Forschungszentrum Karlsruhe Technik und Umwelt Clemens Düpmeier, 31.03.2015- 1 - Client-Server...

Forschungszentrum KarlsruheTechnik und Umwelt

Clemens Düpmeier, 11.04.23 - 1 -

Client-Server Kommunikation

Die Socket Schnittstelle

Kommunikation über Socket API

• Rechner kommunizieren heutzutage hauptsächlich über TCP/IP Netze (Inter-/Intranets)

• Die in C geschriebene Socket-API ist die (unterste) Betriebssystemschnittstelle zur Kommunikation über TCP/IP Netze

• Sockets sind in Analogie zum Umgang mit Dateidatenströmen realisiert

Verbindungsorientierte Kommunikation

• Telefonprinzip

• Server wartet in accept() (passiv)

• Client stellt Verbindung mit connect() her (aktiv)

• Server bekommt mit jeder Verbindung neuen Socket für Kommunikation mit speziellen Client

• Datenstrom-basierte Kommunikation über send (write) bzw. recv (read)

• Kommunikationspartner werden über Kommunikationsfehler informiert

Server-Client Kommunikation

Server (passiv) Client (aktiv)s=socket(...);bind(/* address */);

listen(s,length);

for (;;) { new_sock=accept(/*...*/);

if (fork() == 0)handle(new_sock);

s=socket(...);/* no bind */

connect(s, /* address */);

talk_with_server(s);

Funktionsweise von accept()

Serverrechner Clientrechner

Serverprozess Clientprozess

Netzwerkschnittstelle Netzwerkschnittstelle

accept nach accept

Sockets

80 50167

Socket

Paket-orientierte Kommunikation

• Client und Server öffnen UDP-Socket

• In sendto() bzw. recfrom() Aufrufen werden

– Abgeschlossene Datenpakete (Bytearrays) gesendet bzw. empfangen

– Dabei wird mit jedem Aufruf die Ziel- bzw. Empfängeradresse kommuniziert

• System meldet

– Weder Kommunikationsfehler

– Noch garantiert es das Ankommen von Paketen bzw. deren Reihenfolge

Eigenschaften der Socket Schnittstelle

• Unterste Schnittstelle zum Betriebssystem

• Synchronisation der Kommunikation liegt voll beim Anwender

• Fehlerbehandlung liegt ebenfalls beim Anwender

• Nicht binär transparente Datenübertragung

• Nicht objekt-orientiert

SMTP Protokoll$telnet mailhost.iai.fzk.de 25Trying 141.52.44.1...Connected to mailhost.iai.fzk.deEscape character is '^]'.220 mailhost.iai.fzk.de sendmail version 10.1 ready

at Wed, 6 May 2002 22:52:47 +0200HELO uisun7.iai.fzk.de250 mailhost.iai.fzk.de Hello uisun7.iai.fzk.deMAIL From: <duepmeier@iai.fzk.de>250 Sender OK (verified)RCPT To: <duepmeier>250 Receiver OK (verified)DATA354 Start mail input; end with <CRLF>.<CRLF>Subject: Dann wollen wir mal SMTP testenHier beginnt die eigentliche Nachricht der MailDann können auch noch weitere Zeilen folgen,die allerdings mit einem Punkt auf einer einzelnen Zeile enden müssen..250 OKQUIT

HTTP Protokoll - Ablauf

Client Server

GET /index.html HTTP/1.0If-Modified-Since: Saturday, 12-Dec-98, 12:34:56 GMT

Anfrage

HTTP/1.0 200 OKMIME-Version: 1.0Content-type: text/htmlContent-length: 123Last-Modified: Saturday, 12-Dec-98 12:34:56 GMT

<HTML>Hier beginnt die eigentliche HTML Datei...

Antwort

Einige HTTP Clientkommandos

• GET Liefert ein Datei vom Server

• HEAD Liefert nur Dateiinformationen

• POST Sendet Daten (CGI) an den Server

• PUT Sendet komplette Dateien an

Server

• DELETE Löschte Datei vom Server

Beispiele für HTTP Requests

GET / HTTP/1.0Connection: Keep-AliveUser-Agent: Mozilla/2.0 (Win95; I)Host: merlinAccept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, */*

POST /cgi/4848 HTTP/1.0Referer: http://tecfa.unige.ch:7778/4848Connection: Keep-AliveUser-Agent: Mozilla/3.01 (X11; I; SunOS 5.4 sun4m)Host: tecfa.unige.ch:7778Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, */*Content-type: application/x-www-form-urlencodedContent-length: 42

name=Ulli&nachname=Ullenboom

HTTP Server Statuscodes

• 1xx: Informierend, 2xx: Erfolgreich

• 3xx: Rückfrage, 4xx: Fehler beim Client

• 5xx: Fehler beim Server

• 200 OK 201 Created202 Accepted 204 No Content

• 300 Multiple Choices 301 Moved Permantly302 Moved Temporarily 304 Not Modified

• 400 Bad Request 401 Unauthorized403 Forbidden 404 Not Found

• 500 Internal Server E. 501 Not Implemented502 Bad Gateway 503 Service Unavailable

Java Socket API

InetAddress Klasse

InetAddress

static IntetAddress getByName() // erzeuge Adressobjektstatic InetAddress getLocalHost() // erzeuge Adressobjekt…Byte[] getAddress()…String getHostName() // gebe mir HostnameString getHostAddress() // gebe mir Adresse…

Beispiel Nutzung von InetAddress

public class WhoAmI { public static void main(String args[]) throws Exception {

InetAddress myAddress=InetAddress.getLocalHost();

System.out.println("Hostname: " + myAddress.getHostName());

System.out.println("IP Adresse: " + myAddress.getHostAddress());

InetSocketAddress Klasse

InetSocketAddress (extends SocketAddress)

InetSocketAddress(String hostname, int port)InetSocketAddress(InetAddress address, int port)…InetAddress getAddress() // Hostteil als InetAdressgetHostName(): String // gebe mir HostnamegetPort(): String // gebe mir Portnummer…

Client-Server Socketverbindungen in Java

ClientAnwendung

SocketObjekt

ServerApplikation

ServerSocketObjekt

SocketObjekt

accept()

return

connect()

Datenaustausch über das Netz

ServerSocketblockiert in accept()bis Client einenVerbindungsaufbaudurchgeführt hat

Die beiden Socketssind nun verbunden

Socket KlasseSocket

Socket()Socket(String host, int port)Socket(InetAddress host, int port)...void close()void connect(SocketAddress endpoint)Void connect(SocketAddress endpoint, int timeout)…int getPort()InetAddress getInetAddress()…InputStream getInputStream()OutputStream getOutputStream()

ServerSocket Klasse

ServerSocket

ServerSocket()ServerSocket(int port)ServerSocket(int port, int backlog)...void bind(SocketAddress endpoint)Void bind(SocketAddress endpoint, int backlogSocket accept()void close()…int getLocalPort()InetAddress getInetAddress()…

Beispiel TCP Serverapplikationpublic class MultServer { public static void main(String args[]) throws Exception {

ServerSocket server=new ServerSocket(3141);

while (true){ Socket client=server.accept(); InputStream in =client.getInputStream(); OutputStream out=client.getOutputStream();

int firstNumber=in.read(); int secondNumber=in.read();

out.write(firstNumber * secondNumber);}

Beispiel TCP Clientapplikationpublic class MultClient { public static void main(String args[]) { try {

Socket server = new Socket("Hostname", 3141);

InputStream in = server.getInputStream();OutputStream out = server.getOutputStream();

out.write(4); out.write(5);

int result=in.read();System.out.println("4 * 5 = " +result);

} catch (IOException e) {System.out.println("Fehler bei Kommunikation");

Gepufferte Ein-/Ausgabe über Sockets

Socket t = new Socket(...);

BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(t.getInputStream()));

PrintStream os = new PrintStream(t.getOutputStream());

in.readLine();

os.println("Irgendwelche Strings + Objekte mit toString() ausgeben";

Client mit zeilenorientierter Kommunikationpublic class PingClient { public static void main(String args[]) throws Exception {

Socket t = new Socket(args[0], 7);

BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(t.getInputStream()));

PrintStream out = new PrintStream(t.getOutputStream());

String test= "Hallo aus Karlsruhe, vom " + new Date();out.println(test);String antwort=in.readLine();if (antwort.equals(test))

System.out.println("Server lebt");else

System.out.println("Server ist nicht erreichbar"); }}

Kommunikation über UDP

Applikation

DatagramSocketObjekt

DatagramPacket Objekt

send/receive(dp)

dp Paket enthält neben Daten auch Ziel-IPund Zielportnummer

DatagramSocket Klasse

DatagramSocket

DatagramSocket()DatagrammSocket(int port)DatagrmSocket(int port, InetAddress laddr)...void bind(SocketAddress laddress)void close()void receive(DatagramPacket p)void send(DatagramPacket p)…int getLocalPort()InetAddress getLocalAddress()…

DatagramPacket Klasse

DatagramPacket

DatagramPacket(byte[] buf, int length)DatagrammPacket(byte[] buf, int length,

InetAddress addr, int port)...InetAddress getAddress()void getPort()byte[] getData()void setData(byte[] buf)int getLength()…

Beispiel UDPClientpublic class UDPClient { public static void main(String args[]) throws Exception {

DatagramPacket packet;DatagramSocket dSocket = new DatagramSocket();InetAddress serverAddress=InetAddress.getByName("ServerName");

while (true) {String s = new Date().toString();

packet = new DatagramPacket(s.getBytes(), s.length(),serverAddress, 4711);

dSocket.send(packet);System.out.println("Paket " + packet + " abgeschickt");Thread.sleep(1000);

Beispiel UDPServerpublic class UDPServer { public static void main(String args[]) throws Exception {

byte data[] = new byte[1024];DatagramPacket packet;DatagramSocket socket = new DatagramSocket(4711);

while (true) {packet=new DatagramPacket(data, data.length);socket.receive(packet);InetAddress address = packet.getAddress();int port = packet.getPort();

System.out.println("Paket von " + packet.getAddress() +"am Port " + packet.getPort() + " erhalten");

insertIntoDatabase(packet.getData());}

Vorteile Low-Level Client Server

• effizient bzgl. Laufzeit

• überall verfügbar

• standardisiertes Interface

• für interne und externe Kommunikation verfügbar

Nachteile Low-Level Kommunikation

• zu komplex bzgl. der Kommunikationsdetails

• Synchronisation/Fehlerbehandlung liegt voll beim Anwendungsprogrammierer

• nicht binär-transparent ohne Arbeit

• Clients müssen wissen, wo Server sind

• Mix von Applikationslogik + Netzwerktransportlogik

Client-Server Zugriff auf Datenbanken

(am Beispiel von JDBC)

Was ist die JDBC API

• eigentlich Produktname, aber oft übersetzt als Java Database Connectivity API

• API zum Zugriff auf Datenquellen, die eine tabellen-artige Struktur haben

• Beispiele für Datenquellen sind:

– relationale Datenbanken

– Dateien mit tabellenartiger Struktur

– ODBC Datenquellen unter Windows

Typisches Nutzungsschema

• Treiber für spezielle Datenquelle laden

• Verbindung mit Datenquelle herstellen

• Abfrage machen oder Update Operation durchführen

• Resultate der Abfrage bearbeiten

Connection con = DriverManager.getConnection( "jdbc:myDriver:wombat", "myLogin", "myPassword");

Statement stmt = con.createStatement();

ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT a, b, c FROM Table1"); while (rs.next()) {

int x = rs.getInt("a"); String s = rs.getString("b"); float f = rs.getFloat("c");

Typen von JDBC Treibern

• JDBC-ODBC Bridge Treiber

– nutzt die ODBC API, um auf ODBC Datenquellen zuzugreifen

• Native-API Java Treiber

– ruft von Java aus Native Datenbank API auf

• Netz-Protokoll All-Java Treiber

– benutzt Netz-Protokoll, um auf Middleware Server zuzugreifen,

der seinerseits auf Datenbank zugreift

• Native Protocol All-Java Treiber

– direkter Aufruf des Datenbankservers über DBMS

Netzprotokoll

JDBC-ODBC Datenquelletry {

Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver");} catch (Exception e) { System.out.println("Konnte JDBC-ODBC Bridge Treiber nicht laden"); return;}

Connection con = DriverManager.getConnection( "jdbc:odbc:myDatabase", "myLogin", "myPassword");

• Treiber lassen sich mit Class.forName laden

• Oben wird im JDK enthaltener JDBC-OBDC Bridge Treiber geladen

• ODBC Datenquellen werden mit jdbc:odbc:Name-der-Datenquelle referenziert

JDBC-MSQL Datenquelletry {

Class.forName("com.imaginary.sql.msql.MsqlDriver");} catch (Exception e) { System.out.println("Konnte JDBC Treiber nicht laden"); return;}

Connection con = DriverManager.getConnection( "jdbc:msql://machine-name:port#/database-name", "myLogin", "myPassword");

• Treiber lassen sich mit Class.forName laden

• Oben Treiber für mSQL Datenbank geladen

• Datenquellen werden allgemeiner durch URL's der Formjdbc:subprotocol:subname referenziert

DriverManager KlasseDriverManager

static Connection getConnection(String url)static Connection getConnection(String url, Properties info)static Connection getConnection(String url,

String user, String password)// verschiedene Arten Verbindung aufzubauen...static void registerDriver(Driver driver)// wird von Treibern zum Registrieren verwendet...static void setLogWriter(PrintWriter out)// Loggen von Informationen über JDBC Protokollverkehrstativ void println(String message)// Ausgabe von Messagestrings auf Logging Ausgang…

Verschiedene Statement-Objekte

• Statement Objekt erzeugen

Statement stmnt = con.createStatement()

• PreparedStatement Objekt erzeugen

PreparedStatement pstmnt = con.prepareStatement("...")

• CallableStatement Objekt erzeugen

CallableStatement cstmnt = con.prepareCall("...")

Verwendung der verschiedenen Statement Objektklassen

• Statement für einfache Operationen

• PreparedStatement Objekte verwenden, wenn SQL Abfragen öfters wiederholt werden

• CallableStatement Objekte nutzen, um StoredProcedures auszuführen

Datenbankabfrage über Statement Objekt durchführen

try {// Statement Objekt über Connection Objekt erzeugenStatement stmt = con.createStatement();

// SQL Abfrage als String definierenString query = "SELECT cityName, Population, Temperature" +

" FROM cityTable";

// Abfrage durch Aufruf von Methode executeQuery() durchführenResultSet rs = stmt.executeQuery(query);

// hier nun Ergebnisse durch Auswertung von ResultSet // verarbeiten

ResultSet abarbeiten

try {...

// Abfrage durch Aufruf von Methode executeQuery() durchführenResultSet rs = stmt.executeQuery(query);

while (rs.next()){

System.out.println("Stadt: " + rs.getString("cityName"));System.out.println("Anzahl Einwohner: " +

rs.getLong("Population"));System.out.println("Durchschnittstemperatur: " +

rs.getInt("Temperature"));}

} catch ...

Zugriffsmethoden und SQL Datentypen

• getInt() INTEGER• getLong() BIG INT• getFloat() REAL• getDouble() FLOAT• getBignum() DECIMAL• getBigDecimal() NUMBER• getBoolean() BIT• getString() VARCHAR• getString() CHAR• getAsciiStream() LANGVARCHAR• getDate() DATE• getTime() TIME• getTimestamp() TIME STAMP• getObject() jeder Typ

Daten in Datenbank einfügen

try {// Statement Objekt über Connection Objekt erzeugenStatement stmt = con.createStatement();

// SQL Statement zum Einfügen von Daten definierenString sqlstring = "INSERT INTO cityTable " +

"(cityName, Population, Temperature) " +"VALUES (Karlsruhe, 275000, 15)";

// Einfügen mit Aufruf der Methode executeUpdate() durchführenint affectedRows = stmt.executeUpdate(sqlstring);

2-Tier Applikation mit JDBC Datenzugriff

Java Applikation

Client Maschine

Rechner mit Datenbank

proprietäres Protokoll zu Datenbank

Klassische Multitier Architektur

Präsentationsschicht

Applikationslogik

Datenlogik Datenlogik

Klassische 3-Tier Architektur mit JDBC

Applikationsserver

Client Maschine

Clientz.B. Browser

HTTP, RMI, CORBA

Server mit Middle-Tier(Applikationslogik)

4-Tier Architektur mit JDBC

Applikationsserver

Client Maschine

Clientz.B. Browser

RMI, CORBA

Server mit (Applikationslogik)

WebserverServlet

Forschungszentrum Karlsruhe Technik und Umwelt Clemens Düpmeier, 31.03.2015- 1 - Client-Server...

Documents

Forschungszentrum Karlsruhe Technik und Umwelt Clemens Düpmeier, 11.02.2014- 1 - Client-Server Kommunikation Die Socket Schnittstelle

Senkschrauben mit Innensechskant ISO 10642 Hexagon socket

Implantation nach Socket/Ridge Preservation mit

DIRECT SOCKET TT - Össur · Direct Socket TT system consists of the Direct Socket TT Kit and Icecast Toolkit. The kits contain the tools and components to directly cast a socket

ELEMENT ONE Multimedia GmbH SOCKET-Xelementonescreens.com/wp-content/uploads/2018/04/SOCKET-X... · SOCKET-X „Einfach einstecken“ Wie kreiert man ein Tischanschlussfeld, dass

DE Betriebsanleitung USB-C™ Multiport Adapter 62100, 62107 ... · 1 USB-C™ socket with Power Delivery (PD) charging connection 2 VGA socket 3 USB 3.0 socket, type A 4 USB-C™

Steckdose/Socket/Prise SZ 2506

apo Vario Zins Plus - TeleTrader · apo Vario Zins Plus Halbjahresbericht für den Zeitraum vom 01.10.2014 bis 31.03.2015

Dachventilatoren Roof Fans Preisliste Seite / Price List ... · PDF file198 WX1_3 V. 010/7 RH, RV, RVS Socket silencer SD Insulated sound attenuation cowl LVS A socket silencer can

คู่มือการติดตั้ง Sign ... · คู่มือการติดตั้ง Sign Client (Web socket) เวอร์ชัน 1.00, วันที่

BK-/SAT-Durchgangsdose ESD 44 CATV-/SAT-Through socket ... · ESD 44 274418 ESD 84 274425 BK-/SAT-Durchgangsdose CATV-/SAT-Through socket / CATV-SAT-Prise de passage BK-/SAT-Einzelanschlussdose

Forschungszentrum Karlsruhe Technik und Umwelt Clemens Düpmeier, 27.03.2015 Verteilte Kommunikation oberhalb der Socket-API Datencodierung, Remote Procedure

CLIENT SERVER MENGGUNAKAN METODE SOCKET DI PLTU AIR …

KOSTAL -Änd.-Nr.: Vorabinformation zu einer Änderung ......1 Socket Housing 16way LKS1.5 SWS 9430010 9430010 2 2 Socket Housing 20way LKS1.5 SWS 9432001 9432001 5 3 Socket Housing

Verteilte Systeme Dozent: Clemens Düpmeier

Www.jf-kernortwehr.de 31.03.2015 Erlebnistag - Feuerwehr

81-100thaieee.com/db/pages/82.pdf · 2020. 12. 19. · Socket PF-085A 60 Inn etnÓUJOšnSzUJSU 6 PR Socket TM060 Sazn 1000 Socket PF-085A SKIOI 60 oouJõn11ua etnó11J0š 6 ?ioo HHS5PK

Lehrveranstaltungen Ostslawistik, Westslawistik, …...vom 23.03.2015 (09.00 Uhr) bis 31.03.2015 (12.00 Uhr) Wahlbereich Ostslawistik, Wahlbereich Westslawistik, Wahlbereich Südslawistik,

Socket Programmierung mit IPv6

Smart Extension Socket · 2019. 8. 7. · English 3 WIFIP310FWT Smart Extension Socket Description 1. On/off button Reset button 2. Status indicator Use 1. Download and install the