Fondamenti di TCP

LuaSocket è la libreria di rete de facto per Lua. Espone socket TCP e UDP a basso livello, oltre a helper di livello superiore per HTTP, SMTP e FTP.

È un modulo C esterno, quindi non fa parte di Lua standard. Lo installi tramite LuaRocks e lo carichi con require.

Nessuno degli snippet di questo corso funziona in un semplice playground, perché interagisce con la rete.

L'oggetto principale è il socket principale TCP, creato con socket.tcp(). Un socket principale appena creato non è connesso né associato a un indirizzo.

Da un socket principale può eseguire connect (trasformandolo in un oggetto client) oppure bind+listen (trasformandolo in un oggetto server).

La maggior parte delle chiamate restituisce un valore oppure nil insieme a una stringa di errore, quindi acquisisca sempre entrambi.

TCP funziona su IPv4 o IPv6. socket.tcp() sceglie la famiglia in modo lazy, mentre socket.tcp4() e socket.tcp6() ne impongono una specifica.

Utilizzi socket.dns.toip(host) per risolvere un nome host in un indirizzo numerico prima della connessione, se Le serve un controllo esplicito.

conn:connect(host, port) esegue l'handshake TCP a tre vie. In caso di successo restituisce 1; in caso di errore restituisce nil e un messaggio di errore come "connection refused" o "timeout".

La funzione di utilità socket.connect(host, port) crea un socket e si connette in un'unica chiamata.

conn:send(data) scrive byte nel socket. Restituisce l'indice dell'ultimo byte inviato. Con un socket bloccante, di solito corrisponde alla lunghezza completa di data.

TCP è un flusso di byte, non un protocollo a messaggi, quindi un singolo send può essere suddiviso o combinato durante il trasferimento. Deve definire autonomamente il framing dei messaggi.

conn:receive(pattern) legge dal flusso. Il pattern predefinito "*l" legge una riga senza il carattere di nuova riga. "*a" legge fino alla chiusura della connessione.

Può anche passare un numero per leggere esattamente quel numero di byte. In caso di errore restituisce nil, una stringa di errore ed eventuali dati parziali ricevuti.

Chiami sempre conn:close() al termine, per rilasciare il descrittore di file e inviare un TCP FIN.

Può chiudere una sola direzione con conn:shutdown("send"), segnalando la fine del flusso ma continuando a leggere la risposta del peer. È utile per i protocolli richiesta-risposta che utilizzano "*a".

Per impostazione predefinita, i socket si bloccano indefinitamente. conn:settimeout(seconds) limita il tempo di attesa di una chiamata. Un valore pari a 0 rende il socket non bloccante.

Quando scade un timeout, la chiamata restituisce nil e la stringa "timeout". Imposti sempre un timeout in produzione per evitare connessioni bloccate.

TCP è orientato alla connessione, ordinato e affidabile: i byte arrivano una sola volta e nell'ordine corretto, al costo di handshake e ritrasmissioni.

UDP (socket.udp()) non richiede una connessione ed è inaffidabile, ma leggero e adatto alla telemetria o ai giochi. Questo corso si concentra su TCP perché è alla base di HTTP.

Con i socket non bloccanti, send può trasmettere solo una parte del buffer. Restituisce nil, "timeout" e l'indice dell'ultimo byte scritto fino a quel momento.

Un mittente robusto usa un ciclo e riprende dal byte successivo all'ultimo inviato, finché l'intero buffer non è stato svuotato.

conn:getpeername() restituisce l'IP e la porta remoti, mentre conn:getsockname() restituisce l'estremità locale. Questi metodi sono utili per la registrazione e il debug.

conn:setoption("keepalive", true) e conn:setoption("tcp-nodelay", true) consentono di configurare il comportamento del socket sottostante.

Verifichi la propria comprensione della semantica della ricezione di TCP.

Ha conosciuto l'oggetto master TCP di LuaSocket, ha imparato a creare, connettere, usare per l'invio e la ricezione e chiudere i socket, e ha visto come timeout e chiusura parziale influenzano il comportamento.

Ricordi che TCP è un flusso di byte, che ogni chiamata può restituire nil, err e che un socket in produzione deve sempre impostare un timeout. Ora riunirà questi elementi per costruire un client funzionante.