Linux網路傳輸設定

Size: px

Start display at page:

Download "Linux網路傳輸設定"

卖消蒋
6 years ago
Views:

1 Linux 網路傳輸設定南台科技大學電子系指導老師 : 侯安桑班級 : 電子碩研一甲學號 :M 姓名 : 張嘉巖

2 Android 網路傳輸設定已經完成後, 接下來要開始設定 linux 網路傳輸, 目標是要將 linux 當作 server 端來設計, 使用的程式語言為 C 語言, 此作法會比 android 來的簡單許多, 只要顧慮程式流程和邏輯觀念是否正確即可, 下面會介紹 C 語言 socket 之 TCP 設計流程圖 Socket 之 TCP 設計流程圖 Server 端 Socket() bind() listen() Client 端 accept() Socket() 阻塞等待建立連線 connect() read() 請求資料 write() write() 回應請求 read() close() close()

3 Socket 設計流程圖已經了解了之後, 就可以開始從此流程圖中了解每一各步驟所需要的函式有哪些, 由於程式只設計 server 端點, 因此只考慮 server 端需要哪些函式即可, 底下開始介紹需使用的函式有哪些!! 結構成員 sin_family sin_port sin_addr 引數 string sockaddr_in 函數說明用來說明 socket 所使用的定址模式, 在此必須設為 AF_INET, 表示是 Internet-domain 的 socket 用來表示 TCP/ip 的 port number, 設定 sin_port 必須使用 htons 函數做位元排序的動作是一各 in_addr 結構變數, 用來表示 ip 位址, 在此程式設計上則使用 INADDR_ANY 此寫法可視為萬用位置, 使 socket 可以接收同一各區域網路內所有 IP 位址 inet_addr 函數 unsigned long inet_addr(const char *string) 說明 String 是一各 ip 字串, 此格式為 xxx.xxx.xxx.xxx 使用方式 struct socaddr_in adr_srvr; adr_srvr.sin_addr.s_addr = inet_addr( ); adr_srvr.sin_port = 8000; htonl and htons 函數 unsigned long htonl(unsigned long hostlong) unsigned short htons(unsigned short hostshort) 引數說明 hostlong 欲轉換的整數, 為長整數值 hostshort 欲轉換的整數, 為短整數值使用方式 struct socaddr_in adr_srvr; adr_srvr.sin_addr.s_addr = htonl(inaddr_any); adr_srvr.sin_port = htons(8000); 為何如此使用由於 cpu 有分為 intel and motorola 的 cpu, 而 intel 的 cup 再記憶體中儲存 32 位元整數的方式是由低到高, 而 motorola 的 cup 則是由高到低的方式來儲存 32 位元整數, 而為了消除此差別所以才使用此函數

4 socket 函數 int socket(int domain, int type, int protocol) 引數說明 domain 網域, 目前設定為 AF_INET, 表示使用 Internet 協定連結型態, 目前使用 SOCK_STREAM, 表示 TCP 協定, 提供排序連結, 是極可靠的雙向式位元組資料流 type 若設定為 SOCK_DGRAM, 則表示為 UDP 傳輸協定, 不會建立與保持某一連結 protocol 通訊協定, 一般設定為 0 傳回值 socket 函數執行成功傳回 socket 描述子, 失敗則會回傳 -1 setsockopt 函數 int setsockopt(int s, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen) 引數說明 s 指定 socket 狀態 level 欲設定的網路層, 一般設定 SOL_SOCKET 以存取 socket 層 optname 由於程式設定重複使用 port, 所以設定為 SO_REUSEADDR optval 欲設定的值 optlen 則為 optval 的長度傳回值 setsockopt 函數執行成功傳回 0, 失敗則會回傳 -1 bind 函數 int bind(int sockfd, const struct sockaddr *my_addr, size_t adr_len) 引數說明 my_addr 指向 struct sockaddr_in 結構的指標, 用來存放欲繫結 IPv4 定址結構 struct sockaddr_in 結構的長度, 可以將其指定為 sizeof(struct adr_len sockaddr_in) 傳回值 setsockopt 函數執行成功傳回 0, 失敗則會回傳 -1 linsten 函數 int listen(int sockfd, int backlog)

5 引數說明 backlog 指定最大連線的數量, 通成設定為 5 傳回值 setsockopt 函數執行成功傳回 0, 失敗則會回傳 -1 accept 函數 int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen) 引數說明 addr 指向 struct sockaddr_int 結構的指標, 用來存放 client 端的 ip address 存放 client IP address 變數的長度, 初值應為 sizeof(struct addrlen sockaddr_in),accept() 執行成功後會回存實際的 client IP address 長度傳回值 setsockopt 函數執行成功傳回 0, 失敗則會回傳 -1 connect 函數 ( 此函數只用在 client 端 ) int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen) 引數說明 addr 指向 struct sockaddr_int 結構的指標, 用來存放 server 端的 address addrlen struct sockaddr_in 結構的長度, 可指定為 sizeof(struct sockaddr_in) 傳回值 setsockopt 函數執行成功傳回 0, 失敗則會回傳 -1 看完上述的 socket 使用函數表格, 相信讀者應該有點頭緒, 接下來就是要實作此功能, 底下會先說明一各簡單的 socket 連線機制, 才會在說明如何傳檔, 傳檔有傳檔的函數要使用, 到時候會在說明各種傳檔函數使用方式, 現在先看個簡單的 socket 範例

6 Server 端程式範例 1-for linux Void main() { struct sockaddr_in sin; // 宣告 socket 網路 struct sockaddr_in pin; // 宣告 socket 網路 int mysock; // 宣告 socket 網路之變數 int tempsock; // 宣告 socket 網路之變數 int addrsize; // 宣告 socket 網路之變數 int optval=1; // 宣告 setsockopt 網路之變數 /*Use socket*/ socklen_t optlen = sizeof(optval); // 將 optlen 存放 optval 大小 bzero(&sin, sizeof(sin)); // 清空 socket sin 的內部參數 sin.sin_family = AF_INET; // 開始設定 socket 網路之參數 sin.sin_addr.s_addr = htonl(inaddr_any); // 開始設定 socket 網路之參數 sin.sin_port = htons(port); // 開始設定 socket 網路之參數 mysock = socket(af_inet, SOCK_STREAM, 0); // 開啟 socket 網路連線 if (mysock == -1) { perror("call to socket"); // 建立重複使用 bind 方式 if(setsockopt(mysock, SOCK_STREAM, SO_REUSEADDR, &optval, optlen) == -1) { perror("call to setsockopt:"); // 開啟 bind if (bind(mysock, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) == -1) { perror("call to bind"); // 開啟 listen if (listen(mysock, 20) == -1) { perror("call to listen");

7 printf("accepting connections...\n"); // 開啟接受 client 端申請 tempsock = accept(mysock, (struct sockaddr *)&pin, &addrsize); if (tempsock == -1){ perror("call to accept"); //if printf("connections!!\n"); // 關閉 socket 程式 close(tempsock); close(mysock); 此程式是依照最初開始說明的 Socket 之 TCP 設計流程圖, 程式流程照此流程圖動作, 可一看得到, 一開始建立 socket() bind() listen() accept() 的步驟走, 中間的 read() 和 write() 目前並沒使用, 最後就是 close() 指令, 將所開啟的 socket 連線關閉為了以後可能會使用到 client 端, 底下說明 client 端要如何使用

8 Client 端程式範例 1-for linux Void main() { struct sockaddr_in pin; // 宣告 socket 網路 int mysock; // 宣告 socket 網路之變數 bzero(&pin, sizeof(pin)); // 清除 socket 內部資料 pin.sin_family = AF_INET; // 設定 socket pin.sin_addr.s_addr = inet_addr(" "); // 設定 client 端之 socket 要聯繫的 server 端 ip pin.sin_port = htons(port); // 設定 client 端 prot 必須與 server 端 port 相同 mysock = socket(af_inet, SOCK_STREAM, 0); // 開啟 socket if (mysock == -1) { perror("call to socket"); if (connect(mysock, (void *)&pin, sizeof(pin)) == -1) { // 開啟連線到 server 端 perror("call to connect"); printf( connect!!\n ); close(mysock); 此程式是依照最初開始說明的 Socket 之 TCP 設計流程圖, 程式流程照此流程圖動作, 可一看得到, 一開始建立 socket() 和 connect() 的步驟走, 中間的 read() 和 write() 目前並沒使用, 最後就是 close() 指令, 將所開啟的 socket 連線關閉!! Client 端的程式比 server 端的程來的簡短許多, 最大的原因是 client 端減少了 bind() listen() 和 accept() 的動作, 因此會比 server 端的動作簡短了許多!! 接下來要說明 socket 的傳遞之函式有哪些, 這些事還滿重要的, 否則就無法傳送檔案至 socket 端了

9 read() 函數 ( 從已開啟的 socket 讀取資料 ) int read(int sockfd, char *buf, int len) 引數 buf 指向字元暫存器的指標, 用來儲存讀取到的資料 len 欲讀取的字元長度傳回值執行錯誤傳回 -1, 若成功傳回接收的位元數 write() 函數 ( 可將資料寫入已開啟的 socket) int write(int sockfd, char *buf, int len) 引數 buf 指向字元暫存器的指標, 用來存放欲寫入的資料 len 欲寫入的字元長度傳回值執行錯誤傳回 -1, 若成功傳回接收的位元數上述表格也了解到如何接收檔案與傳送檔案後, 就可以開始建立簡單的傳送機制了, 以下則是簡單的傳送資料範例

10 Server 端程式範例 2-for linux /* server.c */ #include <stdio.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <netdb.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> int port = 8000; int main(void) { //socket 連線參數 struct sockaddr_in sin; struct sockaddr_in pin; int mysock; int tempsock; int addrsize; // 檔案參數 char str[100],str1[20],str2[20],str3[20]; char buf[100]; int i, len1, len2; float c; //socket 連線設定 mysock = socket(af_inet, SOCK_STREAM, 0); if (mysock == -1) { perror("call to socket"); //socket 連線設定 bzero(&sin, sizeof(sin)); sin.sin_family = AF_INET; sin.sin_addr.s_addr = htonl(inaddr_any);

11 sin.sin_port = htons(port); //socket 連線設定 if (bind(mysock, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) == -1) { perror("call to bind"); //socket 連線設定 if (listen(mysock, 20) == -1) { perror("call to listen"); printf("accepting connections...\n"); //socket 連線設定 while(1) { tempsock = accept(mysock, (struct sockaddr *)&pin, &addrsize); if (tempsock == -1){ perror("call to accept"); // 檔案接收 len1=recv(tempsock, str, 100, 0); printf("\n 收到字元數 : %d\n",len1); str[len1]=0; printf("received from client: %s\n", str); // 檔案列出 if (len1 > 0) { strcpy(str1,strtok(str," ")); printf(" 第 1 個字串為 : %s\n",str1); strcpy(str2,strtok(null," ")); printf(" 第 2 個字串為 : %s\n",str2); strcpy(str3,strtok(null," ")); printf(" 第 3 個字串為 : %s\n",str3); c=atof(str3)*1.05; sprintf(buf," 品號為 %s\n 品名為 %s\n 含稅價為 : %.2f\n",str1, str2, c);

12 // 檔案傳送 len2 = strlen(buf); if (send(tempsock, buf, len2, 0) == -1) { perror("call to send"); close(tempsock); return 0; 在此程式中, 只要去觀看檔案接收和傳送即可,socket 網路設定, 在上述資料中已經有明確告知, 底下則是由 clinet 端的傳檔和收檔範例

13 Client 端程式範例 2-for linux /* client.c */ #include <stdio.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <netdb.h> int port = 8000; int main(int argc, char *argv[]) { //socket 連線參數 struct sockaddr_in pin; int mysock; // 檔案參數 char buf[8192]; char *str="a001 電視機 "; if (argc < 2) { printf(" 使用方法 : client 字串 \n"); printf(" 使用預設字串 \n"); else { str=argv[1]; //socket 連線參數 bzero(&pin, sizeof(pin)); pin.sin_family = AF_INET; pin.sin_addr.s_addr = inet_addr(" "); pin.sin_port = htons(port); //socket 連線參數 mysock = socket(af_inet, SOCK_STREAM, 0); if (mysock == -1) { perror("call to socket");

14 //socket 連線參數 if (connect(mysock, (void *)&pin, sizeof(pin)) == -1) { perror("call to connect"); printf("sending message %s to server...\n", str); // 檔案傳送 if (send(mysock, str, strlen(str), 0) == -1) { perror("error in send\n"); // 檔案接收 if (recv(mysock, buf, 8192, 0) == -1) { perror("error in receiving\n"); printf("\nresponse from server: \n\n%s\n", buf); close(mysock); return 0; 在此程式中, 只要去觀看檔案接收和傳送即可,socket 網路設定, 在上述資料中已經有明確告知, 接下來則是要進入此專案的主題了, 上述這麼多資料是要讓使用者可以更快進入狀況, 而不會太過於唐突的囫圇吞棗去吸收, 下面開始則要正式的說明此專案的流程圖!!

15 recv() 函數 ( 可經由 socket 來接收資料 ) int recv(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags) 引數 buf 指向字元暫存器的指標, 用來存放欲寫入的資料 len 欲接收資料的最大長度 flags 一般設為 0 傳回值執行錯誤傳回 -1, 若成功傳回接收的位元數 send() 函數 ( 可經由 socket 來傳送資料 ) int send(int sockfd, void *msg, int len, unsigned int flags) 引數 msg 指向字元暫存器的指標, 用來存放欲寫入的資料 len 欲接收傳送的最大長度 flags 一般設為 0 傳回值執行錯誤傳回 -1, 若成功傳回接收的位元數

ebook35-21

ebook35-21 21 Linux L i n u x 211 U N I X U N I X I / O F I F O U N I X I n t e r n e t s o c k e t () s o c k e t () send() r e c v ( read() w r i t e () send() r e c v () I n t e r n e t 212 Internet Internet S