Docente: Gabriele Lombardi lombardi@dsi.unimi.it Networking (cenni) Docente: Gabriele Lombardi lombardi@dsi.unimi.it © 2010 - CEFRIEL

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Sommario Problematiche Strumenti di base Il client Il server SLIDE CONTENUTO Problematiche Problematiche di comunicazione sulla rete Strumenti di base URI, URL, indirizzi e porte Il client Usare le socket come client Il server Usare le socket nei server Modelli di server Server sequenziali e concorrenti © 2010 - CEFRIEL

Problematiche di networking Comunicazione: trasferimento dati su una tratta, instradamento; assegnazione di un indirizzo per ogni host (IP): indirizzi del tipo 159.149.140.6 (IPv4); 4 numeri tra 0 e 255; associazione nomi (DNS); utilizzo di protocolli well-known (ftp, HTTP, …). Altre problematiche: trasferimento dati “manualmente”: utilizzo stream (java.io.*) tramite socket; conversione dati host2network e network2host; accesso a parametri di basso livello (campi dei pacchetti); Authentication, Permissions, Proxy, Cookies, … © 2010 - CEFRIEL

Strumenti di base: URI e URL URI (Unified Resource Identifier): rappresenta l’identificativo univoco di una risorsa; è della forma: [scheme:]scheme-specific-part[#fragment] mailto:java-net@java.sun.com in particolare la versione gerarchica è: [scheme:][//authority][path][?query][#fragment] http://java.sun.com/j2se/1.3/ La classe java.net.URI: permette parsing e validazione dell’URI; permette di ottenerne l’URL associato. URL (Unified Resource Locator): rappresenta la locazione da cui è possibile reperire una risorsa; segue lo schema gerarchico di URI; permette di accedere ai dati della risorsa tramite stream: URL url = new URL(“http://www.google.com”); InputStream is = url.openStream(); © 2010 - CEFRIEL

Strumenti di base: indirizzi InetAddress, Inet4Address, Inet6Address: indirizzi IP (Interenet Protocol v4 e v6); generato tramite factory method: InetAddress addr1 = InetAddress.getByName(“159.149.140.6”); InetAddress addr2 = InetAddress.getByName(“google.com”); si noti che addr2 viene risolto tramite DNS; porte (interi positivi): l’indirizzo IP identifica un host, la porta identifica il servizio richiesto (processo in ascolto sulla porta); InetSocketAddress: rappresenta un indirizzo di una socket; è definito come unione di un IP e una porta: InetSocketAddress addr = new InetSocketAddress( InetAddress.getByName(“google.com”), 80); © 2010 - CEFRIEL

Socket attive (client) java.net.Socket: rappresenta la “cornetta del telefono”, un capo della comunicazione bidirezionale realizzabile con TCP/IP; è identificata da un indirizzo InetSocketAddress; stabilisce la connessione con un altro InetSocketAddress; consente di aprire due canali di comunicazione: Socket soc = new Socket(“www.google.com”, 80); InputStream is = soc.getInputStream(); OutputStream os = soc.getOutputStream(); a questo punto la comunicazione è stabilita; delle eccezioni possono indicarci il fallimento; va chiusa al termine della comunicazione: soc.close(); non si può chiudere parzialmente questo tipo di socket (al più disabilitare input oppure output). java.net.DatagramSocket, java.net.MulticastSocket: strumenti per la comunicazione a datagramma (UDP). © 2010 - CEFRIEL

Socket attive (client) // Creo la socket di comunicazione col server: InetAddress indirizzo = InetAddress.getByName(servername); Socket soc = new Socket(indirizzo, porta); // Chi siamo? System.out.println("Io sono: " + soc.getLocalAddress() + "/" + soc.getLocalPort()); System.out.println("Io cerco: " + soc.getInetAddress() + "/" + soc.getPort()); // Ottengo gli stream di comunicazione: OutputStream os = soc.getOutputStream(); InputStream is = soc.getInputStream(); // Un po’ di comodità! Writer writer = new OutputStreamWriter(os); BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is)); // Comunico la richiesta HTTP: String richiesta = inizioRichiesta + risorsa + "\n\n"; writer.write(richiesta); writer.flush(); // Lettura della risposta: String linea; while((linea=reader.readLine())!=null) { System.out.println(linea); } // Fine: reader.close(); writer.close(); vedere 05_Networking\ClientFuffo con: esempio di base client esempio di base server © 2010 - CEFRIEL

Socket passive (server) java.net.ServerSocket: rappresentano servizi in ascolto per richieste; non vengono usate per comunicare … … ma per accettare comunicazioni; ServerSocket ssoc = new ServerSocket(numPorta); Socket soc = ssoc.accept(); // Attendo l’arrivo di una richiesta! a questo punto soc è connessa con il client. SocketImpl, DatagramSocketImpl: implementazioni astratta delle socket; consente di sostituire l’implementazione concreta; utile se si vuole usare una propria implementazione. SocketImplFactory, DatagramSocketImplFactory: interfacce da implementare se si vuole realizzare una propria implementazione delle socket TCP e UDP. © 2010 - CEFRIEL

Socket passive (server) // Creo la socket: ServerSocket ss = new ServerSocket(porta); while (true) { // Per sempre! // Aspetto che qualcuno si connetta a me: Socket soc = ss.accept(); System.out.println("Io sono: " + soc.getLocalAddress() + "/" + soc.getLocalPort()); System.out.println("Io cerco: " + soc.getInetAddress() + "/" + soc.getPort()); // Ottengo gli stream di comunicazione: OutputStream os = soc.getOutputStream(); InputStream is = soc.getInputStream(); // Un po’ di comodità! Writer writer = new OutputStreamWriter(os); BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is)); // Ottengo in ingresso i dati: System.out.println("Richiesta: " + reader.readLine()); // Mando una risposta: writer.write("Ciao!\n"); writer.flush(); // Chiudo tutto: reader.close(); writer.close(); } vedere 05_Networking\ClientFuffo con: esempio di base client esempio di base server vedere 04_Concurrency\Chat con: server concorrente client che comunica col server mini-protocollo proprietario © 2010 - CEFRIEL

Tipologie di server Lo scopo del server è quello di soddisfare richieste … … più richieste possono arrivare assieme. ServerSocket mantiene una lista di richieste pendenti: quindi il precedente programma soddisfa tutte le richieste in arrivo (entro i limiti) senza perderne nessuna … … ma ogni client deve attendere “in fila” prima di poter essere servito dall’unico processo. La soluzione consiste nel cambiare modello di server: i modelli classici sono: server sequenziale (quello mostrato precedentemente); server concorrente (delega il compito di rispondere a un processo); server concorrente con select (ascolto su porte multiple). Soluzione: passare al modello concorrente. © 2010 - CEFRIEL

Esempio di server concorrente // Faccio sempre la stessa cosa: while (true) { try { // Ascolto la socket: Socket soc = ssoc.accept(); // Gestisco la comunicazione in un thread separato: esecutore.execute( new GestoreMessaggioEntrante(soc) { public void run() { try { // Connessione stabilita, ottengo il messaggio: ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(soc.getInputStream()); Messaggio msg = (Messaggio)(ois.readObject()); // Fine comunicazione: ois.close(); // Gestisco il messaggio: System.err.println("Ricevuto messaggio da: " + msg.getMittente()); ricevuto(soc.getInetAddress(),msg); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }); vedere 04_Concurrency\Chat con: server concorrente client che comunica col server mini-protocollo proprietario © 2010 - CEFRIEL