分布式应用程序的最常见形式为客户机/服务器模型。在此方案中,客户机进程从服务器进程请求服务。
备用方案是可以删除暂停服务器进程的服务服务器。Internet 服务守护进程 inetd(1M) 便是一个示例。inetd(1M) 可以侦听启动时通过读取配置文件而确定的不同端口。在 inetd(1M) 服务端口上请求连接时,inetd(1M) 会产生相应的服务器以便为客户机提供服务。客户机并不知道中间服务器已参与连接。inetd 守护进程中更详细地介绍了 inetd(1M)。
大多数服务器都是通过已知 Internet 端口号或 UNIX 系列名称进行访问的。服务 rlogin 便是已知的 UNIX 系列名称。示例 7–7 中给出了远程登录服务器的主循环。
服务器将从其调用方的控制终端分离出来,除非服务器在 DEBUG 模式下运行。
(void) close(0); (void) close(1); (void) close(2); (void) open("/", O_RDONLY); (void) dup2(0, 1); (void) dup2(0, 2); setsid();
进行分离可防止服务器从控制终端的进程组接收信号。服务器从控制终端分离之后,便不能将错误报告发送到终端。已分离的服务器必须使用 syslog(3C) 记录错误。
服务器通过调用 getaddrinfo(3SOCKET) 获取其服务定义。
bzero(&hints, sizeof (hints)); hints.ai_flags = AI_ALL|AI_ADDRCONFIG; hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; error = getaddrinfo(NULL, "rlogin", &hints, &api);
api 中返回的结果包含程序侦听服务请求所用的 Internet 端口。/usr/include/netinet/in.h 中定义了某些标准端口号。
然后,服务器创建套接字并侦听服务请求。bind(3SOCKET) 例程可以确保服务器在预期位置进行侦听。由于远程登录服务器会侦听受限的端口号,因此该服务器将以超级用户身份运行。 服务器的主体是以下循环。
/* Wait for a connection request. */ for (;;) { faddrlen = sizeof (faddr); new_sock = accept(sock, (struct sockaddr *)api->ai_addr, api->ai_addrlen) if (new_sock == -1) { if (errno != EINTR && errno != ECONNABORTED) { perror("rlogind: accept"); } continue; } if (fork() == 0) { close (sock); doit (new_sock, &faddr); } close (new_sock); } /*NOTREACHED*/
accept(3SOCKET) 将阻止消息,直到客户机请求服务为止。此外,如果 accept 被某信号(如 SIGCHLD)中断,则 accept(3SOCKET) 会返回故障指示。如果发生错误,则会检查来自 accept(3SOCKET) 的返回值,并使用 syslog(3C) 记录错误。
然后,服务器派生一个子进程,并调用远程登录协议处理的主体。父进程用于对连接请求进行排队的套接字将在子进程中关闭。accept(3SOCKET) 所创建的套接字将在父进程中关闭。将客户机的地址传递到服务器应用程序的 doit() 例程,此例程用来验证客户机。
本节介绍客户机进程所执行的步骤。与在服务器中相同,第一步是查找远程登录的服务定义。
bzero(&hints, sizeof (hints)); hints.ai_flags = AI_ALL|AI_ADDRCONFIG; hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; error = getaddrinfo(hostname, servicename, &hints, &res); if (error != 0) { (void) fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s for host %s service %s\n", gai_strerror(error), hostname, servicename); return (-1); }
getaddrinfo(3SOCKET) 返回 res 中的地址列表头。通过创建套接字,并尝试连接列表中返回的每个地址直到一个地址有效,即可找到所需的地址。
for (aip = res; aip != NULL; aip = aip->ai_next) { /* * Open socket. The address type depends on what * getaddrinfo() gave us. */ sock = socket(aip->ai_family, aip->ai_socktype, aip->ai_protocol); if (sock == -1) { perror("socket"); freeaddrinfo(res); return (-1); } /* Connect to the host. */ if (connect(sock, aip->ai_addr, aip->ai_addrlen) == -1) { perror("connect"); (void) close(sock); sock = -1; continue; } break; }
套接字已经创建并已连接到所需的服务。connect(3SOCKET) 例程隐式绑定 sock,因为 sock 未绑定。
某些服务使用数据报套接字。rwho(1) 服务提供了有关连接到局域网的主机的状态信息。应避免运行 in.rwhod(1M),因为 in.rwho 会导致网络通信流量过大。rwho 服务将信息广播到所有连接到特定网络的主机。rwho 服务是数据报套接字用法示例。
运行 rwho(1) 服务器的主机上的用户可以使用 ruptime(1) 获取其他主机的当前状态。以下示例给出了典型输出。
itchy up 9:45, 5 users, load 1.15, 1.39, 1.31 scratchy up 2+12:04, 8 users, load 4.67, 5.13, 4.59 click up 10:10, 0 users, load 0.27, 0.15, 0.14 clack up 2+06:28, 9 users, load 1.04, 1.20, 1.65 ezekiel up 25+09:48, 0 users, load 1.49, 1.43, 1.41 dandy 5+00:05, 0 users, load 1.51, 1.54, 1.56 peninsula down 0:24 wood down 17:04 carpediem down 16:09 chances up 2+15:57, 3 users, load 1.52, 1.81, 1.86
在每台主机上,rwho(1) 服务器进程定期广播状态信息,并接收状态信息。此外,服务器还更新数据库。将对此数据库进行解释以了解每台主机的状态。仅通过本地网络及其广播功能连接的服务器将自主运行。
使用广播时效率非常低,因为广播会生成过多网络通信流量。除非广泛且频繁地使用该服务,否则所带来的简单性相对定期广播的开销而言,得不偿失。
以下示例给出了简化的 rwho(1) 服务器版本。样例代码接收网络中其他主机广播的状态信息,并提供运行此样例代码的主机的状态。第一项任务在程序的主循环中完成:检查在 rwho(1) 端口接收到的包,以确保这些包由其他 rwho(1) 服务器进程发送并标记有到达时间。然后,这些包使用主机的状态更新文件。如果长时间没有收到来自主机的消息,则数据库例程认为此主机已关闭并记录此信息。由于主机正常运行时服务器可能会关闭,因此该应用程序容易出现错误。
main() { ... sp = getservbyname("who", "udp"); net = getnetbyname("localnet"); sin.sin6_addr = inet_makeaddr(net->n_net, in6addr_any); sin.sin6_port = sp->s_port; ... s = socket(AF_INET6, SOCK_DGRAM, 0); ... on = 1; if (setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &on, sizeof on) == -1) { syslog(LOG_ERR, "setsockopt SO_BROADCAST: %m"); exit(1); } bind(s, (struct sockaddr *) &sin, sizeof sin); ... signal(SIGALRM, onalrm); onalrm(); while(1) { struct whod wd; int cc, whod, len = sizeof from; cc = recvfrom(s, (char *) &wd, sizeof(struct whod), 0, (struct sockaddr *) &from, &len); if (cc <= 0) { if (cc == -1 && errno != EINTR) syslog(LOG_ERR, "rwhod: recv: %m"); continue; } if (from.sin6_port != sp->s_port) { syslog(LOG_ERR, "rwhod: %d: bad from port", ntohs(from.sin6_port)); continue; } ... if (!verify( wd.wd_hostname)) { syslog(LOG_ERR, "rwhod: bad host name from %x", ntohl(from.sin6_addr.s6_addr)); continue; } (void) sprintf(path, "%s/whod.%s", RWHODIR, wd.wd_hostname); whod = open(path, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0666); ... (void) time(&wd.wd_recvtime); (void) write(whod, (char *) &wd, cc); (void) close(whod); } exit(0); }
第二项服务器任务是提供其主机状态。这要求定期获取系统状态信息,将其打包在消息中,并在本地网络上广播,以使其他 rwho(1) 服务器收到这些信息。此任务由计时器运行,并由信号触发。
状态信息将在本地网络上广播。对于不支持广播的网络,使用多点传送。