The Blog-Health-o-Meter™ reads This blog is doing awesome!.

Crunchy numbers

A Boeing 747-400 passenger jet can hold 416 passengers. This blog was viewed about 2,900 times in 2010. That’s about 7 full 747s.

In 2010, there were 2 new posts, growing the total archive of this blog to 14 posts.

The busiest day of the year was May 31st with 56 views. The most popular post that day was Soket Programlama(Socket Programming).

Where did they come from?

The top referring sites in 2010 were google.com.tr, facebook.com, ferhanakman.wordpress.com, bugraakman.com, and tr.wordpress.com.

Some visitors came searching, mostly for login, socket programming, soket programlama, csharp login, and osman marangoz.

Attractions in 2010

These are the posts and pages that got the most views in 2010.

Soket Programlama(Socket Programming) June 2009
2 comments

Login Form Yapımı June 2009

Connection-Oriented Service June 2009

Web Caching (Proxy Server) June 2009
8 comments

1. HUB

Birden çok bilgisayarı birbirine bağlamanın en kolay ve ucuz yoludur. Star topolojisinde merkezde yeralır ve kendine bağlı olan bilgisayarlara tek bir iletişim yolu sunar. Bu sebeple çalışması çok verimli değildir çünkü iletişim kurmak isteyen diğer bilgisayarlar bu yolun boşalmasını beklemek zorundadır. Eğer bir A bilgisayarı hub’a bağlı olan diğer bilgisayara veri paketi göndermek istediğinde bu paket hub’a bağlı bütün cihazlara gönderilir.

Soket programlama yapabilmeniz için işin teorik kısmını da bilmeniz gerekiyor, mesela port numarası, soket, TCP, UDP gibi kavramlardan haberdar olmanız lazım çünkü işin temeli bunlar.şimdi gelelim “SOKET” nedir sorusuna…

SOKET ve PORT Kavramları

İki farklı bilgisayarda çalışan işlemlerin(process) birbirlerine mesaj göndermek istediklerini düşünelim, bunun için tabiyki bazı adreslere ihtiyacımız var bunların ilki iletişim kuracağımız bilgisayarın IP adresi, IP adresini biliyoruz ve karşımızdaki bilgisayarı bulduk ama bizim amacımız o bilgisayardaki belirli bi programla iletişime geçmek işte bunun için de o programın port numarasını bilmemiz gerekiyor.

Soket’i evimizin kapısı olarak düşünebiliriz. Evimizden (bilgisayarımız) dışarıy açıkmak için (network) bu kapıdan geçmek zorundayız Aklımıza gelebilecek hertürlü internet programı soket program olarak çalışır. Örneğin web programları 80. portu, FTP programları 21. portu kullanan soket programlarıdır.

Soket Türleri

Çeşitli soket türleri vardır fakat en çok kullanılanları “Stream Soketler”, “Datagram Soketler” ve “Raw Soketler” ‘dir. Bunlar programlamada “SOCK_STREAM”, “SOCK_DGRAM”, ve “SOCK_RAW” isimleriyle tanımlanır. Programlama yapılırken soket() türü belirtilir, Stream soketler Connectio-Oriented, Datagram soketler Connectionless’dir. Stream soketler Transport katmanında bulunan TCP’yi kullanır, Datagram soketler transport katmanındaki UDP’yi kullanır. Bu iki tür arasındaki temel farklılıklar şunlardır;

• Stream soketler verileri sıralı gönderiri (paketler halinde), datagram soketler sıralı göndermeyebilir.
• Stream soketler veri bütünlüğünü ve verinin karşı tarafa ulaştığını garanti eder (Acknowledgement-Retransmission), Datagram soketler bunu garanti etmez.
• Stream soketler gönderme işlemi bitene kadar kesintisiz bağlantı (TCP bağlantısı) kurar fakat Datagram soketler veriyi gönderdikten sonra bağlantıyı keser.

Soket uygulamaları herzaman iki uçludur, gönderici-alıcı yani client-server mimarisine göre çalışır. Alıcı program ile gönderici program arasında bazı farklılıklar vardır;

struct sockaddr {
unsigned short sa_family; // adres ailesi, AF_xxx
char sa_data[14]; // protokol adresinin 14 byte’
};

struct sockaddr : Bu veri yapıs pek çok türde soket için soket adres bilgisini barındırır.
sa_family pek çok de erden birini alabilir. Ama bu anlatımda sadece AF_INET (ARPA Internet protocols)
kullanılacaktır.
AF_UNIX (UNIX internal protocols)
AF_INET (ARPA Internet protocols)
AF_ISO (ISO protocols)
AF_NS (Xerox Network Systems protocols)
AF_IMPLINK (IMP “host at IMP” link layer)
sa_data ise soketle ilgili hedef adres ve port numaras bilgilerini barındırır.
struct sockaddr ile başa çıkabilmek için buna paralel bir yapı olarak struct sockaddr_in tasarlanmıştır.

struct sockaddr_in {
short int sin_family; // Adres ailesi
unsigned short int sin_port; // Port numaras
struct in_addr sin_addr; // Internet adresi
unsigned char sin_zero[8]; // struct sockaddr ile ayn boyda
};

Bu yapı soket adresi elemanlarına erişmeyi kolaylaştırır. Buradaki : sin_zero, memset() işlevi kullanılarak tamamen sıfır ile doldurulmalıdır. sin_family değişkeninde struct sockaddr yapısındaki sa_family değişkenine karşılık gelir ve bizim örneğimizde “AF_INET” olarak ayarlanmalıdır. Son olarak sin_port ve sin_addr değişkenlerininde Ağ Byte Sırasında bulunmaları gerekir.

Soket Programlama Sistem Çağrıları

Socket () Sistem Çağrısı

int socket (int domain, int type, int protocol)

Bizim örneklerimizde “domain” argümanına AF_INET değeri verilmeli. Sonra “type” değişkeni çekirdeğe ne tür bir soketle çalışılacağını söyler SOCK_STREAM yada SOCK_DGRAM. Son olarak da “protokol” argümanına “0″ değeri verilir ki socket (), type değişkenine karşılık gelen uygun protokolü seçebilsin.

Socket () işlemi bir soket tanımlayıcısı döndürür ve bu dahasonraki işlemlerde parametre olarak kullanılır. Eğer bir haat oluşursa işlem -1 değerini döndürür.Bu durumda “errno” adlı global değişken hata kodunu tutar.

Bind ( ) Sistem Çağrısı

int bind (int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen)

Bir soket oluşturduk şimdi bunu makinamızdaki bir “port” numarası ile ilişkilendireceğiz. Eğer sadece connect ( ) ile biyere bağlanacaksak buna gerek yoktur. “sockfd” değeri, socket ( ) tarafından döndürülen soket dosya tanımlayıcısıdır. “my_addr” değişkeni “struct sockaddr” türünde bir veriye point eder ve bu yapıda adresimizi yani IP adresimizi ve port numaramızı tutar.

my_addr.sin_port = htons(0);  // kullanılmayan herhangi bir port’u seç
my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);  // IP adresimi kullan

my_addr.sin_port değişkeninin değerini sıfır yaparak bind() işlevi uygun olan bir port sayısını bizim için seçer. Benzer şekilde my_addr.sin_addr.s_addr değişkeninin değerini INADDR_ANY yaparak üzerinde çalıştığı makinanın IP adresini almasını söylemiş oluruz.

bind() eğer bir hata çıkarsa -1 değerini döndürür ve “errno” isimli hata kodu değişkenine gerekli sayıyı yerleştirir. bind() işlevini çağırırken dikkat edilmesi gereken bir başka şey de şudur , port numarası olarak 1024′ün altındaki bir değer seçilmemeli. Çünkü 1024 ten küçük tüm portlar REZERVE edilmiştir . Bu sayıdan başlayarak 65535′e kadar olan sayılardan birini, seçtiğiniz numara başka bir program tarafından kullanılmıyorsa port numarası olarak kullanabilirsiniz.

Connect ( ) Sistem Çağrısı

int connect (int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen)

Uzaktaki bilgisayara bağlanmak için gereklidir. “sockfd” değişkeni socket ( ) sistem çağrısı tarafından döndürülmüş olan soket dosya tanımlayıcısının değerini tutar. “serv_addr” ise struct sockaddr türünde bir değişkendir ve hedef port ile IP adres bilgilerini barındırır. “addrlen” değişkeni de sizeof (struct sockaddr)değerini alır.

Listen ( ) Sistem Çağrısı

int listen (int sockfd, int backlog)

Bu süreç iki aşamadan oluşur, önce Listen ( ) ile dinlenir sonra Accept ( ) ile gelen çağrılar kabul edilir. “backlog” gelen çağrı kuyruğunda izin verilen bağlantı sayısını gösterir. Gelen bağlantı talepleri siz onları accept() ile kabul edene dek bir kuyrukta bekler ve işte bu kuyruğun ne kadar uzun olacağının belirlenmesinde kullanılır. Buna 5 veya 10 gibi bir değerler kullanabiliriz.

***** listen() işlevinden önce bind() işlevi çağırılmalıdır, yoksa işletim sistemi çekirdeği bu dinleme işlemini gelişigüzel bir port üzerinden yapmaya başlar.

Accept ( ) Sistem Çağrısı

int accept (int sockfd, void *addr, int *addrlen)

connect() işevi ile listen() ile dinlenen bir porta bağlanmaya çalışılır. Bu bağlantı talebi accept() ile kabul edilene dek kuyrukta bekler. accept() işlevi çağırılarak ,ona beklemekte olan çağrıyı kabul etmesini söylenir. O da yeni bir soket dosya tanımlayıcısı döndürür,sadece söz konusu bağlantıya özel. Orjinal olan socket tanımlayıcısı halen port üzerinden dinleme işlemini gerçekleştirmek için kullanılıyor yeni olarak yaratılmış olan ise send() ve recv() işlevlerinde kullanılır.

Send ( ) ve Recv ( ) Sistem Çağrıları

int send (int sockfd, const void *msg, int len, int flags)       int recv (int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags)

Bu fonksiyonlar isimlerinden de anlaşılacağı gibi veri gönderme ve alma işlerini yapar.” sockfd” üzerinden veri gönderilecek sokettir. “msg” gönderilmek istenen mesaj gösteren bir göstergedir ve “len”
değişkeni bu verinin byte cinsinden uzunluğudur.  “flags” parametresi genelde o(sıfır) olarak kalır.

Bu isimle tanımlanma olayında değişik sayıda ve tipte karakter kullanılabileceği için router’lar tarafından bu adreslerin işlenmesi zor olabilir bu da performans kaybına yol açar. Diğer bir yol ise hostların IP numaralarına göre tanımlanmasıdır, bu şekil insanlar için çok büyük zorluk çıkarsa da routerların işine gelir . İşte tam bu router-insan çekişmesinde DNS sunucuları yardımımıza koşuyor ve bizim için host isimlerini IP numaralarına dönüştürüyor. DNS protokolü Connectionless servis kullanır (UDP) ve erişim için port numarası 53′tür.

örnek: Browserımzı açtık ve ondan www.somescholl.edu/index.html sayfasını getirmesini istedik. Biz bu isteği sunucuya gönderebilmemiz için bu adresin IP adresi bilinmelidir ! Peki bu işlem nasıl yürür…

1. Bizim browserımız DNS sunucusunun istemci tarafında çalışır.
2. İstediğimiz sayfa olan www.somescholl.edu sayfasını DNS sunucusuna gönderir (sorgulama yapar).
3. İstemci, DNS sunucusundan isteğini alır yani www.somescholl.edu’nun IP adresini.
4. İstemci DNS’ten IP adresini aldıktan sonra Web server ile TCP bağlantısını kurar.

*** Gördüğünüz gibi bu işlem de bize extra bi zarar getiriyor. DNS sunucusunun işlemini bitirmesini de beklemek zorundayız (DELAY !) .

DNS, host isimlerini IP adreslerine çevirmekten başka işler de yapar bunlar ;

Host Aliasing

Bir web sayfasının kendi isminden başka takma isimleri de olabilir ve biz bu siteye takma isimlerini kullanarak da girebiliriz. Örneğin; relayl.west-coast.enterprise.com diye bir site olsun, ve bu siteye  www.enterprise.com ve enterprise.com isimleriyle de girilebiliyor olsun işte bu şekilde olan sitelere “Canonical hostname” denir.

Mail Server Aliasing

DNS bir mail uygulamasından da çağırılabilir, örneğin http://webmail.ciu.edu.tr adresi okulun mail sunucusuna yönlendirir, http://wwww.ciu.edu.tr adresi okulun web sunucusuna yönlendirir.

Load Distribution (Yük Dağılımı)

DNS bir sunucu üzerindeki iş yükünü de azaltır. örneğin çok tıklanan cnn.com gibi adresler birden fazla sunucu üzerinden erişiliyor olabilir DNS bunlara erişimi de ayarlar.

Basit tek yapılı DNS mimarisinde (ki günümüzde internetin çok gelişmesiyle böyle bi yapı kullanılamaz) bütün clientler sorgularını tek bir DNS sunucusu üzerinden yapar. Bu yapının getirdiği sorunlar şunlardır;

• “Odak noktası olma” problemi: Bu tek DNS sunucusu çöktüğünde bütün internet çökecek demektir.
• Trafik yoğunluğu: Tek bir DNS sunucusu olması bütün internet trafiğini yavaşlatacaktır.
• Uzak noktada olma sorunu: Dünya üzerinde tek olan DNS sunucumuzun Türkiyede olduğunu düşünelim bütün sorgular bize geleceği için, Papua Yeni Gine’deki kardeşlerimiz çok beklemekten dolayı bize küfür edebilir
• Bakım sorunu: Tek olan DNS sunucumuz bütün host isimlerini kaydedeceği için, yeni hostların güncellenmesi çoook zor olabilir.

Proxy sunucular kendi depolama birimlerine (HD) sahiptir ve popüler objeleri bu birimlerde saklar.

Örnek: Browserımızı kullanarak http://osmanmarangoz.wordpress.com adresinden bir objeyi bilgisayarımıza almak istiyoruz.

1. Browser, proxy sunucusuna bir TCP bağlantısı kurar ve bir HTTP request mesajı yollar.
2. Proxy sunucusu, istenilen objenin kendi deposunda olup olmadığına bakar ve eğer varsa bunu HTTP response mesajıyla bize yollar.
3. Eğer istenilen obje bu Proxy sunucusunda yoksa bu sefer Proxy server objenin bulunduğu gerçek Web server’a TCP bağlantısı kurar (http://osmanmarangoz.wordpress.com) daha sonra Proxy asıl suncuya bir HTTP request mesajı gönderir, asıl sunucu istenilen objeyi bir response mesajıyla bizim Proxy sunucumuza gönderir.
4. Proxy aldığı bu objeyi kendi deposuna kopyalar ve bize bizim browserımızın daha önceden açtığı TCP bağlantısı üzerinden HTTP response mesajıyla objeyi bize gönderir.

*** Görüldüğü gibi Proxy sunucuları aynı zamanda hem istemci hemde sunucu gibi çalışabilmektedir.

Faydaları;

1. Proxy sunucusu, RTT süresini oldukça küçültür. İstemci ve proxy sunucusu arasındaki bandgenişliği kullanımını istemci ve orjinal web sunucusu arasındaki bandgenişliği kullanımına göre oldukça etkili hale getirir.
2. Proxy sunucu kullanımı kurumsal şirketlerin internet trafiğini oldukça rahatlatır.

1. HTTP tepki mesajında bir Cookie başlık satırı (Cookie Header Line).
2. HTTP istek mesajında bir Cookie başlık satırı.
3. Kullanıcının bilgisayarında bulunan ve kullanıcının browser’ı tarafından yönetilen bir Cookie dosyası.
4. Web sitesinde arkaplan (back-end) çalışan bir veritabanı.

Örneğin; Web server’e  client’ten bir istek geldiğinde, Web sayfası benzeri olamayan bir tanımlama (identification) numarası yaratır ve bu numarayı back-end veritabanına ID’ye göre indeksler. Daha sonra, sunucu istemcinin browserına tepki mesajı gönderir, bu tepki mesajının header satırında “Set-Cookie: ” adında bir satırdaha olur bu satır tanımlama numarasını içerir (ID).

Set-Cookie: 19906543

Kullanıcının browser’ı bu tepki mesajını alınca içindeki “Set-Cookie” satırını görür daha sonra browser bu bilgiyi kendi yönettiği Cookie dosyasının içine atar.Browser dosyasında Host ismi ve Cookie numarası vardır.

Örneğin kullanıcı daha önceden de kullandığı bir e-ticaret sitesinde gezinirken, browser’ı onun tanımlanma (ID) numarasını dosyasından alır bunu sunucuya göndereceği istek mesajının içine koyar ve bu sayede bu e-ticaret sitesi bu kullanıcımızın site içindeki bütün aktivitelerini izleyebilir.

Connection: close

Date: Thu, 09 Jul 2009 23:32:10 GMT

Server: Apache / 1.3.0 (Unix)

Last-Modified: Sun, 05 May 2009 19:19:19 GMT

Content-length: 9999

Content-Type : text/html

(data, data, data, data, data…….)

HTTP Tepki mesajı üç bölümden oluşur;

1. Status line
2. Header line
3. Entity body

Entity body, istenilen objenin bulunduğu yerdir.

“Date” header satırı, HTTP tepki mesajı yaratılıp gönderildiği zamanı belirtir. “Last Modified” satırı hem client hemde server cache (proxy)  için çok önemlidir. “Content-length” satırı gönderilecek olan objedeki byte miktarını belirtir.

Response Mesaj Kodları

• 200 OK : istek başarılı
• 301 Moved Permanently: İstenilen obje kalıcı olarak başka yere taşındı. Client programı otomatik olarak yeni URL’ye yönelir.
• 400 Bad Request: İstek sunucu tarafından anlaşılamadı.
• 404 Not Found: İstenilen obje bu sunucuda bulunmuyor.
• 505 HTTP Version Not Supported: istenilen HTTP protokol versiyonu bu sunucu tarafından desteklenmiyor.

Tipik bir HTTP istek mesajının içeriği şöyledir;

GET  /somedir/page.html  HTTP/1.1            —–> Request Line

Host: www.osmanmarangoz.wordpress.com

Connection: close

User-agent: Mozilla /3.0.10

Accept-language: tr

HTTP Request line üç ana bölümden oluşur; method bölümü, URL bölümü ve HTTP versiyon bölümü

GET             /somedir/page.html          HTTP/1.1

Method                   URL                         HTTP versiyon

Mothod bölümü HTTP versiyonuna göre birkaç farklı değer alabilir bunlar; GET, POST, HEAD, PUT ve DELETE’ dir.

*** HTTP 1.0 versiyonu sadece GET, POST ve HEAD’i destekler HTTP 1.1 de bunlara ek olarak PUT ve DELETE işlemlerini de destekler.

*** POST methodu web sitesine bir bilgi göndereceğimiz zaman kullanılır. Örneğin bir form sitesine girerken kullanıcı adımız ve şifremiz POST methoduyla gönderilir.

*** PUT methodu, kullanıcı bir web sitesinin belirli bir yerine obje upload edeceği zaman kullanılır. Örnek ;  facebook’ta resim eklemek

*** DELETE methodu, PUT methodunun tersi olarak, web sitesinin belirtilen yerinden objeyi silmek için kullanılır.

Kalıcı bağlantı iki çeşittir;

1. Without Pipelining: istemci yeni bir isteği (request) yalnız birönceki isteğin tepkisini aldıktan sonra yayımlar. Böylece geçici bağlantıda iki ile çarptığımız RTT zamanını bire indirebiliriz (sadece TCP bağlantısı oluşturulurken gerekecek RTT süresi).
2. Pipelining: HTTP’ persistent bağlantı kullanacaksa varsayılan olarak işlemler pipelining olarak yapılır. Pipelining’de HTTP istemcisi isteğini referansla karşılaştığı an yollar. Böylece istemci isteğini arka arkaya yapabilir. Yani birçok isteği ardı ardına server’a gönderebilir. Sunucu bu istekleri aldığında tepkisini de ardı ardına yollayabilir.