Программирование сетевых задач
В области компьютеризации понятие программирования сетевых задач или иначе называемого сетевого программирования (англ. network programming), довольно сильно схожего с понятиями программирование сокетов и клиент-серверное программирование, включает в себя написание компьютерных программ , взаимодействующих с другими программами посредством компьютерной сети.
Программа или процесс , инициирующие установление связи, называются клиентским процессом, а программа, ожидающая инициации связи, называется серверным процессом. Клиентский и серверный процессы вместе образуют распределённую систему . Связь между клиентским и серверным процессами может быть или на основе соединений (как например, TCP-протокол, устанавливающий виртуальное соединение или сеанс), или без соединений (на основе UDP-датаграмм).
Программа, которая может функционировать и как клиент и как сервер, основывается на одноранговой связи.
Сокеты обычно реализуются библиотекой интерфейса программирования приложений (API), как например, сокеты Беркли , впервые представленные в 1983 году. Большинство реализаций основаны на сокетах Беркли , например, Winsock, представленный в 1991 году. Существуют и другие реализации API сокетов, например, Интерфейс транспортного уровня (TLI) на основе STREAMS.
Ниже следуют примеры функций или методов, обычно реализуемые библиотекой API:
socket() создает новый сокет определённого типа, идентифицируемый при помощи целого числа, после чего выделяет ему системные ресурсы.
bind(), как правило, используется на серверной стороне; ассоциирует сокет с адресной структурой сокетов, то есть определённым номером локального порта и IP-адресом.
listen() используется на стороне сервера; переводит TCP-сокет в режим прослушивания.
connect() используется на клиентской стороне; привязывает номер незанятого локального порта к сокету. В случае с TCP-сокетом, вызывает попытку установить новое TCP-соединение.
accept() используется на стороне сервера. Данная функция принимает полученную попытку создания нового TCP-соединения от удаленного клиента и создает новый сокет, ассоциированный с парой сокетных адресов этого соединения.
send() и recv() или write() и read() или recvfrom() и sendto() используются для отправки и получения данных к/от удалённого сокета.
close() вызывает освобождение системных ресурсов, выделенных сокету. В случае TCP, соединение завершается.
Источник: Википедия
Связанные понятия
Обёртка библиотеки (англ. wrapper) является промежуточным слоем между прикладной программой и другой библиотекой или интерфейсом программирования приложений (API).
Подсистема хранения (англ. database engine, storage engine) — компонент СУБД, управляющий механизмами хранения баз данных, или библиотека, подключаемая к программам и дающая им функции СУБД.
Каркас веб-приложений (Web application framework, WAF) — это каркас, предназначенный для создания динамических веб-сайтов, сетевых приложений, сервисов или ресурсов. Он упрощает разработку и избавляет от необходимости написания рутинного кода. Многие каркасы упрощают доступ к базам данных, разработку интерфейса, и также уменьшают дублирование кода.
Сокет домена Unix (англ. Unix domain socket, UDS) или IPC-сокет (сокет межпроцессного взаимодействия) — конечная точка обмена данными, подобная Интернет-сокету, но не использующая сетевого протокола для взаимодействия (обмена данными). Используется в операционных системах, поддерживающих стандарт POSIX, для межпроцессного взаимодействия. Корректным термином стандарта POSIX является POSIX Local IPC Sockets. Подобно TCP-сокетам, эти сокеты поддерживают надёжную потоковую передачу (макрос SOCK_STREAM...
Программно-определяемая сеть хранения (также …система хранения, …среда хранения; англ. software-defined storage, SDS) — программное решение, обеспечивающее создание сети хранения данных на неспециализированном оборудовании массового класса, как правило, группе серверных узлов архитектуры x86-64 под управлением операционных систем общего назначения (Linux, Windows, FreeBSD). Основная отличительная возможность — виртуализация функции хранения, отделяющая аппаратное обеспечение от программного, которое...
Объе́ктно-ориенти́рованное проектирование (ООП) — часть объектно-ориентированной методологии, которая предоставляет программистам возможность оперировать понятием «объект», помимо понятия «процедура» при разработке кода.
Пользовательское пространство — адресное пространство виртуальной памяти операционной системы, отводимое для пользовательских программ, в отличие от пространства ядра, которое резервируется для работы ядра операционной системы, его расширений и, возможно, некоторых драйверов устройств. В англоязычной компьютерной литературе термин «Userland» часто используется для обозначения совокупности приложений, которые выполняются в пространстве пользователя.
Документоориентированная СУБД (англ. document-oriented database) — СУБД, специально предназначенная для хранения иерархических структур данных (документов) и обычно реализуемая с помощью подхода NoSQL. В основе документоориентированных СУБД лежат документные хранилища (англ. document store), имеющие структуру дерева (иногда леса). Структура дерева начинается с корневого узла и может содержать несколько внутренних и листовых узлов. Листовые узлы содержат данные, которые при добавлении документа заносятся...
Сервлет является интерфейсом Java, реализация которого расширяет функциональные возможности сервера. Сервлет взаимодействует с клиентами посредством принципа запрос-ответ.
Функция как услуга — архитектурный шаблон, предполагающий возможность вызова экземпляра управляющего кода без необходимости управления серверами и серверным приложением; ключевой компонент бессерверных вычислений. Одной из первых широко известных реализаций является представленный в 2014 году сервис AWS Lambda, аналогичные предложения среди публичных PaaS есть у Google (Cloud Functions), IBM (на Apache OpenWhisk в составе платформы Bluemix) и Microsoft (Azure Functions)
Портлет — подключаемый, сменный компонент пользовательского интерфейса веб-портала (элемент веб-страницы).
Паравиртуализация (англ. Paravirtualization) — техника виртуализации, при которой гостевые операционные системы подготавливаются для исполнения в виртуализированной среде, для чего их ядро незначительно модифицируется. Операционная система взаимодействует с программой гипервизора, который предоставляет ей гостевой API, вместо использования напрямую таких ресурсов, как таблица страниц памяти, код, касающийся виртуализации, локализуется непосредственно в операционную систему. Паравиртуализация таким...
Библиотека среды выполнения (также библиотека времени исполнения; англ. runtime library, RTL) — набор библиотек (модулей) той или иной системы программирования, поставляемых вместе с компилятором, операционной системой или средой разработки программ. Как следует из названия, RTL обеспечивает поддержку функций, предоставляемых системой программирования, во время выполнения программы от начала до её завершения.
О типе данных в БД см. BLOB.Блоб (от англ. binary linked object — объект двоичной компоновки) — объектный файл без публично доступных исходных кодов, загружаемый в ядро операционной системы. Обычно этот термин применяется только по отношению к модулям, загружаемым в ядро свободной или открытой операционной системы; термин редко применяется по отношению к коду, выполняющемуся не в режиме ядра, например, код BIOS, микропрограммный код устройств, программы, выполняющиеся в пользовательском режиме.
Подробнее: Блоб
Декоратор (англ. Decorator) — структурный шаблон проектирования, предназначенный для динамического подключения дополнительного поведения к объекту. Шаблон Декоратор предоставляет гибкую альтернативу практике создания подклассов с целью расширения функциональности.
Адаптер (англ. Adapter) — структурный шаблон проектирования, предназначенный для организации использования функций объекта, недоступного для модификации, через специально созданный интерфейс. Другими словами — это структурный паттерн проектирования, который позволяет объектам с несовместимыми интерфейсами работать вместе.
Диспетчер задач — компьютерная программа (утилита) для вывода на экран списка запущенных процессов и потребляемых ими ресурсов (в частности статус, процессорное время и потребляемая оперативная память). В качестве дополнительных функций, диспетчер задач может предложить возможность завершить один из процессов или присвоить ему другой приоритет. В некоторых операционных системах, эта же самая программа позволяет наблюдать загруженность процессора, оперативной памяти, сетевых подключений и других ресурсов...
Стратегия (англ. Strategy) — поведенческий шаблон проектирования, предназначенный для определения семейства алгоритмов, инкапсуляции каждого из них и обеспечения их взаимозаменяемости. Это позволяет выбирать алгоритм путём определения соответствующего класса. Шаблон Strategy позволяет менять выбранный алгоритм независимо от объектов-клиентов, которые его используют.
Это
список известных операционных систем. Операционные системы могут быть классифицированы по базовой технологии (UNIX-подобные, пост-UNIX/потомки UΝΙΧ), типу лицензии (проприетарная или открытая), развивается ли в настоящее время (устаревшие или современные), по назначению (универсальные, ОС встроенных систем, ОС PDA, ОС реального времени, для рабочих станций или серверов), а также по множеству других признаков.
Интернет-шлюз — как правило, это программное обеспечение, призванное организовать передачу трафика между разными сетями. Программа является рабочим инструментом системного администратора, позволяя ему контролировать трафик и действия сотрудников.
Том (англ. volume; также логический накопитель, логический диск) — часть долговременной памяти компьютера, рассматриваемая как единое целое для удобства работы. В операционных системах том используется как единица пространства хранения, доступная для разметки (форматирования) под единую файловую систему (такую, как Ext4 или NTFS), либо передаваемая под управление менеджеру томов (такому, как LVM, VxVM, ASM). Таким образом, понятие тома обеспечивает для операционной системы абстракцию от физического...
Сигналы и слоты — подход, используемый в некоторых языках программирования и библиотеках (например, Boost и Qt) который позволяет реализовать шаблон «наблюдатель», минимизируя написание повторяющегося кода. Концепция заключается в том, что компонент (часто виджет) может посылать сигналы, содержащие информацию о событии (например: был выделен текст «слово», была открыта вторая вкладка). В свою очередь другие компоненты могут принимать эти сигналы посредством специальных функций — слотов. Система сигналов...
В программировании неизменяемым (англ. immutable) называется объект, состояние которого не может быть изменено после создания.
Подробнее: Неизменяемый объект
Многопользовательское, мультерминальное или терминальное решение позволяет организовать на базе одного компьютера несколько независимых мест — терминалов — с возможностью одновременной работы.
Подробнее: Многопользовательская система
Протокол маршрутизации — сетевой протокол, используемый маршрутизаторами для определения возможных маршрутов следования данных в составной компьютерной сети. Применение протокола маршрутизации позволяет избежать ручного ввода всех допустимых маршрутов, что, в свою очередь, снижает количество ошибок, обеспечивает согласованность действий всех маршрутизаторов в сети и облегчает труд администраторов.
Язык спецификаций — формальный язык, предназначенный для декларативного описания структуры, связей, свойств данных и способов их преобразований, (в отличие от активных языков) без явного упоминания порядка выполняемых действий и использования конкретных значений данных.
Динамический язык — язык программирования, который позволяет определять типы данных и осуществлять синтаксический анализ и компиляцию «на лету», на этапе выполнения программы. Динамические языки удобны для быстрой разработки приложений.
Резидентная база данных (англ. in-memory database, IMDB) — база данных, размещаемая в оперативной памяти. Резидентная СУБД — система управления резидентными базами данных, один из видов программных систем, работающих в парадигме резидентных вычислений (англ. in-memory computing).
Персональный межсетевой экран (файрвол или брандмауэр) — программное обеспечение, осуществляющее контроль сетевой активности компьютера, на котором он установлен, а также фильтрацию трафика в соответствии с заданными правилами. В отличие от межсетевого экрана уровня сети, персональный файрвол устанавливается непосредственно на защищаемом компьютере.
Коди́рование — процесс написания программного кода, скриптов, с целью реализации определённого алгоритма на определённом языке программирования.
Формат вычисляемых документов (Computable Document Format или CDF) — это электронный формат документов, созданный с целью облегчения создания динамически сгенерированного интерактивного контента. Формат разработан компанией Wolfram Research.
Оверлейная сеть (от англ. Overlay Network) — общий случай логической сети, создаваемой поверх другой сети. Узлы оверлейной сети могут быть связаны либо физическим соединением, либо логическим, для которого в основной сети существуют один или несколько соответствующих маршрутов из физических соединений. Примерами оверлеев являются сети VPN и одноранговые сети, которые работают на основе интернета и представляют собой «надстройки» над классическими сетевыми протоколами, предоставляя широкие возможности...
Локальный поисковик или персональный поиск — программное обеспечение для быстрого поиска информации в файлах пользователя. Другими словами, это поисковая система, которая выполняет поиск не в интернете, а на запоминающем устройстве, подключённом к персональному компьютеру пользователя.
Маршалинг (от англ. marshal — упорядочивать) в информатике — процесс преобразования информации (данных, двоичного представления объекта), хранящейся в оперативной памяти, в формат, пригодный для хранения или передачи. Процесс похож на сериализацию (отличия см. ниже). Обычно применяется тогда, когда информацию (данные, объекты) необходимо передавать между различными частями одной программы или от одной программы к другой.
Парсер (англ. parser; от parse – анализ, разбор) или синтаксический анализатор — часть программы, преобразующей входные данные (как правило, текст) в структурированный формат. Парсер выполняет синтаксический анализ текста.
Подробнее: Синтаксический анализатор
Пакетное задание (англ. batch job) — способ запуска задач на исполнение для избегания простоев вычислительных систем. Фактически представляет собой список запускаемых программ с указанием параметров запуска и входных данных. Задачи запускаются последовательно. Концепция была разработана примерно в 1960-х годах и до сих пор применяется в некоторых операционных системах, в частности, на мейнфреймах производства IBM.
Аппле́т (англ. applet от application — приложение и -let — уменьшительный суффикс) — это несамостоятельный компонент программного обеспечения, работающий в контексте другого, полновесного приложения, предназначенный для одной узкой задачи и не имеющий ценности в отрыве от базового приложения.
Полная виртуализация возможна исключительно при условии правильной комбинации оборудования и программного обеспечения. Например, она была невозможной ни в серии IBM System/360, за исключением IBM System/360-67, ни в ранних IBM System/370, пока IBM не добавила оборудование виртуальной памяти в своих System/370 в 1972 г.
Автодополнение , автозавершение (англ. autocomplete) — функция в программах, предусматривающих интерактивный ввод текста (редакторы, оболочки командной строки, браузеры и т. д.) по дополнению текста по введённой его части.
Фьютекс (англ. futex, сокращение от англ. fast userspace mutex) — в программировании способ реализации семафоров и мьютексов POSIX в Linux. Впервые введены в ядро Linux с версии 2.5.7 (development); выработана стабильная семантика с 2.5.40; включаются в стабильные версии серии 2.6.x.
Твикер (англ. tweaker) — утилита для тонкой настройки операционной системы либо программного обеспечения, за счёт изменения определённых параметров (нередко скрытых или труднодоступных для пользователя). Часто твикеры используют для персональной настройки внешнего вида графического интерфейса пользователя. В операционных системах семейства Windows твикеры обычно изменяют значения в реестре либо в конфигурационных файлах, которые зачастую невозможно изменить используя средства, предоставляемые системой...
Каркас ное программирование — это стиль компьютерного программирования, основанный на простых высокоуровневых программных структурах, на так называемых фиктивных кодах. Программа каркасов похожа на псевдокод, но при этом допускает синтаксический анализ, компиляцию и тестирования кода. Фиктивный код код будет вставлен в программу каркаса для симуляции обработки и во избежание сообщений об ошибках при компиляции. Он может включать в себя пустые функциональные выражения, или функции, которые возвращают...
Макропроце́ссор (также макрогенера́тор) — программа, выполняющая преобразование входного текста в выходной при помощи задаваемых ей правил замены последовательностей символов, называемых правилами макроподстановки.
Управление компьютерной сетью — выполнение множества функций необходимых для контроля, планирования, выделения, внедрения, координации и мониторинга ресурсов компьютерной сети.
Трёху́ровневая архитекту́ра (трёхзве́нная архитекту́ра, англ. three-tier) — архитектурная модель программного комплекса, предполагающая наличие в нём трёх компонентов: клиента, сервера приложений (к которому подключено клиентское приложение) и сервера баз данных (с которым работает сервер приложений).
Мобильный браузер должен занимать мало памяти и быть рассчитанным на невысокую скорость Интернета у мобильного устройства.
Сигнату́ра ата́ки (вируса) — характерные признаки компьютерного вируса, используемые для их обнаружения. Большинство современных антивирусов, сканеров уязвимостей и систем обнаружения вторжений (СОВ) используют «синтаксические» сигнатуры, взятые непосредственно из тела атаки (файла вируса или сетевого пакета, принадлежащего эксплойту). Также существуют сигнатуры, основанные на поведении или аномалиях — например, слишком агрессивное обращение к какому-либо сетевому порту на компьютере.
В программировании то́чка остано́ва (англ. breakpoint) — это преднамеренное прерывание выполнения программы, при котором выполняется вызов отладчика (одновременно с этим программа сама может использовать точки останова для своих нужд). После перехода к отладчику программист может исследовать состояние программы (логи, состояние памяти, регистров процессора, стека и т. п.), с тем чтобы определить, правильно ли ведёт себя программа. В отличии от полной остановки, с помощью останова, после работы в...