endereço IP

Sumário
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Introdução ao TCP/IP e à Internet
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API Sockets para comunicação via redes
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Exemplos A Internet: Endereços
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Cada computador ligado à Internet tem um endereço único que o distingue dos restantes (endereço IP)
O endereço é composto por 4 números de 0­255
Ex: www.slashdot.org é 66.35.250.151
A Internet: Protocolo UDP
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A informação é introduzida na rede em pacotes.
Cada pacote segue o seu caminho para o destinatário de forma independente.
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Pacotes podem chegar ao destino fora de ordem!
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Pacotes podem ser perdidos e nem chegar ao destino!
A Internet: Protocolo TCP
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É primeiro estabelecido um canal lógico entre dois extremos.
A informação é enviada através do canal para o destinatário como uma sequência contínua de bytes.
Os bytes chegam ao destino pela mesma ordem pela qual são enviados, e não se perdem.
A Internet: Portos
Problema:
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Um computador pode ter vários programas (processos) a executar em simultâneo
(IRC, teleconferência, web browser, etc...)
Como se sabe a que programa se destina cada pacote que chega ao computador?
Solução:
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Conceito de porto: um computador, vários portos (0­65535)
Cada pacote, para além do endereço IP do destinatário, contem ainda o número do porto do destino.
Cada programa recebe os pacotes recebidos num porto
A Internet: Portos
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Tanto o emissor como o receptor recorrem a um porto para enviar/receber informação.
Modelo Cliente/Servidor
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Cliente envia pedido
(ex. Browser pede a página index.html)
Servidor responde
(ex. Envia o conteúdo do ficheiro com nome index.html)
Sumário
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Introdução ao TCP/IP e à Internet
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API Sockets para comunicação via redes
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Exemplos Conceito de Socket
Computador
Computador
Aplicação
Aplicação
socket
associação entre
socket e porto
portos
Carta Rede
(endereço IP)
Conexão TCP
Carta Rede
(endereço IP)
Criação e Destruição
de um Socket
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int socket(int domain, int type, int protocol)
–
Cria um socket
–
Domain ­> PF_INET (família de protocolos internet)
–
Type –
Protocol ­> 0
­> SOCK_STREAM (para conexão TCP)
SOCK_DGRAM (para envio de pacotes UDP)
int close(int sockfd)
–
Destroi um socket
–
sockfd deverá ser o inteiro retornado pela função socket()
Associação de um Socket
a um Porto
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int bind( int sockfd,
struct sockaddr *address,
int sockaddr_len)
–
Associa um socket a um porto local
–
sockfd é o socket a ser associado.
–
*address é um apontador para uma estrutura que contem o porto e endereço IP ao qual o socket deverá ser associado
–
sockaddr_len é o comprimento em bytes da estrutura atrás
ex: sizeof(address)
Estabelecimento de uma Conexão
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int connect(int sockfd,
const struct sockaddr *address,
int sockaddr_len)
–
Conecta um socket a um porto remoto
–
sockfd é o socket a ser conectado.
–
*address é um apontador para uma estrutura que contem o porto e endereço IP ao qual o socket deverá ser conectado
–
sockaddr_len é o comprimento em bytes da estrutura atrás
ex: sizeof(address)
Envio e Recepção de Dados Através de Sockets
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int write(int sockfd, char *buffer, int len)
–
Envia len bytes de dados do buffer pelo socket sockfd
–
buffer ­> apontador para local onde estão armazenados os dados a ser enviados
–
len ­> número de bytes a serem enviados
–
retorna ­> número de bytes efectivamente enviados
int read(int sockfd, char *buffer, int len)
–
Copia os bytes recebidos pelo socket para o buffer.
–
len ­> número de máximo de bytes a serem copiados
–
retorna ­> número de bytes efectivamente copiados
Sequência de Chamadas Para Troca de Dados por Sockets UDP
s1 = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)
pacotes
na rede
s2 = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)
bind(s1, &addr1, sizeof(addr1))
bind(s2, &addr2, sizeof(addr2))
connect(s1, &addr2, sizeof(addr2))
message2 = malloc(100)
write(s1, “Hello there...”, 15)
message1 = malloc(100)
read(s1, &message, 100)
read(s2, &message, 100)
connect(s2, &addr1, sizeof(addr1))
write(s2, “Hi partner...”, 14)
Nota: Existem outras sequências válidas para sockets UDP recorrendo às
funções sendto(...), recvfrom(...), etc...
Sequência de Chamadas Para Troca de Dados por Sockets TCP
s1 = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)
pacotes
na rede
s2 = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)
bind(s2, &addr2, sizeof(addr2))
connect(s1, &addr2, sizeof(addr2))
listen(s2, 1)
s3 = accept(s2, NULL, NULL)
message2 = malloc(100)
write(s1, “Hello there...”, 15)
read(s3, &message, 100)
message1 = malloc(100)
read(s1, &message, 100)
write(s3, “Hi partner...”, 14)
Nota: Existem outros pacotes do protocolo TCP que são trocados de
forma automática e que não se encontram representados.
Pedido de Conexão
Computador
Computador
Cliente
s1
Servidor (3)
s2
socket
associação entre
socket e porto
s3
(2)
(4)
portos
Carta Rede
(endereço IP)
(1)
(5)
Conexão TCP
Estabelecimento de uma Conexão
(Lado do Servidor)
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int listen(int sockfd, int backlog)
–
Coloca o socket sockfd no modo de aceitação de pedidos de estabelecimentos de conexões
–
backlog ­> número máximo de pedidos de conexão pendentes
int accept(int sockfd, struct sockaddr
*address,
int *sockaddr_len)
–
Aceita pedidos de conexão
–
Retorna um terceiro socket conectado ao socket remoto de onde originou o pedido de conexão.
–
*address é um apontador para uma estrutura que será preenchida com o porto e endereço IP do socket remoto
A Estrutura dos Endereços
#include <netinet/in.h>
struct sockaddr_in address;
address.sin_family = AF_INET;
address.sin_port = htons(8080);
address.sin_addr.s_addr = inet_addr
(“1.2.3.4”);
–
sin_family ­> familia de endereço AF_INET (Address Family Internet)
–
sin_port ­> porto (em Network Byte Order = MSB first)
–
sin_addr.s_addr ­> endereço IP (em Network Byte Order)