יכול להחזיר תגובה ללקוח, הוא כותב הודעה ללוג באמצעות הקריאה () syslog.

ביישום אמיתי, סביר להניח שנטיל מגבלה מסוימת על תדירות רישום הודעות באמצעות syslog(). זה יבטל את האפשרות של תוקף להציף את יומן המערכת. בנוסף, אל תשכח שכל קריאה ל-syslog() היא די יקרה, מכיוון שהיא משתמשת ב-fsync() כברירת מחדל.

רשימת 56.2. שרת איטרציה שמיישם את שירות הד UDP

_________________________________________________________________sockets/id_echo_sv.c
#לִכלוֹל
#include "id_echo.h"
#include "become_daemon.h"

int
main (int argc, char *argv [])
{
int sfd;
ssize_t numRead;
socklen_t len;
struct sockaddr_storage claddr;
char buff[BUF_SIZE];
char addrStr[IS_ADDR_STR_LEN];

if (becomeDaemon(0) == -1)
errExit("becomeDaemon");

sfd = inetBind(SERVICE, SOCK_DGRAM, NULL);
if (sfd == -1) {
syslog(LOG_ERR, "לא ניתן ליצור שקע שרת (%s)",
strerror(errno));
exit(EXIT_FAILURE);

/* קבלת דגימות נתונים והחזרת עותקים שלהן לשולחים */
}
ל (;;) {
len = sizeof(struct sockaddr_storage);
numRead = recvfrom(sfd, buf, BUF_SIZE, 0, (struct sockaddr *) &claddr, &len);

if (numRead == -1)
errExit("recvfrom");
if (sendto(sfd, buf, numRead, 0, (struct sockaddr *) &claddr, len)
!= numRead)
syslog(LOG_WARNING, "שגיאה בהד תגובה ל-%s (%s)",
inetAddressStr((struct sockaddr *) &claddr, len,
addrStr, IS_ADDR_STR_LEN),
strerror(errno));
}
}
_________________________________________________________________sockets/id_echo_sv.c

כדי לבחון את פעולת השרת, אנו משתמשים בתוכנה מ- Listing 56.3. הוא גם משתמש בספרייה לעבודה עם שקעי תחום אינטרנט, שפותחו בסעיף 55.12. כארגומנט שורת הפקודה הראשון, תוכנית הלקוח לוקחת את השם של צומת הרשת עליו נמצא השרת. הלקוח נכנס ללולאה שבה הוא שולח כל אחד מהארגומנטים הנותרים לשרת כגרמות נתונים נפרדות, ולאחר מכן קורא ומדפיס את גרמות הנתונים שהוא מקבל מהשרת בתגובה.

רשימת 56.3. לקוח לשירות הד UDP

#include "id_echo.h"

int
main (int argc, char *argv [])
{
int sfd, j;
size_t len;
ssize_t numRead;
char buff[BUF_SIZE];

if (argc < 2 || strcmp(argv[1], "--help") == 0)
usageErr("%s host msg...n", argv[0]);

/* צור את כתובת השרת בהתבסס על הארגומנט הראשון של שורת הפקודה */
sfd = inetConnect(argv[1], SERVICE, SOCK_DGRAM);
if (sfd == -1)
fatal("לא ניתן להתחבר לשקע השרת");

/* שלח את הארגומנטים הנותרים לשרת בצורה של דטאגרמות נפרדות */
עבור (j = 2; j < argc; j++) {
len = strlen(argv[j]);
if (כתוב(sfd, argv[j], len) != len)
fatal("כתיבה חלקית/נכשלה");

numRead = read(sfd, buf, BUF_SIZE);
if (numRead == -1)
errExit("read");
printf("[%ld bytes] %.*sn", (long) numRead, (int) numRead, buf);
}
exit(EXIT_SUCCESS);
}
_________________________________________________________________sockets/id_echo_cl.c

להלן דוגמה למה שנראה בעת הפעלת השרת ושני מופעי לקוח:

$su // הרשאות נדרשות כדי להיקשר לנמל שמור
סיסמה:
# ./id_echo_sv // השרת עובר למצב רקע
# exit // לוותר על זכויות המנהל
$ ./id_echo_cl localhost hello world // לקוח זה שולח שני נתונים גרמים
[5 bytes] hello // הלקוח מציג את התגובה שהתקבלה מהשרת
[5 בתים] עולם
$ ./id_echo_cl localhost להתראות // לקוח זה שולח דאטהגרם אחד
[7 בתים] להתראות

אני מאחל לך קריאה מהנה)

מקור: linux.org.ru