Zahn - Unix-Netzwerkprogramminerung mit Threads, Sockets und SSL

236 5 Netzwerkprogrammierung in der Praxis
faireres Antwortsverhalten und sind darüber hinaus in der Lage, die Ressourcen
des Serversystem (etwa mehrere Prozessoren) besser auszuschöpfen.
Die einfachste Art, einen nebenläufig arbeitenden Server aufzusetzen, bietet
der bereits vorgestellte Internet Dæmon inetd. Kommtderinetd zum
Einsatz, so wartet dieser auf eingehende TCP- oder UDP-Verbindungen und
startet bei Bedarf ein zuvor für diese Verbindungen festgelegtes Serverprogramm.
Das Serverprogramm muß sich dann nicht mehr um die Handhabung
der Netzwerkverbindung kümmern, sondern kann sich ausschließlich auf die
inhaltlichen Aspekte der Anfrage konzentrieren. Die Arbeit mit dem Internet
Dæmon haben wir bereits in Abschnitt 4.1.2 kennengelernt und mit Hilfe von
Beispiel 4.1 getestet. Zu den Nachteilen des Internet Dæmons zählt das starre
und aus Systemsicht gleichzeitig recht aufwendige fork()-/exec()-Verfahren:
Für jede eingehende Netzwerkverbindung erzeugt der inetd zuerst via fork()
einen neuen Kindprozeß und überlagert diesen dann mittels exec() mit einem
neuen Programm.
Wir wollen uns deshalb im weiteren Verlauf dieses Kapitels nicht mehr auf die
Dienste des inetd verlassen, sondern mit der Entwicklung echter“ nebenläufiger
Server beginnen. Wir werden dabei auf zwei grundsätzlich verschiedene
”
Techniken zurückgreifen: Nebenläufigkeit durch mehrere Prozesse und Nebenläufigkeit
durch mehrere Threads. Beiden Ansätzen ist gemein, daß sich
jeweils eine Serverinstanz um jeweils einen Client kümmert. Im ersten Fall ist
diese Serverinstanz ein Prozeß, im zweiten Fall ein Thread. 1
Schließlich unterscheidet man die nebenläufigen Server noch dahingehend, ob
die Serverinstanzen für jeden Client erst zum Zeitpunkt des Verbindungsaufbaus
neu gebildet werden, oder ob die Instanzen bereits vorab, gewissermaßen
auf Vorrat erzeugt werden. Die Techniken, bei denen bereits im Vorfeld eine gewisse
Anzahl Prozesse oder Threads gestartet werden, nennt man Preforking
bzw. Prethreading. Auch Server mit Preforking- oder Prethreading-Technik
werden wir in diesem Kapitel noch kennenlernen.
5.1 Aufbau der Testumgebung
Unser Testszenario soll ein typisches Client-/Server-Umfeld simulieren: Ein
Server bietet eine Dienstleistung an, die von einer Menge von Clients mehr
oder weniger gleichzeitig abgerufen wird. Abhängig von der Anfrage des Clients
kann die Aufgabe für den Server unterschiedlich anspruchsvoll sein: Die
angefragte Leistung benötigt viel oder wenig Rechenzeit zur Berechnung und
es werden unterschiedlich viele Daten als Ergebnis an den Client übertragen.
Aus diesen Überlegungen heraus legen wir den im folgenden Abschnitt beschriebenen
Funktionsumfang für unsere Client-/Server-Umgebung fest.
1 Darüber hinaus gibt es natürlich auch noch die Möglichkeit, die beiden Techniken
miteinander zu kombinieren um damit verschiedene hybride Prozeß-/Thread-
Modelle zu entwerfen.