PRÁCTICA OPTATIVA 1: SERVIDOR WEB MULTITHREAD - NET16

Práctica 1: Introducción a Wireshark Redes de Ordenadores
PRÁCTICA OPTATIVA 1: SERVIDOR WEB
MULTITHREAD
Al terminar esta práctica habrás desarrollado, en Java, un servidor web multithread que será capaz de
responder a múltiples peticiones en paralelo. Para esto implementarás un servidor HTTP 1.0 definido en la RFC
1945.
HTTP/1.0 crea una conexión TCP nueva para cada par petición/respuesta. Un thread es el encargado de
manejar cada una de dichas conexiones. Habrá además un thread principal en el que el servidor esperará las
peticiones de nuevos clientes que quieran establecer nuevas conexiones. Para simplificar la tarea de
programación, separaremos el desarrollo del código en dos secciones. En la primera sección desarrollaras un
servidor multithread que simplemente imprimirá el contenido de la petición HTTP que recibe. Una vez que este
programa esté funcionando correctamente debes escribir el código que generará la respuesta apropiada.
Mientras desarrollas el código puedes probarlo con un navegador web (Firefox, Chrome, etc.), recuerda que tu
servidor web no tendrá salida a internet por razones de seguridad, además tampoco podrá funcionar en el
puerto 80 que es el estándar para la web, por ello tendrás que especificar el host y el puerto en el navegador
de una forma algo diferente, por ejemplo si estás ejecutando el servidor en un ordenador del laboratorio en el
puerto 6789 y quieres obtener el fichero index.html, tendrás que especificar la dirección de la siguiente
manera:
http://localhost:8080/index.html
Cuando el servidor encuentre un error debe enviar un mensaje de respuesta HTML apropiado para que la
información se muestre correctamente en el navegador.
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PARTE 1
Práctica 1: Introducción a Wireshark Redes de Ordenadores
A través de los siguientes pasos desarrollarás el código del servidor web, habrá algunos detalles que deberás
escribir tu.
Nuestra primera implementación será multithread, donde el proceso de cada petición entrante se hará en un
thread de ejecución separado. Esto permite que el servidor tenga múltiples clientes en paralelo o que envíe
varios ficheros simultáneos al mismo cliente. Cuando se crea un thread de ejecución es necesario pasarle al
constructor una instancia de una clase que implemente la interfaz Runnable. Esta es la razón por la que se crea
una clase separada llamada HttpRequest. La estructura de este servidor se muestra en el código 1:
Importjava.io.* ;
import java.net.* ;
import java.util.* ;
public final class WebServer {
public static void main(String argv[]) throws Exception {
. . .
}
}
final class HttpRequest implements Runnable {
. . .
}
Código 1: estructura del servidor
Normalmente los servidores web atienden a sus peticiones a través del puerto 80. En este caso puedes escoger
cualquier puerto a partir del 1024 (para elegir puertos menores es necesario tener permisos de administrador).
Debes recordar el puerto para hacer peticiones desde tu navegador web.
Lo siguiente que hay que hacer es abrir un socket y dejarlo esperando a que llegue una conexión TCP,
queremos que el servidor esté constantemente funcionando y por ello ponemos un bucle infinito, esto significa
que para cerrar el servidor habrá que teclear ctrl+c, se puede ver la idea en el código 2.
public static void main(String argv[]) throws Exception {
// Set the port number.
int port = 6789;
}
// Establish the listen socket.
. . .
// Process HTTP service requests in an infinite loop.
while (true) {
// Listen for a TCP connection request.
. . .
}
Código 2: programa principal
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Práctica 1: Introducción a Wireshark Redes de Ordenadores
Cuando se recibe una petición, creamos un objeto HttpRequest al que hay que pasarle una referencia al socket
que representa la conexión establecida con el cliente.
Para que el HttpRequest pueda responder a la petición HTTP entrante en un thread separado hay que crear un
objeto Thread y pasarle a su constructor una referencia al objeto HttpRequest, finalmente llamamos al método
start().
// Construct an object to process the HTTP
request message.
HttpRequest request = new HttpRequest( . . . );
// Create a new thread to process the request.
Thread thread = new Thread(request);
// Start the thread.
thread.start();
Código 3: Creación del thread
Una vez que se ha creado el thread y este ha empezado a ejecutar, el thread principal vuelve al inicio del bucle
while a esperar otra conexión TCP mientras que el nuevo thread continua ejecutándose. Cuando se reciba otra
petición se repetirá el proceso. Con esto se completa el código de main, ahora falta desarrollar la clase
HttpRequest.
Para la clase HttpRequest definimos la variable CRLF porque cada línea debe terminar en retorno de carro (CR)
y nueva línea (LF), la variable socket guarda una referencia a la conexión.
final class HttpRequest implements Runnable {
final static String CRLF = "\r\n";
Socket socket;
// Constructor
}
public HttpRequest(Socket socket) throws Exception
{
this.socket = socket;
//Implement the run() method of the
//Runnable interface.
public voi run() {
. . .
}
private void processRequest() throws Exception {
. . .
}
Código 4: estructura de la clase HttpRequest
El proceso de las peticiones se debe hacer en el método processRequest que será llamado dentro de run,
recuerda que debes tener en cuenta las excepciones en este método.
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Práctica 1: Introducción a Wireshark Redes de Ordenadores
Para procesar el mensaje hay que obtener acceso a los streams de entrada y salida del socket, hay que poner
filtros al stream de entrada para poder leer correctamente la petición pero no en el de salida, ya que
escribiremos cadenas de bytes directamente.
Código 5: streams de entrada y salida
Ahora estamos preparados para obtener la petición del cliente leyendo del socket, para ello usaremos el
método readLine() que lee caracteres hasta encontrar un fin de línea. Deberás leer e imprimir todas las líneas
de la petición.
Finalmente recuerda que tanto los streams como el socket deben ser cerrados una vez que termina el proceso.
PARTE 2
private void processRequest() throws Exception {
// Get a reference to the socket's input and output
// streams.
InputStream is = ?;
DataOutputStream os = ?;
}
// Set up input stream filters.
?
BufferedReader br = ?;
. . .
// Close streams and socket.
os.close();
br.close();
socket.close();
Código 6: cierre de streams y sockets
En esta parte habrá que procesar la petición HTTP para saber que fichero se está pidiendo, posteriormente
construir la respuesta y enviarla. En este caso solo vamos a considerar las peticiones GET y ignoraremos el tipo
de petición (HEAD o POST).
Las respuestas HTTP tienen tres partes, el estatus, la cabecera y el cuerpo. El estatus y las cabeceras van
seguidas de la secuencia CRLF. En caso de que el fichero pedido no exista el estatus debe ser 404 Not Found e
incluir un mensaje de error en el cuerpo.
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Práctica 1: Introducción a Wireshark Redes de Ordenadores
// Construct the response message.
String statusLine = null;
String contentTypeLine = null;
String entityBody = null;
if (fileExists) {
statusLine = ?;
contentTypeLine = "Content-type: " + ? + CRLF;
} else {
statusLine = ?;
contentTypeLine = ?;
entityBody = "Not Found" +
"Not Found";
statusLine = ?;
contentTypeLine = "Content-type: " + contentType(fileName) +
CRLF;
}
Código 7: Construcción de la respuesta http
Tras esto el servidor ya puede enviar la respuesta, consideraremos que el único fichero existente es index.html
que tendrá un mensaje cualquiera en formato HTML.
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