Programmation Socket

Dans ce TP, nous n'utiliserons pas les machines virtuelles. Durée : 4h.

Test des Sockets en C++

L'archive socket.tgz montre un exemple de client/serveur TCP/IP en C++ utilisant les sockets. Dans cet exemple, un client (client.cpp) reçoit le message “hello world” envoyé par le serveur (server.cpp) et l'affiche sur le terminal.

Récupérez l'archive, décompressez-la et compilez-là (make clean ; make).
Ouvrez deux terminaux et testez cet exemple :

$ ./server 8888
$ ./client localhost 8888

Analysez les classes SocketServer et SocketClient définies dans les fichiers socket.cpp et socket.h.
A quoi sert la fonction work() dans ces classes ? Que représente l'argument fdw passé à cette fonction ?
A quoi servent les fonctions sendmsg() et recvmsg() ?
Modifiez le message envoyé par votre serveur et testez-le.
Connectez votre client au serveur de votre voisin
Détaillez grossièrement les étapes nécessaires au client et au serveur pour établir une connexion TCP/IP : socket, bind, listen, accept, connect…
A quoi sert la fonction pthread_create() côté serveur ?

Nota Bene : Il n'est pas nécessaire de comprendre le détail technique du fonctionnement des Sockets.

Serveur daytime

En vous servant de l'exemple précédent, créez un serveur daytime qui affiche la date et l'heure courante dès qu'un client se connecte.
Programmez un client pour ce service.
Testez également votre programme avec la commande telnet.

Programmer son navigateur web (client HTTP)

Il s'agit maintenant de programmer un client HTTP minimaliste qui permet de demander une page web à un serveur web de votre choix (par exemple, www.emi.u-bordeaux.fr). Pour demander la page d'accueil (“/index.html” ou “/”) à un serveur, il suffit de lui envoyer la requête HTTP suivante “GET / HTTP/1.0\r\n\r\n”.

Programmez un tel client (dans un nouveau fichier get.cpp), qui envoie la requête GET et affiche sur son terminal la réponse HTTP du serveur.
Voici un petit extrait de code pour vous aider à afficher la réponse du serveur web :

int r;
char buffer[size];
while( (r= read(fd,buffer,size)) > 0)) write(fd,buffer,r);

IPv6

Faites en sorte que le programme get fonctionne en IPv6 :

Fonctionnement en IPv6 seul : regardez du coté de AF_INET6, IN6ADDR_ANY_INIT, in6_addr, getaddrinfo, …
Fonctionnement Mixte IPv4 et IPv6

Exercice Bonus

Deux clients discutant via un serveur central

Afin de préparer notre petit projet, nous allons programmer une petite application réseau mettant en jeu deux clients connectés simultanément à un serveur central. Lorsque plusieurs clients se connectent à notre serveur (SocketServer), la fonction work() s'exécute simultanément (côté serveur) pour traiter chaque connexion cliente grâce à un thread. Il est possible de distinguer nos deux clients grâce à la valeur du file descriptor (fdw) qui est différente pour chaque connexion cliente. Le scénario est le suivant. Le serveur attend la connexion des deux clients en utilisant la fonction barrier() de la classe SocketServer avant de commençer à dialoguer. Les deux clients s'échangent un message en passant par le serveur central. Puis chaque client affiche le message reçu dans son terminal. Par exemple, le premier client envoie “coucou1” au second et le second envoie “coucou2” au premier.

Par exemple, dans trois terminaux :

$ ./server 8888
$ ./client localhost 8888 coucou1    # premier client envoyant "coucou1" et recevant "coucou2"
  coucou2
$ ./client localhost 8888 coucou2    # second client envoyant "coucou2" et recevant "coucou1"
  coucou1

Nota Bene : Il n'est pas nécessaire de modifier les classes Socket. Il suffit d'adapter les classes SocketClientTest et SocketServerTest.

Correction

Voici une correction pour cet exercice : ici . Notez l'utilisation de la fonction barrier() côté serveur pour synchroniser les deux clients au début et à la fin de la connexion : c'est important !

: cette correction devrait être améliorer en utilisant les fonctions sendmsg() et rcvmsg().

Documentation

Un peu de documentation concernant la programmation d'application réseau client/serveur en mode connecté (TCP/IP) avec les sockets :

Wiki Enseignement

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