IPC client-serveur en multitraitement Python

L'article reflète l'expérience personnelle du développement d'applications CLI pour Linux.

Il explique comment le processus de super-utilisateur peut exécuter des appels système privilégiés à la demande du programme de contrôle via une API bien définie.

Le code source est écrit en Python pour une véritable application commerciale, mais extrait de tâches spécifiques pour la publication.

introduction

«La communication inter-processus (IPC) est l'échange de données entre les threads d'un ou de différents processus. Il est mis en œuvre via des mécanismes fournis par le noyau du système d'exploitation ou par un processus qui utilise les mécanismes du système d'exploitation et implémente de nouvelles capacités IPC. - Wikipédia

Les processus peuvent avoir différentes raisons d'échanger des informations. À mon avis, ils sont tous une conséquence de la politique de sécurité du noyau Unix.

Comme vous le savez, le noyau Unix est un système autonome qui fonctionne sans intervention humaine. En fait, un utilisateur est un objet du système d'exploitation qui semble protéger le noyau des interférences non autorisées.

La sécurité du noyau consiste à diviser l' espace d'adressage du système d'exploitation en espace noyau et espace utilisateur . D'où les deux modes de fonctionnement du système: le mode utilisateur et le mode noyau. De plus, un changement de mode est un basculement entre deux espaces.

En mode utilisateur, les zones de mémoire réservées par le noyau sont inaccessibles, tout comme les appels système qui modifient l'état du système.

Cependant, le superutilisateur a cet accès.

Conditions préalables à la concurrence

Si votre programme n'utilise pas d'appels système privilégiés, vous n'avez pas besoin d'un super-utilisateur, ce qui signifie que vous pouvez écrire un monolithe sans concurrence.

Sinon, vous devrez exécuter votre programme sous root.

, .

, , .

, , , , . , . , , , — .

IPC.

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API .

, , .

, , .

, , daemon. «d». : systemd.

, daemon , . : systemctl.

: ssh sshd.

, . , .

.

.
├── core
│   ├── api.py
│   └── __init__.py
├── main.py
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
    

core



— , . api



.

API

from multiprocessing.connection import Client
from multiprocessing.connection import Listener

#   (  )  
# 
daemon = ('localhost', 6000)
#   ( )  
#   
cli = ('localhost', 6001)

def send(request: dict) -> bool or dict:
    """
        .
     ,    
          .
    """
    with Client(daemon) as conn:
        conn.send(request)
    with Listener(cli) as listener:
        with listener.accept() as conn:
            try:
                return conn.recv()
            except EOFError:
                return False

def hello(name: str) -> send:
    """
         
    send   .
    """
    return send({
        "method": "hello",
        "name": name
    })

      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
    

connection



multiprocessing



, API — socket.

Client



— , .

Listener



.

.

, Python, , . « » .

API

main.py



api



.

from core import api

response = api.hello("World!")
print(response)
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
    

. lick Framework LI , API.

API

, . .

def hello(request: dict) -> str:
    """
      .
    """
    return " ".join(["Hello", request["name"])

      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
    

API

from core import api
from multiprocessing.connection import Listener
from multiprocessing.connection import Client

#   ( )   
daemon = ('localhost', 6000)
#     
cli = ('localhost', 6001)
while True:
    with Listener(daemon) as listener:
        with listener.accept() as conn:
            request = conn.recv()
            if request["method"] == "hello":
                response = api.hello(request)
            with Client(cli) as conn:
                conn.send(response)

      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
    

, .

Ainsi, il écoute toujours sur le port 6000 et analyse la requête lorsqu'un datagramme arrive. Ensuite, il appelle la méthode spécifiée dans la requête et renvoie le résultat de l'exécution au client.

aditionellement

Je vous conseille d'équiper votre serveur du package systemd , qui permet aux programmes Python de se connecter à journald .

Pour construire, vous pouvez utiliser pyinstaller - il emballera votre code dans un fichier binaire avec toutes les dépendances. N'oubliez pas la convention de dénomination des fichiers exécutables mentionnée précédemment.

Merci pour l'attention!