В этой статье я немного расскажу о сокетах и о граблях, на которые я понаступал, программируя различные клиентские и серверные приложения на протоколе TCP/IP. Постараюсь объяснить простым языком для неспециалистов. Здесь будут даны самые начальные сведения и будет попытка обобщения. В некоторых статьях есть такая фраза - "для... необходимо знать это и то, а для тех кто не знает - идите смотрите там, не знаю где". Теперь будет ясно "где"; и эти статьи, я думаю, могут быть справочником в дальнейшем. Будет рассмотренна работа с сокетами в m$ windows. Для программирования сокетов в никсах различие очень незначительны (все функции и структуры мелкософт постарался без изменений передрать) и основные из них рассмотрены в статьях, ссылки на которые приведены в конце, в разделе "Что еще почитать". Программа, использующая сокеты, может работать с одним сокетом или с множеством одноременно "открытых" сокетов (сокетный движок). Сразу стоит выделить различие между блокирующими (асинхронными) и неблокирующими (синхронными, требующими синхронизацию) сокетами.
Попытка соединения и приема данных может быть вызванна в блокирующем режиме (отправка всегда неблокирующая - просто добавление в очередь сокета данных). Это значит, что пока программа не соеденится или не примет данные, передача управления на следующий оператор не происходит. Это подходит для приложений, использующих один сокет, где ожидание приема данных обязательно, в программах с сокетным движком (много сокетов), где создается несколько отдельно работающих процессов с линейными алгоритмами и т.п.
Или же работа с сокетным движком может бытиь реализована в неблокирующеим режиме. При этом сразу же, не дожидаясь соединения или приема данных, происходит передача управления на следующий оператор программы. В последующем алгоритме необходимо использовать оператор select (переключение) и делать опросы сокетов на предмет приняты/нет данные. Обычно это выполняется в цикле - выход по установленному тайм-ауту (количество произведенных опросов сокета, при котором можно считать, что произошла ошибка или скорость соединения неудовлетворительна) или с использованием работы с назначением и реакцией сообщений операционной системы.
Итак, вначале некоторый ликбез. Программы, о которых пойдет речь ниже, делятся на клиенты и серверы. Вначале необходимо рассмотреть минимум используемых функций, для работы этих программ. В m$ windows работой с сокетами "заведует" winsock.dll. Для разных языков программирования синтаксис вызова функций из этой DLL незначителен. В Delphi, например, в катологе Source находится файл winsock.pas, который всего лишь объявляет нужные функции и структуры данных. При подгрузке модуля WinSock в uses, их можно вызывать с синтаксисом паскаля, но от этого принцип их работы не изменится. Кстати, не советовал бы использовать стандартные компоненты Delphi и Builder (TServerSocket, TClientSocket) из-за их глючности. Если не очень хочется использовать стандартные winsock-функции, то можно взять набор компонент Indy. Вот функции winsock:
int WSAStartup (WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData);
говорит оси, что во всех процессах программы могут быть использованы функции WinSock. Должна вызываться самой первой.
"деинициализирует" WSAStartup.
SOCKET socket (int af, int type, int protocol);
создает сокет. Второй параметр - вид данных, третий - вид протокола. Порт и адрес задается в функции bind (сервер) или connect (клиент).
int closesocket (SOCKET s);
закрывает сокет.
int bind (SOCKET s, const struct sockaddr FAR* name, int namelen);
ассоциирует адрес с сокетом. Структура адреса содержит порт (необходимо привести функцией htons) и адрес (для сервера обычно указывается INADDR_ANY - любой).
int connect (SOCKET s, const struct sockaddr FAR* name, int namelen);
функция соединения для клиента. Структура адреса содержит порт (необходимо привести функцией htons) и адрес (для клиента необходимо привести из имени или спецификации ip4 - xxx.xxx.xxx.xxx).
int WSAAsyncSelect (SOCKET s, HWND hWnd, unsigned int wMsg, long lEvent);
связывает сокет с получением сообщений окна. Обычно используется для сервера. При вызове этой функции, сообщения о соединении, чтении/записи данных в сокет и закрытии сокета можно обрабатывать в функции обработки сообщений от окна.
int select (int nfds, fd_set FAR * readfds, fd_set FAR * writefds, fd_set FAR * exceptfds, const struct timeval FAR * timeout);
контроль состояния сокета. Используется для неблокирующих вызовов, чтобы получить состояние сокета на данный момент, с использованием макросов FD_.
int WSAEventSelect (SOCKET s, WSAEVENT hEventObject, long lNetworkEvents);
связывает сокет с получением сообщений операционной системы. Можно проинициализировать необходимый Event (см. документацию) и обрабатывать сообщения FD_ без использования окна m$ windows.
int send (SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags);
отправка данных. Помещает в очередь сокета s, кусок данных из buf, длиной len. Последний параметр отвечает за вид передачи сообщения. Может быть проигнорирован.
int recv (SOCKET s, char FAR* buf, int len, int flags);
получение данных.
Кстати, и в блокирующих и в неблокирующих сокетах, используется так или иначе функция [...]select. Только опрос о состоянии очереди сокета мы производим сами (неблокирующий режим) или это делает операционная система (блокирующий).
Преобразование адреса
Вот пример функции на Delphi, которая преобразует адрес из имени или спецификации ip4, в четырехбайтное значение, требующееся для структуры sockaddr_in, с которой работает сокет:
Uses WinSock; function d_addr(IPaddr: string) : Cardinal; var pa: PChar; sa: TInAddr; Host: PHostEnt; begin Result:=inet_addr(PChar(IPaddr)); // Перевод если адреа не в ip4 if Result=INADDR_NONE then begin host:=GetHostByName(PChar(IPaddr)); if Host = nil then exit else begin // Преобразование pa:= Host^.h_addr_list^; sa.S_un_b.s_b1:= pa; sa.S_un_b.s_b2:= pa; sa.S_un_b.s_b3:= pa; sa.S_un_b.s_b4:= pa; with TInAddr(sa).S_un_b do Result:=inet_addr(PChar(IntToStr(Ord(s_b1)) + "." + IntToStr(Ord(s_b2)) + "." + IntToStr(Ord(s_b3)) + "." + IntToStr(Ord(s_b4)))); end; end; end;
Использование блокировки в некоторых программах:
- Сервер. Проще говоря, задача сервера открыть порт на компьютере и "висеть", принимая команды или некоторые данные от клиента по инициализированному порту. Например, FTP-сервер открывает 21 порт и обрабатывая определенные команды от клиента, выполняет необходимые операции с файловой системой. POP3-сервер открывает 110 порт и занимается приемом электронных сообщений (e-mail). SMTP (25 порт) - отправка писем. TelNet (23), SSh (22) и т.д. Обычно используются блокирующие сокеты, потому что следующие за приемом данных операторы - это обработка принятых данных. Нет смысла делать передачу на них управления, пока эти данные не приняты. Сервер может "занять" несколько портов, принимать данные от множества клиентов, но все равно из-за постоянного опроса select инициализированных сокетов и черезчур больших требований к алгоритму корректной обработки данных, это не лучшее решение для сервера. Хотя есть исключения и все зависит от приверженности программиста к тому или иному способу.
- Клиент. Задача клиента - соедениться с сервером и посылать ему (принимать от него) данные. Естественно, если клиент пытается соедениться по порту, на котором по указанному адресу не "висит" сервер, то будет ошибка соединения. Если сервер проинициализирован на другой протокол (UDP, ICMP, TCP,...) или вид обмена данными, а клиент на другой, то соединение скорее всего произойдет, но обмен данными станет невозможен. В случае, если клиент работает с сокетным движком (несколько сокетов), то я обычно использую блокирующие сокеты, работающие каждый на своей нити (Threads) или процессе (Process) с минимальным приоритетом. Таким образом достигается необходимая многозадачность, параллельность работы и, в то же время, удобно обрабатывать принятые/отправленные данные в несинхронном режиме работы. Таким образом достигается упрощение алгоритма и минимальное количество выполняемых операций из-за того, что нет необходимости постоянно вызывать select.
- Различные сканеры, брутфорсеры. Задача - создать максимальное количество сокетов, поддерживаемое операционной системой для достижения максимальной скорости сканирования или перебора. Здесь надо очень хорошо продумывать сокетный движок. Предыдущий способ создания клиента хорош для относительно небольшого количества одновременно проинициализированных сокетов. Иначе, из-за очень большого количества однновременно запущенных процессов, повышается нагрузка на ядро системы. Здесь все зависит от скорости соединения и компьютерного "железа". Можно использовать как блокирующие, так и неблокирующие сокеты. При современном развитии компьютерного "железа" и относительно небольшой скорости соединения (DialUp, выделенка с низкой скоростью), я бы порекомендовал использовать способ, рассмотренный выше. Количество нитей 255 вполне "потянет" практически любой компьютер, а большее количество из-за скорости соединения использовать нет смысла. При очень хорошем канале (можно создать практически неограниченное количество сокетов) или не очень хорошем компьютере (всего один процесс обработки), надо все-таки использовать неблокирующие сокеты. Несмотря на эти преимущества, кроме рассмотренных недостатков синхронных сокетов, будет рассмотрено еще несколько в примерах, во второй статье.
Создание отдельной нити, процесса (Threads)
Для создания отдельного процесса обработки сокета при использовании сокетного движка (несколько сокетов, которые должны работать параллельно), необходимо этот процесс описать. Вот небольшой пример описания, создания и завершение процесса на Delphi:
Uses WinSock; //Описываем процесс как класс, типа TThread type TScaner = class(TThread) Sock: TSocket; private protected procedure Execute; override; procedure Run; end; //забиваем место в памяти под процесс var Scaner: TScaner; //фунцция, вызываемая при создании процесса procedure TScaner.Execute; var <переменные> begin <инициализация сокета и операции с ним> //запуск дополнительной фунцции процесса Synchronize(Run); //закрытие сокета closesocket(Sock) //Прервать процесс Terminate; end; //дополнительная фунцция procedure TScaner.Run; var <переменные> begin <какие либо действия> end; //программа begin <какие-либо действия> //создать процесс, но пока не запускать Scaner:=TScaner.Create(true); //Освободить память при прерывании процесса Scaner.FreeOnTerminate:=true; //установить приоритет Scaner.Priority:=tpLowest; //запустить процесс Scaner.Resume; <какие-либо действия> end.
Этот прием очень удобен, например, для вызова обработки сокета и прерывания по какой-либо клавише. На клавишу "Start" цепляем создание процесса, а на клавишу "Stop" - Scaner.Terminate. Можно также описать процедуру Terminate процесса, где будет closesocket. Этот процесс будет работать независимо от основной программы. Правда для синхронизации его с VCL главного окна, его необходимо немного дописать. Этот прием одинаково удобен и для неблокирующего (создается процесс, в котором уже идет цикл по select по множеству сокетов) и для блокирующего сокета (создается много процессов и для каждого свой сокет) при написании различных клиентов и сканеров. В частности, он использовался мной для написания моей многонитевой программы "DScan", которая включает универсальный клиент, сканер, брутфорсер и предоставленна со всеми исходниками.
Для получения первичных сведений, поданной информации вполне достаточно. Во второй части будут приводится примеры простейших программ с использованием сокета и с подробными комментариями.
P.S. Статья и программа предоставлена в целях обучения и вся ответственность за использование ложится на твои хилые плечи.
Доброго времени суток, уважаемые!
Вопрос у меня немного поверхностный, но важный (по крайней мере, для меня:)), больше похоже на "посоветуйте" -).
Есть задача, написать аналог HTTP(S) прокси-сервера, но с небольшой спецификой: запросы некоторых подключенных клиентов будут обрабатываться по-другому и обмен с такими клиентами будет происходить маленькими пакетами. Остальным клиентам ("не особо одаренным") должно быть также хорошо, как и с обычным прокси:). Основные требования, предъявляемые к такому серверу - быть устойчивым к капризным клиентам (это те, кто маленькими пакетами будет пуляться) и всем остальным клиентам, и держать максимально возможное (насколько позволят ОС+hardware и др.) количество одновременных соединений (например, 100:)). В то же время, сервер не должен получиться громоздким и слишком сложным.
Из арсенала имеются только стандартные средства Delphi (Indy и другие библиотеки отбрасываем).
Собственно вопрос заключается в том, что использовать в качестве базы и какая модель приложения наиболее пригодна (по вашему мнению) для описанной выше задачи.
Первое, что приходит в голову - TTCP, TSocket или голое API of WinSock.
С TSocket работал давно (последний раз лет 6-7 назад) - в то время очень не понравилось. Некоторые пакеты пропускались (хотя TCP считают "гарантированным"). Когда тут на форуме спросил в чем дело, мне тогда намекнули, если мне не изменяет память, на метод Nagle. Но проблему так и не решил (в те времена).
Вчера "тест-драйв" попытался устроить TCPServer`у. НаписАл на базе него простенький прокси для обработки GET запросов, который, в общем-то, даже работал, но мееееедленно. Реагировал на событие OnAccept, режим блокировки - bmThreadBlocking, читал и писАл из\в сокеты используя ReceiveBuf и SendBuf.
В общем, уважаемые, каким образом лучше организовать работу сервера (прием соединений на сервере и создание временных подключений внутри потока для получения данных с другого сервера и отдачи их обратно клиенту) и с помощью чего:
* ПисАть на голом WinSock API, потоки создавать самому, работать в блокирующем режиме
* ПисАть на голом WinSock API, работать в неблокирующем режиме, тогда, как я понимаю, потоки создавать не нужно будет
* Аналогично описанному выше, только с использванием в качестве опорной точки один из компонентов\классов (например, (T)TCP, (T)Socket)
* Применять "фишку" Delphi - режим ThreadBlocking
* что-либо другое
Заранее благодарю всех дочитавших до конца и ответивших!
DVM ( 2010-05-11 18:43 )
чем Indy то не угодил?
kernel ( 2010-05-11 18:50 )
> DVM © (11.05.10 18:43)
> чем Indy то не угодил?
Лицензией, тяжестью исправления (в том смысле, что исправлять много приходится, чтобы что-либо добавить\изменить на более низком уровне), потом, помню, были проблемы с убиванием потоков (http://сайт/view/6-1236577141/).
DVM ( 2010-05-11 19:34 )
> kernel © (11.05.10 18:50)
Если хочешь максимум контроля над сервером - делай все сам на WinSock. Я бы наверное выбрал блокирующий режим и что-то типа пула потоков.
Slym ( 2010-05-11 20:37 )
kernel © (11.05.10 18:07)
НаписАл на базе него простенький прокси для обработки GET запросов
Твоя задача сводится
1. принять заголовок у клиента, выдрать от туда host:port заказаного сервера
2. сконектиться по host:port и полностью возможно с минимальными изменениями отправить принятые в п1. от клиента данные
3. обеспечить прозрачное тунеллирование трафика клиент/сервер
4. (ОПЦИЯ) затормозить особо ретивые конекты наример тупым sleep (при буфере сокета в 8кб + sleep(1000) получим 8кб/сек максимум)
Сергей М. ( 2010-05-11 22:02 )
> пакеты пропускались (хотя TCP считают "гарантированным").
> Когда тут на форуме спросил в чем дело, мне тогда намекнули,
> если мне не изменяет память, на метод Nagle
Похоже ты уже и сам не помнишь о чем был твой вопрос.
Используется или не используется Nagle - на "пропуск пакетов" он повлиять никак не может в принципе
.
kernel ( 2010-05-13 14:08 )
Благодарю всех за ответы!
> DVM © (11.05.10 19:34)
Все что нужно из контроля - общение с клиентом с заданными размерами пакетов (маленькими пакетами для вредных клиентов и большими - для остальных) с возможностью их "переработки" и подсчет отправленных\полученных данных. Все это, если я не ошибаюсь, успешно выполняют и обычные сокетообразные компоненты. Или все равно лучше применить чистый WinSock? :) Тут, наверное, больше интересует у кого из них (сок. компоненты vs WinSock API) производительность будет побольше. Или в этом плане разницы никакой нет?
> Slym © (11.05.10 20:37)
Ну как работает прокси мне известно. Делал именно так, как Вы описали.
> Сергей М. © (11.05.10 22:02)
Действительно подзабыл. Нашел те старые исходники на этих компонентах, там скорее всего была проблема в том, что в короткий промежуток времени сервер сам цеплялся к клиентам и отправлял всем клиентам команды. Для того чтобы всем все успешно отправилось, необходимо было ставить задержку около 1 сек. (по крайней мере у меня работало только не < ~1 сек.) после отсылки команды каждому ПК. Вот тут мне про Nagle скорее всего и намекнули.
DVM ( 2010-05-13 16:25 )
> kernel © (13.05.10 14:08)
> Тут, наверное, больше интересует у кого из них (сок. компоненты
> vs WinSock API) производительность будет побольше. Или
> в этом плане разницы никакой нет?
Компоненты они же на базе WinSock построены. Разницы между ними и чистым Winsock практически нет. По крайней мере это не то место, где следует искать разницу.
DVM ( 2010-05-13 16:26 )
> kernel © (13.05.10 14:08)
Другое дело, что вокруг WinSock можно написать свои простенькие обертки, больше подходящие к конкретной задаче - в этом их удобство.
kernel ( 2010-05-14 21:46 )
Спасибо за ответы, DVM
!
Сделал свой класс на основе ServerSocket, все работает быстро и замечательно [тьфу-тьфу-тьфу], контроля полностью хватает.
PS: собст-но это сообщение и отправил через пробный прокси:)
kernel ( 2010-05-18 17:36 )
Всем привет! Чтобы не создавать отдельный топик, спрошу здесь (т.к. разговор связан с этой темой).
Организовал нужный мне функционал на базе TServerSocket (режим - stThreadBlocking) с созданием отдельных потоков для каждого установленного соединения. Дошел до момента, где мне необходимо делать туннелирование между [клиент] <-> ["прокси-сервер"] <-> [запрашиваемый сервер] для работы SSL. Механизм такой: клиент посылает мне запрос CONNECT (HTTP/1.0), затем после того, как я (прокси) отправляю заголовок "200 OK - соединение установлено", в цикле, пока любое из двух соединений не разорвется (клиент или TargetHost), ловлю данные в буфер от клиента и тут же передаю запрашиваемому серверу, пока от клиента не начнет приходить ноль байт. Затем то же самое делаю, но наоборот, ловлю данные в буфер от запрашиваемого сервера и тут же передаю клиенту. И это все повторяется до тех пор, пока кто-либо из них не разорвет соединение.
...
const BufSize = 128;
...
ClientStream: TWinSocketStream;
TargetConnection: TTcpClient;
Buf: array of Byte;
...
ClientStream:= TWinSocketStream.Create(ClientSocket, 60000);
...
while (КлиентИПунктНазначенияПодключены) do begin
ClientWait:= (ClientStream.WaitForData(100));
if ClientWait then begin
while (ClientSocket.Connected) and (TargetConnection.Connected) and (RecLen > 0) do begin
TargetConnection.SendBuf(Buf, RecLen);
if (not ClientStream.WaitForData(10)) then Break;
RecLen:= ClientStream.Read(Buf, BufSize);
end;
end;
ServerWait:= TargetConnection.WaitForData(100);
if ServerWait then begin
while (ClientSocket.Connected) and TargetConnection.Connected) and (RecLen > 0) do begin
ClientStream.Write(Buf, RecLen);
if (not ClientSocket.Connected) or (not TargetConnection.Connected) then Break;
if (not TargetConnection.WaitForData(10)) then Break;
RecLen:= TargetConnection.ReceiveBuf(Buf, BufSize);
end;
end;
end;
Все бы хорошо (и даже отрабатываются несколько проходов общего цикла верно), но практически сразу общий цикл замирает (точнее, не замирает, а бесконечно крутится) и наблюдается странная картина: ClientStream.WaitForData(100) в начале цикла начинает все время возвращать True, в то время как количество принятых байт (RecLen:= ClientStream.Read ... ) с этого сокета становится все время равно нулю. При этом, оба соединения не дисконнэктятся (хотя с чего бы им разрываться, если данные "недопередались").
Вопрос: Что я делаю не так? :)
kernel ( 2010-05-18 17:40 )
То есть, проще говоря, через некоторое время цикл "крутится", а данные не хочет отдавать ни один сокет:/
Введение
Данная статья посвящена созданию приложений архитектуры клиент/сервер в Borland Delphi на основе сокетов ("sockets" - гнезда ). В отличие от предыдущей статьи на тему сокетов, здесь мы разберем создание серверных приложений.
Следует сразу заметить, что для сосуществования отдельных приложений клиента и сервера не обязательно иметь несколько компьютеров. Достаточно иметь лишь один, на котором Вы одновременно запустите и сервер, и клиент. При этом нужно в качестве имени компьютера, к которому надо подключиться, использовать хост-имя localhost или IP-адрес - 127.0.0.1 .
Итак, начнем с теории. Если Вы убежденный практик (и в глаза не можете видеть всяких алгоритмов), то Вам следует пропустить этот раздел.
Алгоритм работы сокетного сервера
Что же позволяет делать сокетный сервер?.. По какому принципу он работает?.. Сервер, основанный на сокетном протоколе, позволяет обслуживать сразу множество клиентов. Причем, ограничение на их количество Вы можете указать сами (или вообще убрать это ограничение, как это сделано по умолчанию). Для каждого подключенного клиента сервер открывает отдельный сокет, по которому Вы можете обмениваться данными с клиентом. Также отличным решением является создание для каждого подключения отдельного процесса (Thread).
Ниже следует примерная схема работы сокетного сервера в Дельфи-приложениях:
Разберем схему подробнее:
- Определение св-в Port и ServerType - чтобы к серверу могли нормально подключаться клиенты, нужно, чтобы порт, используемый сервером точно совпадал с портом, используемым клиентом (и наоборот). Свойство ServerType определяет тип подключения (подробнее см.ниже);
- Открытие сокета - открытие сокета и указанного порта. Здесь выполняется автоматическое начало ожидания подсоединения клиентов (Listen );
- Подключение клиента и обмен данными с ним - здесь подключается клиент и идет обмен данными с ним. Подробней об этом этапе можно узнать ниже в этой статье и в статье про сокеты (клиентская часть);
- Отключение клиента - Здесь клиент отключается и закрывается его сокетное соединение с сервером;
- Закрытие сервера и сокета - По команде администратора сервер завершает свою работу, закрывая все открытые сокетные каналы и прекращая ожидание подключений клиентов.
Следует заметить, что пункты 3-4 повторяются многократно, т.е. эти пункты выполняются для каждого нового подключения клиента.
Примечание : Документации по сокетам в Дельфи на данный момент очень мало, так что, если Вы хотите максимально глубоко изучить эту тему, то советую просмотреть литературу и электронную документацию по Unix/Linux-системам - там очень хорошо описана теория работы с сокетами. Кроме того, для этих ОС есть множество примеров сокетных приложений (правда, в основном на C/C++ и Perl).
Краткое описание компонента TServerSocket
Здесь мы познакомимся с основными свойствами, методами и событиями компонента TServerSocket .
Свойства |
||||
|
Socket
- класс TServerWinSocket,
через который Вы имеете доступ к открытым сокетным каналам.
Далее мы рассмотрим это свойство более подробно, т.к. оно,
собственно и есть одно из главных.
Тип: TServerWinSocket
; |
Open
- Запускает сервер. По сути, эта команда
идентична присвоению значения True
свойству Active
; |
OnClientConnect
- возникает, когда клиент
установил сокетное соединение и ждет ответа сервера (OnAccept
); |
TServerSocket.Socket (TServerWinSocket)
Итак, как же сервер может отсылать данные клиенту? А принимать данные? В основном, если Вы работаете через события OnClientRead и OnClientWrite , то общаться с клиентом можно через параметр ClientSocket (TCustomWinSocket). Про работу с этим классом можно прочитать в статье про клиентские сокеты, т.к. отправка/посылка данных через этот класс аналогична - методы (Send/Receive)(Text,Buffer,Stream). Также и при работе с TServerSocket.Socket. Однако, т.к. здесь мы рассматриваем сервер, то следует выделить некоторые полезные свойства и методы:
- ActiveConnections (Integer ) - количество подключенных клиентов;
- ActiveThreads (Integer ) - количество работающих процессов;
- Connections
(array
) - массив, состоящий из отдельных
классов TClientWinSocket для каждого подключенного клиента. Например,
такая команда:
ServerSocket1.Socket.Connections.SendText("Hello!");
отсылает первому подключенному клиенту сообщение "Hello!". Команды для работы с элементами этого массива - также (Send/Receive)(Text,Buffer, Stream); - IdleThreads (Integer ) - количество свободных процессов. Такие процессы кэшируются сервером (см. ThreadCacheSize );
- LocalAddress , LocalHost , LocalPort - соответственно - локальный IP-адрес, хост-имя, порт;
- RemoteAddress , RemoteHost , RemotePort - соответственно - удаленный IP-адрес, хост-имя, порт;
- Методы Lock и UnLock - соответственно, блокировка и разблокировка сокета.
Практика и примеры
А теперь рассмотрим вышеприведенное на конкретном примере. Скачать уже готовые исходники можно, щелкнув .
Итак, рассмотрим очень неплохой пример работы с TServerSocket (этот пример - наиболее наглядное пособие для изучения этого компонента). В приведенных ниже исходниках демонстрируется протоколирование всех важных событий сервера, плюс возможность принимать и отсылать текстовые сообщения:
|
Пример 1. Протоколирование и изучение работы сервера, посылка/прием сообщений через сокеты |
|
{... Здесь идет заголовок файла и определение формы TForm1 и ее экземпляра Form1}
{Полный исходник смотри } procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); begin {Определяем порт и запускаем сервер} ServerSocket1.Port:= 1025; {Метод Insert вставляет строку в массив в указанную позицию} Memo2.Lines.Insert(0,"Server starting"); ServerSocket1.Open; end; procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject); begin {Останавливаем сервер} ServerSocket1.Active:= False; Memo2.Lines.Insert(0,"Server stopped"); end; procedure TForm1.ServerSocket1Listen(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {Здесь сервер "прослушивает" сокет на наличие клиентов} Memo2.Lines.Insert(0,"Listening on port "+IntToStr(ServerSocket1.Port)); end; procedure TForm1.ServerSocket1Accept(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {Здесь сервер принимает клиента} Memo2.Lines.Insert(0,"Client connection accepted"); end; procedure TForm1.ServerSocket1ClientConnect(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {Здесь клиент подсоединяется} Memo2.Lines.Insert(0,"Client connected"); end; procedure TForm1.ServerSocket1ClientDisconnect(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {Здесь клиент отсоединяется} Memo2.Lines.Insert(0,"Client disconnected"); end; procedure TForm1.ServerSocket1ClientError(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket; ErrorEvent: TErrorEvent; var ErrorCode: Integer); begin {Произошла ошибка - выводим ее код} Memo2.Lines.Insert(0,"Client error. Code = "+IntToStr(ErrorCode)); end; procedure TForm1.ServerSocket1ClientRead(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {От клиента получено сообщение - выводим его в Memo1} Memo2.Lines.Insert(0,"Message received from client"); Memo1.Lines.Insert(0,"> "+Socket.ReceiveText); end; procedure TForm1.ServerSocket1ClientWrite(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {Теперь можно слать данные в сокет} Memo2.Lines.Insert(0,"Now can write to socket"); end; procedure TForm1.ServerSocket1GetSocket(Sender: TObject; Socket: Integer; var ClientSocket: TServerClientWinSocket); begin Memo2.Lines.Insert(0,"Get socket"); end; procedure TForm1.ServerSocket1GetThread(Sender: TObject; ClientSocket: TServerClientWinSocket; var SocketThread: TServerClientThread); begin Memo2.Lines.Insert(0,"Get Thread"); end; procedure TForm1.ServerSocket1ThreadEnd(Sender: TObject; Thread: TServerClientThread); begin Memo2.Lines.Insert(0,"Thread end"); end; procedure TForm1.ServerSocket1ThreadStart(Sender: TObject; Thread: TServerClientThread); begin Memo2.Lines.Insert(0,"Thread start"); end; procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject); var i: Integer; begin {Посылаем ВСЕМ клиентам сообщение из Edit1} for i:= 0 to ServerSocket1.Socket.ActiveConnections-1 do begin ServerSocket1.Socket.Connections[i].SendText(Edit1.Text); end; Memo1.Lines.Insert(0," |
Приемы работы с TServerSocket (и просто с сокетами)
Хранение уникальных данных для каждого клиента.
Наверняка, если Ваш сервер будет обслуживать множество клиентов, то Вам потребуется хранить какую-либо информацию для каждого клиента (имя, и др.), причем с привязкой этой информации к сокету данного клиента. В некоторых случаях делать все это вручную (привязка к handle сокета, массивы клиентов, и т.д.) не очень удобно. Поэтому для каждого сокета существует специальное свойство - Data . На самом деле, Data - это всего-навсего указатель. Поэтому, записывая данные клиента в это свойство будьте внимательны и следуйте правилам работы с указателями (выделение памяти, определение типа, и т.д.)!
Посылка файлов через сокет.
Здесь мы рассмотрим посылку файлов через сокет (по просьбе JINX-а) :-). Итак, как же послать файл по сокету? Очень просто! Достаточно лишь открыть этот файл как файловый поток (TFileStream) и отправить его через сокет (SendStream)! Рассмотрим это на примере:
Нужно заметить, что метод SendStream используется не только сервером, но и клиентом (ClientSocket1.Socket.SendStream(srcfile) )
Почему несколько блоков при передаче могут обьединяться в один
Это тоже по просьбе JINX-а:-). За это ему огромное спасибо! Итак,
во-первых, надо заметить, что посылаемые через сокет данные могут не только
объединяться в один блок, но и разъединяться по нескольким блокам. Дело
в том, что сокет - обычный поток, но в отличие, скажем, от файлового
(TFileStream), он передает данные медленнее (сами понимаете - сеть,
ограниченный трафик, и т.д.). Именно поэтому две команды:
ServerSocket1.Socket.Connections.SendText("Hello, ");
ServerSocket1.Socket.Connections.SendText("world!");
совершенно идентичны одной команде:
ServerSocket1.Socket.Connections.SendText("Hello, world!");
И именно поэтому, если Вы отправите через сокет файл, скажем, в 100 Кб, то тому, кому Вы посылали этот блок, придет несколько блоков с размерами, которые зависят от трафика и загруженности линии. Причем, размеры не обязательно будут одинаковыми. Отсюда следует, что для того, чтобы принять файл или любые другие данные большого размера, Вам следует принимать блоки данных, а затем объединять их в одно целое (и сохранять, например, в файл). Отличным решением данной задачи является тот же файловый поток - TFileStream (либо поток в памяти - TMemoryStream). Принимать частички данных из сокета можно через событие OnRead (OnClientRead), используя универсальный метод ReceiveBuf . Определить размер полученного блока можно методом ReceiveLength . Также можно воспользоваться сокетным потоком (см. статью про TClientSocket). А вот и небольшой примерчик (приблизительный):
Как следить за сокетом
Это вопрос сложный и требует долгого рассмотрения. Пока лишь замечу, что созданный Вашей программой сокет Вы можете промониторить всегда:-). Сокеты (как и большинство объектов в Windows) имеют свой дескриптор (handle), записанный в свойстве Handle. Так вот, узнав этот дескриптор Вы свободно сможете управлять любым сокетом (даже созданным чужой программой)! Однако, скорее всего, чтобы следить за чужим сокетом, Вам придется использовать исключительно функции WinAPI Sockets.
В этой статье отображены основные приемы работы с компонентом TServerSocket в Дельфи и несколько общих приемов для обмена данными по сокетам. Если у Вас есть вопросы - скидывайте их мне на E-mail: [email protected] , а еще лучше - пишите в конференции этого сайта (Delphi. Общие вопросы), чтобы и другие пользователи смогли увидеть Ваш вопрос и попытаться на него ответить!
Карих Николай (Nitro ). Московская область, г.Жуковский
Сокеты (от socket (англ.) - разъём, гнездо) - это программный интерфейс, обеспечивающий обмен информацией между процессами.
Одним из основных достоинств сокетного обмена информацией в сети можно назвать его гибкость. Главный принцип работы с сокетами состоит в отправке последовательности байт другому компьютеру, это может быть простое текстовое сообщение или файл.
Важно различать два типа сокетов: клиентские сокеты , исерверные сокеты .
Для работы с «клиентским» типом сокетов в Delphiсуществует компонентTClientSocket , с «серверными» сокетами можно работать при помощи компонентаTServerSocket.
Установка компонентов
Зачастую компоненты TServerSocket и TClientSocket не входят в стандартный пакет установки Delphi, но их можно установить дополнительно.
Зайдите на вкладку компонентов «Internet», и проверьте присутствуют ли там компоненты TServerSocket и TClientSocket, если нет, то установите их. Зайдите в меню "Component/Install Packages", затем нажмите кнопку "Add". В открывшемся диалоговом окне нужно найти файл "dclsocketsXX.bpl" (он лежит в папке bin, которая находится в папке с Delphi), где XX - это числовой номер версии вашего Delphi. Найдите файл, нажмите "Открыть", а затем в окне "Install Packages" нажмите "OK". Теперь, во вкладке "Internet" появились два компонента - TServerSocket и TClientSocket.
Работа с клиентскими сокетами (tClientSocket)
1) Определение свойств Port и Host. Для успешного соединения свойствамPort иHost компонента TClientSocket необходимо присвоить некоторые значения. В свойстве Port нужно указать номер порта для подключения (1 – 65535, но лучше брать из диапозона 1001 – 65535, потому что номера до 1000 могут оказаться заняты системными службами).
Host - хост-имя или IP-адрес компьютера, с которым требуется соединиться. Например, rus.delphi.com или 192.128.0.0.
2) Открытие сокета. Будем рассматривать сокет как очередь символов, передающихся с одного компьютера на другой. Открыть сокет можно, вызвав методOpen (компонент TClientSocket) или присвоив значениеTrue свойствуActive . Тут нелишним будет поставить обработчик исключения на случай неудавшегося соединения.
3) Отправка/прием данных.
4) Закрытие сокета. По завершению обмена данными нужно закрыть сокет, вызвав методClose компонентаTClientSocket или присвоив значениеFalse свойствуActive .
|
Основные свойства компонента TClientSocket |
|
|
Показатель того, открыт или закрыт сокет. Открыт – значение True, закрыт – значение False. Доступно для записи. |
|
|
Хост-имя, с которым нужно соединиться |
|
|
IP-адрес компьютера, с которым нужно соединиться. В отличие от Host, здесь может быть указан только IP. Разница состоит в том, что если в Host указано буквенное имя компьютера, то IP запросится у DNS |
|
|
Номер порта компьютера, с которым нужно соединиться (1-65535) |
|
|
ClientType |
Содержит тип передачи данных: ctBlocking - синхронная передача (OnRead иOnWrite не работают). Синхронный тип подключения подходит для поточного обмена данными; ctNonBlocking - асинхронная передача (отправка/приём данных может производиться при помощи событийOnRead иOnWrite ) |
|
Основные методы компонента TClientSocket |
|
|
Открывает сокет (присвоение свойству Active значения True) |
|
|
Закрывает сокет (присвоение свойству Active значения False) |
|
|
Основные события компонента TClientSocket |
|
|
OnConnect |
Возникает при установке подключения. В обработчике уже можно приступать к авторизации или отправке/приему данных |
|
OnConnecting |
Также возникает при подключении. Отличается от OnConnect тем, что подключение еще не установлено. Чаще всего используется, например, чтобы обновить статус |
|
OnDisconnect |
Событие возникает при закрытии сокета вашей программой, удаленным компьютером или из-за сбоя |
|
Событие возникает при ошибке. Во время открытия сокета это событие не поможет выловить ошибку. Во избежание появления сообщения от Windows об ошибке, лучше позаботиться о внутренней обработке исключений путём помещения операторов открытия в блок «try..except » |
|
|
OnLookup |
Событие возникает при попытке получить IP-адрес от DNS |
|
Событие возникает при отправке вам каких-либо данных удалённым компьютером. При вызове OnRead возможна обработка принятых данных |
|
|
Событие возникает, когда вашей программе разрешено писать данные в сокет |
|
В данной статье будут рассмотрены базовые свойства и функции компонентов Delphi: TClientSocket и TServerSocket – использующихся для работы с сетью по протоколу TCP\IP.
Внимание! Если вы используете версию Delphi выше 6.0, то предварительно вам необходимо установить Sockets Components, во всех версиях Delphi это делается следующим образом:
- Заходим в диалог Install Packages… : (Главное меню) Component -> Install Packages;
- Щелкаем по кнопке Add… , после чего находим папку Bin вашего Delphi (н-р: C:\Program Files\Borland\Delphi 7\bin , либо C:\Program Files\Embarcadero\RAD Studio\7.0\Bin);
- В найденной папке Bin уже ищем файлик dclsockets[тут циферки] .bpl , жмем ОК ;
- Радуемся, потому что теперь на вкладке панели компонентов на вкладке Internet у нас появились два замечательных компонента TServerSocket и TClientSocket.
При разработке любых сетевых приложений обычно разработку всегда начинают с сервера (конечно если у вас есть команда, дизайнеры интерфейсов могут приступать к работе над клиентом). Для реализации сервера, удивительно, необходимо использовать TServerSocket.
Основные свойства:
- Active – поле типа boolean, при установлении в true – сервер запускается, можно использовать, как присвоение конкретных значений, так и вызывая функции ServerSocket1.Open (… Active:=true;) или ServerSocket1.Close (… Active:=false).
- Port – порт на котором будет прослушивать (принимать клиентов) сервер, любое не занятое другими серверами в системе значение в пределах диапазона integer .
Основные события:
- OnListen – вызывается при установлении сервера в режим прослушивания, может испоьзоватся, когда нам нужно определить время реального старта сервера.
- OnClientRead – вызывается в момент принятия данных от клиента.
- OnClientError
- OnClientConnect – вызывается во время присоединения нового клиента к серверу.
- OnClientDisconnect – обратное событие событию, OnClientConnect
у каждой функции события есть атрибут Socket: TCustomWinSocket , в него передаеться указатель на объект сокета с которым мы в данный момент работаем, если нам нужно что-то ответить или что-то сделать с клиентом, который вызвал событие, нам необходимо использовать именно этот объект, во всех остальных случаях мы используем ServerSocket1.Socket , аналогичная ситуация и с клиентским компонентом.
Readonly свойства и функции:
- – возвращает количество активных соединений.
- ServerSocket1.Socket.Connections – массив объектов типа TCustomWinSocket, массив всех объектов связанных с клиентами, счет индексов начинается с 0, длинна массива равна ServerSocket1.Socket.ActiveConnections .
- Функции и свойства, применимые к элементам массива ServerSocket1.Socket.Connections и передаваемому атрибуту Socket в функцию события сервера:
- Socket.LocalHost
- Socket.LocalAdress – возвращает IP сервера.
- Socket.RemoteHost
- Socket.RemoteAdress – возвращает IP клиента.
- Socket.ReceiveText – возвращает принятое от клиента текстовое сообщение, после чего очищает буфер, можно использовать только 1 раз, за 1 прием.
- Socket.SendText(Text) – отсылает клиенту текстовое сообщение Text типа string .
Для компонента TClientSocket все практически тоже самое, только наоборот + основное визуальное отличие сервера от клиента, сервер в системе может быть запущен 1 на 1 значение порта, в количестве клиентов вас ограничивает только оперативная память.
Основные свойства:
- Active – поле типа boolean, при установлении в true – клиент пытается соединится с сервером, можно использовать, как присвоение конкретных значений, так и вызывая функции ClientSocket1.Open (… Active:=true;) или ClientSocket1.Close (… Active:=false).
- Port – порт по которому клиент сможет присоединиться к серверу, любое значение в пределах диапазона integer .
- Adress – IPv4 адрес сервера типа string по шаблону 255.255.255.255, с которым будет соединяться клиент.
Основные события:
- OnRead – вызывается в момент принятия данных от севера.
- OnError – вызывается при возникновении ошибки в передаче данных.
- OnConnecting – вызывается во время присоединения клиента к серверу.
- OnDisconnect – обратное событие событию, OnConnecting , вызывается во время отсоединения от сервера клиента.
Readonly свойства и функции:
- ClientSocket1.Socket.SendText() string
- Socket.LocalHost – возвращает имя клиента в сети.
- Socket.LocalAdress – возвращает IP клиента.
- Socket.RemoteHost – возвращает имя сервера в сети.
- Socket.RemoteAdress – возвращает IP сервера.
- Socket.ReceiveText – возвращает принятое от сервера текстовое сообщение, после чего очищает буфер, можно использовать только 1 раз, за 1 прием.
- Socket.SendText(Text) – отсылает серверу текстовое сообщение Text типа string .
Предоставленной информации вполне достаточно, чтобы реализовать небольшой серверный чат, удовлетворяющий техническому заданию: internet_sockets.doc (Word Doc 97-2003, 26.5 Kb).
Эта статья написана в Воскресенье, Октябрь 10th, 2010 at 1:24 в разделе . Вы можете подписаться на обновления комментариев к статье - . Вы можете
Коммуникации и связь в израиле Какую связь выбрать туристам
Одноклассники – социальная сеть: регистрация нового пользователя через логин и пароль: правила регистрации
Как бесплатно зарегистрироваться в социальной сеть одноклассники
Обновление ПО MegaFon Login SP-AI
Как увеличить свой доход на ютуб