Sistemas Operacionais - Básico e Avançado - Prof. Celso Maciel da Costa Mestrado em Informática - PUCRS

Transcrição

1 Sistemas Operacionais - Básico e Avançado - Prof. Celso Maciel da Costa Mestrado em Informática - PUCRS

2 Processo Usuário Processo Usuário SO IPC em um mesmo sistema 2

3 Processo Usuário Processo usuário SO SO Comunicação de Processos Remotos 3

4 Tipos de Sockets STREAM SOCKET - Provê sequenciamento e fluxo bidirecinal. Este tipo de socket transmite dados sobre uma base confiável e com capacidade de transmissão de dados expressos No domínio UNIX, o SOCKET_STREAM trabalha igual a um pipe, no domínio INTERNET este tipo de socket é implementado sobre TCP/IP 4

5 Tipos de Sockets SOCK_DGRAM - Suporta fluxo de dados bidirecional mas não oferece um serviço confiável como STREAM_SOCKET Mensagens duplicadas e em ordem diferente ( não sequenciadas ) são problemas que podem aparecer neste tipo de socket 5

6 Tipos de Sockets RAW_SOCKET - permite o acesso a interface de protocolos de rede. Disponível para usuários avançados e que possuam direito de usuário root permite que uma aplicação acesse diretamente protocolos de comunicação de baixo nível permite a construção de novos protocolos sobre os protocolos de baixo nível já existentes normalmente orientados a datagrama 6

7 Associação O socket é criado sem nome É necessário um nome para para a sua utilização Os processos são ligados por uma associação Associação: <protocolo, end. máquina local, porta local, end. máquina remota, porta remota> 7

8 Domínios e Protocolos O espaço no qual o endereço é especificado é chamado de domínio Domínios básicos:» INTERNET - AF_INET - os endereços consistem do end. de rede da máquina e da identificação do no. da porta, o que permite a comunicação entre processos de sistemas diferentes» Unix: AF_UNIX - os processos se comunicam referenciando um pathname, dentro do espaço de nomes do sistema de arquivos 8

9 Domínios e Protocolos Domínio Internet Implementação Unix da protocolo TCP/UDP/IP Consiste de:» end. da máquina» identificação do no. da porta Permite a comunicação entre máquinas diferentes Conexões sob a forma de sockets do tipo stream e do tipo datagramas 9

10 Tipos de Sockets Socket Stream conexões confiáveis Datagramas não fornecem segurança 10

11 Protocolos TCP/IP Processo A Processo B TCP/UDP TCP/UDP IP IP Interface hardware Interface hardware 11

12 Protocolos TCP/IP Processo A Processo B TCP/UDP IP Interface hardware 12

13 IP Internetwork Protocol Roteamento de mensagens na rede Unidade: datagramas Fragmentação de pacotes (se > MTU) Entrega não confiável de pacotes 13

14 TCP Transmission Control Protocol Para comunicação longa (conexão) Confiável Transmissão de fluxo de dados: Não respeita limites de mensagens Baixo desempenho em comunicações curtas (?) Usos típicos: Login remoto Transferência de arquivo 14

15 UDP User Datagram Protocol Para comunicação curta (sem conexão) Não confiável Transmissão de pacotes: respeita limites de mensagens Pouco prático para comunicações longas (confiabilidade precisa ser programada) Usos típicos: RPC Broadcast 15

16 Porta Endereço para um processo comunicante Inteiro de 16 bits (definido pelo usuário) Portas 1 a 1023 são do sistema Portas de TCP independentes das de UDP 16

17 Associação Definida por Um protocolo: TCP ou UDP Endereço IP local Porta local Endereço IP distante Porta distante 17

18 Comunicação por sockets Servidor Cliente 1 socket socket kernel kernel conexão rede 18

19 Comunicação via TCP Servidor Cria um socket com - Família (ou domínio): UNIX, Internet, XNS - Tipo: stream, datagrama, puro - Protocolo (por conseq.): TCP, UDP sockfd = (int) socket (int family, int type, int protocol) 19

20 Comunicação via TCP Servidor Atribui ao socket - Endereço Internet (pode ser any ) - Porta de comunicação ret = (int) bind (int sockfd, struct sockaddr *myaddr, intaddrlen) 20

21 Comunicação via TCP Servidor Declara - Que está pronto para receber conexões - Até quantas devem ser enfileiradas listen ( ) ret = (int) listen (int sockfd, intbacklog) 21

22 Comunicação via TCP Servidor listen ( ) accept ( ) Bloqueia até que haja pedido de conexão Quando houver algum, aceita newsock = (int) accept (int sockfd, struct sockaddr *peer, int*addrlen) 22

23 Comunicação via TCP Servidor Cria um socket idêntico ao do servidor (mesma família e tipo) listen ( ) Cliente accept ( ) sockfd = (int) socket (int family, int type, int protocol) 23

24 Comunicação via TCP Servidor listen ( ) Pede uma conexão ao servidor Fica bloqueado ou retorna erro Se aceito, fecha a conexão Cliente accept ( ) estabelecimento de conexão connect ( ) ret = (int) connect (int sockfd, struct sockaddr *servaddr, int addrlen) 24

25 Comunicação via TCP Servidor Envia uma seqüência de bytes pela conexão listen ( ) Cliente accept ( ) estabelecimento de conexão connect ( ) send ( ) nbytes = (int) send (int sockfd, char*buf, int nbytes, int flags) 25

26 Comunicação via TCP Servidor Recebe (parte da ) msg enviada por send ( ) listen ( ) Cliente accept ( ) estabelecimento de conexão connect ( ) recv ( ) solicitação send ( ) nbytes = (int) recv (int sockfd, char*buf, int nbytes, int flags) 26

27 Comunicação via TCP Servidor listen ( ) Transmite ou confirma msgs faltantes Encerra a conexão Fecha o socket ret = (int) close (int sockfd) Cliente accept ( ) estabelecimento de conexão connect ( ) recv ( ) send ( ) processamento solicitação resposta send ( ) recv ( ) close ( ) close ( ) 27

28 Comunicação via TCP Servidor Diagrama completo listen ( ) Cliente accept ( ) estabelecimento de conexão connect ( ) recv ( ) send ( ) processamento solicitação resposta send ( ) recv ( ) close ( ) close ( ) 28

29 Comunicação via UDP Cliente e servidor criam seus sockets Família = Internet, tipo = datagrama Servidor Cliente 29

30 Comunicação via UDP Cliente e servidor definem endereços Servidor Cliente 30

31 Comunicação via UDP Recebe pacote enviado do endereço informado Se não houver nada, bloqueia Servidor Cliente recvfrom ( ) nbytes = (int) recvfrom (int sockfd, char*buf, int nbytes, int flags, struct sockaddr *from, int*addrlen) 31

32 Comunicação via UDP Envia pacote para o endereço informado Servidor Cliente recvfrom ( ) solicitação sendto ( ) nbytes = (int) recvfrom (int sockfd, char*buf, int nbytes, int flags, struct sockaddr *from, int*addrlen) 32

33 Comunicação via UDP Diagrama completo Servidor Cliente recvfrom ( ) sendto ( ) processamento solicitação resposta sendto ( ) recvfrom ( ) close ( ) close ( ) 33