Pertemuan 2 Socket Introduction

Presentasi berjudul: "Pertemuan 2 Socket Introduction"— Transcript presentasi:

1 Pertemuan 2 Socket Introduction
I Made Astawa

2 menjelaskan konsep-konsep Sockets pada Unix, Linux dan Windows
Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : menjelaskan konsep-konsep Sockets pada Unix, Linux dan Windows

3 Socket address structure Byte Ordering Network Byte Order
Outline Materi Network API Port Socket history Development Tools Creating Sockets Socket address structure Byte Ordering Network Byte Order Byte manipulation function IPv4 Address Conversion Contoh program

4 Network Application Programming Interface (Network API).
Pelayanan yang disediakan oleh sistem operasi untuk menyediakan interface antara software aplikasi dan protocol

5 Network API

6 Generic Programming Interface
Network API Network API Generic Programming Interface. Support for message oriented and connection oriented communication. Work with existing I/O services (Contoh: Open) Operating System independence. Generic Programming Interface Mendukung berbagai deretan protocol komunikasi (families). Provide special services for Client and Server

7 Network API TCP/IP TCP/IP tidak masuk dalam API definition
Terdapat banyak macam API untuk menggunakan protokol TCP/IP: Sockets (unix / linux) TLI, XTI ( unix ) Winsock (windows) MacTCP Fungsi yang diperlukan: Menentukan local and remote communication endpoints Initiate a connection Wait for incoming connection Send and receive data Terminate a connection Error handling

8 PORT NUMBER PORT Numbers
Each TCP/IP machine has multiple logical communication channels called ports Setiap saat banyak proses bisa menggunakan UDP atau TCP. TCP atau UDP menggunakan 16-bit positip integer Port Number untuk proses-proses yg berbeda tsb. Nomor Ports mulai dari 0 – Well known Port : 0 s/d 1023 dikontrol oleh IANA (Internet Assigned Numbers Authority) . Contoh:

9 Host A Host B PORT NUMBER Process Process Process Process Process

10 Contoh: PORT NUMBER Port 21 untuk FTP Port 69 untuk TFTP
Port 7 untuk echo server Port 9 untuk discard server Port 13 untuk day time server Port 19 untuk chargen server Port 37 untuk Time Port 79 untuk finger Certain of these ports are ``well known''. They are listed in the file /etc/services.

11 A connection between two machines is uniquely defined by:
PORT NUMBER A connection between two machines is uniquely defined by: the protocol (TCP or UDP) the IP address of local machine the port number used on the local machine the IP address of remote machine the port number used on the remote machine

12 Socket History

13 SOCKETS SOCKETS A socket is an abstract representation of a communication endpoint. Sockets work with Unix I/O services just like files, pipes & FIFOs.

14 SOCKETS SOCKETS A socket is an abstract representation of a communication endpoint. Sockets work with Unix I/O services just like files, pipes & FIFOs.

15 Development Tools Programming Language Operating System Platform
Must support network programming APIs Disesuaikan dengan application requirements E.g., C, C++, Java, C#, Python, Visual Basic, etc. Operating System Platform Specific Platform Microsoft Windows, Mac OS, Unix/Linux Cross-Platforms Java, cross-platform library and application frameworks Network Programming API Sockets and its variants (e.g., BSD Sockets, Winsock) Transport Layer Interface (TLI in Unix) Kepemilikan API (e.g., Packet Driver)

16 Creating Sockets Creating a Socket Menggunakan System call Socket().
Sintak : int socket( family, type, protocol); family : protocol family seperti tabel dibawah. type : type of service / tipe protokol seperti tabel dibawah protocol : specific protocol (biasanya 0, yang artinya protocol yang digunakan seperti tabel dibawah). Header File : #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> Contoh: sd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

17 Protocol Family Description
Creating Sockets Protocol Family Description

18 Creating Sockets

19 Creating Sockets socket() system call
The socket() system call returns a socket descriptor (small integer) or a -1 on error. socket() allocates resources needed for a communication endpoint TCP/IP requires an IP address and a port number for each endpoint address.

20 Creating Sockets POSIX Data Type

21 Creating Sockets Generic Socket Address Structure:
<sys/socket.h> struct sockaddr { uint8_t sa_len; sa_family_t sa_family; char sa_data[14]; };

22 Creating Sockets socket address structure selalu di-pass “by reference” jika sebagai argument pada socket functions. Contoh: int bind(int,struct sockaddr*,socklen_t) struct sockaddr_in server; /* IP4 */ bind(sockfd,(struct sockaddr *)&server, sizeof(server));

23 Creating Sockets IP4 Socket Address Structure struct sockaddr_in {
uint8_t sin_len; sa_family_t sin_family; in_port_t sin_port; struct in_addr sin_addr; char sin_zero[8]; }; struct in_addr { in_addr_t s_addr; Alamat IP4 dan Nomor Port TCP atau UDP selalu disimpan dalam stuktur network byte order.

24 Byte Ordering Arsitektur komputer yang berbeda bisa saja menggunakan byte ordering yg berbeda untuk merepresentasikan multibyte values. Contoh 16 bit bilangan integer (2 byte): Address A Low Byte High Byte Address A+1 High Byte Low Byte

25 Byte Ordering Little-Endian IBM 80x86 DEC VAX DEC PDP-11 Big-Endian
Motorola 68000 Sun Low Byte High Byte High Byte Low Byte Addr A Addr A+1 Addr A Addr A+1

26 Byte Ordering Misalkan sebuah komputer yang menggunakan konsep Big Endian mengirim data 16 bit integer dengan nilai 2: Sebuah komputer yang menggunakan konsep Little Endian akan mengartikan data tersebut dengan nilai 512:

27 Network Byte Order = Big-Endian Architecture
Byte Ordering Network Byte Order = Big-Endian Architecture

28 Network Byte Order Network Byte Order
Urutan byte yang sudah pasti, khususnya untuk data yang lebih dari satu byte, dimana LSB menempati lokasi/address memori yang lebih besar dibandingkan MSB. Nilai yg disimpan pada “sockaddr_in” harus dalam “network byte order”, seperti : sin_port : untuk menyimpan TCP atau UDP port number. sin_addr : untuk menyimpan 32-bit IP4 address.

29 Network Byte Order Network Byte Order Function
Ada dua cara untuk menyimpan 2-byte data di memori: little-endian and big-endian => Host byte order. Fungsi-fungsi untuk meng-konversi dari host byte order ke network byte order umumnya diawali dengan huruf: ‘h’ : host byte order ‘n’ : network byte order ‘s’ : short (16bit) ‘l’ : long (32bit)

30 Network Byte Order Contoh Fungsi yg mengembalikan Network Byte Order :
uint16_t htons(uint16_t); uint32_t htonl(uint32_t); Contoh Fungsi yg mengembalikan Host Byte Order : - uint16_t ntohs(uint16_t); - uint32_t ntohl(uint32_t);

31 Byte Manipulation Functions
#include <string.h> void bzero(void *dst, size_t nbytes); void bcopy(const void *src, void *dest, size_t nbytes); int bcmp(const void *ptr1, const void *ptr2, size_t nbytes); Contoh: main(){ char x[10]; int i; for(i=0; i<10;i++) x[i]=65+i; bzero(x,4); for(i=0;i<10;i++) printf("%c\n",x[i]); }

32 IPv4 Address Conversion
int inet_aton( char *, struct in_addr *); Fungsi inet_aton() berfungsi untuk mengkonversi “string dotted-decimal IP address” menjadi nilai 32-bit dalam format “network byte order”. Fungsi ini mengembalikan nilai 1 jika sukses, dan mengembalikan nilai 0 jika ada error. char *inet_ntoa(struct in_addr); Fungsi inet_ntoa() berfungsi untuk mengkonversi nilai/alamat IP dlm “network byte ordered” menjadi string “ dotted-decimal IP address”.

33 Contoh program #include <stdio.h> #include <sys/types.h>
int main() { union{ short s; char c[sizeof(short)]; } un; un.s=0x0102; if(sizeof(short) == 2){ if(un.c[0]==1 && un.c[1]==2) printf("big-endian\n"); else if(un.c[0] == 2 && un.c[1] == 1)printf("little-endian\n"); else printf("unknown\n"); } else printf("sizeof(short) = %d\n",sizeof(short)); return(0);

34 Contoh program #include <stdio.h> #include <netinet/in.h>
int main() { unsigned int a; unsigned long int b; printf("Network byte order = %x\n", a=htons(0x1234)); printf("Network byte order = %x\n", b=htonl(0x )); printf("Host byte order = %x\n", ntohs(a)); printf("Host byte order = %x\n", ntohl(b)); return(1); }

35 Contoh program #include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> main() { unsigned long x; char ss[80]; struct sockaddr_in ina; x = inet_addr(" "); ina.sin_addr.s_addr=x; printf("IP address (network byte order) : %ld\n",x); strcpy(ss, inet_ntoa(ina.sin_addr)); printf("String dot-decimal IP address : %s\n",ss); return(0); }

36 Contoh program #include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> int main() { char *addr1, *addr2; struct sockaddr_in ina1, ina2; ina1.sin_addr.s_addr = inet_addr(" "); ina2.sin_addr.s_addr = inet_addr(" "); addr1 = inet_ntoa(ina1.sin_addr); addr2 = inet_ntoa(ina2.sin_addr); printf("IP address : %s\n",addr1); printf("IP address : %s\n",addr2); return(0); }

37 Contoh program #include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> int main() { char addr1[80], addr2[80]; struct sockaddr_in ina1, ina2; ina1.sin_addr.s_addr = inet_addr(" "); ina2.sin_addr.s_addr = inet_addr(" "); strcpy(addr1, inet_ntoa(ina1.sin_addr)); strcpy(addr2, inet_ntoa(ina2.sin_addr)); printf("IP address : %s\n",addr1); printf("IP address : %s\n",addr2); return(0); }

38 Contoh program #include <stdio.h> #include <sys/socket.h>
inet_atoa(): Merubah IP addressesdari string dots-decimal IP address ke struct in_addr Sintak: int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp); Mengembalikan nilai non-zero jika sukses, dan return zero jika error. #include <stdio.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> int main() { struct sockaddr_in addr; inet_aton(" ",&addr.sin_addr); printf("IP= \n"); printf("IP=%x.%x.%x.%x\n",192,168,90,25); printf("addr=%d (desimal)\n",addr.sin_addr.s_addr); printf("addr=%x (hexadesimal)\n",addr.sin_addr.s_addr); return 0; }

39 Contoh program Hasil: IP=192.168.90.25 IP=c0.a8.5a.19
addr= (desimal) addr=195aa8c0 (hexadesimal) NB: inet_aton() sering tdk disupport O/S tertentu => gunakan inet_addr() inet_aton(" ",&addr.sin_addr); sama artinya dengan: addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(" ");

40 LATIHAN Sebuah komputer dengan arsitekturnya menggunakan byte ordering little-endian, dan pada komputer tersebut dijalankan program, dan didalam program terdapat statement x=htons(2); berapakah nilai x ? 2. Sebuah komputer dengan arsitekturnya menggunakan byte ordering little-endian, dan pada komputer tersebut dijalankan program, dan didalam program terdapat statement x=ntohs(2); 3. Sebuah komputer dengan arsitekturnya menggunakan byte ordering big-endian, dan pada komputer tersebut dijalankan program, dan didalam program terdapat statement x=htons(2); 4. Sebuah komputer dengan arsitekturnya menggunakan byte ordering big-endian, dan pada komputer tersebut dijalankan program, dan didalam program terdapat statement x=ntohs(2);