Diseño de aplicaciones telemáticas
Paradigmas de comunicación
Paradigmas de comunicación
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El nivel de red como IP provee un servicio muy simple.
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Best effort
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Sin garantias
Un nivel de transporte como TCP
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Hace que las comunicaciones sean fiables
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Todos los datos llegan
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Y en orden
Para cualquier otra funcionalidad
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El SO no da más servicios por lo que desarrolla en el nivel de aplicación
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La implementación será independiente de las capas inferiores
Paradigmas de comunicación
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Cliente/servidor
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P2P
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Híbrido
Cliente/Servidor
Cliente/Servidor
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Esta formado por dos partes:
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Cliente
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Inicia la comunicación
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Normalmente la finaliza
Servidor
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Atiende las peticiones de servicio realizadas por los clientes
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Modelo de Petición / Respuesta
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Modelo de notificaciones (PUSH)
Es el mas pesado y requiere de gran poder de cómputo en comparación
al cliente
Ejemplo: Firebug
Cliente/Servidor
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Trabajan directamente sobre el API de sockets del
sistema
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Utilizan las implementaciones de red del sistema operativo.
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UDP
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Cabecera muy pequeña
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Sin componentes de señalización extra
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La fiabilidad se implementa en la capa de aplicación
TCP
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Cabecera más grande
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Componentes o mensajes extra de señalización que ralentizan el envío de datos
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Costes adicionales de establecimiento y cierre de aplicación
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Proporciona un servicio fiable
Cliente/Servidor
Características
Comunicación
Actividad
Direcionamiento
- IP
- Puerto
Concurrencia
Carga computacional
BW
Cliente
~1 servidor
no se comunica con otros
clientes
Intermitente
Dinámico
Baja
Baja
Baja
Servidor
N clientes
Continua, máquina
siempre activa
Fijo, conocido a priori
¿Dinámico?
Alta
Alta
Alta
Cliente/Servidor
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Modelo con petición respuesta:
Cliente
Servidor
SYN
Suscribir
Respuesta
...
Petición
Respuesta
FIN
Tiempo
Cliente/Servidor
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Ejemplo de notificaciones (PUSH):
Cliente
Servidor
Suscribir
Suscrito OK
Evento 1
...
Evento N
Cancelar suscripción
Suscripción cancelada
Tiempo
Sockets
Sockets
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Los sockets es una abstracción análoga a un descriptor de fichero
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Permite leer y escribir , igual que un fichero regular
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Cuando escribimos: enviamos datos al otro extremo
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Cuando leemos: lo hacemos de los datos que ha enviado el otro extremo
El socket se vincula:
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Al menos a un protocolo concreto
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Cuando está a la ESCUCHA (i.e. en modo PASIVO):
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Cuando está ESTABLECIDO (i.e. en modo ACTIVO):
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A un endpoint concreto: Endpoint = dirección IP + puerto
A una conexión: Endpoint remoto + endpoint local
Una vez reservado y establecido
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Permite la comunicación extremo a extremo
Sockets en php
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Así se reserva un socket en PHP:
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Primero se especifica el protocolo, TCP o UDP:
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$sock = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
Una vez reservado:
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Establezco una conexión con un servidor:
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socket_connect($socket, $IP, $PUERTO);
O hago un servidor a espera de clientes:
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socket_bind($sock, $IP,$PUERTO);
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socket_listen($sock,$maxconn);
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$cliente = socket_accept($sock))
Sockets en php
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Al comportarse como ficheros:
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Para leer y escribir del socket generado:
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Escribir:
–
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Leer:
–
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socket_write($newc,$string,$leng);
socket_read($newc,1024);
A veces interesa que las lecturas o escrituras no bloqueen
el programa:
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socket_set_nonblock($sock);
Sockets en php
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Si deseamos atender a varios clientes a la vez:
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Hay que implementar una forma de que se ejecuten a la
vez.
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Por ejemplo con procesos:
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Pongo cada cliente en un proceso nuevo
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pcntl_fork()
Devuelve 0 si es el proceso hijo
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El PID si es el proceso padre
– Si soy el padre vuelvo al bucle de escucha
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Si soy el hijo atiendo al cliente que toque
Sockets en php
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Si deseamos atender a varios clientes a la vez:
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Los procesos/hilos no solucionan el problema de acceso concurrente
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Al final necesitaremos algo que intermedie
Con sondeo:
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Un único proceso que monitoriza cuando una operación puede ejecutarse sin ser
bloqueante, en un bucle:
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socket_select(&$read,&$write,&$except,&$seconds)
$read = array()
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Devuelve el número de sockets listos
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Comprobar si hay que aceptar clientes → if (in_array($sock, $read))…
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Aceptar clientes: socket_accept($sock)
– Procesar clientes conectados:
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for ($read as $csock)…
socket_read($csock, 1024)
Sockets en el resto de lenguajes
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Mismo funcionamiento o muy parecido
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Recordad los sockets en java
Programa servidor sencillo
$sock = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, getprotobyname('tcp'));
socket_bind($sock, '127.0.0.1',5001);
socket_listen($sock,10);
$i=0;
while(true)
{
if(($newc = socket_accept($sock)) !== false)
{
echo "Client $newc has connected\n";
cliente($newc);
}
}
Programa servidor sencillo
function cliente($newc){
if(pcntl_fork() == 0){
socket_write($newc,"hola",4);
while(true){
$lee = socket_read($newc,1024);
if($lee == false){
exit();
}
if($lee != ""){
echo $lee."\n";
}
}
}else{
socket_close($newc);
}
}