Các thao tác cơ bản trong lập trình socket trên windows

Các thao tác cơ bản trong lập trình socket trên windows

Khoa Mạng Máy Tính và Truyền Thông – Trường Đại Học CNTTBÀI THỰC HÀNH SỐ 4Các thao tác cơ bản trong lập trình socket trên windowsYêu cầu thực hành: Viết các chương trình thực hành các lệnh trong bài thực hành này. Tham khảo các chương trình mẫu kèm theo bài thực hành. 1. Cơ chế gọi hàm khi trong lập trình socket1.1. TCPHình. Lập trình socket sử dụng TCP1.2. UDP- Với giao thức UDP, không cần phải thiết lập kết nối trước khi truyền nhận dữ liệu• Chương trình server không sử dụng hai hàm listen() và accept()• Chương trình client không cần sử dụng hàm connect().- Sử dụng hàm sendto() thay cho hàm send() trong TCP- Sử dụng hàm recvfrom() thay cho recv() trong TCPLab 4 Lập trình Socket – TCP & UDP Khoa Mạng Máy Tính và Truyền Thông – Trường Đại Học CNTT- Client có thể sử dụng hàm connect() để gắn kết cục bộ địa chỉ của máy tính ở xa với một socket cục bộ và sau đó có thể sử dụng hai hàm send() và receive() để truyền, nhận dữ liệu; tuy nhiên không có kết nối nào được thiết lập.2. Thư viện lập trình Winsock2.1. Khởi động và đóng thư viện2.1.1. Khởi động Winsock- Khởi động thư viện Winsock trước khi thực hiện các thao tác khácint WSAStartup(WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData);* Các tham số• wVersionRequested: [in] phiên bản của thư viện Winsock cần phải khởi động. Giá trị này gồm 2 byte: byte thấp chỉ số phiên bản chính, byte cao chỉ số phiên bản phụ. Giá trị này có thể được chỉ định rõ (0x0202) hoặc dùng macro MAKEWORD(2,2).• lpWSAData: [out] thông tin về thư viện Winsock đã được khởi động, trong đó có chứa phiên bản Winsock.typedef struct WSAData { WORD wVersion; WORD wHighVersion; char szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1]; char szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1]; unsigned short iMaxSockets; // bỏ qua unsigned short iMaxUdpDg; // bỏ qua char FAR * lpVendorInfo; // bỏ qua} WSADATA, *LPWSADATA; wVersionPhiên bản Winsock cần khởi độngLab 4 Lập trình Socket – TCP & UDP Khoa Mạng Máy Tính và Truyền Thông – Trường Đại Học CNTTwHighVersionPhiên bản Winsock đã khởi độngszDescriptionChủ đề của thư viện đã khởi độngszSystemStatusTrạng thái hay thông tin cấu hình* Giá trị trả về• bằng 0, nếu thành công• khác 0, nếu có lỗi. Hàm WSAGetLastError() dùng để xác định lỗi.2.1.2. Đóng thư viện Winsock- Đóng thư viện Winsock và giải phóng tài nguyênint WSACleanup(void)2.2. Window socket2.2.1. Tạo socketSOCKET socket ( int af, int type, int protocol )* Các tham số• af: [in] mô tả họ địa chỉ. • type: [in] kiểu của socket. o SOCK_STREAM: TCP socketo SOCK_DGRAM: UDP socket• protocol: [in] nghi thức được sử dụng trên socket. Nghi thức tầng dướiHọ địa chỉKiểu socketNghi thức sử dụng trên socketIP AF_INET TCP SOCK_STREAM IPPROTO_IPUDP SOCK_DGRAM IPPROTO_UDPRaw SocketSOCK_RAW IPPROTO_RAWIPPROTO_ICMP* Giá trị trả về• socket mới (SOCKET), nếu thành công• INVALID_SOCKET, nếu có lỗi2.2.2. Kiểm tra và xử lý lỗiLab 4 Lập trình Socket – TCP & UDP Khoa Mạng Máy Tính và Truyền Thông – Trường Đại Học CNTT- Giá trị lỗi trả về trong các lời gọi hàm Winsock không thành công thường là SOCKET_ERROR (-1). Để lấy chi tiết mã lỗi, sử dụng hàm:int WSAGetLastError (void)* Giá trị trả về• Các hằng số lỗi WSAE được định nghĩa trong tập tin Winsock.h hoặc Winsock2.h2.2.3. Internet Address- Sử dụng cấu trúc SOCKADDR_IN để chỉ định thông tin về địa chỉ IP và cổng dịch vụtypedef struct sockaddr_in{ short sin_family; unsigned short sin_port; struct in_addr sin_addr; char sin_zero[8];} SOCKADDR_IN;• sin_family: họ địa chỉ, phải được thiết lập là AF_INET.• sin_port: cổng dịch vụ.• sin_addr: địa chỉ IP được chỉ định theo cấu trúc sau:typedef struct in_addr {union { struct{unsigned char s_b1, s_b2, s_b3, s_b4; } S_un_b; struct {unsigned short s_w1, s_w2; } S_un_w; unsigned long s_addr;} S_un;Lab 4 Lập trình Socket – TCP & UDP Khoa Mạng Máy Tính và Truyền Thông – Trường Đại Học CNTT} SOCKADDR;• sin_zero: 8 byte 0 được thêm vào để tạo ra một cấu trúc có cùn kích thước với SOCKADDR.- Địa chỉ INADDR_ANY chỉ định server “lắng nghe” yêu cầu từ client trên tất cả các card mạng.- Địa chỉ INADDR_BROADCAST dùng để gửi các gói tin UDP broadcast. Để sử dụng giá trị này, socket phải được thiết lập tùy chọn SO_BROADCAST.2.2.3.1. Chuyển đổi địa chỉ IP từ chuỗi sang số- Chuyển đổi một chuỗi biểu diễn địa chỉ IP sang một số nguyên 32 bit.unsigned long inet_addr(const char FAR *cp)* Các tham số• cp: [in] chuỗi biểu diễn địa chỉ IP. * Giá trị trả về• số nguyên (unsigned long) biểu diễn địa chỉ IP theo thứ tự network-byte.• INADDR_NONE, nếu có lỗi2.2.3.1. Chuyển đổi địa chỉ IP từ số sang chuỗi- Chuyển đổi địa chỉ IP số sang một chuỗi biểu diễn địa chỉ IP. Sau khi chuyển đổi địa chỉ xong nên sao chép giá trị trả về sang một vùng nhớ khác để tránh mất dữ liệu khi gọi thực hiện các hàm Winsock khác.char FAR * inet_ntoa ( struct in_addr in )* Các tham số• in: [in] cấu trúc biểu diễn địa chỉ Internet của một máy tính. * Giá trị trả về• Chuỗi biểu diễn địa chỉ IP, nếu thành công• NULL, nếu không thành công2.2.4. Thứ tự byte- Thứ tự host-byte - little-endian form: từ byte thấp đến byte caoLab 4 Lập trình Socket – TCP & UDP Khoa Mạng Máy Tính và Truyền Thông – Trường Đại Học CNTT- Thứ tự network-byte - big-endian form: từ byte cao đến byte thấp2.2.4.1. Chuyển đổi từ thứ tự host-byte sang thứ tự network-byteu_long htonl(u_long hostlong)u_short htons(u_short hostshort)2.2.4.2. Chuyển đổi từ thứ tự network-byte sang thứ tự host-byteu_long ntohl(u_long hostlong)u_short ntohs(u_short hostshort)2.2.5. Phân giải tên- Cấu trúc dữ liệu biểu diễn thông tin của một máy tínhtypedef struct hostent { char FAR * h_name; char FAR * FAR * h_aliases; short h_addrtype; short h_length; char FAR * FAR * h_addr_list;} HOSTENT, *LPHOSTENT;• h_name: tên của máy tính.• h_aliases: mảng các tên khác của máy tính.• h_addrtype: kiểu của địa chỉ được trả về.• h_length: chiều dài của mỗi địa chỉ, tính bằng byte.• h_addr_list: danh sách các địa chỉ của máy tính theo thứ tự network-byte. Macro h_addr được định nghĩa là h_addr_list[0] để tương thích với các ứng dụng cũ.2.2.5.1. Lấy thông tin khi biết tên- Nhận thông tin về máy tính tương ứng với tên cho trướcstruct HOSTENT FAR* gethostbyname( const char FAR * name )Lab 4 Lập trình Socket – TCP & UDP Khoa Mạng Máy Tính và Truyền Thông – Trường Đại Học CNTT* Các tham số• name: [in] tên của máy tính cần phân giải. * Giá trị trả về• Một cấu trúc HOSTENT, nếu thành công• NULL, nếu có lỗi2.2.5.2. Lấy thông tin khi biết địa chỉ IP- Nhận thông tin về máy tính tương ứng với địa chỉ IP cho trướcstruct HOSTENT FAR * gethostbyaddr( const char FAR * addr, int len, int type )* Các tham số• addr: [in] địa chỉ của máy tính theo thứ tự network-byte.• len: [in] chiều dài của chuỗi địa chỉ• type: [in] kiểu của địa chỉ, được thiết lập là AF_INET. * Giá trị trả về• Một cấu trúc HOSTENT, nếu thành công• NULL, nếu có lỗi2.2.6. Thông tin về các dịch vụ- Thông tin về các dịch vụ được mô tả trong tập tin \WINNT\system32\drivers\etc\services.- Cấu trúc SERVENT dùng để mô tả thông tin về một dịch vụstruct servent { char FAR * s_name; char FAR * FAR * s_aliases; short s_port; char FAR * s_proto;};• s_name: tên của dịch vụ. Lab 4 Lập trình Socket – TCP & UDP Khoa Mạng Máy Tính và Truyền Thông – Trường Đại Học CNTT• s_aliases: các tên khác. • s_port: số hiệu cổng của dịch vụ, theo thứ tự network-byte. • s_proto: tên của giao thức sử dụng cho dịch vụ. - Để lấy thông tin về một dịch vụ, sử dụng hàm:struct servent FAR * getservbyname ( const char FAR *name, const char FAR *proto )* Các tham số• name: [in] tên dịch vụ. • proto: [in] tên giao thức sử dụng. Giá trị NULL chỉ định xét tên dịch vụ. * Giá trị trả về• Một cấu trúc SERVENT, nếu thành công• NULL, nếu có lỗi2.3. TCP2.3.1. Gắn địa chỉ cho socket int bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR* name, int namelen )* Các tham số• s: [in] socket chưa được gắn kết địa chỉ. • name: [in] địa chỉ được gán cho socket, một cấu trúc SOCKADDR. • namelen: [in] kích thước của giá trị tham số name. * Giá trị trả về• 0, nếu thành công• SOCKET_ERROR, nếu có lỗi.2.3.2. Lắng nghe kết nốiint listen( SOCKET s, int backlog )Lab 4 Lập trình Socket – TCP & UDP Khoa Mạng Máy Tính và Truyền Thông – Trường Đại Học CNTT* Các tham số• s: [in] socket đã được gắn địa chỉ nhưng chưa kết nối. • backlog: [in] kích thước tối đa của hàng đợi thiết lập kết nối. Giá trị tối đa được chỉ định bằng hằng số SOMAXCONN. 2.3.3. Chấp nhật thiết lập một kết nốiSOCKET accept( SOCKET s, struct sockaddr FAR* addr,int FAR* addrlen )* Các tham số• s: [in] socket đang lắng nghe yêu cầu kết nối. • addr: [out] địa chỉ của socket ở máy client đang thực hiện kết nối. • addrlen: [out] chiều dài thực sự của addr. Phải khởi tạo giá trị ban đầu là kích thước của addr* Giá trị trả về• Một SOCKET để giao tiếp thực sự với client, nếu thành công• INVALID_SOCKET, nếu có lỗi2.3.4. Thiết lập một kết nốiint connect( SOCKET s, const struct sockaddr FAR* name, int namelen )* Các tham số• s: [in] socket chưa kết nối.• name: [in] socket cần kết nối đến. • namelen: [in] kích thước của name. * Giá trị trả về• 0, nếu thành công• SOCKET_ERROR, nếu có lỗi2.3.5. Gửi dữ liệuLab 4 Lập trình Socket – TCP & UDP Khoa Mạng Máy Tính và Truyền Thông – Trường Đại Học CNTTint send( SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags )* Các tham số• s: [in] socket đã kết nối. • buf: [in] vùng đệm chứa dữ liệu cần gửi. • len: [in] chiều dài dữ liệu trong buf. • flags: [in] chỉ định cách thức truyền dữ liệu, truyền dữ liệu bình thường, thiết lập giá trị 0. * Giá trị trả về• số byte đã gửi đi, nếu thành công• SOCKET_ERROR, nếu có lỗi.2.3.6. Nhận dữ liệuint recv( SOCKET s, char FAR* buf, int len, int flags )* Các tham số• s: [in] socket đã kết nối. • buf: [out] vùng đệm để lưu dữ liệu nhận. • len: [in] kích thước vùng đệm buf. • flags: [in] chỉ định cách thức nhận dữ liệu, nhận dữ liệu bình thường, thiết lập giá trị 0. * Giá trị trả về• số byte dữ liệu nhận được, nếu thành công• SOCKET_ERROR, nếu có lỗi.2.3.7. Shutdownint shutdown( SOCKET s, int how )* Các tham số• s: [in] socket cần shutdown. Lab 4 Lập trình Socket – TCP & UDP [...]... Giá trị trả về • socket mới (SOCKET) , nếu thành cơng • INVALID _SOCKET, nếu có lỗi 2.2.2. Kiểm tra và xử lý lỗi Lab 4 Lập trình Socket – TCP & UDP Khoa Mạng Máy Tính và Truyền Thơng – Trường Đại Học CNTT BÀI THỰC HÀNH SỐ 4 Các thao tác cơ bản trong lập trình socket trên windows Yêu cầu thực hành: Viết các chương trình thực hành các lệnh trong bài thực hành này. Tham khảo các chương trình mẫu kèm... socket 2.2.1. Tạo socket SOCKET socket ( int af, int type, int protocol ) * Các tham số • af: [in] mơ tả họ địa chỉ. • type: [in] kiểu của socket. o SOCK_STREAM: TCP socket o SOCK_DGRAM: UDP socket • protocol: [in] nghi thức được sử dụng trên socket. Nghi thức tầng dưới Họ địa chỉ Kiểu socket Nghi thức sử dụng trên socket IP AF_INET TCP SOCK_STREAM IPPROTO_IP UDP SOCK_DGRAM IPPROTO_UDP Raw Socket SOCK_RAW... 1. Cơ chế gọi hàm khi trong lập trình socket 1.1. TCP Hình. Lập trình socket sử dụng TCP 1.2. UDP - Với giao thức UDP, không cần phải thiết lập kết nối trước khi truyền nhận dữ liệu • Chương trình server khơng sử dụng hai hàm listen() và accept() • Chương trình client khơng cần sử dụng hàm connect(). - Sử dụng hàm sendto() thay cho hàm send() trong TCP - Sử dụng hàm recvfrom() thay cho recv() trong. .. trong TCP Lab 4 Lập trình Socket – TCP & UDP Khoa Mạng Máy Tính và Truyền Thơng – Trường Đại Học CNTT int send( SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags ) * Các tham số • s: [in] socket đã kết nối. • buf: [in] vùng đệm chứa dữ liệu cần gửi. • len: [in] chiều dài dữ liệu trong buf. • flags: [in] chỉ định cách thức truyền dữ liệu, truyền dữ liệu bình thường, thiết lập giá trị 0. *... thành cơng • SOCKET_ ERROR, nếu có lỗi. 2.3.6. Nhận dữ liệu int recv( SOCKET s, char FAR* buf, int len, int flags ) * Các tham số • s: [in] socket đã kết nối. • buf: [out] vùng đệm để lưu dữ liệu nhận. • len: [in] kích thước vùng đệm buf. • flags: [in] chỉ định cách thức nhận dữ liệu, nhận dữ liệu bình thường, thiết lập giá trị 0. * Giá trị trả về • số byte dữ liệu nhận được, nếu thành cơng • SOCKET_ ERROR,... liệu bình thường, thiết lập giá trị 0. * Giá trị trả về • số byte dữ liệu nhận được, nếu thành cơng • SOCKET_ ERROR, nếu có lỗi. 2.3.7. Shutdown int shutdown( SOCKET s, int how ) * Các tham số • s: [in] socket cần shutdown. Lab 4 Lập trình Socket – TCP & UDP ... của máy tính theo thứ tự network-byte. • len: [in] chiều dài của chuỗi địa chỉ • type: [in] kiểu của địa chỉ, được thiết lập là AF_INET. * Giá trị trả về • Một cấu trúc HOSTENT, nếu thành cơng • NULL, nếu có lỗi 2.2.6. Thơng tin về các dịch vụ - Thông tin về các dịch vụ được mô tả trong tập tin \WINNT\system32\drivers\etc\services. - Cấu trúc SERVENT dùng để mô tả thông tin về một dịch vụ struct servent... s_port; char FAR * s_proto; }; • s_name: tên của dịch vụ. Lab 4 Lập trình Socket – TCP & UDP Khoa Mạng Máy Tính và Truyền Thơng – Trường Đại Học CNTT wHighVersion Phiên bản Winsock đã khởi động szDescription Chủ đề của thư viện đã khởi động szSystemStatus Trạng thái hay thơng tin cấu hình * Giá trị trả về • bằng 0, nếu thành cơng • khác 0, nếu có lỗi. Hàm WSAGetLastError() dùng để xác định lỗi. 2.1.2.... và Truyền Thơng – Trường Đại Học CNTT * Các tham số • name: [in] tên của máy tính cần phân giải. * Giá trị trả về • Một cấu trúc HOSTENT, nếu thành cơng • NULL, nếu có lỗi 2.2.5.2. Lấy thông tin khi biết địa chỉ IP - Nhận thông tin về máy tính tương ứng với địa chỉ IP cho trước struct HOSTENT FAR * gethostbyaddr( const char FAR * addr, int len, int type ) * Các tham số • addr: [in] địa chỉ của máy . 4Các thao tác cơ bản trong lập trình socket trên windowsYêu cầu thực hành: Viết các chương trình thực hành các lệnh trong bài thực hành này. Tham khảo các. này. Tham khảo các chương trình mẫu kèm theo bài thực hành. 1. Cơ chế gọi hàm khi trong lập trình socket1 .1. TCPHình. Lập trình socket sử dụng TCP1.2. UDP-