Socket Sockets Grundlage

[MatheStein]

Hey Leute,

kurze Frage:

Angenommen ich setzte einen parallelisierten Server auf, der an Port xxx lauscht.
Nun bauen zwei verschiedene Clients eine Verbindung zu diesem Server auf, d.h. der Server erstellt pro Client einen neune Thread mit den jeweiligen Input- und Output-Streams um die Anfragen des jeweiligen Client zu bearbeiten (wie in der Literatur allgemein vorgeschlagen).

Wenn ich das jetzt richtig sehe sprechen beide Clients den Server über den selben Port xxx an, stimmt das?
Falls ja, kann es dabei nicht zu Problemen/Verwechselungen kommen, wenn die Clients gleichzeitig Daten an den Server senden (beide senden an Server-Port xxx) ?
Wenn nicht, analysiert JAVA dann zunächst die ankommenden Daten auf den Absender hin und leitet sie dann erst an den entsprechenden Stream weiter oder woher weiß er welche ankommenden Daten an Port xxx wohin gehören?

Falls das alles so ist, ist das ein JAVA spezfisches Konzept, dass Client mit einem Server gleichzeitig über den selben Port kommunizieren können oder sind Sockets allgemein so spezifiziert?

Gruß und gute Nacht an alle

 

[Gast2]

Wenn ich das jetzt richtig sehe sprechen beide Clients den Server über den selben Port xxx an, stimmt das?

ja

Falls ja, kann es dabei nicht zu Problemen/Verwechselungen kommen, wenn die Clients gleichzeitig Daten an den Server senden (beide senden an Server-Port xxx) ?

nein

Wenn nicht, analysiert JAVA dann zunächst die ankommenden Daten auf den Absender hin und leitet sie dann erst an den entsprechenden Stream weiter oder woher weiß er welche ankommenden Daten an Port xxx wohin gehören?

nein & ja ... Java analysiert nicht - das "macht" das Betriebssystem

Falls das alles so ist, ist das ein JAVA spezfisches Konzept, dass Client mit einem Server gleichzeitig über den selben Port kommunizieren können oder sind Sockets allgemein so spezifiziert?

letzteres

Gruß und gute Nacht an alle

die ist seit 6:30 vorbei und war sehr kurz

hand, mogel

 

[MatheStein]

Vielen Dank für die Antwort

Wäre es dann somit rein theoretisch auch möglich, dass ein Client über einen Port mit einem Server gebunden ist, und über den selben Port selbst noch als Server für andere Clients fungiert?

Oder mit anderen Worten:
Durch was ist ein Socket eindeutig bestimmt?

1.
Durch die beiden beteiligten Parteien

2.
Durch die beiden beteiligten Parteien und ihrer Funktion als Server bzw. Client. Damit meine ich:
Für zwei Rechner A und B wäre ein Socket zwischen A und B, bei dem A Server und B Client ein anderer als A Client und B Server.
(macht das BS eine Unterscheidung zwischen Server und Client wie JAVA, muss oder?)


Gruß und schönen Sonntag an alle

 

[Gast2]

http://www.java-forum.org/java-faq-beitraege/8431-ubersicht-faq.html

da findest Du auch was zum Thema Netzwerk

 

[MatheStein]

Leider finde ich da nicht viel zu Hab auch schon im Tannenbaum "Moderne Betriebssysteme" gesucht und nichts gefunden.

Habe mal folgendes probiert:
1. Start von einem Server an Port 5000 (klappt)
2. Start von einem Client an Port 9999 verbunden mit Server an Port 5000 (klappt)

3. Start von einem Server an Port 9999 (klappt)
4. Start von einem Client an Port 5000 verbunden mit Server an Port 9999 (KLAPPT NICHT)
-> Fehler: Adresse schon in Nutzung

Leider verstehe ich das nicht so ganz.
Offensichtlich können Ports gleichzeitig als Server und Client-Port fungieren (im Bsp. oben: Port 9999), aber warum kommt dann bei dem letzten Startversuch des Clients ein Fehler? Hier versucht man doch auch nur wieder Port 5000 gleichzeitig als Server- und Clientport zu nutzen, genau wie man das erfolgreich mit Port 9999 gemacht hat

Gruß

 

[SlaterB]

'Start von x' ist ja etwas knapp beschrieben, aber geraten:
typsicherweise laufen Server länger als Client, ist zu Begin von 3.) das Programm 2.) schon beendet? erst dann wäre der Socket 9999 wieder frei, daher gibts gar keine Probleme für 3.)

jeder Socket kann immer nur von einem Programm benutzt werden, entweder er ist frei, dann kann dort ein Server starten oder ein Client, egal,
oder er ist belegt, dann gibts immer diesen Fehler

ein Programm kann auf seinem Socket gleichzeitig lesen und schreiben, das ist ein anderes Thema

 

[MatheStein]

Danke für deine Antwort

1., 2. und 3. laufen alle gleichzeitig und durchgehend problemlos (while(true){...}).
Erst wenn ich zu den beiden Servern und dem schon laufenden Client einen weiteren Client laufen lassen möchte (4.) wird der Fehler ausgegeben.


Gruß

 

[MatheStein]

Wisst ihr evtl. wo man so etwas nachlesen kann? Das müsste ja was Betriebssystem spezifisches sein oder?
Mich wundert es nämlich, dass nichts dazu im Tannenbaum "Moderne Betriebssyteme" steht :-(

 

[Michael...]

Poste doch mal einen Beispiel Code.
Denn solange das Socket unter 2) den Port 9999 benutzt, kann unter der gleichen IP kein weiteres Socket diesen Port benutzen.

 

[MatheStein]

Ok der Code hoffe der Code ist einigermaßen verständlich, wurde quick+dirty erstellt

Server 1

package tests;

import java.io.*;
import java.net.*;

public class Server {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        final ServerSocket s = new ServerSocket(5000);
        while(true) {
            new Thread() {
                Socket c = s.accept();
                public void run() {
                    try {
                    BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(c.getInputStream()));
                    BufferedWriter out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(c.getOutputStream()));

                    System.out.println("Server-Port : 5000 , Client-Port: " + c.getPort());

                    String tmp;
                    while(true) {
                        if((tmp = in.readLine()) != null) {
                            System.out.println(tmp);
                        }
                    }

                    //out.close();
                    //in.close();
                    }   catch(Exception e) {}
                }
            }.start();
        }
    }
}

Server 2

package tests;

import java.io.*;
import java.net.*;

public class Server2 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        final ServerSocket s = new ServerSocket(9999);
        while(true) {
            new Thread() {
                Socket c = s.accept();
                public void run() {
                    try {
                    BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(c.getInputStream()));
                    BufferedWriter out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(c.getOutputStream()));

                    System.out.println("Server-Port : 9999 , Client-Port: " + c.getPort());

                    String tmp;
                    while(true) {
                        if((tmp = in.readLine()) != null) {
                            System.out.println(tmp);
                        }
                    }

                    //out.close();
                    //in.close();
                    }   catch(Exception e) {}
                }
            }.start();
        }
    }
}

Client 1

package tests;

import java.io.*;
import java.net.*;

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("localhost"), 5000, InetAddress.getByName("localhost"), 9999);
        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
        Writer out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
        BufferedReader console = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String zeile = null;        

        while(true) {

            System.out.print("Geben Sie etwas ein: ");

            try {
                    zeile = console.readLine();
            } catch (IOException e) {
                    // Sollte eigentlich nie passieren
                    e.printStackTrace();
            }
            out.write("Port: " + s.getPort() + " Eingabe: " + zeile + "\n");
            out.flush();
        }

        //out.close();
        //in.close();
        //s.close();
     }
}

Client 2

package tests;

import java.io.*;
import java.net.*;


public class Client2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("localhost"), 9999, InetAddress.getByName("localhost"), 5000);
        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
        Writer out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
        BufferedReader console = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String zeile = null;

        while(true) {

            System.out.print("Geben Sie etwas ein: ");

            try {
                    zeile = console.readLine();
            } catch (IOException e) {
                    // Sollte eigentlich nie passieren
                    e.printStackTrace();
            }
            out.write("Port: " + s.getPort() + " Eingabe: " + zeile + "\n");
            out.flush();
        }

        //out.close();
        //in.close();
        //s.close();
     }
}

Bei mir ist es jetzt z.B. möglich parallel Server 1, Server 2 und Client 1 fehlerfrei laufen zu lassen (genau wie Server 1, Server 2 und Client 2)


Gruß

 

[Lumaraf]

Transmission Control Protocol ? Wikipedia

Will ein Client eine Verbindung aufbauen, erzeugt er einen eigenen Socket aus seiner Rechneradresse und einer eigenen, noch freien Portnummer. Mit Hilfe eines ihm bekannten Ports und der Adresse des Servers kann dann eine Verbindung aufgebaut werden. Eine TCP-Verbindung definiert sich stets eindeutig aus den vier Angaben:

* Quell-IP-Adresse
* Quell-Port
* Ziel-IP-Adresse
* Ziel-Port

 

[MatheStein]

Danke

Warum aber bekommt man dann einen Fehler, wenn man Client 2 zusätzlich zu Server 1, Server 2 und Client 1 laufen lassen möchte?

Gruß

 

[Michael...]

Wenn ich bei mir Server und Client starte und anschließend versuche Server2 zu starten, bekomme ich ein BindException mit dem Hinweis, dass die Addresse bereits genutzt wird.

Ich habe mal alles in eine Klasse gesteckt. Wenn Du folgenden Code bei Dir ausführst, kannst Du das zweite ServerSocket auf Port 9999 laufen lassen und beim Starten des zweiten Sockets auf Port 5000 bekommst Du eine Exception?

import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;


public class ConnectTest {
	private static InetAddress ip;
	public static void main(String[] s) {
		try {
			ip = InetAddress.getLocalHost();
			startServer(5000);
			Thread.sleep(2000);
			startClient(5000, 9999);
			Thread.sleep(2000);
			startServer(9999);
			Thread.sleep(2000);
			startClient(9999, 5000);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
	public static void startServer(final int port) {
		new Thread(new Runnable() {
			public void run() {
				try {
					ServerSocket server = new ServerSocket(port);
					System.out.println("ServerSocket auf Port " + port + " verbunden");
					while(true) {
						Socket s = server.accept();
						System.out.println("Verbindung aufgebaut: " +
								s.getLocalAddress() + ":" + s.getLocalPort() + " mit " +
								s.getInetAddress() + ":" + s.getPort());
					}
				} catch (Exception e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}).start();
	}
	
	public static void startClient(final int targetPort, final int port) {
		new Thread(new Runnable() {
			public void run() {
				try {
					new Socket(ip, targetPort, ip, port);
					System.out.println("Socket auf Port " + port + " verbunden");
				} catch (Exception e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}).start();
	}
}

 

[MatheStein]

Hey,

das ist die Ausgabe:

ServerSocket auf Port 5000 verbunden
Socket auf Port 9999 verbunden
Verbindung aufgebaut: /169.254.128.88:5000 mit /169.254.128.88:9999
ServerSocket auf Port 9999 verbunden
java.net.BindException: Address already in use: connect
        at java.net.PlainSocketImpl.socketConnect(Native Method)
        at java.net.PlainSocketImpl.doConnect(PlainSocketImpl.java:333)
        at java.net.PlainSocketImpl.connectToAddress(PlainSocketImpl.java:195)
        at java.net.PlainSocketImpl.connect(PlainSocketImpl.java:182)
        at java.net.SocksSocketImpl.connect(SocksSocketImpl.java:366)
        at java.net.Socket.connect(Socket.java:525)
        at java.net.Socket.connect(Socket.java:475)
        at java.net.Socket.<init>(Socket.java:372)
        at java.net.Socket.<init>(Socket.java:273)
        at ConnectTest$2.run(ConnectTest.java:46)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:619)

Wenn ich jetzt nichts übersehe ist es genau wie bei mir, Port 9999 wird hier einmal als ServerPort und einmal auch als Source-Port für einen Client verwendet.
Was mich hier auch noch etwas wundert ist die Ausgaben von "s.getLocalAddress()". Dies müsste doch eigentlich meine lokale Adresse vom Rechner sein, ist sie aber nicht und auch keine Adresse eines Rechners aus meinem lokalen Netz zuhause (die WAN-Adresse ist es auch nicht)

Gruß

 

[Michael...]

Merkwürdig, habe es auch mal auf einem anderen System getestet, aber ich bekomme das zweite ServerSocket nicht gestartet. Bin kein Experte auf dem Gebiet Netzwerk und kann nicht sagen warum das bei Dir geht. Meine Erwartung wäre, dass das grundsätzlich nicht geht.

Die hier ausgegebene IP Adresse, sollte eigentlich die IP mindestens einer Deiner Netzwerkadapter sein.

Was mir da spontan einfällt: Lass vielleicht mal den zweiten Client auf einem freien Port laufen und schau mal was dann als Verbindungsinformation ausgegeben wird.

 

[MatheStein]

Meinst du in der Form hier:

ServerSocket auf Port 5000 verbunden
Socket auf Port 9999 verbunden
Verbindung aufgebaut: /169.254.128.88:5000 mit /169.254.128.88:9999
ServerSocket auf Port 9999 verbunden
Socket auf Port 5001 verbunden
Verbindung aufgebaut: /169.254.128.88:9999 mit /169.254.128.88:5001

Meinst du das liegt evtl an den Betriebssysteminterna?
Ich habe Win7 64Bit auf meinem Rechner jetzt, unter Linux hab ich es jetzt noch nicht getestet.

Wie müsste es denn im Allgemeinen eigentlich sein?
So wie ich das jetzt von euch verstanden habe können sich beliebig viele Clients mit einem einzigen Server-Port verbinden aber ansonsten muss die Zuordnung von Ports immer eindeutig sein, d.h. ein Port kann von einem Client nicht genutzt werden um von 2 Servern gleichzeitig Daten auf diesem Port zu empfangen.

Zusammengefasst:
Ein Server kann sich über seinem Port mit beliebig vielen Clients verbinden
Ein Client kann sich über seinem Port mit nur einem Server verbinden

Ist so in der Spezifikation vorgeschrieben?

Gruß

 

[muckelzwerg]

im Client

new Socket(ip, targetPort);

Kann aber zu "java.net.NoRouteToHostException: No route to host" führen, je nach dem, wie Dein Netzwerk aufgesetzt ist.

Stattdessen dann

new Socket("127.0.0.1", targetPort);
// oder
new Socket("localhost", targetPort);

Und um zu schauen, was da passiert

Socket s = new Socket("localhost", targetPort);
System.out.println("Socket auf Port " + port + " verbunden " + s.getLocalPort());

 

[MatheStein]

Ich bekomme unter Linux(Ubuntu in einer VM) das selbe Verhalten wie unter Windwos

 

[muckelzwerg]

? Ich auch. Ich hab Deinen Code sowieso nur unter Linux laufen lassen. Natürlich mit den gleichen Fehlern.
Deswegen ja ohne die Portangaben.
Oder meinst Du grad was anderes? Du bekommst die Fehler immernoch, auch wenn Du es so änderst, wie ich geschrieben habe?

 

[MatheStein]

Hey,

geändert habe ich folgendes:

    public static void startClient(final int targetPort, final int port) {
        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    new Socket(InetAddress.getByName("localhost"), targetPort, InetAddress.getByName("localhost"), port);
                    System.out.println("Socket auf Port " + port + " verbunden");
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
    }

Und der Fehler ist der gleiche

 

[muckelzwerg]

Und geschrieben habe ich

new Socket(ip, targetPort);
// bzw.
new Socket("localhost", targetPort);

Wenn Du immer das gleiche machst, bekommst Du auch immer den gleichen Fehler. Wirf den Quellport raus, dann geht es auch.

 

[MatheStein]

Aso, dass es dann funktioniert ist klar

Hier ging es jetzt um die Theorie der Sockets und deren Verhalten und weniger um ein funktionierendes Programm

Gruß

 

[muckelzwerg]

Und was ist Deine Theorie? Dass es nicht funktioniert, wenn man es nicht richtig macht?
Da blick ich grad echt nicht mehr durch.

 

[MatheStein]

Die Frage ist hier viel eher, warum das falsch ist wie schon oben im Thread mehrfach erläutert, z.B. hier:
http://www.java-forum.org/736930-post5.html

Gruß

 

[muckelzwerg]

Lumaraf hat es Dir doch von Wikipedia zitiert.
"Will ein Client eine Verbindung aufbauen, erzeugt er einen eigenen Socket aus seiner Rechneradresse und einer eigenen, noch freien Portnummer."
Wenn Du ihn zwingst den bereits belegten Port zu verwenden, dann geht es nicht. Ob das nun "falsch" ist, darüber können sich die Philosophen streiten.

 

[MatheStein]

Ja aber wie du an den Beispielen siehst geht es manchmal eben doch

ServerSocket auf Port 5000 verbunden
Socket auf Port 9999 verbunden
Verbindung aufgebaut: /169.254.128.88:5000 mit /169.254.128.88:9999
ServerSocket auf Port 9999 verbunden
java.net.BindException: Address already in use: connect
        at java.net.PlainSocketImpl.socketConnect(Native Method)
        at java.net.PlainSocketImpl.doConnect(PlainSocketImpl.java:333)
        at java.net.PlainSocketImpl.connectToAddress(PlainSocketImpl.java:195)
        at java.net.PlainSocketImpl.connect(PlainSocketImpl.java:182)
        at java.net.SocksSocketImpl.connect(SocksSocketImpl.java:366)
        at java.net.Socket.connect(Socket.java:525)
        at java.net.Socket.connect(Socket.java:475)
        at java.net.Socket.<init>(Socket.java:372)
        at java.net.Socket.<init>(Socket.java:273)
        at ConnectTest$2.run(ConnectTest.java:46)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:619)

Hier z.B. siehst du das: Port 9999 wird vom einem Client und einem Server verwendet, bei 5000 geht das aber nicht mehr und die Frage ist jetzt warum