Основы программирования в Linux - Нейл Мэтью

Интернет-демон (xinetd/inetd)

Системы UNIX, предоставляющие ряд сетевых сервисов, зачастую делают это с помощью суперсервера. Эта программа (интернет-демон xinetd или inetd) ожидает одновременно запросы на соединения с множеством адресов портов. Когда клиент подключается к сервису, программа-демон запускает соответствующий сервер. При таком подходе серверам не нужно работать постоянно, они могут запускаться по требованию.

Примечание

В современных системах Linux роль интернет-демона исполняет программа xinetd. Она заменила оригинальную UNIX-программу inetd, которую вы все еще можете встретить в более ранних системах Linux и других UNIX-подобных системах.

Программа xinetd обычно настраивается с помощью пользовательского графического интерфейса для управления сетевыми сервисами, но вы можете изменять и непосредственно файлы конфигурации программы. К ним относятся файл /etc/xinetd.conf и файлы в каталоге /etc/xinetd.d.

У каждого сервиса, предоставляемого программой xinetd, есть файл конфигурации в каталоге /etc/xinetd.d. Программа xinetd считает все эти файлы конфигурации во время запуска и повторно при получении соответствующей команды.

Далее приведена пара примеров файлов конфигурации xinetd, первый из них для сервиса daytime.

# По умолчанию: отключен

# Описание: сервер daytime. Это версия tcp.

service daytime

{

 socket_type = stream

 protocol    = tcp

 wait        = no

 user        = root

 type        = INTERNAL

 id          = daytime-stream

 FLAGS       = IPv6 IPv4

}

Следующий файл конфигурации предназначен для сервиса передачи файлов.

# По умолчанию: отключен

# Описание:

# FTP-сервер vsftpd обслуживает FTP-соединения. Он использует

# для аутентификации обычные, незашифрованные имена пользователей и

# пароли, vsftpd спроектирован для безопасной работы.

#

# Примечание: этот файл содержит конфигурацию запуска vsftpd для xinetd.

# Файл конфигурации самой программы vsftpd находится в

# /etc/vsftpd.conf

service ftp {

# server_args =

# log_on_success += DURATION USERID

# log_on_failure += USERID

# nice = 10

 socket_type = stream

 protocol    = tcp

 wait        = no

 user        = root

 server      = /usr/sbin/vsftpd

}

Сервис daytime, к которому подключается программа getdate, обычно обрабатывается самой программой xinetd (он помечен как внутренний) и может включаться с помощью как сокетов типа SOCK_STREAM (tcp), так и сокетов типа SOCK_DGRAM (udp).

Сервис передачи файлов ftp подключается только сокетами типа SOCK_STREAM и предоставляется внешней программой, в данном случае vsftpd. Демон будет запускать эту внешнюю программу, когда клиент подключится к порту ftp.

Для активизации конфигурационных изменений сервиса можно отредактировать конфигурацию xinetd и отправить сигнал отбоя (hang-up) процессу-демону, но мы рекомендуем использовать более дружелюбный способ настройки сервисов. Для того чтобы разрешить вашему клиенту подключаться к сервису daytime, включите этот сервис с помощью средств, предоставляемых системой Linux. В системах SUSE и openSUSE сервисы можно настраивать из SUSE Control Center (Центр управления SUSE), как показано на рис. 15.1. У версий Red Hat (и Enterprise Linux, и Fedora) есть похожий интерфейс настройки. В нем сервис daytime включается для TCP- и UDP-запросов.

Рис. 15.1 

Для систем, применяющих программу inetd вместо xinetd, далее приведено эквивалентное извлечение из файла конфигурации inetd, /etc/inetd.conf, которое программа inetd использует для принятия решения о запуске серверов:

#

# <service_name> <sock_type> <proto> <flags> <user> <server_path> <args>

#

# Echo, discard, daytime и chargen используются в основном для

# тестирования.

#

daytime stream tcp nowait root internal

daytime dgram udp wait root internal

#

# Это стандартные сервисы.

#

ftp stream tcp-nowait root /usr/sbin/tcpd /usr/sbin/wu.ftpd

telnet stream tcp nowait root /usr/sbin/tcpd /usr/sbin/in.telnetd

#

# Конец файла inetd.conf.

Обратите внимание на то, что в нашем примере сервис ftp предоставляется внешней программой wu.ftpd. Если в вашей системе выполняется демон inetd, вы можете изменить набор предоставляемых сервисов, отредактировав файл /etc/inetd.conf (знак # в начале строки указывает на то, что это строка комментария) и перезапустив процесс inetd. Сделать это можно, отправив сигнал отбоя (hang-up) с помощью команды kill. Для облегчения этого процесса некоторые системы настроены так, что программа inetd записывает свой ID в файл. В противном случае можно применить команду killall:

# killall -HUP inetd

Параметры сокета

Существует много параметров, которые можно применять для управления поведением соединений на базе сокетов — слишком много для подробного описания в этой главе. Для манипулирования параметрами используют функцию setsockopt:

#include <sys/socket.h>

int setsockopt(int socket, int level, int option_name,

 const void *option value, size_t option len);

Задавать параметры можно на разных уровнях иерархии протоколов. Для установки параметров на уровне сокета вы должны задать level равным SOL_SOCKET. Для задания параметров на более низком уровне протоколов (TCP, UDP и т.д.) приравняйте параметр level номеру протокола (полученному либо из заголовочного файла netinet/in.h, либо из функции getprotobyname).

В аргументе option_name указывается имя задаваемого параметра, аргумент option_value содержит произвольное значение длиной option_len байтов, передаваемое без изменений обработчику низкоуровневого протокола.

Параметры уровня сокета определены в заголовочном файле sys/socket.h и включают приведенные в табл. 15.4 значения.

Таблица 15.5

Параметр Описание SO_DEBUG Включает отладочную информацию SO_KEEPALIVE Сохраняет активными соединения при периодических передачах SO_LINGER Завершает передачу перед закрытием

Параметры SO_DEBUG и SO_KEEPALIVE принимают целое значение option_value для установки или включения (1) и сброса или выключения (0). Для параметра SO_LINGER нужна структура типа linger, определенная в файле sys/socket.h и задающая состояние параметра и величину интервала задержки.

Функция setsockopt возвращает 0 в случае успеха и -1 в противном случае. На страницах интерактивного справочного руководства описаны дополнительные параметры и ошибки.

Множественные клиенты

До сих пор в этой главе вы видели, как применяются сокеты для реализации клиент-серверных систем, как локальных, так действующих, в сети. После установки соединения на базе сокетов они ведут себя как низкоуровневые открытые файловые дескрипторы и во многом как двунаправленные каналы.

Теперь необходимо рассмотреть случай множественных клиентов, одновременно подключающихся к серверу. Вы видели, что, когда серверная программа принимает от клиента запрос на соединение, создается новый сокет, а исходный сокет, ожидающий запросы на соединение, остается доступен для последующих запросов. Если сервер не сможет немедленно принять поступившие позже запросы на соединения, они сохранятся в очереди ожидания.

Тот факт, что исходный сокет все еще доступен, и что сокеты ведут себя как файловые дескрипторы, дает нам метод одновременного обслуживания многих клиентов. Если сервер вызовет функцию fork для создания своей второй копии, открытый сокет будет унаследован новым дочерним процессом. Далее он сможет обмениваться данными с подключившимся клиентом, в то время как основной сервер продолжит прием последующих запросов на соединение. В действительности в вашу программу сервера нужно внести очень простое изменение, показанное в упражнении 15.7.

Поскольку вы создаете дочерние процессы, но не ждете их завершения, следует сделать так, чтобы сервер игнорировал сигналы SIGCHLD, препятствуя возникновению процессов-зомби.

Упражнение 15.7. Сервер для многочисленных клиентов

1. Программа server4.c начинается так же, как последний рассмотренный сервер с важным добавлением директивы include для заголовочного файла signal.h. Переменные и процедуры создания и именования сокета остались прежними: