
Telnet 协议是 TCP/IP 协议族中的一种。它允许用户(Telnet 客户端)通过一个协商过程与一个远程设备进行通信。本例将使用一部分 Telnet 协议与服务器进行通信。
服务器的网络库为了完整展示自己的代码实现了完整的收发过程,一般比较倾向于使用发送任意封包返回原数据的逻辑。这个过程类似于对着大山高喊,大山把你的声音原样返回的过程。也就是回音(Echo)。本节使用 Go语言中的 Socket、goroutine 和通道编写一个简单的 Telnet 协议的回音服务器。
回音服务器的代码分为 4 个部分,分别是接受连接、会话处理、Telnet 命令处理和程序入口。
接受连接
回音服务器能同时服务于多个连接。要接受连接就需要先创建侦听器,侦听器需要一个侦听地址和协议类型。就像你想卖东西,需要先确认卖什么东西,卖东西的类型就是协议类型,然后需要一个店面,店面位于街区的某个位置,这就是侦听器的地址。一个服务器可以开启多个侦听器,就像一个街区可以有多个店面。街区上的编号对应的就是地址中的端口号,如下图所示。
图:IP和端口号
- 主机 IP:一般为一个 IP 地址或者域名,127.0.0.1 表示本机地址。
- 端口号:16 位无符号整型值,一共有 65536 个有效端口号。
通过地址和协议名创建侦听器后,可以使用侦听器响应客户端连接。响应连接是一个不断循环的过程,就像到银行办理业务时,一般是排队处理,前一个人办理完后,轮到下一个人办理。
我们把每个客户端连接处理业务的过程叫做会话。在会话中处理的操作和接受连接的业务并不冲突可以同时进行。就像银行有 3 个窗口,喊号器会将用户分配到不同的柜台。这里的喊号器就是 Accept 操作,窗口的数量就是 CPU 的处理能力。因此,使用 goroutine 可以轻松实现会话处理和接受连接的并发执行。
如下图清晰地展现了这一过程。
图:Socket 处理过程
Go语言中可以根据实际会话数量创建多个 goroutine,并自动的调度它们的处理。
telnet 服务器处理:
package main
import (
"bufio"
"fmt"
"net"
"os"
"strings"
)
func main() {
// 创建一个程序结束码的通道
exitChan := make(chan int)
// 将服务器并发运行
go server("127.0.0.1:7001", exitChan)
// 通道阻塞,等待接收返回值
code := <-exitChan
// 标记程序返回值,并退出
os.Exit(code)
}
// 服务逻辑,传入地址和退出的通道
func server(address string, exitChan chan int) {
// 根据给定地址进行侦听
l, err := net.Listen("tcp", address)
// 如果侦听发生错误,打印错误并退出
if err != nil {
fmt.Println(err.Error())
exitChan <- 1
}
// 打印侦听地址,表示侦听成功
fmt.Println("listen: " + address)
// 延迟关闭侦听器
defer l.Close()
// 侦听循环
for {
// 新连接没有到来时,Accept是阻塞的
conn, err := l.Accept()
// 发生任何的侦听错误,打印错误并退出服务器
if err != nil {
fmt.Println(err.Error())
continue
}
// 根据连接开启会话,这个过程需要在并行执行
go handleSession(conn, exitChan)
}
}
// 连接的会话逻辑
func handleSession(conn net.Conn, exitChan chan int) {
fmt.Println("Session started:")
// 创建一个网络连接数据的读取器
reader := bufio.NewReader(conn)
// 接收数据的循环
for {
// 读取字符串,直到碰到回车返回
str, err := reader.ReadString('\n')
// 数据读取正确
if err == nil {
// 去掉字符串尾部的回车
str = strings.TrimSpace(str)
// 处理telnet指令
if !processTelnetCommand(str, exitChan) {
conn.Close()
break
}
// Echo逻辑,发什么数据,原样返回
conn.Write([]byte(str + "\r\n"))
} else {
// 发生错误
fmt.Println("Session closed")
conn.Close()
break
}
}
}
func processTelnetCommand(str string, exitChan chan int) bool {
// @close指令表示终止本次会话
if strings.HasPrefix(str, "@close") {
fmt.Println("Session closed")
// 告诉外部需要断开连接
return false
// @shutdown指令表示终止服务进程
} else if strings.HasPrefix(str, "@shutdown") {
fmt.Println("Server shutdown")
// 往通道中写入0,阻塞等待接收方处理
exitChan <- 0
// 告诉外部需要断开连接
return false
}
// 打印输入的字符串
fmt.Println(str)
return true
}