Ciurea Ana-Sorina 321 CC

Tema 2 Aplicatie client-server TCP si UDP pentru gesionarea mesajelor

Proiectul contine urmatoarele fisiere :

• protocol.h
• server.c
• subscriber.c
• Makefile (pentru compilarea proiectului: exista si regula de make si de clean)

protocol.h

– struct udp_message_t:
    · topic[50]      – nume al topic-ului
    · data_type      – cod de interpretare (0=INT, 1=SHORT_REAL, 2=FLOAT, 3=STRING)
    · payload[1500]  – datele brute

– struct tcp_message_t:
    · len_net        – lungimea totala 
    · type           – tip mesaj TCP
    · payload[]      – topic + continut

server.c

• Parseaza portul din linia de comanda si verifica validitatea acestuia

• Creeaza un socket UDP si bind() pe portul specificat

• Creeaza un socket TCP, bind() pe acelasi port, apoi listen()

• Initializeaza fd_sets pentru select(): include UDP socket, TCP listen si STDIN optional

• Initializeaza vectorul de clienti cu o capacitate initiala (INITIAL_CLIENTS_CAP = 100)

• Intra intr-un while si apeleaza select()

• Daca UDP socket e gata, primeste udp_message_t cu recvfrom()

• Extrage topic, data_type si payload din udp_message_t

• Converteste payload-ul in text ("TOPIC") in functie de data_type

• Construieste un tcp_message_t

• Pentru fiecare client abonat la topic, trimite tcp_message_t cu send()

• Daca TCP listen socket e gata, accepta() conexiuni noi si verifica dacă clientul există deja (după ID)

• Daca nu exista, verifica dacă este depasita capacitatea curenta (nr_cl == clients_cap)

• Dacă da, dubleaza capacitatea (clients_cap *= 2) și realocă vectorul de clienți

• Adauga noul client in vector si socket-ul in fd_set

• In plus avem urmatoarele functii pentru claritatea codului: bool is_subscribed(const client_t *client, char *topic) : Verifica daca un client este deja abonat la un anumit topic. -Daca lista de topicuri (client->topics) e nula sau topics_count <= 0, returneaza false. -Altfel itereaza prin sirul de topicuri si compara fiecare element cu topic. -Returneaza true daca gaseste un match, false in caz contrar.

  void subscribe_client(client_t *client,char topic) : Adauga un topic nou la lista de abonamente a clientului, daca nu este deja abonat. -Apeleaza is_subscribed si iese imediat daca deja exista abonamentul. -Foloseste realloc pentru a extinde vectorul de char cu un element in plus. -Copiaza sirul topic folosind strdup si actualizeaza topics_count.

  void unsubscribe_client(client_t *client, char *topic) : Sterge un topic din lista de abonamente a clientului. -Cauta in vectorul de topicuri elementul egal cu topic. -Daca nu este ultimul element, suprascrie pozitia curenta cu ultimul sir din vector.

  int find_client_by_id(client_t *clients, int count, char *id) : Gaseste indexul unui client intr-un tablou de clienti, dupa id. -Parcurge tabloul de clienti cu lungime count. -Compară clients[i].id cu id folosind strcmp. -Returneaza indexul daca gaseste potrivirea, altfel -1.

  void send_msg_to_client(client_t *client, udp_message_t *udp_message, struct sockaddr_in *src_addr) : Construieşte si trimite un mesaj UDP catre un client.

subscriber.c

• Parseaza argumentele din linia de comanda: CLIENT_ID, SERVER_IP, SERVER_PORT
• Creeaza un socket TCP (socket())
• Se conecteaza la server folosind connect()
• Dezactiveaza Nagle cu setsockopt(TCP_NODELAY) pentru transmitere imediata
• Trimite lungimea ID-ului si ID-ul clientului catre server
• Initializeaza fd_set pentru select() pe STDIN si socket-ul TCP
• Intra intr-un loop principal si apeleaza select()
• Daca STDIN e gata, citeste o linie cu fgets()
• Daca linia incepe cu “subscribe ”, construieste tcp_message_t cu type=0 si topic, apoi send()
• Daca linia incepe cu “unsubscribe ”, construieste tcp_message_t cu type=1 si topic, apoi send()
• Daca linia este “exit”, inchide socket-ul si iese din loop
• Daca socket-ul TCP are date, citeste intai header-ul len_net si type cu recv()
• Calculeaza payload_len = ntohs(len_net) - sizeof(type) - sizeof(len_net) si recv() payload-ul
• La recv()==0 sau eroare, afiseaza mesaj de deconectare si inchide socket-ul

Dificultati intampinate:

• A fost complicat de testat ce nu merge.
• Conversia intre host si network byte order pentru campul len_net.
• Lipsa implementarii wildcard-urilor in subscrieri: Nu am implementat partajarea topic-urilor cu “*” sau “?” pentru abonamente generice, desi ar fi util pentru flexibilitate.

Pentru o intelegere mai buna a conceptelor am folosit urmatoarele surse:

• socket https://www.geeksforgeeks.org/socket-programming-cc/ si https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/functions/socket.html

• functia bind https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/functions/bind.html

• https://www.geeksforgeeks.org/udp-server-client-implementation-c/

• laboratoarele 6, 7, 8 https://pcom.pages.upb.ro/labs/lab6/lecture.html