如何实现在Linux下创建服务程序

Posted 2023-04-17

Linux系统能提供强大可靠的网络服务，并有管理程序对服务进行管理。例如我们熟悉的Web、FTP和电子邮件等，它们既可以单独运行，也可以被守护进程inetd调用，而且运行得都非常好。但我们不能仅停留在赞叹中，下面就给出两个服务程序程序和一个客户程序的例子，介绍服务程序和客户程序之间是如何沟通的。另外还要编辑配置一些文件，让服务程序也能接受服务管理程序管理。

这两个服务程序功能相同，但一个是独立服务程序，另一个是被inetd调用的服务程序。这是TCP/IP网络服务的两大类，这里将两个程序放在一起是为了比较程序结构和运行方式。两服务程序都在Red Hat Linux 7.1和TurboLinux 7.0上调试通过。

独立服务器

TCP和UDP是两大TCP/IP数据传输方式，套接口是建立服务器客户机连接的机制，首先介绍它们建立通信联系的过程，然后给出一个TCP服务程序例子。

1.TCP套接口通信方式

对于TCP服务器端，服务程序首先调用建立套接口的函数socket()，然后调用绑定服务IP地址和协议端口号函数bind()。绑定成功后调用被动监听函数listen()等待客户连接，还要调用获取连接请求函数accept()，并一直阻塞到客户连接请求的到达，这个函数获取客户机IP地址和协议端口号。

对于TCP客户端，客户程序启动后后调用建立套接口函数socket()，然后调用连接函数connect()，此函数与服务器通过三次握手建立连接。

服务器和客户机建立连接后，就可以使用读函数read()和写函数write()收发数据了。数据交换完成后便各自调用关闭套接口函数close()删除套接口。TCP套接口通信方式见图1所示。

图1 TCP套接口通信方式

2.UDP套接口通信方式

UDP程序与TCP的区别是无需建立连接。服务器首先启动，然后等待用户请求。客户机启动后便直接向服务器请求服务，服务器接到请求后给出应答。

对于UDP服务器端，服务程序首先调用套接口函数socket()，然后调用绑定IP地址和协议端口号函数bind()。之后调用函数recvfrom()接收客户数据，调用sendto()向客户发送数据。

对于UDP客户端，客户机程序启动后调用套接口函数socket()，然后调用sendto()向服务器发送数据，调用recvfrom()接收服务器数据。

双方数据交换成功后，各自调用关闭套接口函数close()关闭套接口。UDP套接口通信方式见图2所示。

图2 UDP套接口通信方式

下面给出独立服务程序的例子。这个程序虽然简单，但是与复杂程序有着相同的结构。

//程序名：server.c
//功能：服务器从客户机读入一个字符，并将排在此字符后面的字符回送客户机
//服务器端口：9000
#include "sys/types.h"
#include "sys/socket.h"
#include "stdio.h"
#include "netinet/in.h"
#include "arpa/inet.h"
#include "unistd.h"
int main()

int pid; //用于存放fork()执行结果
int server_sockfd,client_sockfd; //用于服务器和客户机套接口描述符
int bind_flag,listen_flag; //用于存放bind()和listen（）执行结果
int server_address_length,client_address_length; //作为服务器客户机地址长变量
struct sockaddr_in server_address; //作为服务器地址结构变量（含地址和端口）
struct sockaddr_in client_address; //作为客户机地址结构变量（含地址和端口）
if((pid=fork())!=0) //用fork（）产生新进程
exit(0) ;
setsid() ; //以子进程开始下面的程序

函数socket()，创建一个套接口，成功则返回套接口描述符。

server_sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(server_sockfd<0)

printf(“socket error /n”);
exit(1);

server_address.sin_family=AF_INET;

函数htonl()用于将32位主机字节顺序转换为网络字节顺序，其中参数INADDR_ANY表示任何IP地址。

server_address.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);

函数htons()用于将16位主机字节顺序转换为网络字节顺序，其中的参数是绑定的端口号，读者可根据环境自行改动，目的是不与其它服务端口冲突。

server_address.sin_port=htons(9000);
server_address_length=sizeof(server_address);

函数bind()用于绑定本地地址和服务端口号，若调用成功返回值为0。

bind_flag=bind(server_sockfd,/
(struct sockaddr *)&server_address,/
server_address_length);
if(bind_flag<0)

printf(“bind error /n”);
exit(1);


函数listen（），指明服务器的队列长度，被动等待客户连接，调用成功返回值为0。

listen_flag=listen(server_sockfd,5);
if(listen_flag<0)

printf(“listen error /n”);
exit(1);


while(1)

char ch;

函数accept()等待和获取用户请求，为每个新连接请求创建一个新的套接口，调用成功返回新套接口描述符。

client_sockfd=accept(server_sockfd,/
(struct sockaddr *)&client_address,/
&client_address_length);

函数read()和write()用于在服务器和客户机之间传送数据，调用成功返回读和写的字节数。

函数close()，用于程序使用完一个套接口后关闭套接口，调用成功返回值0。其中的参数为accept()创建的套接口的描述符client_sockfd。

read(client_sockfd,&ch,1);
printf(“cli_ch=%c”,ch);
ch++;
write(client_sockfd,&ch,1);

close(client_sockfd);



程序完成后就可以使用命令进行编译。在命令行中输入“gcc -o server server.c”，将server.c编译成可执行程序server，这时便可用客户程序进行测试。在命令行执行“./server”启动服务程序，执行“netstat -na”查看有无server的服务端口。如果存在，则执行下面编写的客户程序“./client”。不过这仅是手工启动的方法，下面给出用服务管理程序管理server程序的方法。只要在目录/etc/rc.d/init.d下放入服务程序的脚本就能被服务程序读到。在命令行执行“touch server”创建文件server，并将文件属性改成可执行。在管理程序中并不能看到此服务名，脚本文件必须有一些结构才能被管理程序认为是服务程序脚本。

为了减少工作量，拷贝/etc/rc.d/init.d下脚本httpd，将拷贝脚本名命名为server，然后对其编辑。

（1）执行“cp httpd server”。

（2）用文本编辑器vi（其它编辑器亦可）将server打开进入编辑状态。首先用字符串server替换httpd。然后找到daemon server行，如果编写的程序放在变量PATH目录中，不需要修改此行；如果把服务程序放在其它目录中，就要写服务的全路径。例如程序在/root的目录中，就要写成daemon /root/server，还要删除“rm -f /var/run/server.pid”这一行。

（3）执行“chmod 755 server”，将server属性设定为可执行。

此时就可以用chkconfig、ntsysv等工具，在希望的运行级中增加这个新服务程序，然后测试客户机与服务器能否通信。

被xinetd调用的服务程序

在Linux系统中，有很多服务是被xinetd（较早版本使用的是inetd）超级守护服务器启动的。其实凡是基于TCP和UDP的服务都可使用超级守护进程启动，只是在服务量很大影响效率的情况下不被采用。

1.依赖xinetd启动的服务建立通信过程

为了与独立服务器程序比较，我们看一下依赖xinetd的服务器是如何启动的。

（1）xinetd启动时读取/etc/xinetd目录中的文件（早期版本为/etc/inetd文件），根据其中的内容给所有允许启动的服务创建一个指定类型的套接口，并将套接口放入select()中的描述符集合中。

（2）对每个套接口绑定bind()，所用的端口号和其它参数来自/etc/xinetd目录下每个服务的配置文件。

（3）如果是TCP套接口就调用函数listen()，等待用户连接。如果是UDP套接口，就不需调用此函数。

（4）所有套接口建立后，调用函数select()检查哪些套接口是活动的。

（5）若select()返回TCP套接口，就调用accept()接收这个连接。如果为UDP，就不需调用此函数。

（6）xinetd调用fork()创建子进程，由子进程处理连接请求。

◆ 子进程关闭所有其它描述符，只剩下套接口描述符。这个套接口描述符对于TCP是accept()返回的套接口，对于UDP为最初建立的套接口。然后子进程连续三次dup()函数，将套接口描述符复制到0、1和2，它们分别对应标准输入、标准输出和标准错误输出，并关闭套接口描述符。

◆ 子进程查看/etc/xinetd下文件中的用户，如果不是root用户，就用调用命令setuid和setgid将用户ID和组ID改成文件中指定的用户。

（7）对于TCP套接口，与用户交流结束后父进程需要关闭已连接套接口。父进程重新处于select()状态，等待下一个可读的套接口。

最后调用配置文件中指定的外部服务程序，外部程序启动后就可与用户进行信息传递了。

2.为xinetd编写专门的服务程序

除了独立服务程序能被xinetd启动外，还可以为xinetd编写专门的程序。此处的例子程序与上面server.c功能相同。不过两者的程序区别是很大的，此例的代码仅相当于上面传输数据的部分。我们还将程序名定为server.c，所以不能放在相同目录中，同名仅是为了和上面程序对照。

#include "unistd.h"
int main()

char ch;
read(0,&ch,1);
ch++;
write(1,&ch,1);


将程序编译成可执行文件，并做些设置就可被xinetd启动。注意不要和上面的独立服务程序server一起启动，因为客户程序写得比较简单，访问的是固定端口，服务器都设成了相同的端口号。

（1）编辑/etc/services文件，在行末增加一条记录：

server 9000/tcp

（2）在目录/etc/xinetd.d下编写文件server，内容为：

service server

disable = no
socket_type = stream
protocol = tcp
wait = no
user = root
server = /home/test/server (此处设置成自己程序所在的目录)


如果使用的是较早版本，则需在/etc/inetd.conf文件中添加下面的行：

server tcp nowait root /path/to/yourdirectory/server

（3）执行/etc/rc.d/initd.d/xinetd restart重新启动xinetd服务器。早期版本执行/etc/rc.d/initd.d/inetd restart重新启动inetd。

（4）执行netstat -an查看有没有server程序使用的端口号，如果有就可使用下面客户机程序进行测试了。

客户机程序

下面就客户机函数做一简单介绍。

//程序名client.c
/*功能：从客户的控制台输入一个字符，然后将这个字符送到服务器，并将服务器返回的字符显示出来*/
#include "sys/types.h"
#include "sys/socket.h"
#include "stdio.h"
#include "netinet/in.h"
#include "arpa/inet.h"
#include "unistd.h"
int main()

int sockfd;//
int address_len;
int connect_flag;
struct sockaddr_in address;
int connect_result;
char client_ch,server_ch;

函数socket()用于建立一个套接口，创建成功返回套接口描述符。

sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sockfd<0)

printf(“sockfd error /n”);

address.sin_family=AF_INET;
address.sin_addr.s_addr=inet_addr(“192.168.0.1”);/*读者根据自己环境改成服务器地址*/
address.sin_port=htons(9000);

address_len=sizeof(address);

函数connect()用于与服务器建立一个主动连接，调用成功返回值为0。

connect_flag=connect(sockfd,(struct sockaddr *)&address,address_len);

if(connect_flag==-1)

perror(“client”);
exit(1);

printf(“Input a character :”);

函数scanf()用于从控制台输入一个字符，并将字符存入client_ch的地址。函数write()和read()用于传输数据。函数printf()在客户机屏幕上显示服务器传回的字符。函数close()关闭套接口。

scanf(“%c”,&client_ch);
write(sockfd,&client_ch,1);
read(sockfd,&server_ch,1);
printf(“character from server : %c/n”，server_ch);
close(sockfd);
exit(0);


执行命令“gcc -o client client.c”，将client.c编译成client。执行“./client”，在程序提示下输入一个字符，就能看到服务器传回的字符。

以上介绍的仅是简单的例子。平时见到的服务程序远比它复杂，而且很多是多协议服务程序或是多协议多服务程序。多协议服务程序就是在main()中分别创建供服务的TCP和UDP套接口。为每个服务分别写出相应程序好处是便于控制，但是这样每个服务都启动两个服务器，而它们的算法响应是一样的，就要耗费不必要的资源，并且出了问题排错也较困难。多服务是将不同的服务集成在一起由一个程序完成，可用一个数组表示服务，数组中的每一项表示某协议某服务的一种，这样很容易扩展程序的服务功能。 参考技术A 用B/S或者C/S等，以及WebSerice等模式。 服务还是在Windows上，而使用者在Linux上。没有必要非要把服务和使用者放在同一个平台。具体介绍参考《Linux就该这么学》。

linux下如何实现增量备份？

服务器系统为linux，每月都有版本升级，这就需要对原程序代码进行备份。备份的方式我想实现增量备份，而非全量备份，即将服务器现有代码与版本升级内容做比较，若有相同目录下的相同文件，则将此文件连同目录一起备份。
比如：原程序代码platform/test文件夹下的a文件为这次的升级内容，则我的备份为platform/test/a 望高手指点，急，分数不多了，还望包涵！

服务器需求：
　　需要备份文件的服务器（服务器端）：192.168.10.2 （RHEL 5）

　　接收备份文件的服务器（客户端）：192.168.10.3 （RHEL 5）

　　实现功能：

　　通过rsync工具对turbomail邮件服务器的accounts目录和conf目录进行增量备份。

　　accounts目录：用于存储用户相关信息的目录

　　conf目录：用户配置文件存放目录

　　前提条件：

　　先将turbomail邮件系统安装好（服务器端与客户端操作一样）

　　安装过程如下：

　　1、挂载光驱：mount /dev/cdrom

　　2、将turbomail的安装包拷贝到跟目录下/

　　#cd /dev/cdrom

　　#cp turbomail_linux_x86_xxx.tgz

　　3、解压turbomail安装包

　　tar –zxvf turbomail_linux_x86_xxx.tgz

　　4、启动turbomail

　　#cd /turbomail

　　#./starttm.sh

　　#cd /turbomail/web/bin/

　　#./startup.sh 5、修改启动脚本/etc/rc.d/rc.local
使邮件服务器开机自动启动加入以下几行：#/turbomail/starttm.sh &
#/turbomail/web/bin/startup.sh & #/turbomail/safestart.sh &

　　rsync的配置如下：

　　1.服务器端rsync的配置：使用系统自带的rsync工具，插入系统启动光盘，通过rpm安装rsync工具。

　　若采用采用源码包安装，上传安装包到服务器1）tar –zxvf rsyncrsync-2.6.9.tar.gz #解压2）cd rsyncrsync-2.6.9 3）./configure #默认配置，生成编译环境

　　4）make #编译

　　5）make install #安装完成，任何步骤有疑问输入echo $?查返回值，0表示成功，其他都为失败rsync 版本
2.4.6(可以从http://rsync.samba.org/rsync/获得最新版本)
1）编辑/etc/rsyncd.conf文件，rsync的主要配置文件：

　　#[globale]

　　strict modes= yes

　　#check passwd file

　　port= 873 #rsync工具默认使用的端口

　　#default port

　　logfile= /var/log/rsyncd.log #日志文件存放路径pidfile= /var/run/rsyncd.pid #记录rsync运行时的进程ID

　　max connections= 4 #同上最大的链接数

　　#[modules] #同步模块的配置

　　[rsync]

　　uid= root #该选项指定当该模块传输文件时守护进程应该具有的uid

　　gid= root #该选项指定当该模块传输文件时守护进程应该具有的gid

　　ignore errors #忽略一些无关的错误信息

　　#要备份的目录

　　path= /turbomail/accounts #需要同步的目录

　　read only= no #是否设置以只读的方式运行

　　host allow= 192.168.10.3 #同步数据的客户端ip如有多个客户端，以“，”隔开即可

　　auth users= zhouhw #同步用的用户名

　　secrets file= /etc/rsyncd.scrt #同步的密码认证文件

　　[test]

　　uid= root #该选项指定当该模块传输文件时守护进程应该具有的uid

　　gid= root #该选项指定当该模块传输文件时守护进程应该具有的gid

　　ignore errors #忽略一些无关的错误信息

　　#要备份的目录

　　path= /turbomail/conf #需要同步的目录

　　read only= no #是否设置以只读的方式运行

　　host allow= 192.168.10.3 #同步数据的客户端ip如有多个客户端，以“，”隔开即可

　　auth users= zhouhw #同步用的用户名

　　secrets file= /etc/rsyncd.scrt #同步的密码认证文件2）编辑/etc/rsyncd.scrt文件，密码认证文件

　　zhouhw：123456

　　该更权限为600：chmod 600 /etc/rsyncd.scrt 3) 运行rsync --daemon,并在/etc/rc.d/rc.local加入此语句,开机自动启动。

　　备注：rsync默认端口873，若安装了iptables，如需改动启动时启动rsync –port 873,请在iptables 中开放该端口，语句如下：

　　iptables -I INPUT -p tcp --dport 873 -j ACCEPT

　　4）编辑/etc/xinetd.d/rsync

　　rsync服务的监听由xinet来统一分配:

　　service rsync

　　

　　disable = no #将此项改为no

　　socket_typ
e = stream
　　wait = no

　　user = root

　　server = /usr/bin/rsync

　　server_args = --daemon

　　log_on_failure += USERID

　　

　　重启xinetd以启动rsync服务

　　service xinetd restart

　　5)查看rsync事故正常运行

　　输入命令：netstat -ant|grep :873若有显示以下一条语句，则说明rsync服务已经正常启动了。

　　tcp 0 0 0.0.0.0:873 0.0.0.0:* LISTEN 2.客户端的配置：使用系统自带的rsync工具，插入系统启动光盘，通过rpm安装rsync工具。

　　1）编辑/etc/rsyncd.scrt文件，密码认证文件

　　zhouhw：123456

　　该更权限为600：chmod 600 /etc/rsyncd.scrt 2）编辑脚本vi /root/scrpit/rsync.sh并加入开机自动启动。

　　#!/bin/sh /usr/bin/rsync -vazu --progress --delete
zhouhw@192.168.10.2::rsync /turbomail --password-file=/etc/rsyncd.scrt
zhouhw@192.168.10.2::test /turbomail
--password-file=/etc/rsyncd.scrt修改权限：chmod u+x
/root/scrpit/rsync.sh执行./rsync.sh 同步数据。

　　3）编辑/etc/crontab文件，定义为每小时30分钟执行一次数据同步。

　　vi /etc/crontab

　　# run-parts

　　01 * * * * root run-parts /etc/cron.hourly 02 4 * * * root
run-parts /etc/cron.daily 22 4 * * 0 root run-parts /etc/cron.weekly 42 4
1 * * root run-parts /etc/cron.monthly 30 * * * * root
/root/scrpit/rsync.sh客户端的配置到此就可以了，服务器与客户端的数据也会在每小时的第30分钟执行一次。

　　客户端同步命令详解：

　　v, --verbose 详细模式输出-q, --quiet 精简输出模式-c, --checksum
打开校验开关，强制对文件传输进行校验-a, --archive 归档模式，表示以递归方式传输文件，并保持所有文件属性，等于-rlptgoD
-r, --recursive 对子目录以递归模式处理-R, --relative 使用相对路径信息-b, --backup
创建备份，也就是对于目的已经存在有同样的文件名时，将老的文件重新命名为~filename。可以使用--suffix选项来指定不同的备份文件前缀。

　　--backup-dir 将备份文件(如~filename)存放在在目录下。

　　-suffix=SUFFIX定义备份文件前缀

　　-u, --update 仅仅进行更新，也就是跳过所有已经存在于DST，并且文件时间晚于要备份的文件。(不覆盖更新的文件) -l, --links 保留软链结-L, --copy-links 想对待常规文件一样处理软链结

　　--copy-unsafe-links仅仅拷贝指向SRC路径目录树以外的链结

　　--safe-links忽略指向SRC路径目录树以外的链结

　　-H, --hard-links 保留硬链结-p, --perms 保持文件权限-o, --owner 保持文件属主信息-g,
--group 保持文件属组信息-D, --devices 保持设备文件信息-t, --times 保持文件时间信息-S, --sparse
对稀疏文件进行特殊处理以节省DST的空间-n, --dry-run现实哪些文件将被传输-W, --whole-file
拷贝文件，不进行增量检测-x, --one-file-system 不要跨越文件系统边界-B, --block-size=SIZE
检验算法使用的块尺寸，默认是700字节-e, --rsh=COMMAND 指定替代rsh的shell程序

　　--rsync-path=PATH指定远程服务器上的rsync命令所在路径信息

　　-C, --cvs-exclude 使用和CVS一样的方法自动忽略文件，用来排除那些不希望传输的文件--existing 仅仅更新那些已经存在于DST的文件，而不备份那些新创建的文件

　　--delete删除那些DST中SRC没有的文件

　　--delete-excluded同样删除接收端那些被该选项指定排除的文件

　　--delete-after传输结束以后再删除

　　--ignore-errors及时出现IO错误也进行删除

　　--max-delete=NUM最多删除NUM个文件

　　--partial 保留那些因故没有完全传输的文件，以是加快随后的再次传输--force 强制删除目录，即使不为空

　　--numeric-ids不将数字的用户和组ID匹配为用户名和组名

　　--timeout=TIME IP超时时间，单位为秒-I, --ignore-times
不跳过那些有同样的时间和长度的文件--size-only
当决定是否要备份文件时，仅仅察看文件大小而不考虑文件时间--modify-window=NUM 决定文件是否时间相同时使用的时间戳窗口，默认为0

　　-T --temp-dir=DIR在DIR中创建临时文件

　　--compare-dest=DIR同样比较DIR中的文件来决定是否需要备份

　　-P等同于--partial

　　--progress显示备份过程

　　-z, --compress 对备份的文件在传输时进行压缩处理

　　--exclude=PATTERN指定排除不需要传输的文件模式

　　--include=PATTERN指定不排除而需要传输的文件模式

　　--exclude-from=FILE排除F
ILE中指定模式的文件
　　--include-from=FILE不排除FILE指定模式匹配的文件

　　--version打印版本信息

　　--address绑定到特定的地址

　　--config=FILE 指定其他的配置文件，不使用默认的rsyncd.conf文件

　　--port=PORT指定其他的rsync服务端口

　　--blocking-io对远程shell使用阻塞IO

　　-stats给出某些文件的传输状态

　　--progress在传输时现实传输过程

　　--log-format=formAT指定日志文件格式

　　--password-file=FILE从FILE中得到密码
　　--bwlimit=KBPS 限制I/O带宽，KBytes per second -h, --help 显示帮助信息 参考技术A 源代码的备份？
为什么不上 cvs 、svn 、 git 这种源代码管理系统来管理？
他们是基于版本控制的。
可以方便的导出代码变动，某特定版本的代码，最新代码等等，很多功能的。

至于增量备份，tar 就可以，不过他是打包备份。
你也可以选择检测每个文件的修改日期，在某个日期之后的文件复制出来就可以了。
find 可以借助。cp 也可以用日期条件的。

看看这个吧：古老的系统，古老的文章，不过应该还管用。
http://www.chinaunix.net/jh/4/310686.html

服务器的管理，在 chinaunix 上面的资料还是很多很多的。 参考技术B rsync -avz