Сети и системы телекоммуникаций. Интерфейс сокетов

Сети и системы телекоммуникаций

Интерфейс сокетов

ИМКН УрФУ

Сети и системы телекоммуникаций. Интерфейс сокетов

Место сокетов в моделях OSI и TCP/IP

Сокеты Беркли

Основные операции над сокетами

Работа сокетов

Пример на Python

План

2


Сокеты, TCP и UDP относятся к транспортномууровню

Сокеты – интерфейс транспортного уровня

TCP и UDP – протоколы транспортного уровня

Место в моделях OSI и TCP/IP

3


Место в моделях OSI и TCP/IP

4

Сетевых интерфейсов

Сетевой

Транспортный

Приложение

Сетевых интерфейсов

Сетевой

Транспортный

Хост 1 Хост 2

Протокол TCP


Приложение



Сокеты впервые появились в ОС Berkeley UNIX 4.2BSD (1983 г.)

Сокеты – де-факто стандарт интерфейсов длятранспортной подсистемы

Различные варианты сокетов реализованы вразных ОС и языках программирования


5


Сокет в Unix – файл специального типа• В Unix все устройства представляются файлами

Операции чтения и записи в файл сокетапередают данные по сети

• Отправитель записывает данные в файл сокета• Получатель читает данные их файла сокета• Передача данных по сети скрыта от программиста


6


Операции сокетов Беркли

7

Операция Назначение

Socket Создать новый сокет

Bind Связать сокет с IP-адресом и портом

Listen Объявить о желании принимать соединения

Connect Установить соединение

Accept Принять запрос на установку соединения

Send Отправить данные по сети

Receive Получить данные из сети

Close Закрыть соединение


Взаимодействующие стороны сокетов Беркли:• Сервер• Клиент

Сервер – работает (слушает) на известном IP-адресе и порту и пассивно ждет запросов насоединение

Клиент – активно устанавливает соединение ссервером на заданном IP и порту

Клиент и сервер

8



9

Сервер Клиент



10


Socket



11


Socket



12


Socket

Bind



13


Socket

Bind

192.168.1.1:80



14


Socket

Bind

192.168.1.1:80

Listen



15


Socket

Bind

192.168.1.1:80

Listen

Очередь для соединений



16


Socket

Bind

192.168.1.1:80

Listen


Socket



17


Socket

Bind

192.168.1.1:80

Listen


Socket



18


Socket

Bind

192.168.1.1:80

Listen


Socket

Connect



19


Socket

Bind

192.168.1.1:80

Listen


Socket

Connect

Запрос на соединение



20


Socket

Bind

192.168.1.1:80

Listen


Accept

Socket

Connect




21


Socket

Bind

192.168.1.1:80

Listen


Accept

Socket

Connect


Копия сокета



22


Socket

Bind

192.168.1.1:80

Listen


Accept

Socket

Connect

Копия сокета Соединение



23


Socket

Bind

192.168.1.1:80

Listen


Accept

Socket

Connect


Send



24


Socket

Bind

192.168.1.1:80

Listen


Accept

Socket

Connect


Send

Receive



25


Socket

Bind

192.168.1.1:80

Listen


Accept

Socket

Connect


Send

Receive

Close



26


Socket

Bind

192.168.1.1:80

Listen


Accept

Socket

Connect

Копия сокета

Send

Receive

Close


Передача данных возможна, только еслиустановлено соединение клиент-сервер

При получении запроса от клиента создаетсякопия сокета

• Соединение устанавливается с копией

Оригинальный сокет продолжает ждать запросыот других клиентов

• Такой сокет не может принимать и передавать данные


27


«Серверный» сокет

Клиентский сокет

Передача данных


28


Создание сокета:

serversocket = socket.socket( socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

Привязка к IP-адресу:

serversocket.bind(('192.168.0.1', 80))

«Прослушивание»:

serversocket.listen(5)

Python. Серверный сокет

29


Протоколы сетевого уровня

socket.AF_INET – IPv4

socket.AF_INET6 – IPv6

Протоколы транспортного уровня

socket.SOCK_STREAM – TCP

socket.SOCK_DGRAM - UDP

Есть и другие типы, но они используются редко

Python. Типы сокетов

30


while 1:

#Принимаем соединение – создаем клиентский сокет

(clientsocket, address) = serversocket.accept()

#Создаем поток для обслуживания запроса клиента

ct = client_thread(clientsocket)

ct.run()

Python. Ожидание соединений

31


Создание сокета:

clientsocket = socket.socket(socket.AF_INET,

socket.SOCK_STREAM)

Установка соединения:

clientsocket.connect(('192.168.0.1', 80))

Python. Клиентский сокет

32


Отправка данных:socket.send('Hello, world!')

Получение данных:socket.recv(1024)# 1024 – размер буфера

Закрытие сокета:

socket.close

Python. Передача данных

33


Место сокетов в моделях OSI и TCP/IP


Основные операции над сокетами



Итоги

34


Вопросы?

35

Education

Сети и системы телекоммуникаций. Интерфейс сокетов