Sumário. Introdução ao TCP/IP e à Internet API Sockets para comunicação via redes Exemplos

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1 Sumário Introdução ao TCP/IP e à Internet API Sockets para comunicação via redes Exemplos

2 A Internet: Endereços Cada computador ligado à Internet tem um endereço único que o distingue dos restantes (endereço IP) O endereço é composto por 4 números de Ex: é

3 A Internet: Protocolo UDP A informação é introduzida na rede em pacotes. Cada pacote segue o seu caminho para o destinatário de forma independente. Pacotes podem chegar ao destino fora de ordem! Pacotes podem ser perdidos e nem chegar ao destino!

4 A Internet: Protocolo TCP É primeiro estabelecido um canal lógico entre dois extremos. A informação é enviada através do canal para o destinatário como uma sequência contínua de bytes. Os bytes chegam ao destino pela mesma ordem pela qual são enviados, e não se perdem.

5 Problema: A Internet: Portos Um computador pode ter vários programas (processos) a executar em simultâneo (IRC, teleconferência, web browser, etc...) Como se sabe a que programa se destina cada pacote que chega ao computador? Solução: Conceito de porto: um computador, vários portos ( ) Cada pacote, para além do endereço IP do destinatário, contem ainda o número do porto do destino. Cada programa recebe os pacotes recebidos num porto

6 A Internet: Portos Tanto o emissor como o receptor recorrem a um porto para enviar/receber informação.

7 Modelo Cliente/Servidor Cliente envia pedido (ex. Browser pede a página index.html) Servidor responde (ex. Envia o conteúdo do ficheiro com nome index.html)

8 Sumário Introdução ao TCP/IP e à Internet API Sockets para comunicação via redes Exemplos

9 Conceito de Socket Computador Computador Aplicação Carta Rede (endereço IP) socket associação entre socket e porto portos Conexão TCP Aplicação Carta Rede (endereço IP)

10 Criação e Destruição de um Socket int socket(int domain, int type, int protocol) Cria um socket Domain > PF_INET (família de protocolos internet) Type > SOCK_STREAM (para conexão TCP) SOCK_DGRAM (para envio de pacotes UDP) Protocol > 0 int close(int sockfd) Destroi um socket sockfd deverá ser o inteiro retornado pela função socket()

11 Associação de um Socket a um Porto int bind(int sockfd, struct sockaddr *address, int sockaddr_len) Associa um socket a um porto local sockfd é o socket a ser associado. *address é um apontador para uma estrutura que contem o porto e endereço IP ao qual o socket deverá ser associado sockaddr_len é o comprimento em bytes da estrutura atrás ex: sizeof(address)

12 Estabelecimento de uma Conexão int connect(int sockfd, const struct sockaddr *address, int sockaddr_len) Conecta um socket a um porto remoto sockfd é o socket a ser conectado. *address é um apontador para uma estrutura que contem o porto e endereço IP ao qual o socket deverá ser conectado sockaddr_len é o comprimento em bytes da estrutura atrás ex: sizeof(address)

13 Envio e Recepção de Dados Através de Sockets int write(int sockfd, char *buffer, int len) Envia len bytes de dados do buffer pelo socket sockfd buffer > apontador para local onde estão armazenados os dados a ser enviados len > número de bytes a serem enviados retorna > número de bytes efectivamente enviados int read(int sockfd, char *buffer, int len) Copia os bytes recebidos pelo socket para o buffer. len > número de máximo de bytes a serem copiados retorna > número de bytes efectivamente copiados

14 Sequência de Chamadas Para Troca de Dados por Sockets UDP pacotes s1 = socket(pf_inet, SOCK_DGRAM, 0) na rede s2 = socket(pf_inet, SOCK_DGRAM, 0) bind(s1, &addr1, sizeof(addr1)) bind(s2, &addr2, sizeof(addr2)) connect(s1, &addr2, sizeof(addr2)) write(s1, Hello there..., 15) message2 = malloc(100) read(s2, &message, 100) message1 = malloc(100) read(s1, &message, 100) connect(s2, &addr1, sizeof(addr1)) write(s2, Hi partner..., 14) Nota: Existem outras sequências válidas para sockets UDP recorrendo às funções sendto(...), recvfrom(...), etc...

15 Sequência de Chamadas Para Troca de Dados por Sockets TCP pacotes s1 = socket(pf_inet, SOCK_DGRAM, 0) na rede s2 = socket(pf_inet, SOCK_STREAM, 0) bind(s2, &addr2, sizeof(addr2)) connect(s1, &addr2, sizeof(addr2)) listen(s2, 1) s3 = accept(s2, NULL, NULL) write(s1, Hello there..., 15) message2 = malloc(100) read(s3, &message, 100) message1 = malloc(100) read(s1, &message, 100) write(s3, Hi partner..., 14) Nota: Existem outros pacotes do protocolo TCP que são trocados de forma automática e que não se encontram representados.

16 Pedido de Conexão Computador Cliente Computador Servidor (3) s1 socket s2 s3 (2) associação entre socket e porto (4) Carta Rede (endereço IP) portos (1) (5) Conexão TCP

17 Estabelecimento de uma Conexão (Lado do Servidor) int listen(int sockfd, int backlog) Coloca o socket sockfd no modo de aceitação de pedidos de estabelecimentos de conexões backlog > número máximo de pedidos de conexão pendentes int accept(int sockfd, struct sockaddr *address, int *sockaddr_len) Aceita pedidos de conexão Retorna um terceiro socket conectado ao socket remoto de onde originou o pedido de conexão. *address é um apontador para uma estrutura que será preenchida com o porto e endereço IP do socket remoto

18 A Estrutura dos Endereços #include <netinet/in.h> struct sockaddr_in address; address.sin_family = AF_INET; address.sin_port = htons(8080); address.sin_addr.s_addr = inet_addr ( ); sin_family > familia de endereço AF_INET (Address Family Internet) sin_port > porto (em Network Byte Order = MSB first) sin_addr.s_addr > endereço IP (em Network Byte Order)