UNIX: разработка сетевых приложений

 4 main(int argc, char **argv)
 5 {
 6  int listenfd, connfd;
 7  struct sockaddr_in servaddr;
 8  char buff[MAXLINE];
 9  time_t ticks;
10  listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
11  bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
12  servaddr.sin_family = AF_INET;
13  servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
14  servaddr.sin_port = htons(13); /* сервер времени и даты */
15  Bind(listenfd, (SA*)&servaddr, sizeof(servaddr));
16  Listen(listenfd, LISTENQ);
17  for (;;) {
18   connfd = Accept(listenfd, (SA*)NULL, NULL);
19   ticks = time(NULL);
20   snprintf(buff, sizeof(buff), "%.24s\r\n", ctime(&ticks));
21   Write(connfd. buff, strlen(buff));
22   Close(connfd);
23  }
24 }
Создание сокета TCP
10
 Создание сокета TCP выполняется так же, как и в клиентском коде.
Связывание заранее известного порта сервера с сокетом
11-15
 Заранее известный порт сервера (13 в случае сервера времени и даты) связывается с сокетом путем заполнения структуры адреса интернет-сокета и вызова функции 
bind
. Мы задаем IP-адрес как 
INADDR_ANY
, что позволяет серверу принимать соединение клиента на любом интерфейсе в том случае, если узел сервера имеет несколько интерфейсов. Далее мы рассмотрим, как можно ограничить прием соединений одним-единственным интерфейсом.
Преобразование сокета в прослушиваемый сокет
16
 С помощью вызова функции 
listen
 сокет преобразуется в прослушиваемый, то есть такой, на котором ядро принимает входящие соединения от клиентов. Эти три этапа, 
socket
, 
bind
 и 
listen
, обычны для любого сервера TCP при создании того, что мы называем прослушиваемым дескриптором (listening descriptor) (в нашем примере это переменная 
listenfd
).
Константа 
LISTENQ
 взята из нашего заголовочного файла 
unp.h
. Она задает максимальное количество клиентских соединений, которые ядро ставит в очередь на прослушиваемом сокете. Более подробно мы расскажем о таких очередях в разделе 4.5.
Прием клиентского соединения, отправка ответа
17-21
 Обычно процесс сервера блокируется при вызове функции 
accept
, ожидая принятия подключения клиента. Для установки TCP-соединения используется трехэтапное рукопожатие (three-way handshake). Когда рукопожатие состоялось, функция accept возвращает значение, и это значение является новым дескриптором (
connfd
), который называется присоединенным дескриптором (connected descriptor). Этот новый дескриптор используется для связи с новым клиентом. Новый дескриптор возвращается функцией 
accept
 для каждого клиента, соединяющегося с нашим сервером.
  
 
ПРИМЕЧАНИЕ
 
Стиль, используемый в книге для обозначения бесконечного цикла, выглядит так:
 
for (;;) {
 
 ...
 
}
 
Библиотечная функция 
time
 возвращает количество секунд с начала эпохи Unix: 00:00:00 1 января 1970 года UTC (Universal Time Coordinated — универсальное синхронизированное время, среднее время по Гринвичу). Следующая библиотечная функция, 
ctime
, преобразует целочисленное значение секунд в строку следующего формата, удобного для человеческого восприятия:
Fri Jan 12 14:27:52 1996
Возврат каретки и пустая строка добавляются к строке функцией 
snprintf
, а результат передается клиенту функцией 
write
.
 
ПРИМЕЧАНИЕ
 
Если вы еще не выработали у себя привычку пользоваться функцией snprintf вместо устаревшей sprintf, сейчас самое время заняться этим. Функция sprintf не в состоянии обеспечить проверку переполнения буфера получателя. Функция snprintf, наоборот, требует, чтобы в качестве второго аргумента указывался размер буфера получателя, переполнение которого таким образом предотвращается.
 
Функция snprintf была добавлена в стандарт ANSI С относительно нравно, в версии ISO C99. Практически все поставщики программного обеспечения уже сейчас включают эту функцию в стандартную библиотеку языка С. Существуют и свободно распространяемые реализации. В нашей книге мы используем функцию snprintf и рекомендуем вам пользоваться ею в своих программах для повышения их надежности.
 
Удивительно много сетевых атак было реализовано хакерами с использованием незащищенности sprintf от переполнения буфера. Есть еще несколько функций, с которыми нужно быть аккуратными: gets, strcat и strcpy. Вместо них лучше использовать fgets, strncat и strncpy. Еще лучше работают более современные функции strlcat и strlcpy, возвращающие в качестве результата правильно завершенную строку. Полезные советы, касающиеся написания надежных сетевых программ, можно найти в главе 23 книги [32].
 
Завершение соединения
22
 Сервер закрывает соединение с клиентом, вызывая функцию 
close
. Это инициирует обычную последовательность прерывания соединения TCP: пакет FIN посылается в обоих направлениях, и каждый пакет FIN распознается на другом конце соединения. Более подробно трехэтапное рукопожатие и четыре пакета TCP, используемые для прерывания соединения, будут описаны в разделе 2.6.
Сервер времени и даты был рассмотрен нами достаточно кратко, как и клиент из предыдущего раздела. Запомните следующие моменты.
■ Сервер, как и клиент, зависим от протокола IPv4. В листинге 11.7 мы покажем версию, не зависящую от протокола, которая использует функцию 
getaddrinfo
.
■ Наш сервер обрабатывает только один запрос клиента за один раз. Если приблизительно в одно время происходит множество клиентских соединений, ядро ставит их в очередь, максимальная длина которой регламентирована, и передает эти соединения функции accept по одному за один раз. Наш сервер времени и даты, который требует вызова двух библиотечных функций, time и ctime, является достаточно быстрым. Но если у сервера обслуживание каждого клиента занимает больше времени (допустим, несколько секунд или минуту), нам будет необходимо некоторым образом организовать одновременное обслуживание нескольких клиентов.