Architecture des réseaux

TD 4

Le protocole TCP - Sockets et sockets serveurs TCP en Java

Exercice 1 - Un client Echo en TCP

Écrire un client Echo s'appuyant sur TCP. Il faut pour cela établir une connexion avec un serveur donné, sur son port TCP 7, en créant un objet de la classe Socket qui établit la connexion. On peut alors lire ou écrire sur les flots d'entrée ou de sortie associés à cet objet. La connexion se termine en fermant la socket par la méthode close().

Exercice 2 - Serveur de mise en majuscules

Écrire un programme, UpperCaseTCPServer, représentant un serveur TCP itératif revoyant les chaînes de caractères envoyées par des clients après les avoir mis en majuscule.

Ce serveur crée une socket serveur (objet de la classe java.net.ServerSocket), puis est "démarré". Il attend alors une connexion (dite pendante) d'un client, via la méthode accept() appelée sur l'objet ServerSocket. Lorsque des clients contactent le serveur, l'une des connexions correspondantes est élue par la méthode accept(), qui retourne un objet de la classe Socket. Celle-ci est alors dite socket de service. Le serveur peut ainsi satisfaire la ou les requêtes successives émises par le client sur la socket de service. Puisque notre serveur est itératif, lorsque les différentes requêtes de ce client sont traitées, la socket de service peut être fermée, et une nouvelle connexion pendante peut être élue comme socket de service par un appel à accept() sur l'objet ServerSocket.

Le principe du serveur UpperCaseTCPServer, pour le traitement des requêtes d'une socket de service qu'il vient d'accepter, est le suivant:

Envoyer au client un message d'accueil, précisant les modalités d'envoi des requêtes. Par exemple, les chaînes doivent être envoyées ligne par ligne, et l'envoi d'une ligne contenant uniquement un point (".") termine la session.
Pour chaque ligne reçue par le client, le serveur la met en majuscule et la renvoie au client.
Lorsqu'une ligne ne contenant qu'un point est reçue, le serveur renvoie cette ligne puis ferme la socket de service : il termine ainsi sa session avec ce client.

À son lancement, le serveur affiche son adresse et son numéro de port d'attachement local, afin que les clients puissent accéder à son service.

Exercice 3 - Un client pour le service de mise en majuscule

Écrire une classe UpperCaseTCPClient représentant un client du service UpperCaseTCPServer. L'exécution de ce programme acceptera en argument sur la ligne de commande le nom du serveur et le numéro de port ou le service est accessible. Une fois connecté au serveur (à la réception du message d'accueil de celui-ci), le programme client permettra d'envoyer des chaînes de caractères ASCII au serveur et d'afficher les réponses correspondantes.

On pourra avantageusement écrire une petite interface graphique, dissociant deux champs de textes, l'un pour les requêtes et l'autre pour les réponses, ainsi que des boutons permettant d'envoyer une requête, de réinitialiser les champs de texte ou de terminer la session (l'application).

La connexion, représentée par une socket cliente acceptée par le serveur, étant full-duplex, on pourra faire en sorte que l'émission des requêtes et la réception des réponses se fasse dans deux processus légers distincts.

Exercice 4 - Proxy X

Lorsque l'application X (xterm) d'une machine cliente C désire s'exporter sur une machine distante D, il arrive que cette connexion soit interdite par un firewall qui refuse de laisser passer les connexions de C vers le port 6000 (système de fenêtrage X) de D. Dans ce cas, le recours à un relai applicatif s'exécutant sur une machine P, dite proxy, peut être une solution. Dans ces conditions, une connexion depuis C vers le port 6001 de P peut donner lieu à l'ouverture d'une connexion entre le proxy et le port 6000 de la machine distante D (il faut bien entendu que le proxy ait le droit de se connecter sur ce port, ce qui est son rôle). Après cet établissement de connexion, le proxy crée et démarre deux processus légers chargés de relayer les informations circulant, d'une part, entre le client et la machine distante et, d'autre part, entre la machine distante et le client.

Écrire l'application ProxyRelay à installer sur la machine P comme suit:

machineP$ java ProxyRelay machineD 6000 &
Relai Proxy installé sur machineP:6001

La machine cliente pourra vérifier son fonctionnement en exportant un nouveau display et en ouvrant un xterm sur la machine distante par l'intermédiaire du proxy:

machineC$ export DISPLAY=machineP:1
machineC$ xterm &

Exercice 5 - Serveur UpperCase concurrent

Reprendre les spécifications du serveur UpperCaseTCPServer et écrire un serveur UpperCaseTCPConcurentServer qui délègue le traitement des requêtes correspondant aux session établies avec chaque client à des processus légers distincts. On pourra par exemple créer 10 processus légers, chacun chargés de répondre à une socket de service élue. Lorsque les 10 processus légers sont occupés, les clients ne peuvent plus être servis tant que l'une au moins des sessions établies n'est pas terminée.