Programación de comunicacións en rede con Java
Sumario
Comunicaciones en rede
O paquete java.net proporciona clases que permiten levar a cabo comunicaciíns entre procesos utilizando os protocolos estándares da familia de TCP/IP. Pode dividirse en dúas seccións:
- Clases de baixo nivel que permiten representar as principales entidades dos niveles de enlace, rede e transporte;
- Clases de alto nivel relacionadas con protocolos de nivel de aplicación
Comezaremos revisando as clases para interfaces de rede e enderezos IP, para despois progresar en algocentral nas comunicacións en rede: a programación de sockets de UDP e de TCP, cos que se desenvolverán programas servidores e clientes que se comunican utilizando os devanditos protocolos de transporte UDP e TCP; e que se pode considerar que implementan sencillos protocolos de nivel de aplicación.
| Interfaces de rede | NetworkInterface: interfaz de rede |
| Enderezos IP | InetAddress: enderezo IP Inet4Address: enderezo IPv Inet6Address: enderezo IPv6 InterfaceAddress:enderezo IP máis información relativa á rede á que pertenece a interfaz |
| Sockets | Socket: socket TCP de cliente, para conectar cun proceso servidor mediante TCP ServerSocket: socket TCP de servidor, que acepta conexións desde un socket de cliente mediante TCP. DatagramSocket: socket de UDP, que se usa para enviar e recibir datagramas de UDP |
Interfaces de rede
As interfaces de red presentes no sistema podense amosar cos comandos:
- ifconfig ou ip en Linux
- ipconfig en Windows.
A clase NetworkInterface ten métodos estáticos que permiten obter unha enumeración de todas as interfaces de rede ou NetworkInterface existentes no sistema.
Una NetworkInterface pode ter máis dunha configuración IP asociada,e normalmente cando menos unha para IPv4 e outra para IPv6. Con distintos métodos da clase podense obter para cada unha obxectos de tipo InterfaceAddress e InetAddress.
A clase InterfaceAddress proporciona información adicional a InetAddress coma por exemplo a lonxitude da máscara de rede ou o enderezo de broadcast da rede á que pertence (para un enderezo IPv4).
Na táboa explicanse alguns dos métodos de NetworkInterface.
| Método | Funcionalidade |
|---|---|
| static Enumeration<NetworkInterface> getNetworkInterfaces() | Devolve todas as interfaces de rede existentes na máquina. A partir do Enumeration pódese obter un Iterator para iterar sobre elas. |
| String getDisplayName() String getName() |
Devuelven o nome da interfaz |
| byte[] getHardwareAddress() | Devolve o enderezo MAC en forma de array de 6 bytes (48 bits). |
| Enumeration<InetAddress> getInetAddresses() List<InterfaceAddress> getInterfaceAddresses() |
Devolven os enderezos IP asociados á interfaz. Será en xeral cando menos un enderezo IPv4 e un IPv6.
|
| boolean isLoopback() | Determina se unha interfaz é de tipo loopback. |
O exemplo permitirache familiarizarte co entorno de rede no que está integrado o teu ordenador; o coñecemento poderá ser de utilidade para crear programas que se comuniquen con outros desenvoltos por outros compañeiros, utilizando os protocolos de transporte UDP e TCP.
Exemplo con programa que amosa información das interfaces de rede
Aquí está o código dun programa que amosa información de todas as interfaces de rede presentes no sistema.
Amosa información da súa configuración para IPv4 e IPv6 (enderezos IP, máscaras de rede, enderezos de broadcast, etc).
Cuestións. Antes de executar o programa asegúrate de que o equipo ten conexión a internet ou a unha rede local. ¿En qué cambia a saída do programa cando se desconecta o cable de rede ou se desactiva a interfaz de rede desde o sistema operativo? ¿Para qué tipos de interfaces se amosa información? ¿Hay alguna que esté sempre activa? ¿Cal? ¿Por qué?
Enderezos IP
Unha interfaz de rede pode ter configurada un ou varios enderezos IPv4 e un ou varios enderezos IPv6; e cada un cos seus correspondentes máscaras de rede.
As clases que permiten xestionar esta información:
- InterfaceAddress: Representa a configuración IP dunha interfaz. Esto inclúe o
enderezo IP e parámetros adicionais:
- Lonxitude da máscara de rede (número de bits que no enderezo IP especifican a rede)
- Cando se trata dun enderezo IPv4, enderezo de broadcast para a rede á que pertence a interfaz.
- InetAddress: Representa un enderezo IP. Ten dúas subclases para representar enderezos IPv4 e IPv6:
- Inet4Address
- Inet6Address
A clase InterfaceAddresss es muy sencilla y sus principales métodos se muestran en el cuadro 3.6. Para entender mejor su funcionamiento, hay que tener en cuenta que representa la conguración para IP de una interfaz de red. Por lo tanto, puede corresponder a cualquiera de las versiones de este protocolo, IPv4 o IPv6. Tiene un método para obtener la dirección IP y métodos adicionales para obtener otros parámetros de la conguración.
| Método | Funcionalidade |
|---|---|
| InetAddress getAddress() | Devolve o enderezo IP. |
| short getNetworkPrefixLength() | Devolve a lonxitude da máscara de rede (o número de bits dentro do enderezo IP que especifican a rede |
| InetAddress getBroadcast() | Devoelve o enderezo de broadcast para a rede á que pertence o enderezo IP (so no caso de que se trate dun enderezo de IPv4; con enderezo de IPv6 devolve null |
A clase InetAddress ten toda a funcionalidade precisa para realizar calquer tipo de operación sen preocuparse de se o enderezo IP é de IPv4 o IPv6; porén na práctica non adoitan utilizarseas súas subclases Inet4Address e Inet6Address.
A táboa amosa algúns métodos desta clase. Ten ademáis algúns métodos estáticos para resolución de nombres que se verán ne seguinte sección
| Método | Funcionalidade |
|---|---|
| static InetAddress getByName(String host) | Obten unha InetAddress para o host. En host pódese proporcionar un enderezo IP (analízase e valçidase o enderezo IP e obtense un obxecto de clase Inet4Address ou Inet6Address) ou un nome de host (utilizarase o mecanismo de resolución de nomes para obter un enderezo IP) |
| String getHostAddress() | Devolve a representación textual do enderezo IP. |
