Creando un servidor que acepte múltiples clientes simultáneos en C
Para hacer una prueba de esto, crearemos un servidor al que nos podremos conectar por telnet y pedir cierta información a través de comandos. El ejemplo soporta los siguientes comandos (en mayúsculas):
- DATE: Pide la fecha al servidor
- TIME: Pide la hora al servidor
- HOLA: Saluda y me dice mi IP
- EXIT: Cierra el cliente actual
- CERRAR: Cierra el servidor.
- Cualquier otra cosa se manda repetida (ECHO)
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Así nos quitamos esos mensajes*/ if (WIFEXITED(pidstatus)) { /* Tal vez querremos mirar algo cuando se ha cerrado un hijo correctamente */ if (WEXITSTATUS(pidstatus)==99) { printf("\nSe ha pedido el cierre del programa\n"); activated=0; } } } loop++; } close(socket_host); return 0; } /* No usamos addr, pero lo dejamos para el futuro */ int DemasiadosClientes(int socket, struct sockaddr_in addr) { char buffer[BUFFERSIZE]; int bytecount; memset(buffer, 0, BUFFERSIZE); sprintf(buffer, "Demasiados clientes conectados. Por favor, espere unos minutos\n"); if((bytecount = send(socket, buffer, strlen(buffer), 0))== -1) error(6, "No puedo enviar información"); close(socket); return 0; } int AtiendeCliente(int socket, struct sockaddr_in addr) { char buffer[BUFFERSIZE]; char aux[BUFFERSIZE]; int bytecount; int fin=0; int code=0; /* Código de salida por defecto */ time_t t; struct tm *tmp; while (!fin) { memset(buffer, 0, BUFFERSIZE); if((bytecount = recv(socket, buffer, BUFFERSIZE, 0))== -1) error(5, "No puedo recibir información"); /* Evaluamos los comandos */ /* El sistema de gestión de comandos es muy rudimentario, pero nos vale */ /* Comando TIME - Da la hora */ if (strncmp(buffer, "TIME", 4)==0) { memset(buffer, 0, BUFFERSIZE); t = time(NULL); tmp = localtime(&t); strftime(buffer, BUFFERSIZE, "Son las %H:%M:%S\n", tmp); } /* Comando DATE - Da la fecha */ else if (strncmp(buffer, "DATE", 4)==0) { memset(buffer, 0, BUFFERSIZE); t = time(NULL); tmp = localtime(&t); strftime(buffer, BUFFERSIZE, "Hoy es %d/%m/%Y\n", tmp); } /* Comando HOLA - Saluda y dice la IP */ else if (strncmp(buffer, "HOLA", 4)==0) { memset(buffer, 0, BUFFERSIZE); sprintf(buffer, "Hola %s, ¿cómo estás?\n", inet_ntoa(addr.sin_addr)); } /* Comando EXIT - Cierra la conexión actual */ else if (strncmp(buffer, "EXIT", 4)==0) { memset(buffer, 0, BUFFERSIZE); sprintf(buffer, "Hasta luego. Vuelve pronto %s\n", inet_ntoa(addr.sin_addr)); fin=1; } /* Comando CERRAR - Cierra el servidor */ else if (strncmp(buffer, "CERRAR", 6)==0) { memset(buffer, 0, BUFFERSIZE); sprintf(buffer, "Adiós. Cierro el servidor\n"); fin=1; code=99; /* Salir del programa */ } else { sprintf(aux, "ECHO: %s\n", buffer); strcpy(buffer, aux); } if((bytecount = send(socket, buffer, strlen(buffer), 0))== -1) error(6, "No puedo enviar información"); } close(socket); return code; } void reloj(int loop) { if (loop==0) printf("[SERVIDOR] Esperando conexión "); printf("\033[1D"); /* Introducimos código ANSI para retroceder 2 caracteres */ switch (loop%4) { case 0: printf("|"); break; case 1: printf("/"); break; case 2: printf("-"); break; case 3: printf("\\"); break; default: /* No debemos estar aquí */ break; } fflush(stdout); /* Actualizamos la pantalla */ } void error(int code, char *err) { char *msg=(char*)malloc(strlen(err)+14); sprintf(msg, "Error %d: %s\n", code, err); fprintf(stderr, msg); exit(1); } |
La clave para poder atender varios clientes simultáneos es bifurcar (fork()) el programa cuando se conecta un nuevo cliente, de esta forma, el diálogo con el cliente se lleva a cabo desde un nuevo proceso mientras que el proceso padre (el primero) sigue escuchando en el puerto esperando conexiones.
Utilizamos select() para no detener la ejecución del programa cuando estamos esperando conexiones; tal vez el programa tenga que hacer algo mientras nadie está conectándose (y es que el programa principal permanecerá aquí la mayor parte del tiempo), por ejemplo lo que hacemos aquí es controlar los hijos que se mueren y ver cómo se han muerto. select() establece un tiempo máximo de espera (500000 microseguntos en este caso, ver la variable tv); si pasado ese tiempo el descriptor socket_host no ha cambiado, seguiremos la ejecución normal del programa, pero si durante ese tiempo cambia ejecutaremos accept().
La función select() funciona con grupos de descriptores y por eso utilizamos las macros FD_ZERO() para limpiar el grupo y FD_SET() para añadir un descriptor al grupo.
El primer parámetro de select() debe ser el descriptor de fichero más grande a comprobar+1; como sólo tenemos un descriptor (socket_host) debemos añadir este al grupo, y pasarle a select en su primer parámetro socket_host+1.
Cuando llega un cliente, como dijimos antes, se abrirá un proceso hijo que lo procesará con una de estas dos funciones: AtiendeCliente() o DemasiadosClientes() dependiendo de si el número máximo de clientes ha sido alcanzado o no. Además, la salida del proceso hijo se obtendrá de la salida de estas funciones, siendo el valor de salida clave 99 el que necesita el proceso padre para cerrar terminar el proceso servidor, es decir, si un hijo sale con el valor de retorno 99 provocará el cierre del servidor. Este valor se maneja debajo del switch(); primero con waitpid() esperamos la muerte de alguno de nuestros hijos aunque con el modificador WNOHANG provocamos que si no se ha muerto ninguno, no vamos a esperar, el programa seguirá su ejecución.
Desde AtiendeCliente() veremos un método muy rudimentario para implementar los comandos, aunque para un ejemplo y 4 comandos nos vale perfectamente.
DemasiadosClientes() devolverá únicamente un mensaje al cliente que se acaba de conectar avisando de que hay demasiados clientes conectados.
Reloj() es un pequeño reloj en modo texto que va girando, a cada iteración del bucle principal, está aquí para que nosotros veamos que el servidor está haciendo algo. Utiliza códigos ANSI, para volver a escribirse en el lugar que estaba, y fflush() para volcar el texto a pantalla antes de nada (puede ser que se acumulen varios mensajes y entonces el dibujado sería incorrecto).
Para probar este programa, debemos compilar con:
$ gcc -o servtcp servtcp.c
y ejecutarlo; y, en un terminal aparte, conectar con telnet, Si, por ejemplo lo queremos hacer todo desde el mismo ordenador; si el servidor está en un ordenador diferente y nos queremos conectar a él cambiamos “localhost” por la IP o el host del ordenador donde se esté ejecutando el cliente:
$ telnet localhost 7000
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