Aplicação de Comunicação via Sockets

Desenvolvedores

• Gustavo Gabriel Ribeiro 13672683
• Artur De Vlieger Lima 13671574
• Gabriel da Costa Merlin 12544420

Índice

• Aplicação de Comunicação via Sockets
  • Desenvolvedores
  • Índice
  • Descrição
  • Estrutura do Projeto
  • Funcionalidades
  • Requisitos
  • Como Compilar
  • Como Configurar
    • Server
      • PORT
      • TIMEOUT
      • Exemplo
    • Cliente
      • IP e PORT
      • Exemplo
  • Como Utilizar
    • Exemplos de Uso
      • 1 Cliente e 1 Servidor
      • 2 Clientes e 1 Servidor
  • Considerações Finais

Descrição

Este projeto foi desenvolvido como parte do trabalho da disciplina de Redes de Computadores.

A aplicação criada permite a comunicação entre dois ou mais processos distintos, que podem estar em execução na mesma máquina ou em máquinas diferentes conectadas em rede.

Para a comunicação, utilizamos sockets, um dos mecanismos mais comuns para troca de informações em rede.

A conexão entre servidor e clientes foi desenvolvida de forma a utilizar do protocolo da camada de transporte TCP, na qual há uma conexão full-duplex duradoura entre os processos envolvidos.

Empregamos threads para o gerenciamento e troca de mensagens concomitantes entre os clientes.

Estrutura do Projeto

O projeto é composto por dois arquivos principais:

1. server.c: Implementa o lado do servidor da aplicação.
2. client.c: Implementa o lado do cliente da aplicação.

Funcionalidades

• Servidor: Aceita conexões de múltiplos clientes e permite a troca de mensagens entre eles.
• Cliente: Conecta-se ao servidor e permite o envio e recebimento de mensagens.

Requisitos

Para compilar e executar este projeto, você precisará dos seguintes requisitos:

• GCC (GNU Compiler Collection)
• Sistema operacional Unix-like (Linux ou macOS)

Como Compilar

Para compilar o projeto, siga os seguintes passos:

1. Clone esse repositório:

git clone git@github.com:GustavoZiel/network-communication-server.git

2. Navegue até os arquivos fonte do projeto:

cd src

Execute os comandos makefile correspondentes:

3. Executando cliente e servidor em uma mesma máquina:

   • Em um terminal, inicie o servidor:

   make ARGS="<PORT> <TIMEOUT>" runServer

   • Em outro terminal, inicie o cliente:

   make ARGS="<IP_ADDRESS> <PORT>" runClient

   O servidor deve ser iniciado primeiro para que a conexão dos clientes seja bem sucedida

   Pode haver vários terminais clientes se conectando ao mesmo terminal servidor

4. Executando cliente e servidor em máquinas distintas:

   • Na máquina que servirá de servidor, execute:

   make ARGS="<PORT> <TIMEOUT>" runServer

   • Nas demais máquinas clientes, execute:

   make ARGS="<IP_ADDRESS> <PORT>" runClient

Como Configurar

Essa etapa é essencial para o correto funcionamento da aplicação

Server

make ARGS="<PORT> <TIMEOUT>" runServer

PORT

• É necessário especificar a PORT em que o servidor estará ouvindo.

TIMEOUT

• É necessário especificar quanto tempo o servidor permanecerá aberto aguardando por conexões.
• TIMEOUT é medido em segundos.
• Caso TIMEOUT <= 0, o servidor ficará aguardando por conexões indefinidamente (até que todos os clientes conectados saiam).

Exemplo

make ARGS="8080 10" runServer

Nesse exemplo, o servidor aguardará por conexões na porta 8080 durante 10 segundos.

Cliente

make ARGS="<IP_ADDRESS> <PORT>" runClient

IP e PORT

• É necessário especificar o IP e PORT em que os clientes tentarão se conectar.
• Caso esteja executando o cliente e o servidor na mesma máquina, utilize o comando ip -f inet addr show para obter o IP inet da máquina. Atenção: o localhost (127.0.0.1) não é válido.

O IP que os clientes devem usar para se conectarem nessa máquina é, portanto, 192.168.15.6.

Exemplo

make ARGS="192.168.15.6 8080" runClient

Um erro ocorre, visto que o servidor não foi iniciado e dessa forma o cliente não consegue se conectar.

Como Utilizar

Após seguir os passos das seções de compilação e configuração, você terá, em um terminal, o servidor aguardando por conexões, e em outros, clientes se conectando.

Exemplos de Uso

1 Cliente e 1 Servidor

• Compreendendo o exemplo:
  1. O servidor é iniciado e fica escutando na porta 8080 por 10 segundos.
  2. O cliente tenta se conectar ao IP 192.168.15.6 na porta 8080.
  3. O servidor aceita a nova conexão e imprime informações sobre o cliente: IP do cliente e porta pela qual o cliente realizou a conexão.
  4. O cliente é introduzido ao chat e deve informar seu nome.
  5. Após o servidor receber o nome do cliente, o chat se inicia de fato.
  6. As mensagens enviadas pelo cliente são visíveis para o servidor e marcadas pelo nome do cliente que as enviou.
  7. O tempo de espera por novas conexões do servidor se encerra.
  8. O cliente, ao digitar '/q', sai do chat.
  9. O servidor recebe a notificação de que o cliente se desconectou.
  10. Como o servidor não está mais esperando por clientes e todos os clientes se desconectaram, ele se encerra.

2 Clientes e 1 Servidor

• Compreendendo o exemplo:
  1. O servidor é iniciado e fica escutando na porta 8080 por 10 segundos.
  2. O cliente 1 tenta se conectar ao IP 192.168.15.6 na porta 8080.
  3. O servidor aceita a nova conexão e imprime informações sobre o cliente 1: IP do cliente e porta pela qual o cliente realizou a conexão.
  4. O cliente 1 é introduzido ao chat e deve informar seu nome.
  5. Após o servidor receber o nome do cliente 1, o chat se inicia de fato.
  6. O mesmo ocorre para o cliente 2.
  7. O tempo de espera por novas conexões do servidor se encerra.
  8. As mensagens enviadas pelo cliente 1 são visíveis para o servidor e marcadas pelo seu nome; elas também são enviadas para o cliente 2.
  9. Os clientes recebem as mensagens uns dos outros, e o servidor recebe todas as mensagens.
  10. O cliente 1 se desconecta.
  11. O servidor notifica todos os outros clientes ativos que o cliente 1 se desconectou.
  12. O cliente 2 se desconecta.
  13. Como o servidor não está mais esperando por clientes e todos os clientes se desconectaram, ele se encerra.

Considerações Finais

Este projeto foi desenvolvido com o intuito de compreender e implementar a comunicação via sockets. Foi possível aprofundar os conhecimentos em redes, reforçar a técnica de multithreading utilizando artifícios de Sistemas Operacionais, como semáforos, e aprimorar as habilidades de programação em C.

O desenvolvimento do projeto proporcionou uma experiência prática valiosa e consolidou conceitos teóricos importantes.