Socket Programming

Berkeley Sockets&

WinSock 2

http://www.ecst.csuchico.edu/~beej/guide/net/

Introductie Wat is een socket ?

Een manier om 2 processen met elkaar te laten communiceren

Unix & linux : Berkeley sockets Windows : Winsock (1 en 2)

2 Types Stream sockets Datagram sockets

Datagram Sockets Unreliable, geen garanties over :

Aankomst van data Volgorde van ontvangst Tijdstip van ontvangst

Op basis van UDP Connection-less Data wordt in afzonderlijke delen

verstuurd (datagrammen)

Stream Sockets Reliable, garanties over :

Aankomst van pakketten Volgorde van ontvangst

Op basis van TCP protocol Connection-oriented Data wordt als 1 stream verstuurd

(buffering)

Byte Ordering 2 types :

Network Byte Ordering MSB staat vooraan in data type

Host Byte Ordering Kan zelfde zijn als NBO of omgekeerd

Conversie is mogelijk ahv functies zoals htons(),…

Includes Linux :

#include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> Optioneel :

#include <netinet/in.h> #include <netdb.h>

Win32 : #include “winsock2.h”

Winsock starten WSAStartupWORD wVersionRequested;WSADATA wsaData;int err; wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 2 ); err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );if ( err != 0 ) { /* Tell the user that we could not find a usable */ /* WinSock DLL. */ return;}

WSACleanup

Error Checking Check altijd de return waarde van

een socket functie

Linux : errno wordt ingevuld (global var) perror(char *); schrijft de error uit

WIN32 : WSAGetLastError() geeft error int terug

Address Families Verschillende types

communicatiekanalen & onderliggende protocollen

AF_INET Internet protocol sockets

AF_UNIX Unix File Descriptors

AF_IRDA Infrared communication

Adres Structs Algemene geval : struct sockaddr Specifiek geval (AF_INET): struct sockaddr_in sin_port en sin_addr in Network Byte Order!

struct sockaddr { unsigned short sa_family; /* address family, AF_xxx */ char sa_data[14]; /* 14 bytes of protocol address */ };

struct sockaddr_in { short int sin_family; /* Address family */ unsigned short int sin_port; /* Port number */ struct in_addr sin_addr; /* Internet address */ unsigned char sin_zero[8]; /* Same size as struct sockaddr */ }

struct in_addr { unsigned long s_addr; /* that's a 32-bit long, or 4 bytes */}

Conversiefuncties Ip adres in long :

unsigned long inet_addr(char *); int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp);

Long naar IP adres : Char * inet_ntoa(struct in_addr);

Host <> Network byte order htons() -- "Host to Network Short" htonl() -- "Host to Network Long" ntohs() -- "Network to Host Short" ntohl() -- "Network to Host Long"

Voorbeeld (adres)

struct sockaddr_in my_addr; my_addr.sin_family = AF_INET; // host byte order my_addr.sin_port = htons(MYPORT); // short, network byte order

inet_aton(“172.18.254.254", &(my_addr.sin_addr));

memset(&(my_addr.sin_zero), '\0', 8); // zero the rest of the struct

struct sockaddr_in my_addr; my_addr.sin_family = AF_INET; // host byte order my_addr.sin_port = htons(MYPORT); // short, network byte order my_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(“172.18.254.254“);

memset(&(my_addr.sin_zero), '\0', 8); // zero the rest of the

struct

Socket() SOCKET socket( int af, int type, int protocol );

int socket(int domain, int type, int protocol); domain, af = AF_INET Type :

SOCK_STREAM SOCK_DGRAM

Protocol = 0 Geeft socket identifier terug

Bind() int bind(int sockfd, struct sockaddr

*my_addr, int addrlen); int bind( SOCKET s, const struct

sockaddr* name, int namelen ); Verbindt een socket met een adres Voor connection-oriented sockets Vooral van toepassing voor server

applicaties Gebruikt bij vaste poort, bv ftp server = 21 Anders impliciete call (systeem bindt aan

beschikbare poort op lokaal systeem)

Connect() int connect(int sockfd, struct sockaddr

*serv_addr, int addrlen); int connect( SOCKET s, const struct

sockaddr* name, int namelen ); Remote adres en poort invullen in sockaddr Gebruikt voor connection-oriented sockets Remote socket moet in listening state zijn Kan ook gebruikt worden voor datagram

sockets (adres wordt intern bijgehouden)

Listen() en Accept() int listen(int sockfd, int backlog);

Zet de socket in listening mode Backlog = queue length

int accept(int sockfd, void *addr, int *addrlen); Sockfd = listening socket Addr = info over connecterend

systeem return value = nieuwe socket !

Send() int send(int sockfd, const void

*msg, int len, int flags); Stuurt data over een geconnecteerde

socket Return value = effectief aantal

verstuurde bytes Is niet altijd gelijk aan len ! Indien return value < len : send call

herhalen met resterende data

Recv() int recv(int sockfd, void *buf, int len,

unsigned int flags); Return value = aantal ontvangen bytes

Indien 0 : Andere zijde heeft connectie verbroken

Len geeft maximale buffer size aan Blocking functie

Gaat pas verder wanneer data ontvangen is

SendTo() en RecvFrom() int sendto(int sockfd, const void *msg,

int len, unsigned int flags, const struct sockaddr *to, int tolen);

int recvfrom(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags, struct sockaddr *from, int *fromlen); Datagram sockets Adressen moeten steeds meegegeven

worden

IO control int ioctlsocket( SOCKET s, long

cmd, u_long* argp); // WIN32 int ioctl(int fildes, int request, /* arg */ ...); // LINUX Cmd = bv. FIONREAD Geeft aantal bytes weer dat kan

gelezen worden met een recv() call

Close() en Shutdown() close(sockfd); int shutdown(int sockfd, int how);

Shutdown kan connectie slechts in 1 richting sluiten indien gewenst

0 -- Further receives are disallowed 1 -- Further sends are disallowed 2 -- Further sends and receives are

disallowed (like close())

DNS Resolving struct hostent

*gethostbyname(const char *name);

struct hostent { char *h_name; char **h_aliases; int h_addrtype; int h_length; char **h_addr_list;

};

#define h_addr h_addr_list[0]

• returnt 0 indien naam niet gevonden wordt in dns• h_addr is eerste adres uit de lijst

Select() int select(int numfds, fd_set *readfds,

fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

Macro’s :• FD_ZERO(fd_set *set) -- clears a file descriptor set• FD_SET(int fd, fd_set *set) -- adds fd to the set• FD_CLR(int fd, fd_set *set) -- removes fd from the set• FD_ISSET(int fd, fd_set *set) -- tests to see if fd is in the set

struct timeval { int tv_sec; // seconds

int tv_usec; // microseconds };

Extra informatie Linux :

MAN pages http://www.ecst.csuchico.edu/~beej/guide/

net/html/reference.html

Windows http://msdn.microsoft.com/library/default.as

p?url=/library/en-us/winsock/winsock/windows_sockets_api_reference_2.asp

http://www.sockets.com/