Verteilte Systeme (Praktikum 1)

Heute haben wir uns im Praktikum mit der Entwicklung eines einfachen Systems, bestehend aus einem Server und einem Client, der die Systemzeit des Servers anfragt, beschäftigt. Dabei setzen wir UDP als verbindungsloses Netzwerkprotokoll ein.

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Aufgabenstellung

Programmieren Sie einen Client und einen Server. Der Client soll mittels UDP vom Server die aktuelle Uhrzeit übermittelt bekommen. Der Client soll dafür eine geeignete Anfrage an den Server schicken und die aktuelle Systemzeit des Servers als Antwort bekommen. Der Server soll auf Port 12345 auf Anfragen warten und jede Anfrage von einem Client mit dessen IP und Port protokollieren. Der Client soll 5 Anfragen nacheinander stellen, jeweils auf die Antwort warten und die Antworten protokollieren.

Erwartete Ausgabe des Clients

[10:35:21] Antwort 1: 10:35:19
[10:35:21] Antwort 2: 10:35:19
[10:35:21] Antwort 3: 10:35:19
[10:35:21] Antwort 4: 10:35:19 
[10:35:21] Antwort 5: 10:35:19

Erwartete Ausgabe des Servers

[10:35:19] Anfrage von 192.168.1.102, Port 123
[10:35:19] Anfrage von 192.168.1.102, Port 123
[10:35:19] Anfrage von 192.168.1.102, Port 123
[10:35:19] Anfrage von 192.168.1.102, Port 123
[10:35:19] Anfrage von 192.168.1.102, Port 123

Client

#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include 
#include 
#include 
#include <net/if.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include 
#include 

int main()
{
	//Return value initialisieren
	int result = -1;

	// Buffer initialisieren
	char buf[9];
	memset(buf,0,9);

	// Variablen für die Zeit
	char ctime[9];
	time_t current_time;
	struct tm * time_info;
	memset(ctime,0,9);

	// Socket erstellen
	int my_socket;
	my_socket = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
	if (my_socket==-1) {
		perror("failed to create UDP socket\n");
		return -1;
	}

	// IP-Adresse und Port des Servers festlegen
	struct sockaddr_in server_addr;
	server_addr.sin_family = AF_INET;
	server_addr.sin_port = htons(12345);
	server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

	// Fünf mal Senden
	int i=1;
	for (i=1; i<6;i++)
	{
		// Buffer enthält die Sendezeit
		time(&current_time);
		time_info = localtime(&current_time);
		strftime(buf, sizeof(buf), "%H:%M:%S", time_info);

		// Anfrage an den Server mit Buffer-Daten
		result = sendto(my_socket,buf,9,0,(struct sockaddr*)&server_addr,sizeof(server_addr));
		if (result<0) {
		perror("Senden fehlgeschlagen\n");
		return -1;
		}
		else
		{/* printf("Anfrage %d",i);
			printf(" an den Server gesendet um ");
			printf("%s",buf);
			printf("\n");
			memset(buf,0,9);*/
		}

		// Antwort empfangen
		result = recvfrom(my_socket,buf,9,0,NULL,NULL);
		if (result<0) {
			perror("Empfang fehlgeschlagen");
			return -1;
		}
		else
		{
			time(&current_time);
			time_info = localtime(&current_time);
			strftime(ctime, sizeof(ctime), "%H:%M:%S", time_info);
			printf("[%s] Antwort %d: %s\n", ctime, i, buf);
		}
		// 1/2 Sekunde lang warten
		usleep(500000);
	}//end for

	return result;
}

Server

#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include 
#include 
#include 
#include <net/if.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include 

int main()
{
	// Return Value initialisieren
	int result = -1;

	// Buffer initialisieren
	char buf[9];
	memset(buf,0,9);

	// Socket vom Server setzen
	int my_socket;
	int optval = 1;

	my_socket = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
	if (my_socket<0) {
		perror("failed to create UDP socket\n");
		return -1;
	}

	result = setsockopt(my_socket,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&optval,sizeof(optval));
	if (result<0) {
		perror("Option REUSEADDR konnte nicht gesetzt werden");
		return -1;
	}

	// Adresse des Servers
	struct sockaddr_in server_addr;
	server_addr.sin_family = AF_INET;
	server_addr.sin_port = htons(12345);	// ggfs aendern! Port des Servers
	server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

	// Variablen für die Adresse des Clients initialisieren
	struct sockaddr_in client_addr;
	client_addr.sin_family = AF_INET;

	int client_len = sizeof(client_addr);
	int client_port = 0;
	char client_ip[INET_ADDRSTRLEN];

	// Variablen für die Systemzeit initialisieren
	time_t current_time;
	struct tm * time_info;
	char timeString[9];

	// Socket an Server Adresse und Port binden
	result = bind(my_socket,(struct sockaddr*)&server_addr,sizeof(struct sockaddr_in));
	if (result<0) {
		perror("bind fehlgeschlagen");
		return -1;
	}

	// Ausgabe für die Konsole
	printf("### Warten auf Anfragen ###\n");

	// Busy waiting
	while (1)
	{
		// Anfrage empfangen
		result = recvfrom(my_socket,buf,9,0,(struct sockaddr*)&client_addr,(socklen_t*)&client_len);
		if (result<0) {
		perror("Empfang fehlgeschlagen");
		return -1;
		}

		// Daten parsen
		client_port = ntohs(client_addr.sin_port);
		inet_ntop(AF_INET, &(client_addr.sin_addr), client_ip, INET_ADDRSTRLEN);
		time(&current_time);
		time_info = localtime(&current_time);
		strftime(timeString, sizeof(timeString), "%H:%M:%S", time_info);

		// Ausgabe auf der Konsole
		printf("[%s] Anfrage von %s, Port: %d, gesendet um %s\n",timeString, client_ip, client_port, buf);
		memset(buf,0,9);

		// Antwort senden
		result = sendto(my_socket, timeString, 9, 0, (struct sockaddr *) &client_addr, sizeof(client_addr));
		if (result<0) {
					perror("Senden fehlgeschlagen\n");
					return -1;
		}
	}//end while
	return result;
}