66497

Механизмы сетевого взаимодействия

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Цель работы – изучить программный интерфейс сетевых сокетов, получить навыки организации взаимодействия программ при помощи протоколов Internet и разработки прикладных сетевых сервисов.

Русский

2014-08-22

39.5 KB

1 чел.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Факультет технической кибернетики

Кафедра «Информационная безопасность компьютерных систем»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

Механизмы сетевого взаимодействия

по дисциплине «Операционные системы»

Выполнил

студент гр. 2088/1  А.С. Никитин

 <подпись>

Руководитель

 Т.В. Степанова

 <подпись>

Санкт-Петербург

2011

1. Формулировка задания

Цель работы – изучить программный интерфейс сетевых сокетов, получить навыки организации взаимодействия программ при помощи протоколов Internet и разработки прикладных сетевых сервисов.

2. Использованные теоретические сведения

3. Результаты работы

3.1. Выполнение индивидуального задания

Разработать на языке C программу transport, демонстрирующую использование основных функций работы с сокетами UNIX. Программа должна порождать четыре процесса — клиент общается с сервером, который является клиентом для двух других серверов, которые выполняют однонаправленную передачу данных между собой через TCP cокеты,  относящиеся к локальному сетевому интерфейсу lo.

При помощи программы transport оценить скорость передачи данных через стек протоколов TCP/IP при использовании протокола TCP.
#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <linux/in.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <assert.h>

#include <time.h>

#define BUFSIZE    32

#define TIMES      1048576

#define IP         "127.0.0.1"

#define PORT_C_CS  12124

#define PORT_CS_S1 12235

#define PORT_CS_S2 13151

int server2() {

   int fdsocket, fdnsocket, bcount, i;

   char buffer[BUFSIZE];

   struct sockaddr_in ssocket, csocket;

   long int t;

   double s;

   assert((fdsocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) >= 0);

   ssocket.sin_family = AF_INET;

   ssocket.sin_port = htons(PORT_CS_S2);

   ssocket.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

   assert(bind(fdsocket, (struct sockaddr *) &ssocket, sizeof(ssocket)) >= 0);

   assert(listen(fdsocket, 16) >= 0);

   bcount = sizeof(csocket);

   assert((fdnsocket = accept(fdsocket, (struct sockaddr *) &csocket, &bcount)) >= 0);

   t = clock();

   for (i = 0; i < TIMES; i++) read(fdnsocket, buffer, BUFSIZE);

   t = clock() - t;

   s = (double) t / (double) CLOCKS_PER_SEC;

   printf("S2: C to S2 speed: %lf\n", (double) BUFSIZE / s);

   close(fdnsocket);

   close(fdsocket);

   return 0;

}

int server1() {

   int fdsocket, fdnsocket, bcount, i;

   char buffer[BUFSIZE];

   struct sockaddr_in ssocket, csocket;

   long int t;

   double s;

   assert((fdsocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) >= 0);

   ssocket.sin_family = AF_INET;

   ssocket.sin_port = htons(PORT_CS_S1);

   ssocket.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

   assert(bind(fdsocket, (struct sockaddr *) &ssocket, sizeof(ssocket)) >= 0);

   assert(listen(fdsocket, 16) >= 0);

   bcount = sizeof(csocket);

   assert((fdnsocket = accept(fdsocket, (struct sockaddr *) &csocket, &bcount)) >= 0);

   t = clock();

   for (i = 0; i < TIMES; i++) read(fdnsocket, buffer, BUFSIZE);

   t = clock() - t;

   s = (double) t / (double) CLOCKS_PER_SEC;

   printf("S1: C to S1 speed: %lf\n", (double) BUFSIZE / s);

   close(fdnsocket);

   close(fdsocket);

   return 0;

}

int clientserver() {

   int fdsocket, fds1socket, fds2socket, fdcsocket, bcount, i;

   char buffer[BUFSIZE];

   struct sockaddr_in ssocket, s1socket, s2socket, csocket;

   long int t;

   double s;

   assert((fds1socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) >= 0);

   s1socket.sin_family = AF_INET;

   s1socket.sin_port = htons(PORT_CS_S1);

   inet_aton(IP, &s1socket.sin_addr);

   assert((fds2socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) >= 0);

   s2socket.sin_family = AF_INET;

   s2socket.sin_port = htons(PORT_CS_S2);

   inet_aton(IP, &s2socket.sin_addr);

   assert((fdsocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) >= 0);

   ssocket.sin_family = AF_INET;

   ssocket.sin_port = htons(PORT_C_CS);

   ssocket.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

   assert(bind(fdsocket, (struct sockaddr *) &ssocket, sizeof(ssocket)) >= 0);

   assert(listen(fdsocket, 16) >= 0);

   bcount = sizeof(csocket);

   while (connect(fds1socket, (struct sockaddr *) &s1socket, sizeof(s1socket)) < 0);

   while (connect(fds2socket, (struct sockaddr *) &s2socket, sizeof(s2socket)) < 0);

   assert((fdcsocket = accept(fdsocket, (struct sockaddr *) &csocket, &bcount)) >= 0);

   t = clock();

   for (i = 0; i < TIMES; i++) {

       read(fdcsocket, buffer, BUFSIZE);

       write(fds1socket, buffer, BUFSIZE);

       write(fds2socket, buffer, BUFSIZE);

   }

   t = clock() - t;

   s = (double) t / (double) CLOCKS_PER_SEC;

   printf("CS: CS speed: %lf\n", (double) (BUFSIZE * 3) / s);

   close(fds1socket);

   close(fds2socket);

   close(fdcsocket);

   close(fdsocket);

   return 0;

}

int client() {

   int fdsocket, bcount, i;

   char buffer[BUFSIZE];

   struct sockaddr_in ssocket;

   assert((fdsocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) >= 0);

   ssocket.sin_family = AF_INET;

   ssocket.sin_port = htons(PORT_C_CS);

   inet_aton(IP, &ssocket.sin_addr);

   while (connect(fdsocket, (struct sockaddr *) &ssocket, sizeof(ssocket)) < 0);

   for (i = 0; i < TIMES; i++) write(fdsocket, buffer, BUFSIZE);

   close(fdsocket);

   return 0;

}

int main() {

   int pcl;

   if (pcl = fork()) {

       client();

       wait(pcl);

       return 0;

   }

   if (pcl = fork()) {

       clientserver();

       wait(pcl);

       return 0;

   }

   if (pcl = fork()) {

       server1();

       wait(pcl);

       return 0;

   }

   server2();

   return 0;

}

4. Выводы

Сетевые сокеты предоставляют удобный интерфейс взаимодействия программ, находящихся как на одном компьютере, так и на разных, при условии нахождения их в одной сети.


Приложение

Исходные тексты программ


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

54971. My favourite animal 51.5 KB
  Do you know anything about an owl? Let’s read the text and find out more information about it. Look at the blackboard. Here are some words from the text. Repeat them after me: a beak – beaks (дзьоб), soft (м’який, ніжний), centimeter, especially (особливо), mice, one mouse – two mice, insects (комахи), in silence (у тиші), total darkness (цілковита темрява). Read the text and be ready to translate it. (Учні читають текст вголос і перекладають його).
54972. Олесь Гончар — майстер малих літературних жанрів. Життя і творчість митця. Детальний аналіз новел «За мить до щастя», «Пізнє прозріння» 65.5 KB
  Мета: навчити учнів аналізувати епічний твір визначати новелістичний жанр виділяти провідні ідеї образи розкривати їх спираючись на текст; розвивати вміння використовувати деталі кольорову гаму для розкриття стильової палітри твору; виховувати усвідомлення філософської сутності щастя людини його відносності й короткочасності; навчити учнів пізнавати...
54973. Легка атлетика 56 KB
  Мета: Розвиток основних фізичних якостей та рухових здібностей, підвищення рівня фізичної підготовності учнів.
54974. Макроэкономическое равновесие. Модель «изъятия – издержки» 17.67 KB
  Важным инструментом прогнозирования является разработанный В.Леонтьевым межотраслевой равновесный баланс, позволяющий анализировать экономику, как национальную, так и отдельных регионов и на основе этого вырабатывать адекватные меры.
54975. Полтавская битва 64.5 KB
  Карл XII вторгся в Польшу занял Варшаву и посадил на трон своего ставленника Станислава Лещинского. После того как Карл XII занял Саксонию Август II вынужден был заключить с ним мир. Что таким образом произошло с Северным союзом Петр I прекрасно осознавал что теперь все силы Карл XII обрушит на Россию. Карл XII подошел к русской границе.
54979. Засоби виразності обємної пластики: статика, динаміка. Композиція «Цирк» 7.65 MB
  Мета: Розширити знання про статику та динаміку в образотворчому мистецтві ознайомити з анімалістичним жанром у скульптурі Вчити передавати форми у русі у стані спокою визначити характер руху людей та тварин використовувати пластичні можливості матеріалу...