第五讲 域名服务 客户-服务器背景知识 简单的服务器 简单的客户端

域名服务（DNS）

如果你不知道 DNS 的意思，那么我告诉你，它代表域名服务(Domain Name Service)。它主要的功能是：你给它一个容易记忆的某站点的地址， 它给你 IP 地址(然后你就可以使用 bind(), connect(), sendto() 或者其它 函数) 。当一个人输入：

$ telnet whitehouse.gov 

telnet 能知道它将连接 (connect()) 到 “198.137.240.100”。
但是这是如何工作的呢? 你可以调用函数 gethostbyname()：

#include <netdb.h> struct hostent *gethostbyname(const char *name); 
//很明白的是，它返回一个指向 struct hostent 的指针。这个数据结构 是这样的： struct hostent {
     char *h_name; char **h_aliases; int h_addrtype; int h_length; char **h_addr_list; }; #define h_addr h_addr_list[0] 

这里是这个数据结构的详细资料：
struct hostent:
　　h_name - 地址的正式名称。
　　h_aliases - 空字节-地址的预备名称的指针。
　　h_addrtype -地址类型; 通常是AF_INET。
　　h_length - 地址的比特长度。
　　h_addr_list - 零字节-主机网络地址指针。网络字节顺序。
　　h_addr - h_addr_list中的第一地址。
gethostbyname() 成功时返回一个指向结构体 hostent 的指针，或者 是个空 (NULL) 指针。(但是和以前不同，不设置errno，h_errno 设置错 误信息。请看下面的 herror()。)
但是如何使用呢? 有时候（我们可以从电脑手册中发现），向读者灌输 信息是不够的。这个函数可不象它看上去那么难用。
这里是个例子：

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <errno.h> 
#include <netdb.h> 
#include <sys/types.h> 
#include <netinet/in.h> 
int main(int argc, char *argv[])  {
     struct hostent *h; if (argc != 2) {
     /* 检查命令行 */ fprintf(stderr,"usage: getip address\n"); exit(1); } if ((h=gethostbyname(argv[1])) == NULL) {
     /* 取得地址信息 */ herror("gethostbyname"); exit(1); } printf("Host name : %s\n", h->h_name); printf("IP Address : %s\n",inet_ntoa(*((struct in_addr *)h->h_addr))); return 0; 
} 

在使用 gethostbyname() 的时候，你不能用 perror() 打印错误信息 (因为 errno 没有使用)，你应该调用 herror()。
相当简单，你只是传递一个保存机器名的字符串(例如 “whitehouse.gov”) 给 gethostbyname()，然后从返回的数据结构 struct hostent 中获取信息。
唯一也许让人不解的是输出 IP 地址信息。h->h_addr 是一个 char *， 但是 inet_ntoa() 需要的是 struct in_addr。因此，我转换 h->h_addr 成 struct in_addr *，然后得到数据。

客户-服务器背景知识

这里是个客户–服务器的世界。在网络上的所有东西都是在处理客户进 程和服务器进程的交谈。举个telnet 的例子。当你用 telnet (客户)通过23 号端口登陆到主机，主机上运行的一个程序(一般叫 telnetd，服务器)激活。 它处理这个连接，显示登陆界面，等等。

图2：客户机和服务器的关系
图 2 说明了客户和服务器之间的信息交换。
注意，客户–服务器之间可以使用SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM 或者其它(只要它们采用相同的)。一些很好的客户–服务器的例子有 telnet/telnetd、 ftp/ftpd 和 bootp/bootpd。每次你使用 ftp 的时候，在远 端都有一个 ftpd 为你服务。
一般，在服务端只有一个服务器，它采用 fork() 来处理多个客户的连 接。基本的程序是：服务器等待一个连接，接受 (accept()) 连接，然后 fork() 一个子进程处理它。这是下一章我们的例子中会讲到的。

简单的服务器

这个服务器所做的全部工作是在流式连接上发送字符串 “Hello, World!\n”。你要测试这个程序的话，可以在一台机器上运行该程序，然后 在另外一机器上登陆：

$ telnet remotehostname 3490

remotehostname 是该程序运行的机器的名字。
服务器代码：

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <errno.h> 
#include <string.h> 
#include <sys/types.h> 
#include <netinet/in.h> 
#include <sys/socket.h> 
#include <sys/wait.h> 
#define MYPORT 3490 /*定义用户连接端口*/ 
#define BACKLOG 10 /*多少等待连接控制*/ 
main() {
     int sockfd, new_fd; /* listen on sock_fd, new connection on new_fd */ struct sockaddr_in my_addr; /* my address information */ struct sockaddr_in their_addr; /* connector's address information */ int sin_size; if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {
     perror("socket"); exit(1); } my_addr.sin_family = AF_INET; /* host byte order */ my_addr.sin_port = htons(MYPORT); /* short, network byte order */ my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; /* auto-fill with my IP */ bzero(&(my_addr.sin_zero),; /* zero the rest of the struct */ if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct 
sockaddr))== -1) {
     perror("bind"); exit(1); } if (listen(sockfd, BACKLOG) == -1) {
     perror("listen"); exit(1); } while(1) {
     /* main accept() loop */ sin_size = sizeof(struct sockaddr_in); if ((new_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&their_addr, \ &sin_size)) == -1) {
     perror("accept"); continue; } printf("server: got connection from %s\n", \ inet_ntoa(their_addr.sin_addr)); if (!fork()) {
     /* this is the child process */ if (send(new_fd, "Hello, world!\n", 14, 0) == -1) perror("send"); close(new_fd); exit(0); } close(new_fd); /* parent doesn't need this */ while(waitpid(-1,NULL,WNOHANG) > 0); /* clean up child processes */ } 
} 

如果你很挑剔的话，一定不满意我所有的代码都在一个很大的main() 函数中。如果你不喜欢，可以划分得更细点。
你也可以用我们下一章中的程序得到服务器端发送的字符串。

简单的客户程序

这个程序比服务器还简单。这个程序的所有工作是通过 3490 端口连接到命令行中指定的主机，然后得到服务器发送的字符串。
客户代码:

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <errno.h> 
#include <string.h> 
#include <sys/types.h> 
#include <netinet/in.h> 
#include <sys/socket.h> 
#include <sys/wait.h> 
#define PORT 3490 /* 客户机连接远程主机的端口 */ 
#define MAXDATASIZE 100 /* 每次可以接收的最大字节 */ 
int main(int argc, char *argv[]) {
     int sockfd, numbytes; char buf[MAXDATASIZE]; struct hostent *he; struct sockaddr_in their_addr; /* connector's address information */ if (argc != 2) {
     fprintf(stderr,"usage: client hostname\n"); exit(1); } if ((he=gethostbyname(argv[1])) == NULL) {
     /* get the host info */ herror("gethostbyname"); exit(1); } if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {
     perror("socket"); exit(1); } their_addr.sin_family = AF_INET; /* host byte order */ their_addr.sin_port = htons(PORT); /* short, network byte order */ their_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)he->h_addr); bzero(&(their_addr.sin_zero),; /* zero the rest of the struct */ if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&their_addr,sizeof(struct 
sockaddr)) == -1) {
     perror("connect"); exit(1); } if ((numbytes=recv(sockfd, buf, MAXDATASIZE, 0)) == -1) {
     perror("recv"); exit(1); } buf[numbytes] = '\0'; printf("Received: %s",buf); close(sockfd); return 0; 
} 

注意，如果你在运行服务器之前运行客户程序，connect() 将返回 “Connection refused” 信息，这非常有用。