Linux是一个可靠性非常高的操作系统,但是所有用过Linux的朋友都会感觉到,Linux和Windows这样的"傻瓜"操作系统(这里丝毫没有贬低Windows的意思,相反这应该是Windows的优点)相比,后者无疑在易操作性上更胜一筹。但是为什么又有那么多的爱好者钟情于Linux呢,当然自由是最吸引人的一点,另外Linux强大的功能也是一个非常重要的原因,尤其是Linux强大的网络功能更是引人注目。放眼今天的WAP业务、银行网络业务和曾经红透半边天的电子商务,都越来越倚重基于Linux的解决方案。因此Linux网络编程是非常重要的,而且当我们一接触到Linux网络编程,我们就会发现这是一件非常有意思的事情,因为以前一些关于网络通信概念似是而非的地方,在这一段段代码面前马上就豁然开朗了。在刚开始学习编程的时候总是让人感觉有点理不清头绪,不过只要多读几段代码,很快我们就能体会到其中的乐趣了。下面我就从一段Proxy源代码开始,谈谈如何进行Linux网络编程。
首先声明,这段源代码不是我编写的,让我们感谢这位名叫Carl Harris的大虾,是他编写了这段代码并将其散播到网上供大家学习讨论。这段代码虽然只是描述了最简单的proxy操作,但它的确是经典,它不仅清晰地描述了客户机/服务器系统的概念,而且几乎包括了Linux网络编程的方方面面,非常适合Linux网络编程的初学者学习。
这段Proxy程序的用法是这样的,我们可以使用这个proxy登录其它主机的服务端口。假如编译后生成了名为Proxy的可执行文件,那么命令及其参数的描述为:
./Proxy
其中参数proxy_port是指由我们指定的代理服务器端口。参数remote_host是指我们希望连接的远程主机的主机名,IP地址也同样有效。这个主机名在网络上应该是唯一的,如果您不确定的话,可以在远程主机上使用uname -n命令查看一下。参数service_port是远程主机可提供的服务名,也可直接键入服务对应的端口号。这个命令的相应操作是将代理服务器的proxy_port端口绑定到remote_host的service_port端口。然后我们就可以通过代理服务器的proxy_port端口访问remote_host了。例如一台计算机,网络主机名是legends,IP地址为10.10.8.221,如果在我的计算机上执行:
[root@lee /root]#./proxy 8000 legends telnet
那么我们就可以通过下面这条命令访问legends的telnet端口。
-----------------------------------------------------------------
[root@lee /root]#telnet legends 8000
Trying 10.10.8.221...
Connected to legends(10.10.8.221).
Escape character is '^]'
Red Hat Linux release 6.2(Zoot)
Kernel 2.2.14-5.0 on an i686
Login:
-----------------------------------------------------------------
上面的绑定操作也可以使用下面的命令:
[root@lee /root]#./proxy 8000 10.10.8.221 23
23是telnet服务的标准端口号,其它服务的对应端口号我们可以在/etc/services中查看。
下面我就从这段代码出发谈谈我对Linux网络编程的一些粗浅的认识,不对的地方还请各位大虾多多批评指正。
◆main()函数
-----------------------------------------------------------------
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define TCP_PROTO
"tcp"
int proxy_port;
/* port to listen for proxy connections on */
struct sockaddr_in hostaddr;
/* host addr assembled from gethostbyname() */
extern int errno;
/* defined by libc.a */
extern char *sys_myerrlist[];
void parse_args (int argc, char **argv);
void daemonize (int servfd);
void do_proxy (int usersockfd);
void reap_status (void);
void errorout (char *msg);
/*This is my modification.
I'll tell you why we must do this later*/
typedef void Signal(int);
/****************************************************************
function:
main
description:
Main level driver. After daemonizing the process, a socket is opened to listen for
connections on the proxy port, connections are accepted and children are spawned to
handle each new connection.
arguments:
argc,argv you know what those are.
return value:
none.
calls:
parse_args, do_proxy.
globals:
reads proxy_port.
****************************************************************/
main (argc,argv)
int argc;
char **argv;
{
int clilen;
int childpid;
int sockfd, newsockfd;
struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
parse_args(argc,argv);
/* prepare an address struct to listen for connections */
bzero((char *) &servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = proxy_port;
/* get a socket... */
if ((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))
fputs("failed to create server socket\r\n",stderr);
exit(1);
}
/* ...and bind our address and port to it */
if
(bind(sockfd,(struct sockaddr_in *) &servaddr,sizeof(servaddr))
fputs("faild to bind server socket to specified port\r\n",stderr);
exit(1);
}
/* get ready to accept with at most 5 clients waiting to connect */
listen(sockfd,5);
/* turn ourselves into a daemon */
daemonize(sockfd);
/* fall into a loop to accept new connections and spawn children */
while (1) {
/* accept the next connection */
clilen = sizeof(cliaddr);
newsockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr_in *) &cliaddr, &clilen);
if (newsockfd
continue;
/* a signal might interrupt our accept() call */
else if (newsockfd
/* something quite amiss -- kill the server */
errorout("failed to accept connection");
/* fork a child to handle this connection */
if ((childpid = fork()) == 0) {
close(sockfd);
do_proxy(newsockfd);
exit(0);
}
/* if fork() failed, the connection is silently dropped -- oops! */
lose(newsockfd);
}
}
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上面就是Proxy源代码的主程序部分,也许您在网上也曾经看到过这段代码,不过细心的您会发现在上面这段代码中我修改了两个地方,都是在预编译部分。一个地方是在定义外部字符型指针数组时,我将原代码中的
extern char *sys_errlist[];
修改为
extern char *sys_myerrlist[];原因是在我的Linux环境下头文件"stdio.h"已经对sys_errlist[]进行了如下定义:
extern __const char *__const sys_errlist[];
也许Carl Harris在94年编写这段代码时系统还没有定义sys_errlist[],不过现在我们不修改一下的话,编译时系统就会告诉我们sys_errlist发生了定义冲突。
另外我添加了一个函数类型定义:
typedef void Sigfunc(int);
具体原因我将在后面向大家解释。
套接字和套接字地址结构定义
这段主程序是一段典型的服务器程序。网络通讯最重要的就是套接字的使用,在程序的一开始就对套接字描述符sockfd和newsockfd进行了定义。接下来定义客户机/服务器的套接字地址结构cliaddr和servaddr,存储客户机/服务器的有关通信信息。然后调用parse_args(argc,argv)函数处理命令参数。关于这个parse_args()函数我们待会儿再做介绍。
创建通信套接字
下面就是建立一个服务器的详细过程。服务器程序的第一个操作是创建一个套接字。这是通过调用函数socket()来实现的。socket()函数的具体描述为:
-----------------------------------------------------------------
#include
#include
int soc