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12 \chapter{La gestione dei socket}
13 \label{cha:sock_generic_management}
15 Esamineremo in questo capitolo una serie di funzionalità aggiuntive relative
16 alla gestione dei socket, come la gestione della risoluzione di nomi e
17 indirizzi, le impostazioni delle varie proprietà ed opzioni relative ai
18 socket, e le funzioni di controllo che permettono di modificarne il
22 \section{La risoluzione dei nomi}
23 \label{sec:sock_name_resolution}
25 Negli esempi dei capitoli precedenti abbiamo sempre identificato le singole
26 macchine attraverso indirizzi numerici, sfruttando al più le funzioni di
27 conversione elementare illustrate in sez.~\ref{sec:sock_addr_func} che
28 permettono di passare da un indirizzo espresso in forma \textit{dotted
29 decimal} ad un numero. Vedremo in questa sezione le funzioni utilizzate per
30 poter utilizzare dei nomi simbolici al posto dei valori numerici, e viceversa
31 quelle che permettono di ottenere i nomi simbolici associati ad indirizzi,
32 porte o altre proprietà del sistema.
35 \subsection{La struttura del \textit{resolver}}
36 \label{sec:sock_resolver}
38 \itindbeg{resolver} La risoluzione dei nomi è associata tradizionalmente al
39 servizio del \itindex{Domain~Name~Service} \textit{Domain Name Service} che
40 permette di identificare le macchine su internet invece che per numero IP
41 attraverso il relativo \textsl{nome a dominio}.\footnote{non staremo ad
42 entrare nei dettagli della definizione di cosa è un nome a dominio, dandolo
43 per noto, una introduzione alla problematica si trova in \cite{AGL} (cap.~9)
44 mentre per una trattazione approfondita di tutte le problematiche relative
45 al DNS si può fare riferimento a \cite{DNSbind}.} In realtà per DNS si
46 intendono spesso i server che forniscono su internet questo servizio, mentre
47 nel nostro caso affronteremo la problematica dal lato client, di un qualunque
48 programma che necessita di compiere questa operazione.
51 \centering \includegraphics[width=11cm]{img/resolver}
52 \caption{Schema di funzionamento delle funzioni del \textit{resolver}.}
53 \label{fig:sock_resolver_schema}
56 Inoltre quella fra nomi a dominio e indirizzi IP non è l'unica corrispondenza
57 possibile fra nomi simbolici e valori numerici, come abbiamo visto anche in
58 sez.~\ref{sec:sys_user_group} per le corrispondenze fra nomi di utenti e
59 gruppi e relativi identificatori numerici; per quanto riguarda però tutti i
60 nomi associati a identificativi o servizi relativi alla rete il servizio di
61 risoluzione è gestito in maniera unificata da un insieme di funzioni fornite
62 con le librerie del C, detto appunto \textit{resolver}.
64 Lo schema di funzionamento del \textit{resolver} è illustrato in
65 fig.~\ref{fig:sock_resolver_schema}; in sostanza i programmi hanno a
66 disposizione un insieme di funzioni di libreria con cui chiamano il
67 \textit{resolver}, indicate con le frecce nere. Ricevuta la richiesta è
68 quest'ultimo che, sulla base della sua configurazione, esegue le operazioni
69 necessarie a fornire la risposta, che possono essere la lettura delle
70 informazioni mantenute nei relativi dei file statici presenti sulla macchina,
71 una interrogazione ad un DNS (che a sua volta, per il funzionamento del
72 protocollo, può interrogarne altri) o la richiesta ad altri server per i quali
73 sia fornito il supporto, come LDAP.\footnote{la sigla LDAP fa riferimento ad
74 un protocollo, il \textit{Lightweight Directory Access Protocol}, che
75 prevede un meccanismo per la gestione di \textsl{elenchi} di informazioni
76 via rete; il contenuto di un elenco può essere assolutamente generico, e
77 questo permette il mantenimento dei più vari tipi di informazioni su una
78 infrastruttura di questo tipo.}
80 La configurazione del \textit{resolver} attiene più alla amministrazione di
81 sistema che alla programmazione, ciò non di meno, prima di trattare le varie
82 funzioni di librerie utilizzate dai programmi, vale la pena fare una
83 panoramica generale. Originariamente la configurazione del \textit{resolver}
84 riguardava esclusivamente le questioni relative alla gestione dei nomi a
85 dominio, e prevedeva solo l'utilizzo del DNS e del file statico
86 \conffile{/etc/hosts}.
88 Per questo aspetto il file di configurazione principale del sistema è
89 \conffile{/etc/resolv.conf} che contiene in sostanza l'elenco degli indirizzi
90 IP dei server DNS da contattare; a questo si affianca il file
91 \conffile{/etc/host.conf} il cui scopo principale è indicare l'ordine in cui
92 eseguire la risoluzione dei nomi (se usare prima i valori di
93 \conffile{/etc/hosts} o quelli del DNS). Tralasciamo i dettagli relativi alle
94 varie direttive che possono essere usate in questi file, che si trovano nelle
95 rispettive pagine di manuale.
97 Con il tempo però è divenuto possibile fornire diversi sostituti per
98 l'utilizzo delle associazione statiche in \conffile{/etc/hosts}, inoltre oltre
99 alla risoluzione dei nomi a dominio ci sono anche altri nomi da risolvere,
100 come quelli che possono essere associati ad una rete (invece che ad una
101 singola macchina) o ai gruppi di macchine definiti dal servizio
102 NIS,\footnote{il \textit{Network Information Service} è un servizio, creato da
103 Sun, e poi diffuso su tutte le piattaforme unix-like, che permette di
104 raggruppare all'interno di una rete (in quelli che appunto vengono chiamati
105 \textit{netgroup}) varie macchine, centralizzando i servizi di definizione
106 di utenti e gruppi e di autenticazione, oggi è sempre più spesso sostituito
107 da LDAP.} o come quelli dei protocolli e dei servizi che sono mantenuti nei
108 file statici \conffile{/etc/protocols} e \conffile{/etc/services}.
110 Molte di queste informazioni non si trovano su un DNS, ma in una rete locale
111 può essere molto utile centralizzare il mantenimento di alcune di esse su
112 opportuni server. Inoltre l'uso di diversi supporti possibili per le stesse
113 informazioni (ad esempio il nome delle macchine può essere mantenuto sia
114 tramite \conffile{/etc/hosts}, che con il DNS, che con NIS) comporta il
115 problema dell'ordine in cui questi vengono interrogati. Con le implementazioni
116 classiche i vari supporti erano introdotti modificando direttamente le
117 funzioni di libreria, prevedendo un ordine di interrogazione predefinito e non
118 modificabile (a meno di una ricompilazione delle librerie stesse).
120 \itindbeg{Name~Service~Switch~(NSS)}
122 Per risolvere questa serie di problemi la risoluzione dei nomi a dominio
123 eseguità dal \textit{resolver} è stata inclusa all'interno di un meccanismo
124 generico per la risoluzione di corrispondenze fra nomi ed informazioni ad essi
125 associate chiamato \textit{Name Service Switch}, cui abbiamo accennato anche in
126 sez.~\ref{sec:sys_user_group} per quanto riguarda la gestione dei dati
127 associati a utenti e gruppi. Il sistema è stato introdotto la prima volta
128 nelle librerie standard di Solaris e le \acr{glibc} hanno ripreso lo stesso
129 schema; si tenga presente che questo sistema non esiste per altre librerie
130 standard come le \acr{libc5} o le \acr{uclib}.
132 Il \textit{Name Service Switch} (cui spesso si fa riferimento con l'acronimo
133 NSS) è un sistema di librerie dinamiche che permette di definire in maniera
134 generica sia i supporti su cui mantenere i dati di corrispondenza fra nomi e
135 valori numerici, sia l'ordine in cui effettuare le ricerche sui vari supporti
136 disponibili. Il sistema prevede una serie di possibili classi di
137 corrispondenza, quelle attualmente definite sono riportate in
138 tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes}.
143 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
145 \textbf{Classe} & \textbf{Tipo di corrispondenza}\\
148 \texttt{passwd} & Corrispondenze fra nome dell'utente e relative
149 proprietà (\ids{UID}, gruppo principale, ecc.).\\
150 \texttt{shadow} & Corrispondenze fra username e password dell'utente
151 (e altre informazioni relative alle password).\\
152 \texttt{group} & Corrispondenze fra nome del gruppo e proprietà dello
154 \texttt{aliases} & Alias per la posta elettronica.\\
155 \texttt{ethers} & Corrispondenze fra numero IP e MAC address della
157 \texttt{hosts} & Corrispondenze fra nome a dominio e numero IP.\\
158 \texttt{netgroup} & Corrispondenze fra gruppo di rete e macchine che lo
160 \texttt{networks} & Corrispondenze fra nome di una rete e suo indirizzo
162 \texttt{protocols}& Corrispondenze fra nome di un protocollo e relativo
163 numero identificativo.\\
164 \texttt{rpc} & Corrispondenze fra nome di un servizio RPC e relativo
165 numero identificativo.\\
166 \texttt{publickey}& Chiavi pubbliche e private usate per gli RFC sicuri,
167 utilizzate da NFS e NIS+. \\
168 \texttt{services} & Corrispondenze fra nome di un servizio e numero di
172 \caption{Le diverse classi di corrispondenze definite
173 all'interno del \textit{Name Service Switch}.}
174 \label{tab:sys_NSS_classes}
177 % TODO rivedere meglio la tabella
179 Il sistema del \textit{Name Service Switch} è controllato dal contenuto del
180 file \conffile{/etc/nsswitch.conf}; questo contiene una riga di configurazione
181 per ciascuna di queste classi, che viene inizia col nome di
182 tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes} seguito da un carattere ``\texttt{:}'' e
183 prosegue con la lista dei \textsl{servizi} su cui le relative informazioni
184 sono raggiungibili, scritti nell'ordine in cui si vuole siano interrogati.
186 Ogni servizio è specificato a sua volta da un nome, come \texttt{file},
187 \texttt{dns}, \texttt{db}, ecc. che identifica la libreria dinamica che
188 realizza l'interfaccia con esso. Per ciascun servizio se \texttt{NAME} è il
189 nome utilizzato dentro \conffile{/etc/nsswitch.conf}, dovrà essere presente
190 (usualmente in \file{/lib}) una libreria \texttt{libnss\_NAME} che ne
191 implementa le funzioni.
193 In ogni caso, qualunque sia la modalità con cui ricevono i dati o il supporto
194 su cui vengono mantenuti, e che si usino o meno funzionalità aggiuntive
195 fornite dal sistema del \textit{Name Service Switch}, dal punto di vista di un
196 programma che deve effettuare la risoluzione di un nome a dominio, tutto
197 quello che conta sono le funzioni classiche che il \textit{resolver} mette a
198 disposizione (è cura delle \acr{glibc} tenere conto della presenza del
199 \textit{Name Service Switch}) e sono queste quelle che tratteremo nelle
202 \itindend{Name~Service~Switch~(NSS)}
205 \subsection{Le funzioni di interrogazione del \textit{resolver}}
206 \label{sec:sock_resolver_functions}
208 Prima di trattare le funzioni usate normalmente nella risoluzione dei nomi a
209 dominio conviene trattare in maniera più dettagliata il servizio DNS. Come
210 accennato questo, benché esso in teoria sia solo uno dei possibili supporti su
211 cui mantenere le informazioni, in pratica costituisce il meccanismo principale
212 con cui vengono risolti i nomi a dominio. Inolte esso può fornire anche
213 ulteriori informazioni oltre relative alla risoluzione dei nomi a dominio.
214 Per questo motivo esistono una serie di funzioni di libreria che servono
215 specificamente ad eseguire delle interrogazioni verso un server DNS, funzioni
216 che poi vengono utilizzate anche per realizzare le funzioni generiche di
217 libreria usate dal sistema del \textit{resolver}.
219 Il sistema del DNS è in sostanza di un database distribuito organizzato in
220 maniera gerarchica, i dati vengono mantenuti in tanti server distinti ciascuno
221 dei quali si occupa della risoluzione del proprio \textsl{dominio}; i nomi a
222 dominio sono organizzati in una struttura ad albero analoga a quella
223 dell'albero dei file, con domini di primo livello (come i \texttt{.org}),
224 secondo livello (come \texttt{.truelite.it}), ecc. In questo caso le
225 separazioni sono fra i vari livelli sono definite dal carattere ``\texttt{.}''
226 ed i nomi devono essere risolti da destra verso sinistra.\footnote{per chi si
227 stia chiedendo quale sia la radice di questo albero, cioè l'equivalente di
228 ``\texttt{/}'', la risposta è il dominio speciale ``\texttt{.}'', che in
229 genere non viene mai scritto esplicitamente, ma che, come chiunque abbia
230 configurato un server DNS sa bene, esiste ed è gestito dai cosiddetti
231 \textit{root DNS} che risolvono i domini di primo livello.} Il meccanismo
232 funziona con il criterio della \textsl{delegazione}, un server responsabile
233 per un dominio di primo livello può delegare la risoluzione degli indirizzi
234 per un suo dominio di secondo livello ad un altro server, il quale a sua volta
235 potrà delegare la risoluzione di un eventuale sotto-dominio di terzo livello ad
236 un altro server ancora.
238 Come accennato un server DNS è in grado di fare molto altro rispetto alla
239 risoluzione di un nome a dominio in un indirizzo IP: ciascuna voce nel
240 database viene chiamata \textit{resource record}, e può contenere diverse
241 informazioni. In genere i \textit{resource record} vengono classificati per la
242 \textsl{classe di indirizzi} cui i dati contenuti fanno riferimento, e per il
243 \textsl{tipo} di questi ultimi (ritroveremo classi di indirizzi e tipi di
244 record più avanti in tab.~\ref{tab:DNS_address_class} e
245 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}). Oggigiorno i dati mantenuti nei server DNS
246 sono quasi esclusivamente relativi ad indirizzi internet, per cui in pratica
247 viene utilizzata soltanto una classe di indirizzi; invece le corrispondenze
248 fra un nome a dominio ed un indirizzo IP sono solo uno fra i vari tipi di
249 informazione che un server DNS fornisce normalmente.
251 L'esistenza di vari tipi di informazioni è un altro dei motivi per cui il
252 \textit{resolver} prevede, oltre a quelle relative alla semplice risoluzione
253 dei nomi, un insieme di funzioni specifiche dedicate all'interrogazione di un
254 server DNS, tutte nella forma \texttt{res\_}\textsl{\texttt{nome}}.
255 Tradizionalmente la prima di queste funzioni è \funcd{res\_init}, il cui
260 \fhead{arpa/nameser.h}
262 \fdecl{int res\_init(void)}
263 \fdesc{Inizializza il sistema del \textit{resolver}.}
265 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore.
270 La funzione legge il contenuto dei file di configurazione (i già citati
271 \file{resolv.conf} e \file{host.conf}) per impostare il dominio di default,
272 gli indirizzi dei server DNS da contattare e l'ordine delle ricerche; se non
273 sono specificati server verrà utilizzato l'indirizzo locale, e se non è
274 definito un dominio di default sarà usato quello associato con l'indirizzo
275 locale (ma questo può essere sovrascritto con l'uso della variabile di
276 ambiente \envvar{LOCALDOMAIN}). In genere non è necessario eseguire questa
277 funzione direttamente in quanto viene automaticamente chiamata la prima volta
278 che si esegue una delle altre.
280 Le impostazioni e lo stato del \textit{resolver} inizializzati da
281 \func{res\_init} vengono mantenuti in una serie di variabili raggruppate nei
282 campi di una apposita struttura \var{\_res} usata da tutte queste
283 funzioni. Essa viene definita in \headfiled{resolv.h} ed è utilizzata
284 internamente alle funzioni essendo definita come variabile globale; questo
285 consente anche di accedervi direttamente all'interno di un qualunque
286 programma, una volta che la sia opportunamente dichiarata come:
287 \includecodesnip{listati/resolv_option.c}
289 Dato che l'uso di una variabile globale rende tutte le funzioni classiche non
290 rientranti, con l'uscita di BIND 8.2 è stata introdotta una nuova interfaccia
291 in cui tutte le nuove funzioni (il cui nome è ottenuto apponendo una
292 ``\texttt{n}'' al nome di quella tradizionale nella forma
293 \texttt{res\_n\textsl{nome}}). Tutte le nuove funzioni prendono un primo
294 argomento aggiuntivo, \param{statep}, che punti ad una struttura dello stesso
295 tipo, che verrà usato per mantenere lo stato del \textit{resolver} e potrà
296 essere usata senza problemi anche con programmi \textit{multithread}. Anche
297 in questo caso per poterlo utilizzare occorrerà una opportuna dichiarazione
298 del tipo di dato con:
299 \includecodesnip{listati/resolv_newoption.c}
300 e la nuova funzione che utilizzata per inizializzare il \textit{resolver} (che
301 come la precedente viene chiamata automaticamente dalle altre funzioni) è
302 \funcd{res\_ninit} il cui prototipo è:
306 \fhead{arpa/nameser.h}
308 \fdecl{int res\_ninit(res\_state statep)}
309 \fdesc{Inizializza il sistema del \textit{resolver}.}
311 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore.
315 Indipendentemente da quale versione delle funzioni si usino, tutti i campi
316 della struttura sono ad uso interno, e vengono usualmente inizializzate da
317 \func{res\_init} o \func{res\_ninit} in base al contenuto dei file di
318 configurazione e ad una serie di valori di default. L'unico campo che può
319 essere utile modificare è \var{\_res.options}, una maschera binaria che
320 contiene una serie di bit di opzione che permettono di controllare il
321 comportamento del \textit{resolver}.
326 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
328 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
331 \constd{RES\_INIT} & Viene attivato se è stata chiamata
333 \constd{RES\_DEBUG} & Stampa dei messaggi di debug.\\
334 \constd{RES\_AAONLY} & Accetta solo risposte autoritative.\\
335 \constd{RES\_USEVC} & Usa connessioni TCP per contattare i server
336 invece che l'usuale UDP.\\
337 \constd{RES\_PRIMARY} & Interroga soltanto server DNS primari.
339 \constd{RES\_IGNTC} & Ignora gli errori di troncamento, non ritenta la
340 richiesta con una connessione TCP.\\
341 \constd{RES\_RECURSE} & Imposta il bit che indica che si desidera
342 eseguire una interrogazione ricorsiva.\\
343 \constd{RES\_DEFNAMES} & Se attivo \func{res\_search} aggiunge il nome
344 del dominio di default ai nomi singoli (che non
345 contengono cioè un ``\texttt{.}'').\\
346 \constd{RES\_STAYOPEN} & Usato con \const{RES\_USEVC} per mantenere
347 aperte le connessioni TCP fra interrogazioni
349 \constd{RES\_DNSRCH} & Se attivo \func{res\_search} esegue le ricerche
350 di nomi di macchine nel dominio corrente o nei
351 domini ad esso sovrastanti.\\
352 \constd{RES\_INSECURE1} & Blocca i controlli di sicurezza di tipo 1.\\
353 \constd{RES\_INSECURE2} & Blocca i controlli di sicurezza di tipo 2.\\
354 \constd{RES\_NOALIASES} & Blocca l'uso della variabile di ambiente
355 \envvar{HOSTALIASES}.\\
356 \constd{RES\_USE\_INET6} & Restituisce indirizzi IPv6 con
357 \func{gethostbyname}. \\
358 \constd{RES\_ROTATE} & Ruota la lista dei server DNS dopo ogni
360 \constd{RES\_NOCHECKNAME}& Non controlla i nomi per verificarne la
361 correttezza sintattica. \\
362 \constd{RES\_KEEPTSIG} & Non elimina i record di tipo \texttt{TSIG}.\\
363 \constd{RES\_BLAST} & Effettua un ``\textit{blast}'' inviando
364 simultaneamente le richieste a tutti i server;
365 non ancora implementata. \\
366 \constd{RES\_DEFAULT} & Combinazione di \const{RES\_RECURSE},
367 \const{RES\_DEFNAMES} e \const{RES\_DNSRCH}.\\
370 \caption{Costanti utilizzabili come valori per \var{\_res.options}.}
371 \label{tab:resolver_option}
374 Per utilizzare questa funzionalità per modificare le impostazioni direttamente
375 da programma occorrerà impostare un opportuno valore per questo campo ed
376 invocare esplicitamente \func{res\_init}, dopo di che le altre funzioni
377 prenderanno le nuove impostazioni. Le costanti che definiscono i vari bit di
378 questo campo, ed il relativo significato sono illustrate in
379 tab.~\ref{tab:resolver_option}; trattandosi di una maschera binaria un valore
380 deve essere espresso con un opportuno OR aritmetico di dette costanti; ad
381 esempio il valore di default delle opzioni, espresso dalla costante
382 \const{RES\_DEFAULT}, è definito come:
383 \includecodesnip{listati/resolv_option_def.c}
385 Non tratteremo il significato degli altri campi non essendovi necessità di
386 modificarli direttamente; gran parte di essi sono infatti impostati dal
387 contenuto dei file di configurazione, mentre le funzionalità controllate da
388 alcuni di esse possono essere modificate con l'uso delle opportune variabili
389 di ambiente come abbiamo visto per \envvar{LOCALDOMAIN}. In particolare con
390 \envvar{RES\_RETRY} si soprassiede il valore del campo \var{retry} che
391 controlla quante volte viene ripetuto il tentativo di connettersi ad un server
392 DNS prima di dichiarare fallimento; il valore di default è 4, un valore nullo
393 significa bloccare l'uso del DNS. Infine con \envvar{RES\_TIMEOUT} si
394 soprassiede il valore del campo \var{retrans} (preimpostato al valore della
395 omonima costante \const{RES\_TIMEOUT} di \headfile{resolv.h}) che è il valore
396 preso come base (in numero di secondi) per definire la scadenza di una
397 richiesta, ciascun tentativo di richiesta fallito viene ripetuto raddoppiando
398 il tempo di scadenza per il numero massimo di volte stabilito da
401 La funzione di interrogazione principale è \funcd{res\_query}
402 (\funcd{res\_nquery} per la nuova interfaccia), che serve ad eseguire una
403 richiesta ad un server DNS per un nome a dominio \textsl{completamente
404 specificato} (quello che si chiama
405 \itindex{Fully~Qualified~Domain~Name~(FQDN)} FQDN, \textit{Fully Qualified
406 Domain Name}); il loro prototipo è:
410 \fhead{arpa/nameser.h}
412 \fdecl{int res\_query(const char *dname, int class, int type,
413 unsigned char *answer, int anslen)}
414 \fdecl{int res\_nquery(res\_state statep, const char *dname, int class, int
416 \phantom{int res\_nquery(}unsigned char *answer, int anslen)}
417 \fdesc{Esegue una interrogazione al DNS.}
419 {Le funzioni ritornano un valore positivo pari alla lunghezza dei dati scritti
420 nel buffer \param{answer} in caso di successo e $-1$ per un errore.
424 Le funzioni eseguono una interrogazione ad un server DNS relativa al nome da
425 risolvere passato nella stringa indirizzata da \param{dname}, inoltre deve
426 essere specificata la classe di indirizzi in cui eseguire la ricerca con
427 \param{class}, ed il tipo di \textit{resource record} che si vuole ottenere
428 con \param{type}. Il risultato della ricerca verrà scritto nel buffer di
429 lunghezza \param{anslen} puntato da \param{answer} che si sarà opportunamente
430 allocato in precedenza.
432 Una seconda funzione di ricerca analoga a \func{res\_query}, che prende gli
433 stessi argomenti ma che esegue l'interrogazione con le funzionalità
434 addizionali previste dalle due opzioni \const{RES\_DEFNAMES} e
435 \const{RES\_DNSRCH}, è \funcd{res\_search} (\funcd{res\_nsearch} per la nuova
436 interfaccia), il cui prototipo è:
440 \fhead{arpa/nameser.h}
442 \fdecl{int res\_search(const char *dname, int class, int type,
443 unsigned char *answer, \\
444 \phantom{int res\_search}int anslen)}
445 \fdecl{int res\_nsearch(res\_state statep, const char *dname, int class,
447 \phantom{int res\_nsearch(}unsigned char *answer, int anslen)}
448 \fdesc{Esegue una interrogazione al DNS.}
450 {Le funzioni ritornano un valore positivo pari alla lunghezza dei dati scritti
451 nel buffer \param{answer} in caso di successo e $-1$ per un errore.
455 In sostanza la funzione ripete una serie di chiamate a \func{res\_query}
456 (\func{res\_nquery}) aggiungendo al nome contenuto nella stringa \param{dname}
457 il dominio di default da cercare, fermandosi non appena trova un risultato.
458 Il risultato di entrambe le funzioni viene scritto nel formato opportuno (che
459 sarà diverso a seconda del tipo di record richiesto) nel buffer di ritorno;
460 sarà compito del programma (o di altre funzioni) estrarre i relativi dati,
461 esistono una serie di funzioni interne usate per la scansione di questi dati,
462 per chi fosse interessato una trattazione dettagliata è riportata nel
463 quattordicesimo capitolo di \cite{DNSbind}.
465 Le classi di indirizzi supportate da un server DNS sono tre, ma di queste in
466 pratica oggi viene utilizzata soltanto quella degli indirizzi internet; le
467 costanti che identificano dette classi, da usare come valore per l'argomento
468 \param{class} delle precedenti funzioni, sono riportate in
469 tab.~\ref{tab:DNS_address_class}.\footnote{esisteva in realtà anche una classe
470 \constd{C\_CSNET} per la omonima rete, ma è stata dichiarata obsoleta.}
475 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
477 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
480 \constd{C\_IN} & Indirizzi internet, in pratica i soli utilizzati oggi.\\
481 \constd{C\_HS} & Indirizzi \textit{Hesiod}, utilizzati solo al MIT, oggi
482 completamente estinti. \\
483 \constd{C\_CHAOS}& Indirizzi per la rete \textit{Chaosnet}, un'altra rete
484 sperimentale nata al MIT. \\
485 \constd{C\_ANY} & Indica un indirizzo di classe qualunque.\\
488 \caption{Costanti identificative delle classi di indirizzi per l'argomento
489 \param{class} di \func{res\_query}.}
490 \label{tab:DNS_address_class}
493 Come accennato le tipologie di dati che sono mantenibili su un server DNS sono
494 diverse, ed a ciascuna di essa corrisponde un diverso tipo di \textit{resource
495 record}. L'elenco delle costanti, ripreso dai file di dichiarazione
496 \headfiled{arpa/nameser.h} e \headfiled{arpa/nameser\_compat.h}, che
497 definiscono i valori che si possono usare per l'argomento \param{type} per
498 specificare il tipo di \textit{resource record} da richiedere è riportato in
499 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}; le costanti (tolto il \texttt{T\_} iniziale)
500 hanno gli stessi nomi usati per identificare i record nei file di zona di
501 BIND,\footnote{BIND, acronimo di \textit{Berkley Internet Name Domain}, è una
502 implementazione di un server DNS, ed, essendo utilizzata nella stragrande
503 maggioranza dei casi, fa da riferimento; i dati relativi ad un certo dominio
504 (cioè i suoi \textit{resource record} vengono mantenuti in quelli che sono
505 usualmente chiamati \textsl{file di zona}, e in essi ciascun tipo di dominio
506 è identificato da un nome che è appunto identico a quello delle costanti di
507 tab.~\ref{tab:DNS_record_type} senza il \texttt{T\_} iniziale.} e che
508 normalmente sono anche usati come nomi per indicare i record.
513 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
515 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
518 \constd{T\_A} & Indirizzo di una stazione.\\
519 \constd{T\_NS} & Server DNS autoritativo per il dominio richiesto.\\
520 \constd{T\_MD} & Destinazione per la posta elettronica.\\
521 \constd{T\_MF} & Redistributore per la posta elettronica.\\
522 \constd{T\_CNAME} & Nome canonico.\\
523 \constd{T\_SOA} & Inizio di una zona di autorità.\\
524 \constd{T\_MB} & Nome a dominio di una casella di posta.\\
525 \constd{T\_MG} & Nome di un membro di un gruppo di posta.\\
526 \constd{T\_MR} & Nome di un cambiamento di nome per la posta.\\
527 \constd{T\_NULL} & Record nullo.\\
528 \constd{T\_WKS} & Servizio noto.\\
529 \constd{T\_PTR} & Risoluzione inversa di un indirizzo numerico.\\
530 \constd{T\_HINFO} & Informazione sulla stazione.\\
531 \constd{T\_MINFO} & Informazione sulla casella di posta.\\
532 \constd{T\_MX} & Server cui instradare la posta per il dominio.\\
533 \constd{T\_TXT} & Stringhe di testo (libere).\\
534 \constd{T\_RP} & Nome di un responsabile (\textit{responsible person}).\\
535 \constd{T\_AFSDB} & Database per una cella AFS.\\
536 \constd{T\_X25} & Indirizzo di chiamata per X.25.\\
537 \constd{T\_ISDN} & Indirizzo di chiamata per ISDN.\\
538 \constd{T\_RT} & Router.\\
539 \constd{T\_NSAP} & Indirizzo NSAP.\\
540 \constd{T\_NSAP\_PTR}& Risoluzione inversa per NSAP (deprecato).\\
541 \constd{T\_SIG} & Firma digitale di sicurezza.\\
542 \constd{T\_KEY} & Chiave per firma.\\
543 \constd{T\_PX} & Corrispondenza per la posta X.400.\\
544 \constd{T\_GPOS} & Posizione geografica.\\
545 \constd{T\_AAAA} & Indirizzo IPv6.\\
546 \constd{T\_LOC} & Informazione di collocazione.\\
547 \constd{T\_NXT} & Dominio successivo.\\
548 \constd{T\_EID} & Identificatore di punto conclusivo.\\
549 \constd{T\_NIMLOC}& Posizionatore \textit{nimrod}.\\
550 \constd{T\_SRV} & Servizio.\\
551 \constd{T\_ATMA} & Indirizzo ATM.\\
552 \constd{T\_NAPTR} & Puntatore ad una \textit{naming authority}.\\
553 \constd{T\_TSIG} & Firma di transazione.\\
554 \constd{T\_IXFR} & Trasferimento di zona incrementale.\\
555 \constd{T\_AXFR} & Trasferimento di zona di autorità.\\
556 \constd{T\_MAILB} & Trasferimento di record di caselle di posta.\\
557 \constd{T\_MAILA} & Trasferimento di record di server di posta.\\
558 \constd{T\_ANY} & Valore generico.\\
561 \caption{Costanti identificative del tipo di record per l'argomento
562 \param{type} di \func{res\_query}.}
563 \label{tab:DNS_record_type}
567 L'elenco di tab.~\ref{tab:DNS_record_type} è quello di \textsl{tutti} i
568 \textit{resource record} definiti, con una breve descrizione del relativo
569 significato. Di tutti questi però viene impiegato correntemente solo un
570 piccolo sottoinsieme, alcuni sono obsoleti ed altri fanno riferimento a dati
571 applicativi che non ci interessano non avendo nulla a che fare con la
572 risoluzione degli indirizzi IP, pertanto non entreremo nei dettagli del
573 significato di tutti i \textit{resource record}, ma solo di quelli usati dalle
574 funzioni del \textit{resolver}. Questi sono sostanzialmente i seguenti (per
575 indicarli si è usata la notazione dei file di zona di BIND):
576 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
577 \item[\texttt{A}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
578 dominio ed un indirizzo IPv4; ad esempio la corrispondenza fra
579 \texttt{jojo.truelite.it} e l'indirizzo IP \texttt{62.48.34.25}.
580 \item[\texttt{AAAA}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
581 dominio ed un indirizzo IPv6; è chiamato in questo modo dato che la
582 dimensione di un indirizzo IPv6 è quattro volte quella di un indirizzo IPv4.
583 \item[\texttt{PTR}] per fornire la corrispondenza inversa fra un indirizzo IP
584 ed un nome a dominio ad esso associato si utilizza questo tipo di record (il
585 cui nome sta per \textit{pointer}).
586 \item[\texttt{CNAME}] qualora si abbiamo più nomi che corrispondono allo
587 stesso indirizzo (come ad esempio \texttt{www.truelite.it} e
588 \texttt{sources.truelite.it}, che fanno entrambi riferimento alla stessa
589 macchina (nel caso \texttt{dodds.truelite.it}) si può usare questo tipo di
590 record per creare degli \textit{alias} in modo da associare un qualunque
591 altro nome al \textsl{nome canonico} della macchina (si chiama così quello
592 associato al record \texttt{A}).
595 Come accennato in caso di successo le due funzioni di richiesta restituiscono
596 il risultato della interrogazione al server, in caso di insuccesso l'errore
597 invece viene segnalato da un valore di ritorno pari a -1, ma in questo caso,
598 non può essere utilizzata la variabile \var{errno} per riportare un codice di
599 errore, in quanto questo viene impostato per ciascuna delle chiamate al
600 sistema utilizzate dalle funzioni del \textit{resolver}, non avrà alcun
601 significato nell'indicare quale parte del procedimento di risoluzione è
604 Per questo motivo è stata definita una variabile di errore separata,
605 \var{h\_errno}, che viene utilizzata dalle funzioni del \textit{resolver} per
606 indicare quale problema ha causato il fallimento della risoluzione del nome.
607 Ad essa si può accedere una volta che la si dichiara con:
608 \includecodesnip{listati/herrno.c}
609 ed i valori che può assumere, con il relativo significato, sono riportati in
610 tab.~\ref{tab:h_errno_values}.
615 \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
617 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
620 \constd{HOST\_NOT\_FOUND}& L'indirizzo richiesto non è valido e la
621 macchina indicata è sconosciuta.\\
622 \constd{NO\_ADDRESS} & Il nome a dominio richiesto è valido, ma non ha
623 un indirizzo associato ad esso
624 (alternativamente può essere indicato come
625 \constd{NO\_DATA}).\\
626 \constd{NO\_RECOVERY} & Si è avuto un errore non recuperabile
627 nell'interrogazione di un server DNS.\\
628 \constd{TRY\_AGAIN} & Si è avuto un errore temporaneo
629 nell'interrogazione di un server DNS, si può
630 ritentare l'interrogazione in un secondo
634 \caption{Valori possibili della variabile \var{h\_errno}.}
635 \label{tab:h_errno_values}
638 Insieme alla nuova variabile vengono definite anche due nuove funzioni per
639 stampare l'errore a video, analoghe a quelle di sez.~\ref{sec:sys_strerror}
640 per \var{errno}, ma che usano il valore di \var{h\_errno}; la prima è
641 \funcd{herror} ed il suo prototipo è:
646 \fdecl{void herror(const char *string)}
647 \fdesc{Stampa un errore di risoluzione.}
650 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
651 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
655 nel loro significato generico.}
667 La funzione è l'analoga di \func{perror} e stampa sullo standard error un
668 messaggio di errore corrispondente al valore corrente di \var{h\_errno}, a cui
669 viene anteposta la stringa \param{string} passata come argomento. La seconda
670 funzione è \funcd{hstrerror} ed il suo prototipo è:
673 \funcdecl{const char *hstrerror(int err)}
675 Restituisce una stringa corrispondente ad un errore di risoluzione.
677 \noindent che, come l'analoga \func{strerror}, restituisce una stringa con un
678 messaggio di errore già formattato, corrispondente al codice passato come
679 argomento (che si presume sia dato da \var{h\_errno}).
684 \subsection{La risoluzione dei nomi a dominio}
685 \label{sec:sock_name_services}
687 La principale funzionalità del \textit{resolver} resta quella di risolvere i
688 nomi a dominio in indirizzi IP, per cui non ci dedicheremo oltre alle funzioni
689 di richiesta generica ed esamineremo invece le funzioni a questo dedicate. La
690 prima funzione è \funcd{gethostbyname} il cui scopo è ottenere l'indirizzo di
691 una stazione noto il suo nome a dominio, il suo prototipo è:
692 \begin{prototype}{netdb.h}
693 {struct hostent *gethostbyname(const char *name)}
695 Determina l'indirizzo associato al nome a dominio \param{name}.
697 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
698 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
699 dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
702 La funzione prende come argomento una stringa \param{name} contenente il nome
703 a dominio che si vuole risolvere, in caso di successo i dati ad esso relativi
704 vengono memorizzati in una opportuna struttura \struct{hostent} la cui
705 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}.
708 \footnotesize \centering
709 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
710 \includestruct{listati/hostent.h}
712 \caption{La struttura \structd{hostent} per la risoluzione dei nomi a
713 dominio e degli indirizzi IP.}
714 \label{fig:sock_hostent_struct}
717 Quando un programma chiama \func{gethostbyname} e questa usa il DNS per
718 effettuare la risoluzione del nome, è con i valori contenuti nei relativi
719 record che vengono riempite le varie parti della struttura \struct{hostent}.
720 Il primo campo della struttura, \var{h\_name} contiene sempre il \textsl{nome
721 canonico}, che nel caso del DNS è appunto il nome associato ad un record
722 \texttt{A}. Il secondo campo della struttura, \var{h\_aliases}, invece è un
723 puntatore ad vettore di puntatori, terminato da un puntatore nullo. Ciascun
724 puntatore del vettore punta ad una stringa contenente uno degli altri
725 possibili nomi associati allo stesso \textsl{nome canonico} (quelli che nel
726 DNS vengono inseriti come record di tipo \texttt{CNAME}).
728 Il terzo campo della struttura, \var{h\_addrtype}, indica il tipo di indirizzo
729 che è stato restituito, e può assumere soltanto i valori \const{AF\_INET} o
730 \const{AF\_INET6}, mentre il quarto campo, \var{h\_length}, indica la
731 lunghezza dell'indirizzo stesso in byte.
733 Infine il campo \var{h\_addr\_list} è il puntatore ad un vettore di puntatori
734 ai singoli indirizzi; il vettore è terminato da un puntatore nullo. Inoltre,
735 come illustrato in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}, viene definito il campo
736 \var{h\_addr} come sinonimo di \code{h\_addr\_list[0]}, cioè un riferimento
737 diretto al primo indirizzo della lista.
739 Oltre ai normali nomi a dominio la funzione accetta come argomento
740 \param{name} anche indirizzi numerici, in formato dotted decimal per IPv4 o
741 con la notazione illustrata in sez.~\ref{sec:IP_ipv6_notation} per IPv6. In
742 tal caso \func{gethostbyname} non eseguirà nessuna interrogazione remota, ma
743 si limiterà a copiare la stringa nel campo \var{h\_name} ed a creare la
744 corrispondente struttura \var{in\_addr} da indirizzare con
745 \code{h\_addr\_list[0]}.
747 Con l'uso di \func{gethostbyname} normalmente si ottengono solo gli indirizzi
748 IPv4, se si vogliono ottenere degli indirizzi IPv6 occorrerà prima impostare
749 l'opzione \const{RES\_USE\_INET6} nel campo \texttt{\_res.options} e poi
750 chiamare \func{res\_init} (vedi sez.~\ref{sec:sock_resolver_functions}) per
751 modificare le opzioni del \textit{resolver}; dato che questo non è molto
752 comodo è stata definita\footnote{questa è una estensione fornita dalle
753 \acr{glibc}, disponibile anche in altri sistemi unix-like.} un'altra
754 funzione, \funcd{gethostbyname2}, il cui prototipo è:
757 \headdecl{sys/socket.h}
758 \funcdecl{struct hostent *gethostbyname2(const char *name, int af)}
760 Determina l'indirizzo di tipo \param{af} associato al nome a dominio
763 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
764 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
765 dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
768 In questo caso la funzione prende un secondo argomento \param{af} che indica
769 (i soli valori consentiti sono \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}, per
770 questo è necessario l'uso di \headfile{sys/socket.h}) la famiglia di indirizzi
771 che dovrà essere utilizzata nei risultati restituiti dalla funzione. Per tutto
772 il resto la funzione è identica a \func{gethostbyname}, ed identici sono i
775 \begin{figure}[!htbp]
776 \footnotesize \centering
777 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
778 \includecodesample{listati/mygethost.c}
781 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
782 \label{fig:mygethost_example}
785 Vediamo allora un primo esempio dell'uso delle funzioni di risoluzione, in
786 fig.~\ref{fig:mygethost_example} è riportato un estratto del codice di un
787 programma che esegue una semplice interrogazione al \textit{resolver} usando
788 \func{gethostbyname} e poi ne stampa a video i risultati. Al solito il
789 sorgente completo, che comprende il trattamento delle opzioni ed una funzione
790 per stampare un messaggio di aiuto, è nel file \texttt{mygethost.c} dei
791 sorgenti allegati alla guida.
793 Il programma richiede un solo argomento che specifichi il nome da cercare,
794 senza il quale (\texttt{\small 15--18}) esce con un errore. Dopo di che
795 (\texttt{\small 20}) si limita a chiamare \func{gethostbyname}, ricevendo il
796 risultato nel puntatore \var{data}. Questo (\texttt{\small 21--24}) viene
797 controllato per rilevare eventuali errori, nel qual caso il programma esce
798 dopo aver stampato un messaggio con \func{herror}.
800 Se invece la risoluzione è andata a buon fine si inizia (\texttt{\small 25})
801 con lo stampare il nome canonico, dopo di che (\texttt{\small 26--30}) si
802 stampano eventuali altri nomi. Per questo prima (\texttt{\small 26}) si prende
803 il puntatore alla cima della lista che contiene i nomi e poi (\texttt{\small
804 27--30}) si esegue un ciclo che sarà ripetuto fin tanto che nella lista si
805 troveranno dei puntatori validi\footnote{si ricordi che la lista viene
806 terminata da un puntatore nullo.} per le stringhe dei nomi; prima
807 (\texttt{\small 28}) si stamperà la stringa e poi (\texttt{\small 29}) si
808 provvederà ad incrementare il puntatore per passare al successivo elemento
811 Una volta stampati i nomi si passerà a stampare gli indirizzi, il primo passo
812 (\texttt{\small 31--38}) è allora quello di riconoscere il tipo di indirizzo
813 sulla base del valore del campo \var{h\_addrtype}, stampandolo a video. Si è
814 anche previsto di stampare un errore nel caso (che non dovrebbe mai accadere)
815 di un indirizzo non valido.
817 Infine (\texttt{\small 39--44}) si stamperanno i valori degli indirizzi, di
818 nuovo (\texttt{\small 39}) si inizializzerà un puntatore alla cima della lista
819 e si eseguirà un ciclo fintanto che questo punterà ad indirizzi validi in
820 maniera analoga a quanto fatto in precedenza per i nomi a dominio. Si noti
821 come, essendo il campo \var{h\_addr\_list} un puntatore ad strutture di
822 indirizzi generiche, questo sia ancora di tipo \texttt{char **} e si possa
823 riutilizzare lo stesso puntatore usato per i nomi.
825 Per ciascun indirizzo valido si provvederà (\texttt{\small 41}) ad una
826 conversione con la funzione \func{inet\_ntop} (vedi
827 sez.~\ref{sec:sock_addr_func}) passandole gli opportuni argomenti, questa
828 restituirà la stringa da stampare (\texttt{\small 42}) con il valore
829 dell'indirizzo in \var{buffer}, che si è avuto la cura di dichiarare
830 inizialmente (\texttt{\small 10}) con dimensioni adeguate; dato che la
831 funzione è in grado di tenere conto automaticamente del tipo di indirizzo non
832 ci sono precauzioni particolari da prendere.\footnote{volendo essere pignoli
833 si dovrebbe controllarne lo stato di uscita, lo si è tralasciato per non
834 appesantire il codice, dato che in caso di indirizzi non validi si sarebbe
835 avuto un errore con \func{gethostbyname}, ma si ricordi che la sicurezza non
838 Le funzioni illustrate finora hanno un difetto: utilizzando una area di
839 memoria interna per allocare i contenuti della struttura \struct{hostent} non
840 possono essere rientranti. Questo comporta anche che in due successive
841 chiamate i dati potranno essere sovrascritti. Si tenga presente poi che
842 copiare il contenuto della sola struttura non è sufficiente per salvare tutti
843 i dati, in quanto questa contiene puntatori ad altri dati, che pure possono
844 essere sovrascritti; per questo motivo, se si vuole salvare il risultato di
845 una chiamata, occorrerà eseguire quella che si chiama una \itindex{deep~copy}
846 \textit{deep copy}.\footnote{si chiama così quella tecnica per cui, quando si
847 deve copiare il contenuto di una struttura complessa (con puntatori che
848 puntano ad altri dati, che a loro volta possono essere puntatori ad altri
849 dati) si deve copiare non solo il contenuto della struttura, ma eseguire una
850 scansione per risolvere anche tutti i puntatori contenuti in essa (e così
851 via se vi sono altre sotto-strutture con altri puntatori) e copiare anche i
852 dati da questi referenziati.}
854 Per ovviare a questi problemi nelle \acr{glibc} sono definite anche delle
855 versioni rientranti delle precedenti funzioni, al solito queste sono
856 caratterizzate dall'avere un suffisso \texttt{\_r}, pertanto avremo le due
857 funzioni \funcd{gethostbyname\_r} e \funcd{gethostbyname2\_r} i cui prototipi
861 \headdecl{sys/socket.h}
862 \funcdecl{int gethostbyname\_r(const char *name, struct hostent *ret,
863 char *buf, size\_t buflen, struct hostent **result, int *h\_errnop)}
864 \funcdecl{int gethostbyname2\_r(const char *name, int af,
865 struct hostent *ret, char *buf, size\_t buflen,
866 struct hostent **result, int *h\_errnop)}
868 Versioni rientranti delle funzioni \func{gethostbyname} e
869 \func{gethostbyname2}.
871 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo ed un valore
872 negativo in caso di errore.}
875 Gli argomenti \param{name} (e \param{af} per \func{gethostbyname2\_r}) hanno
876 lo stesso significato visto in precedenza. Tutti gli altri argomenti hanno lo
877 stesso significato per entrambe le funzioni. Per evitare l'uso di variabili
878 globali si dovrà allocare preventivamente una struttura \struct{hostent} in
879 cui ricevere il risultato, passandone l'indirizzo alla funzione nell'argomento
880 \param{ret}. Inoltre, dato che \struct{hostent} contiene dei puntatori, dovrà
881 essere allocato anche un buffer in cui le funzioni possano scrivere tutti i
882 dati del risultato dell'interrogazione da questi puntati; l'indirizzo e la
883 lunghezza di questo buffer devono essere indicati con gli argomenti
884 \param{buf} e \param{buflen}.
886 Gli ultimi due argomenti vengono utilizzati per avere indietro i risultati
887 come \textit{value result argument}, si deve specificare l'indirizzo della
888 variabile su cui la funzione dovrà salvare il codice di errore
889 con \param{h\_errnop} e quello su cui dovrà salvare il puntatore che si userà
890 per accedere i dati con \param{result}.
892 In caso di successo entrambe le funzioni restituiscono un valore nullo,
893 altrimenti restituiscono un codice di errore negativo e all'indirizzo puntato
894 da \param{result} sarà salvato un puntatore nullo, mentre a quello puntato da
895 \param{h\_errnop} sarà salvato il valore del codice di errore, dato che per
896 essere rientrante la funzione non può la variabile globale \var{h\_errno}. In
897 questo caso il codice di errore, oltre ai valori di
898 tab.~\ref{tab:h_errno_values}, può avere anche quello di \errcode{ERANGE}
899 qualora il buffer allocato su \param{buf} non sia sufficiente a contenere i
900 dati, in tal caso si dovrà semplicemente ripetere l'esecuzione della funzione
901 con un buffer di dimensione maggiore.
903 Una delle caratteristiche delle interrogazioni al servizio DNS è che queste
904 sono normalmente eseguite con il protocollo UDP, ci sono casi in cui si
905 preferisce che vengano usate connessioni permanenti con il protocollo TCP. Per
906 ottenere questo\footnote{si potrebbero impostare direttamente le opzioni di
907 \var{\_\_res.options}, ma queste funzioni permettono di semplificare la
908 procedura.} sono previste delle funzioni apposite; la prima è
909 \funcd{sethostent}, il cui prototipo è:
910 \begin{prototype}{netdb.h}
911 {void sethostent(int stayopen)}
913 Richiede l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
915 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
918 La funzione permette di richiedere l'uso di connessioni TCP per la richiesta
919 dei dati, e che queste restino aperte per successive richieste. Il valore
920 dell'argomento \param{stayopen} indica se attivare questa funzionalità, un
921 valore pari a 1 (o diverso da zero), che indica una condizione vera in C,
922 attiva la funzionalità. Come si attiva l'uso delle connessioni TCP lo si può
923 disattivare con la funzione \funcd{endhostent}; il suo prototipo è:
924 \begin{prototype}{netdb.h}
925 {void endhostent(void)}
927 Disattiva l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
929 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
931 \noindent e come si può vedere la funzione è estremamente semplice, non
932 richiedendo nessun argomento.
934 % TODO manca gethostent (e gethostent_r) e altro ? (vedi man page)
936 Infine si può richiedere la risoluzione inversa di un indirizzo IP od IPv6,
937 per ottenerne il nome a dominio ad esso associato, per fare questo si può
938 usare la funzione \funcd{gethostbyaddr}, il cui prototipo è:
941 \headdecl{sys/socket.h}
942 \funcdecl{struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, int len, int type)}
944 Richiede la risoluzione inversa di un indirizzo IP.
946 \bodydesc{La funzione restituisce l'indirizzo ad una struttura
947 \struct{hostent} in caso di successo ed \val{NULL} in caso di errore.}
950 In questo caso l'argomento \param{addr} dovrà essere il puntatore ad una
951 appropriata struttura contenente il valore dell'indirizzo IP (o IPv6) che si
952 vuole risolvere. L'uso del tipo \texttt{char *} per questo argomento è
953 storico, il dato dovrà essere fornito in una struttura
954 \struct{in\_addr}\footnote{si ricordi che, come illustrato in
955 fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv4_struct}, questo in realtà corrisponde ad un
956 numero intero, da esprimere comunque in \textit{network order}, non
957 altrettanto avviene però per \struct{in6\_addr}, pertanto è sempre opportuno
958 inizializzare questi indirizzi con \func{inet\_pton} (vedi
959 sez.~\ref{sec:sock_conv_func_gen}).} per un indirizzo IPv4 ed una struttura
960 \struct{in6\_addr} per un indirizzo IPv6, mentre in \param{len} se ne dovrà
961 specificare la dimensione (rispettivamente 4 o 16), infine l'argomento
962 \param{type} indica il tipo di indirizzo e dovrà essere o \const{AF\_INET} o
965 La funzione restituisce, in caso di successo, un puntatore ad una struttura
966 \struct{hostent}, solo che in questo caso la ricerca viene eseguita
967 richiedendo al DNS un record di tipo \texttt{PTR} corrispondente all'indirizzo
968 specificato. In caso di errore al solito viene usata la variabile
969 \var{h\_errno} per restituire un opportuno codice. In questo caso l'unico
970 campo del risultato che interessa è \var{h\_name} che conterrà il nome a
971 dominio, la funziona comunque inizializza anche il primo campo della lista
972 \var{h\_addr\_list} col valore dell'indirizzo passato come argomento.
974 Per risolvere il problema dell'uso da parte delle due funzioni
975 \func{gethostbyname} e \func{gethostbyaddr} di memoria statica che può essere
976 sovrascritta fra due chiamate successive, e per avere sempre la possibilità di
977 indicare esplicitamente il tipo di indirizzi voluto (cosa che non è possibile
978 con \func{gethostbyname}), vennero introdotte due nuove funzioni di
979 risoluzione,\footnote{le funzioni sono presenti nelle \acr{glibc} versione
980 2.1.96, ma essendo considerate deprecate (vedi
981 sez.~\ref{sec:sock_advanced_name_services}) sono state rimosse nelle
982 versioni successive.} \funcd{getipnodebyname} e \funcd{getipnodebyaddr}, i
986 \headdecl{sys/types.h}
987 \headdecl{sys/socket.h}
989 \funcdecl{struct hostent *getipnodebyname(const char *name, int af, int
990 flags, int *error\_num)}
992 \funcdecl{struct hostent *getipnodebyaddr(const void *addr, size\_t len,
993 int af, int *error\_num)}
995 Richiedono rispettivamente la risoluzione e la risoluzione inversa di un
998 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono l'indirizzo ad una struttura
999 \struct{hostent} in caso di successo ed \val{NULL} in caso di errore.}
1002 Entrambe le funzioni supportano esplicitamente la scelta di una famiglia di
1003 indirizzi con l'argomento \param{af} (che può assumere i valori
1004 \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}), e restituiscono un codice di errore
1005 (con valori identici a quelli precedentemente illustrati in
1006 tab.~\ref{tab:h_errno_values}) nella variabile puntata da \param{error\_num}.
1007 La funzione \func{getipnodebyaddr} richiede poi che si specifichi l'indirizzo
1008 come per \func{gethostbyaddr} passando anche la lunghezza dello stesso
1009 nell'argomento \param{len}.
1011 La funzione \func{getipnodebyname} prende come primo argomento il nome da
1012 risolvere, inoltre prevede un apposito argomento \param{flags}, da usare come
1013 maschera binaria, che permette di specificarne il comportamento nella
1014 risoluzione dei diversi tipi di indirizzi (IPv4 e IPv6); ciascun bit
1015 dell'argomento esprime una diversa opzione, e queste possono essere specificate
1016 con un OR aritmetico delle costanti riportate in
1017 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.
1022 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1024 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1027 \constd{AI\_V4MAPPED} & Usato con \const{AF\_INET6} per richiedere una
1028 ricerca su un indirizzo IPv4 invece che IPv6; gli
1029 eventuali risultati saranno rimappati su indirizzi
1031 \constd{AI\_ALL} & Usato con \const{AI\_V4MAPPED}; richiede sia
1032 indirizzi IPv4 che IPv6, e gli indirizzi IPv4
1033 saranno rimappati in IPv6.\\
1034 \constd{AI\_ADDRCONFIG}& Richiede che una richiesta IPv4 o IPv6 venga
1035 eseguita solo se almeno una interfaccia del
1036 sistema è associata ad un indirizzo di tale tipo.\\
1037 \constd{AI\_DEFAULT} & Il valore di default, è equivalente alla
1038 combinazione di \const{AI\_ADDRCONFIG} e di
1039 \const{AI\_V4MAPPED}.\\
1042 \caption{Valori possibili per i bit dell'argomento \param{flags} della
1043 funzione \func{getipnodebyname}.}
1044 \label{tab:sock_getipnodebyname_flags}
1047 Entrambe le funzioni restituiscono un puntatore ad una struttura \var{hostent}
1048 che contiene i risultati della ricerca, che viene allocata dinamicamente
1049 insieme a tutto lo spazio necessario a contenere i dati in essa referenziati;
1050 per questo motivo queste funzioni non soffrono dei problemi dovuti all'uso di
1051 una sezione statica di memoria presenti con le precedenti \func{gethostbyname}
1052 e \func{gethostbyaddr}. L'uso di una allocazione dinamica però comporta anche
1053 la necessità di disallocare esplicitamente la memoria occupata dai risultati
1054 una volta che questi non siano più necessari; a tale scopo viene fornita la
1055 funzione \funcd{freehostent}, il cui prototipo è:
1058 \headdecl{sys/types.h}
1059 \headdecl{sys/socket.h}
1061 \funcdecl{void freehostent(struct hostent *ip)}
1063 Disalloca una struttura \var{hostent}.
1065 \bodydesc{La funzione non ritorna nulla.}
1068 La funzione permette di disallocare una struttura \var{hostent}
1069 precedentemente allocata in una chiamata di \func{getipnodebyname} o
1070 \func{getipnodebyaddr}, e prende come argomento l'indirizzo restituito da una
1073 Infine per concludere la nostra panoramica sulle funzioni di risoluzione dei
1074 nomi dobbiamo citare le funzioni che permettono di interrogare gli altri
1075 servizi di risoluzione dei nomi illustrati in sez.~\ref{sec:sock_resolver}; in
1076 generale infatti ci sono una serie di funzioni nella forma
1077 \texttt{getXXXbyname} e \texttt{getXXXbyaddr} (dove \texttt{XXX} indica il
1078 servizio) per ciascuna delle informazioni di rete mantenute dal \textit{Name
1079 Service Switch} che permettono rispettivamente di trovare una corrispondenza
1080 cercando per nome o per numero.
1082 L'elenco di queste funzioni è riportato nelle colonne finali di
1083 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}, dove le si sono suddivise rispetto
1084 al tipo di informazione che forniscono (riportato in prima colonna). Nella
1085 tabella si è anche riportato il file su cui vengono ordinariamente mantenute
1086 queste informazioni, che però può essere sostituito da un qualunque supporto
1087 interno al \textit{Name Service Switch} (anche se usualmente questo avviene
1088 solo per la risoluzione degli indirizzi). Ciascuna funzione fa riferimento ad
1089 una sua apposita struttura che contiene i relativi dati, riportata in terza
1095 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|l|}
1097 \textbf{Informazione}&\textbf{File}&\textbf{Struttura}&
1098 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1101 indirizzo &\conffile{/etc/hosts}&\struct{hostent}&\func{gethostbyname}&
1102 \func{gethostbyaddr}\\
1103 servizio &\conffile{/etc/services}&\struct{servent}&\func{getservbyname}&
1104 \func{getservbyport}\\
1105 rete &\conffile{/etc/networks}&\struct{netent}&\funcm{getnetbyname}&
1106 \funcm{getnetbyaddr}\\
1107 protocollo&\conffile{/etc/protocols}&\struct{protoent}&
1108 \funcm{getprotobyname}&\funcm{getprotobyaddr}\\
1111 \caption{Funzioni di risoluzione dei nomi per i vari servizi del
1112 \textit{Name Service Switch} riguardanti la rete.}
1113 \label{tab:name_resolution_functions}
1116 Delle funzioni di tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} abbiamo trattato
1117 finora soltanto quelle relative alla risoluzione dei nomi, dato che sono le
1118 più usate, e prevedono praticamente da sempre la necessità di rivolgersi ad
1119 una entità esterna; per le altre invece, estensioni fornite dal \textit{Name
1120 Service Switch} a parte, si fa sempre riferimento ai dati mantenuti nei
1123 Dopo la risoluzione dei nomi a dominio una delle ricerche più comuni è quella
1124 sui nomi dei servizi di rete più comuni (cioè \texttt{http}, \texttt{smtp},
1125 ecc.) da associare alle rispettive porte. Le due funzioni da utilizzare per
1126 questo sono \funcd{getservbyname} e \funcd{getservbyport}, che permettono
1127 rispettivamente di ottenere il numero di porta associato ad un servizio dato
1128 il nome e viceversa; i loro prototipi sono:
1131 \funcdecl{struct servent *getservbyname(const char *name, const char *proto)}
1132 \funcdecl{struct servent *getservbyport(int port, const char *proto)}
1134 Risolvono il nome di un servizio nel rispettivo numero di porta e viceversa.
1136 \bodydesc{Ritornano il puntatore ad una struttura \struct{servent} con i
1137 risultati in caso di successo, o \val{NULL} in caso di errore.}
1140 Entrambe le funzioni prendono come ultimo argomento una stringa \param{proto}
1141 che indica il protocollo per il quale si intende effettuare la
1142 ricerca,\footnote{le informazioni mantenute in \conffile{/etc/services}
1143 infatti sono relative sia alle porte usate su UDP che su TCP, occorre quindi
1144 specificare a quale dei due protocolli si fa riferimento.} che nel caso si
1145 IP può avere come valori possibili solo \texttt{udp} o
1146 \texttt{tcp};\footnote{in teoria si potrebbe avere un qualunque protocollo fra
1147 quelli citati in \conffile{/etc/protocols}, posto che lo stesso supporti il
1148 concetto di \textsl{porta}, in pratica questi due sono gli unici presenti.}
1149 se si specifica un puntatore nullo la ricerca sarà eseguita su un protocollo
1152 Il primo argomento è il nome del servizio per \func{getservbyname},
1153 specificato tramite la stringa \param{name}, mentre \func{getservbyport}
1154 richiede il numero di porta in \param{port}. Entrambe le funzioni eseguono una
1155 ricerca sul file \conffile{/etc/services}\footnote{il \textit{Name Service
1156 Switch} astrae il concetto a qualunque supporto su cui si possano
1157 mantenere i suddetti dati.} ed estraggono i dati dalla prima riga che
1158 corrisponde agli argomenti specificati; se la risoluzione ha successo viene
1159 restituito un puntatore ad una apposita struttura \struct{servent} contenente
1160 tutti i risultati, altrimenti viene restituito un puntatore nullo. Si tenga
1161 presente che anche in questo caso i dati vengono mantenuti in una area di
1162 memoria statica e che quindi la funzione non è rientrante.
1164 \begin{figure}[!htb]
1165 \footnotesize \centering
1166 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
1167 \includestruct{listati/servent.h}
1169 \caption{La struttura \structd{servent} per la risoluzione dei nomi dei
1170 servizi e dei numeri di porta.}
1171 \label{fig:sock_servent_struct}
1174 La definizione della struttura \struct{servent} è riportata in
1175 fig.~\ref{fig:sock_servent_struct}, il primo campo, \var{s\_name} contiene
1176 sempre il nome canonico del servizio, mentre \var{s\_aliases} è un puntatore
1177 ad un vettore di stringhe contenenti gli eventuali nomi alternativi
1178 utilizzabili per identificare lo stesso servizio. Infine \var{s\_port}
1179 contiene il numero di porta e \var{s\_proto} il nome del protocollo.
1181 Come riportato in tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} ci sono analoghe
1182 funzioni per la risoluzione del nome dei protocolli e delle reti; non staremo
1183 a descriverle nei dettagli, in quanto il loro uso è molto limitato, esse
1184 comunque utilizzano una loro struttura dedicata del tutto analoga alle
1185 precedenti: tutti i dettagli relativi al loro funzionamento possono essere
1186 trovati nelle rispettive pagine di manuale.
1188 Oltre alle funzioni di ricerca esistono delle ulteriori funzioni che prevedono
1189 una lettura sequenziale delle informazioni mantenute nel \textit{Name Service
1190 Switch} (in sostanza permettono di leggere i file contenenti le informazioni
1191 riga per riga), che sono analoghe a quelle elencate in
1192 tab.~\ref{tab:sys_passwd_func} per le informazioni relative ai dati degli
1193 utenti e dei gruppi. Nel caso specifico dei servizi avremo allora le tre
1194 funzioni \funcd{setservent}, \funcd{getservent} e \funcd{endservent} i cui
1198 \funcdecl{void setservent(int stayopen)}
1199 Apre il file \conffile{/etc/services} e si posiziona al suo inizio.
1201 \funcdecl{struct servent *getservent(void)}
1202 Legge la voce successiva nel file \conffile{/etc/services}.
1204 \funcdecl{void endservent(void)}
1205 Chiude il file \conffile{/etc/services}.
1207 \bodydesc{Le due funzioni \func{setservent} e \func{endservent} non
1208 restituiscono nulla, \func{getservent} restituisce il puntatore ad una
1209 struttura \struct{servent} in caso di successo e \val{NULL} in caso di
1210 errore o fine del file.}
1213 La prima funzione, \func{getservent}, legge una singola voce a partire dalla
1214 posizione corrente in \conffile{/etc/services}, pertanto si può eseguire una
1215 lettura sequenziale dello stesso invocandola più volte. Se il file non è
1216 aperto provvede automaticamente ad aprirlo, nel qual caso leggerà la prima
1217 voce. La seconda funzione, \func{setservent}, permette di aprire il file
1218 \conffile{/etc/services} per una successiva lettura, ma se il file è già stato
1219 aperto riporta la posizione di lettura alla prima voce del file, in questo
1220 modo si può far ricominciare da capo una lettura sequenziale. L'argomento
1221 \param{stayopen}, se diverso da zero, fa sì che il file resti aperto anche fra
1222 diverse chiamate a \func{getservbyname} e \func{getservbyport}.\footnote{di
1223 default dopo una chiamata a queste funzioni il file viene chiuso, cosicché
1224 una successiva chiamata a \func{getservent} riparte dall'inizio.} La terza
1225 funzione, \func{endservent}, provvede semplicemente a chiudere il file.
1227 Queste tre funzioni per la lettura sequenziale di nuovo sono presenti per
1228 ciascuno dei vari tipi di informazione relative alle reti di
1229 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}; questo significa che esistono
1230 altrettante funzioni nella forma \texttt{setXXXent}, \texttt{getXXXent} e
1231 \texttt{endXXXent}, analoghe alle precedenti per la risoluzione dei servizi,
1232 che abbiamo riportato in tab.~\ref{tab:name_sequential_read}. Essendo, a
1233 parte il tipo di informazione che viene trattato, sostanzialmente identiche
1234 nel funzionamento e di scarso utilizzo, non staremo a trattarle una per una,
1235 rimandando alle rispettive pagine di manuale.
1240 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|}
1242 \textbf{Informazione}&\multicolumn{3}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1245 indirizzo &\func{sethostent} &\func{gethostent} &\func{endhostent} \\
1246 servizio &\func{setservent} &\func{getservent} &\func{endservent}\\
1247 rete &\funcm{setnetent} &\funcm{getnetent} &\funcm{endnetent}\\
1248 protocollo&\funcm{setprotoent}&\funcm{getprotoent}&\funcm{endprotoent}\\
1251 \caption{Funzioni lettura sequenziale dei dati del
1252 \textit{Name Service Switch}.}
1253 \label{tab:name_sequential_read}
1260 \subsection{Le funzioni avanzate per la risoluzione dei nomi}
1261 \label{sec:sock_advanced_name_services}
1263 Quelle illustrate nella sezione precedente sono le funzioni classiche per la
1264 risoluzione di nomi ed indirizzi IP, ma abbiamo già visto come esse soffrano
1265 di vari inconvenienti come il fatto che usano informazioni statiche, e non
1266 prevedono la possibilità di avere diverse classi di indirizzi. Anche se sono
1267 state create delle estensioni o metodi diversi che permettono di risolvere
1268 alcuni di questi inconvenienti,\footnote{rimane ad esempio il problema
1269 generico che si deve sapere in anticipo quale tipo di indirizzi IP (IPv4 o
1270 IPv6) corrispondono ad un certo nome a dominio.} comunque esse non
1271 forniscono una interfaccia sufficientemente generica.
1273 Inoltre in genere quando si ha a che fare con i socket non esiste soltanto il
1274 problema della risoluzione del nome che identifica la macchina, ma anche
1275 quello del servizio a cui ci si vuole rivolgere. Per questo motivo con lo
1276 standard POSIX 1003.1-2001 sono state indicate come deprecate le varie
1277 funzioni \func{gethostbyaddr}, \func{gethostbyname}, \var{getipnodebyname} e
1278 \var{getipnodebyaddr} ed è stata introdotta una interfaccia completamente
1281 La prima funzione di questa interfaccia è \funcd{getaddrinfo},\footnote{la
1282 funzione è definita, insieme a \func{getnameinfo} che vedremo più avanti,
1283 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2553.txt}{RFC~2553}.} che combina le
1284 funzionalità delle precedenti \func{getipnodebyname}, \func{getipnodebyaddr},
1285 \func{getservbyname} e \func{getservbyport}, consentendo di ottenere
1286 contemporaneamente sia la risoluzione di un indirizzo simbolico che del nome
1287 di un servizio; il suo prototipo è:
1290 \headdecl{sys/socket.h}
1293 \funcdecl{int getaddrinfo(const char *node, const char *service, const
1294 struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res)}
1296 Esegue una risoluzione di un nome a dominio e di un nome di servizio.
1298 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo o un codice di
1299 errore diverso da zero in caso di fallimento.}
1302 La funzione prende come primo argomento il nome della macchina che si vuole
1303 risolvere, specificato tramite la stringa \param{node}. Questo argomento,
1304 oltre ad un comune nome a dominio, può indicare anche un indirizzo numerico in
1305 forma \textit{dotted-decimal} per IPv4 o in formato esadecimale per IPv6. Si
1306 può anche specificare il nome di una rete invece che di una singola macchina.
1307 Il secondo argomento, \param{service}, specifica invece il nome del servizio
1308 che si intende risolvere. Per uno dei due argomenti si può anche usare il
1309 valore \val{NULL}, nel qual caso la risoluzione verrà effettuata soltanto
1310 sulla base del valore dell'altro.
1312 Il terzo argomento, \param{hints}, deve essere invece un puntatore ad una
1313 struttura \struct{addrinfo} usata per dare dei \textsl{suggerimenti} al
1314 procedimento di risoluzione riguardo al protocollo o del tipo di socket che si
1315 intenderà utilizzare; \func{getaddrinfo} infatti permette di effettuare
1316 ricerche generiche sugli indirizzi, usando sia IPv4 che IPv6, e richiedere
1317 risoluzioni sui nomi dei servizi indipendentemente dal protocollo (ad esempio
1318 TCP o UDP) che questi possono utilizzare.
1320 Come ultimo argomento in \param{res} deve essere passato un puntatore ad una
1321 variabile (di tipo puntatore ad una struttura \struct{addrinfo}) che verrà
1322 utilizzata dalla funzione per riportare (come \textit{value result argument})
1323 i propri risultati. La funzione infatti è rientrante, ed alloca autonomamente
1324 tutta la memoria necessaria in cui verranno riportati i risultati della
1325 risoluzione. La funzione scriverà all'indirizzo puntato da \param{res} il
1326 puntatore iniziale ad una \textit{linked list} di strutture di tipo
1327 \struct{addrinfo} contenenti tutte le informazioni ottenute.
1329 \begin{figure}[!htb]
1330 \footnotesize \centering
1331 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
1332 \includestruct{listati/addrinfo.h}
1334 \caption{La struttura \structd{addrinfo} usata nella nuova interfaccia POSIX
1335 per la risoluzione di nomi a dominio e servizi.}
1336 \label{fig:sock_addrinfo_struct}
1339 Come illustrato la struttura \struct{addrinfo}, la cui definizione è riportata
1340 in fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_struct}, viene usata sia in ingresso, per
1341 passare dei valori di controllo alla funzione, che in uscita, per ricevere i
1342 risultati. La definizione è ripresa direttamente dal file \headfiled{netdb.h}
1343 in questa struttura viene dichiarata, la pagina di manuale riporta
1344 \type{size\_t} come tipo di dato per il campo \var{ai\_addrlen}, qui viene
1345 usata quanto previsto dallo standard POSIX, in cui viene utilizzato
1346 \type{socklen\_t}; i due tipi di dati sono comunque equivalenti.
1348 Il primo campo, \var{ai\_flags}, è una maschera binaria di bit che
1349 permettono di controllare le varie modalità di risoluzione degli indirizzi,
1350 che viene usato soltanto in ingresso. I tre campi successivi \var{ai\_family},
1351 \var{ai\_socktype}, e \var{ai\_protocol} contengono rispettivamente la
1352 famiglia di indirizzi, il tipo di socket e il protocollo, in ingresso vengono
1353 usati per impostare una selezione (impostandone il valore nella struttura
1354 puntata da \param{hints}), mentre in uscita indicano il tipo di risultato
1355 contenuto nella struttura.
1357 Tutti i campi seguenti vengono usati soltanto in uscita; il campo
1358 \var{ai\_addrlen} indica la dimensione della struttura degli indirizzi
1359 ottenuta come risultato, il cui contenuto sarà memorizzato nella struttura
1360 \struct{sockaddr} posta all'indirizzo puntato dal campo \var{ai\_addr}. Il
1361 campo \var{ai\_canonname} è un puntatore alla stringa contenente il nome
1362 canonico della macchina, ed infine, quando la funzione restituisce più di un
1363 risultato, \var{ai\_next} è un puntatore alla successiva struttura
1364 \struct{addrinfo} della lista.
1366 Ovviamente non è necessario dare dei suggerimenti in ingresso, ed usando
1367 \val{NULL} come valore per l'argomento \param{hints} si possono compiere
1368 ricerche generiche. Se però si specifica un valore non nullo questo deve
1369 puntare ad una struttura \struct{addrinfo} precedentemente allocata nella
1370 quale siano stati opportunamente impostati i valori dei campi
1371 \var{ai\_family}, \var{ai\_socktype}, \var{ai\_protocol} ed \var{ai\_flags}.
1373 I due campi \var{ai\_family} e \var{ai\_socktype} prendono gli stessi valori
1374 degli analoghi argomenti della funzione \func{socket}; in particolare per
1375 \var{ai\_family} si possono usare i valori di tab.~\ref{tab:net_pf_names} ma
1376 sono presi in considerazione solo \const{PF\_INET} e \const{PF\_INET6}, mentre
1377 se non si vuole specificare nessuna famiglia di indirizzi si può usare il
1378 valore \const{PF\_UNSPEC}. Allo stesso modo per \var{ai\_socktype} si possono
1379 usare i valori illustrati in sez.~\ref{sec:sock_type} per indicare per quale
1380 tipo di socket si vuole risolvere il servizio indicato, anche se i soli
1381 significativi sono \const{SOCK\_STREAM} e \const{SOCK\_DGRAM}; in questo caso,
1382 se non si vuole effettuare nessuna risoluzione specifica, si potrà usare un
1385 Il campo \var{ai\_protocol} permette invece di effettuare la selezione dei
1386 risultati per il nome del servizio usando il numero identificativo del
1387 rispettivo protocollo di trasporto (i cui valori possibili sono riportati in
1388 \conffile{/etc/protocols}); di nuovo i due soli valori utilizzabili sono quelli
1389 relativi a UDP e TCP, o il valore nullo che indica di ignorare questo campo
1395 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1397 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1400 \constd{AI\_PASSIVE} & Viene utilizzato per ottenere un indirizzo in
1401 formato adatto per una successiva chiamata a
1402 \func{bind}. Se specificato quando si è usato
1403 \val{NULL} come valore per \param{node} gli
1404 indirizzi restituiti saranno inizializzati al
1405 valore generico (\const{INADDR\_ANY} per IPv4 e
1406 \const{IN6ADDR\_ANY\_INIT} per IPv6), altrimenti
1407 verrà usato l'indirizzo dell'interfaccia di
1408 \textit{loopback}. Se invece non è impostato gli
1409 indirizzi verranno restituiti in formato adatto ad
1410 una chiamata a \func{connect} o \func{sendto}.\\
1411 \constd{AI\_CANONNAME} & Richiede la restituzione del nome canonico della
1412 macchina, che verrà salvato in una stringa il cui
1413 indirizzo sarà restituito nel campo
1414 \var{ai\_canonname} della prima struttura
1415 \struct{addrinfo} dei risultati. Se il nome
1416 canonico non è disponibile al suo posto
1417 viene restituita una copia di \param{node}. \\
1418 \constd{AI\_NUMERICHOST}& Se impostato il nome della macchina specificato
1419 con \param{node} deve essere espresso in forma
1420 numerica, altrimenti sarà restituito un errore
1421 \const{EAI\_NONAME} (vedi
1422 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}), in questo
1423 modo si evita ogni chiamata alle funzioni di
1425 \const{AI\_V4MAPPED} & Stesso significato dell'analoga di
1426 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1427 \const{AI\_ALL} & Stesso significato dell'analoga di
1428 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1429 \const{AI\_ADDRCONFIG} & Stesso significato dell'analoga di
1430 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1433 \caption{Costanti associate ai bit del campo \var{ai\_flags} della struttura
1435 \label{tab:ai_flags_values}
1439 Infine l'ultimo campo è \var{ai\_flags}; che deve essere impostato come una
1440 maschera binaria; i bit di questa variabile infatti vengono usati per dare
1441 delle indicazioni sul tipo di risoluzione voluta, ed hanno valori analoghi a
1442 quelli visti in sez.~\ref{sec:sock_name_services} per \func{getipnodebyname};
1443 il valore di \var{ai\_flags} può essere impostata con un OR aritmetico delle
1444 costanti di tab.~\ref{tab:ai_flags_values}, ciascuna delle quali identifica un
1447 La funzione restituisce un valore nullo in caso di successo, o un codice in
1448 caso di errore. I valori usati come codice di errore sono riportati in
1449 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}; dato che la funzione utilizza altre
1450 funzioni e chiamate al sistema per ottenere il suo risultato in generale il
1451 valore di \var{errno} non è significativo, eccetto il caso in cui si sia
1452 ricevuto un errore di \const{EAI\_SYSTEM}, nel qual caso l'errore
1453 corrispondente è riportato tramite \var{errno}.
1458 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1460 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1463 \constd{EAI\_FAMILY} & La famiglia di indirizzi richiesta non è
1465 \constd{EAI\_SOCKTYPE}& Il tipo di socket richiesto non è supportato. \\
1466 \constd{EAI\_BADFLAGS}& Il campo \var{ai\_flags} contiene dei valori non
1468 \constd{EAI\_NONAME} & Il nome a dominio o il servizio non sono noti,
1469 viene usato questo errore anche quando si specifica
1470 il valore \val{NULL} per entrambi gli argomenti
1471 \param{node} e \param{service}. \\
1472 \constd{EAI\_SERVICE} & Il servizio richiesto non è disponibile per il tipo
1473 di socket richiesto, anche se può esistere per
1474 altri tipi di socket. \\
1475 \constd{EAI\_ADDRFAMILY}& La rete richiesta non ha nessun indirizzo di rete
1476 per la famiglia di indirizzi specificata. \\
1477 \constd{EAI\_NODATA} & La macchina specificata esiste, ma non ha nessun
1478 indirizzo di rete definito. \\
1479 \constd{EAI\_MEMORY} & È stato impossibile allocare la memoria necessaria
1481 \constd{EAI\_FAIL} & Il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1483 \constd{EAI\_AGAIN} & Il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1484 temporaneo, si può ritentare in seguito. \\
1485 \constd{EAI\_SYSTEM} & C'è stato un errore di sistema, si può controllare
1486 \var{errno} per i dettagli. \\
1488 % TODO estensioni GNU, trovarne la documentazione
1489 % \constd{EAI\_INPROGRESS}& Richiesta in corso. \\
1490 % \constd{EAI\_CANCELED}& La richiesta è stata cancellata.\\
1491 % \constd{EAI\_NOTCANCELED}& La richiesta non è stata cancellata. \\
1492 % \constd{EAI\_ALLDONE} & Tutte le richieste sono complete. \\
1493 % \constd{EAI\_INTR} & Richiesta interrotta. \\
1496 \caption{Costanti associate ai valori dei codici di errore della funzione
1497 \func{getaddrinfo}.}
1498 \label{tab:addrinfo_error_code}
1501 Come per i codici di errore di \func{gethostbyname} anche in questo caso è
1502 fornita una apposita funzione, analoga di \func{strerror}, che consente di
1503 utilizzarli direttamente per stampare a video un messaggio esplicativo; la
1504 funzione è \funcd{gai\_strerror} ed il suo prototipo è:
1508 \funcdecl{const char *gai\_strerror(int errcode)}
1510 Fornisce il messaggio corrispondente ad un errore di \func{getaddrinfo}.
1512 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1513 messaggio di errore.}
1516 La funzione restituisce un puntatore alla stringa contenente il messaggio
1517 corrispondente dal codice di errore \param{errcode} ottenuto come valore di
1518 ritorno di \func{getaddrinfo}. La stringa è allocata staticamente, ma essendo
1519 costante, ed accessibile in sola lettura, questo non comporta nessun problema
1520 di rientranza della funzione.
1522 Dato che ad un certo nome a dominio possono corrispondere più indirizzi IP
1523 (sia IPv4 che IPv6), e che un certo servizio può essere fornito su protocolli
1524 e tipi di socket diversi, in generale, a meno di non aver eseguito una
1525 selezione specifica attraverso l'uso di \param{hints}, si otterrà una diversa
1526 struttura \struct{addrinfo} per ciascuna possibilità. Ad esempio se si
1527 richiede la risoluzione del servizio \textit{echo} per l'indirizzo
1528 \texttt{www.truelite.it}, e si imposta \const{AI\_CANONNAME} per avere anche
1529 la risoluzione del nome canonico, si avrà come risposta della funzione la
1530 lista illustrata in fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_list}.
1532 \begin{figure}[!htb]
1534 \includegraphics[width=10cm]{img/addrinfo_list}
1535 \caption{La \textit{linked list} delle strutture \struct{addrinfo}
1536 restituite da \func{getaddrinfo}.}
1537 \label{fig:sock_addrinfo_list}
1540 Come primo esempio di uso di \func{getaddrinfo} vediamo un programma
1541 elementare di interrogazione del \textit{resolver} basato questa funzione, il
1542 cui corpo principale è riportato in fig.~\ref{fig:mygetaddr_example}. Il
1543 codice completo del programma, compresa la gestione delle opzioni in cui è
1544 gestita l'eventuale inizializzazione dell'argomento \var{hints} per
1545 restringere le ricerche su protocolli, tipi di socket o famiglie di indirizzi,
1546 è disponibile nel file \texttt{mygetaddr.c} dei sorgenti allegati alla guida.
1548 \begin{figure}[!htbp]
1549 \footnotesize \centering
1550 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1551 \includecodesample{listati/mygetaddr.c}
1554 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
1555 \label{fig:mygetaddr_example}
1558 Il corpo principale inizia controllando (\texttt{\small 1--5}) il numero di
1559 argomenti passati, che devono essere sempre due, e corrispondere
1560 rispettivamente all'indirizzo ed al nome del servizio da risolvere. A questo
1561 segue la chiamata (\texttt{\small 7}) alla funzione \func{getaddrinfo}, ed il
1562 successivo controllo (\texttt{\small 8--11}) del suo corretto funzionamento,
1563 senza il quale si esce immediatamente stampando il relativo codice di errore.
1565 Se la funzione ha restituito un valore nullo il programma prosegue
1566 inizializzando (\texttt{\small 12}) il puntatore \var{ptr} che sarà usato nel
1567 successivo ciclo (\texttt{\small 14--35}) di scansione della lista delle
1568 strutture \struct{addrinfo} restituite dalla funzione. Prima di eseguire
1569 questa scansione (\texttt{\small 12}) viene stampato il valore del nome
1570 canonico che è presente solo nella prima struttura.
1572 La scansione viene ripetuta (\texttt{\small 14}) fintanto che si ha un
1573 puntatore valido. La selezione principale è fatta sul campo \var{ai\_family},
1574 che stabilisce a quale famiglia di indirizzi fa riferimento la struttura in
1575 esame. Le possibilità sono due, un indirizzo IPv4 o IPv6, se nessuna delle due
1576 si verifica si provvede (\texttt{\small 27--30}) a stampare un messaggio di
1577 errore ed uscire.\footnote{questa eventualità non dovrebbe mai verificarsi,
1578 almeno fintanto che la funzione \func{getaddrinfo} lavora correttamente.}
1580 Per ciascuno delle due possibili famiglie di indirizzi si estraggono le
1581 informazioni che poi verranno stampate alla fine del ciclo (\texttt{\small
1582 31--34}). Il primo caso esaminato (\texttt{\small 15--21}) è quello degli
1583 indirizzi IPv4, nel qual caso prima se ne stampa l'identificazione
1584 (\texttt{\small 16}) poi si provvede a ricavare la struttura degli indirizzi
1585 (\texttt{\small 17}) indirizzata dal campo \var{ai\_addr}, eseguendo un
1586 opportuno casting del puntatore per poter estrarre da questa la porta
1587 (\texttt{\small 18}) e poi l'indirizzo (\texttt{\small 19}) che verrà
1588 convertito con una chiamata ad \func{inet\_ntop}.
1590 La stessa operazione (\texttt{\small 21--27}) viene ripetuta per gli indirizzi
1591 IPv6, usando la rispettiva struttura degli indirizzi. Si noti anche come in
1592 entrambi i casi per la chiamata a \func{inet\_ntop} si sia dovuto passare il
1593 puntatore al campo contenente l'indirizzo IP nella struttura puntata dal campo
1594 \var{ai\_addr}.\footnote{il meccanismo è complesso a causa del fatto che al
1595 contrario di IPv4, in cui l'indirizzo IP può essere espresso con un semplice
1596 numero intero, in IPv6 questo deve essere necessariamente fornito come
1597 struttura, e pertanto anche se nella struttura puntata da \var{ai\_addr}
1598 sono presenti direttamente i valori finali, per l'uso con \func{inet\_ntop}
1599 occorre comunque passare un puntatore agli stessi (ed il costrutto
1600 \code{\&addr6->sin6\_addr} è corretto in quanto l'operatore \texttt{->} ha
1601 on questo caso precedenza su \texttt{\&}).}
1603 Una volta estratte dalla struttura \struct{addrinfo} tutte le informazioni
1604 relative alla risoluzione richiesta e stampati i relativi valori, l'ultimo
1605 passo (\texttt{\small 34}) è di estrarre da \var{ai\_next} l'indirizzo della
1606 eventuale successiva struttura presente nella lista e ripetere il ciclo, fin
1607 tanto che, completata la scansione, questo avrà un valore nullo e si potrà
1608 terminare (\texttt{\small 36}) il programma.
1610 Si tenga presente che \func{getaddrinfo} non garantisce nessun particolare
1611 ordinamento della lista delle strutture \struct{addrinfo} restituite, anche se
1612 usualmente i vari indirizzi IP (se ne è presente più di uno) sono forniti
1613 nello stesso ordine in cui vengono inviati dal server DNS. In particolare
1614 nulla garantisce che vengano forniti prima i dati relativi ai servizi di un
1615 determinato protocollo o tipo di socket, se ne sono presenti di diversi. Se
1616 allora utilizziamo il nostro programma potremo verificare il risultato:
1618 [piccardi@gont sources]$ ./mygetaddr -c gapil.truelite.it echo
1619 Canonical name sources2.truelite.it
1621 Indirizzo 62.48.34.25
1625 Indirizzo 62.48.34.25
1631 Una volta estratti i risultati dalla \textit{linked list} puntata
1632 da \param{res} se questa non viene più utilizzata si dovrà avere cura di
1633 disallocare opportunamente tutta la memoria, per questo viene fornita
1634 l'apposita funzione \funcd{freeaddrinfo}, il cui prototipo è:
1638 \funcdecl{void freeaddrinfo(struct addrinfo *res)}
1640 Libera la memoria allocata da una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}.
1642 \bodydesc{La funzione non restituisce nessun codice di errore.}
1645 La funzione prende come unico argomento il puntatore \param{res}, ottenuto da
1646 una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}, e scandisce la lista delle
1647 strutture per liberare tutta la memoria allocata. Dato che la funzione non ha
1648 valori di ritorno deve essere posta molta cura nel passare un valore valido
1651 Si tenga presente infine che se si copiano i risultati da una delle strutture
1652 \struct{addrinfo} restituite nella lista indicizzata da \param{res}, occorre
1653 avere cura di eseguire una \textit{deep copy} in cui si copiano anche tutti i
1654 dati presenti agli indirizzi contenuti nella struttura \struct{addrinfo},
1655 perché una volta disallocati i dati con \func{freeaddrinfo} questi non
1656 sarebbero più disponibili.
1658 Anche la nuova interfaccia definita da POSIX prevede una nuova funzione per
1659 eseguire la risoluzione inversa e determinare nomi di servizi e di dominio
1660 dati i rispettivi valori numerici. La funzione che sostituisce le varie
1661 \func{gethostbyname}, \func{getipnodebyname} e \func{getservbyname} è
1662 \funcd{getnameinfo}, ed il suo prototipo è:
1664 \headdecl{sys/socket.h}
1667 \funcdecl{int getnameinfo(const struct sockaddr *sa, socklen\_t salen, char
1668 *host, size\_t hostlen, char *serv, size\_t servlen, int flags)}
1670 Risolve il contenuto di una struttura degli indirizzi in maniera
1671 indipendente dal protocollo.
1673 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e un codice di
1674 errore diverso da zero altrimenti.}
1677 La principale caratteristica di \func{getnameinfo} è che la funzione è in
1678 grado di eseguire una risoluzione inversa in maniera indipendente dal
1679 protocollo; il suo primo argomento \param{sa} infatti è il puntatore ad una
1680 struttura degli indirizzi generica, che può contenere sia indirizzi IPv4 che
1681 IPv6, la cui dimensione deve comunque essere specificata con l'argomento
1684 I risultati della funzione saranno restituiti nelle due stringhe puntate da
1685 \param{host} e \param{serv}, che dovranno essere state precedentemente
1686 allocate per una lunghezza massima che deve essere specificata con gli altri
1687 due argomenti \param{hostlen} e \param{servlen}. Si può, quando non si è
1688 interessati ad uno dei due, passare il valore \val{NULL} come argomento,
1689 così che la corrispondente informazione non verrà richiesta. Infine l'ultimo
1690 argomento \param{flags} è una maschera binaria i cui bit consentono di
1691 impostare le modalità con cui viene eseguita la ricerca, e deve essere
1692 specificato attraverso l'OR aritmetico dei valori illustrati in
1693 tab.~\ref{tab:getnameinfo_flags}.
1698 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1700 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1703 \constd{NI\_NOFQDN} & Richiede che venga restituita solo il nome della
1704 macchina all'interno del dominio al posto del
1705 nome completo (FQDN).\\
1706 \constd{NI\_NUMERICHOST}& Richiede che venga restituita la forma numerica
1707 dell'indirizzo (questo succede sempre se il nome
1708 non può essere ottenuto).\\
1709 \constd{NI\_NAMEREQD} & Richiede la restituzione di un errore se il nome
1710 non può essere risolto.\\
1711 \constd{NI\_NUMERICSERV}& Richiede che il servizio venga restituito in
1712 forma numerica (attraverso il numero di porta).\\
1713 \constd{NI\_DGRAM} & Richiede che venga restituito il nome del
1714 servizio su UDP invece che quello su TCP per quei
1715 pichi servizi (porte 512-214) che soni diversi
1716 nei due protocolli.\\
1719 \caption{Costanti associate ai bit dell'argomento \param{flags} della
1720 funzione \func{getnameinfo}.}
1721 \label{tab:getnameinfo_flags}
1724 La funzione ritorna zero in caso di successo, e scrive i propri risultati agli
1725 indirizzi indicati dagli argomenti \param{host} e \param{serv} come stringhe
1726 terminate dal carattere NUL, a meno che queste non debbano essere troncate
1727 qualora la loro dimensione ecceda quelle specificate dagli argomenti
1728 \param{hostlen} e \param{servlen}. Sono comunque definite le due costanti
1729 \constd{NI\_MAXHOST} e \constd{NI\_MAXSERV}\footnote{in Linux le due costanti
1730 sono definite in \headfile{netdb.h} ed hanno rispettivamente il valore 1024
1731 e 12.} che possono essere utilizzate come limiti massimi. In caso di
1732 errore viene restituito invece un codice che assume gli stessi valori
1733 illustrati in tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}.
1735 A questo punto possiamo fornire degli esempi di utilizzo della nuova
1736 interfaccia, adottandola per le precedenti implementazioni del client e del
1737 server per il servizio \textit{echo}; dato che l'uso delle funzioni appena
1738 illustrate (in particolare di \func{getaddrinfo}) è piuttosto complesso,
1739 essendo necessaria anche una impostazione diretta dei campi dell'argomento
1740 \param{hints}, provvederemo una interfaccia semplificata per i due casi visti
1741 finora, quello in cui si specifica nel client un indirizzo remoto per la
1742 connessione al server, e quello in cui si specifica nel server un indirizzo
1743 locale su cui porsi in ascolto.
1745 La prima funzione della nostra interfaccia semplificata è \texttt{sockconn}
1746 che permette di ottenere un socket, connesso all'indirizzo ed al servizio
1747 specificati. Il corpo della funzione è riportato in
1748 fig.~\ref{fig:sockconn_code}, il codice completo è nel file \file{SockUtil.c}
1749 dei sorgenti allegati alla guida, che contiene varie funzioni di utilità per
1752 \begin{figure}[!htbp]
1753 \footnotesize \centering
1754 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1755 \includecodesample{listati/sockconn.c}
1758 \caption{Il codice della funzione \texttt{sockconn}.}
1759 \label{fig:sockconn_code}
1762 La funzione prende quattro argomenti, i primi due sono le stringhe che
1763 indicano il nome della macchina a cui collegarsi ed il relativo servizio su
1764 cui sarà effettuata la risoluzione; seguono il protocollo da usare (da
1765 specificare con il valore numerico di \conffile{/etc/protocols}) ed il tipo di
1766 socket (al solito specificato con i valori illustrati in
1767 sez.~\ref{sec:sock_type}). La funzione ritorna il valore del file descriptor
1768 associato al socket (un numero positivo) in caso di successo, o -1 in caso di
1769 errore; per risolvere il problema di non poter passare indietro i valori di
1770 ritorno di \func{getaddrinfo} contenenti i relativi codici di
1771 errore\footnote{non si può avere nessuna certezza che detti valori siano
1772 negativi, è questo è invece necessario per evitare ogni possibile ambiguità
1773 nei confronti del valore di ritorno in caso di successo.} si sono stampati i
1774 messaggi d'errore direttamente nella funzione.
1776 Una volta definite le variabili necessarie (\texttt{\small 3--5}) la funzione
1777 prima (\texttt{\small 6}) azzera il contenuto della struttura \var{hint} e poi
1778 provvede (\texttt{\small 7--9}) ad inizializzarne i valori necessari per la
1779 chiamata (\texttt{\small 10}) a \func{getaddrinfo}. Di quest'ultima si
1780 controlla (\texttt{\small 12--16}) il codice di ritorno, in modo da stampare un
1781 avviso di errore, azzerare \var{errno} ed uscire in caso di errore. Dato che
1782 ad una macchina possono corrispondere più indirizzi IP, e di tipo diverso (sia
1783 IPv4 che IPv6), mentre il servizio può essere in ascolto soltanto su uno solo
1784 di questi, si provvede a tentare la connessione per ciascun indirizzo
1785 restituito all'interno di un ciclo (\texttt{\small 18--40}) di scansione della
1786 lista restituita da \func{getaddrinfo}, ma prima (\texttt{\small 17}) si salva
1787 il valore del puntatore per poterlo riutilizzare alla fine per disallocare la
1790 Il ciclo viene ripetuto (\texttt{\small 18}) fintanto che si hanno indirizzi
1791 validi, ed inizia (\texttt{\small 19}) con l'apertura del socket; se questa
1792 fallisce si controlla (\texttt{\small 20}) se sono disponibili altri
1793 indirizzi, nel qual caso si passa al successivo (\texttt{\small 21}) e si
1794 riprende (\texttt{\small 22}) il ciclo da capo; se non ve ne sono si stampa
1795 l'errore ritornando immediatamente (\texttt{\small 24--27}). Quando la
1796 creazione del socket ha avuto successo si procede (\texttt{\small 29})
1797 direttamente con la connessione, di nuovo in caso di fallimento viene ripetuto
1798 (\texttt{\small 30--38}) il controllo se vi sono o no altri indirizzi da
1799 provare nella stessa modalità fatta in precedenza, aggiungendovi però in
1800 entrambi i casi (\texttt{\small 32} e (\texttt{\small 36}) la chiusura del
1801 socket precedentemente aperto, che non è più utilizzabile.
1803 Se la connessione ha avuto successo invece si termina (\texttt{\small 39})
1804 direttamente il ciclo, e prima di ritornare (\texttt{\small 31}) il valore del
1805 file descriptor del socket si provvede (\texttt{\small 30}) a liberare le
1806 strutture \struct{addrinfo} allocate da \func{getaddrinfo} utilizzando il
1807 valore del relativo puntatore precedentemente (\texttt{\small 17}) salvato.
1808 Si noti come per la funzione sia del tutto irrilevante se la struttura
1809 ritornata contiene indirizzi IPv6 o IPv4, in quanto si fa uso direttamente dei
1810 dati relativi alle strutture degli indirizzi di \struct{addrinfo} che sono
1811 opachi rispetto all'uso della funzione \func{connect}.
1813 \begin{figure}[!htbp]
1814 \footnotesize \centering
1815 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1816 \includecodesample{listati/TCP_echo_fifth.c}
1819 \caption{Il nuovo codice per la connessione del client \textit{echo}.}
1820 \label{fig:TCP_echo_fifth}
1823 Per usare questa funzione possiamo allora modificare ulteriormente il nostro
1824 programma client per il servizio \textit{echo}; in questo caso rispetto al
1825 codice usato finora per collegarsi (vedi fig.~\ref{fig:TCP_echo_client_1})
1826 avremo una semplificazione per cui il corpo principale del nostro client
1827 diventerà quello illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}, in cui le
1828 chiamate a \func{socket}, \func{inet\_pton} e \func{connect} sono sostituite
1829 da una singola chiamata a \texttt{sockconn}. Inoltre il nuovo client (il cui
1830 codice completo è nel file \file{TCP\_echo\_fifth.c} dei sorgenti allegati)
1831 consente di utilizzare come argomento del programma un nome a dominio al posto
1832 dell'indirizzo numerico, e può utilizzare sia indirizzi IPv4 che IPv6.
1834 \begin{figure}[!htbp]
1835 \footnotesize \centering
1836 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1837 \includecodesample{listati/sockbind.c}
1840 \caption{Il codice della funzione \texttt{sockbind}.}
1841 \label{fig:sockbind_code}
1844 La seconda funzione di ausilio è \texttt{sockbind}, il cui corpo principale è
1845 riportato in fig.~\ref{fig:sockbind_code} (al solito il sorgente completo è
1846 nel file \file{sockbind.c} dei sorgenti allegati alla guida). Come si può
1847 notare la funzione è del tutto analoga alla precedente \texttt{sockconn}, e
1848 prende gli stessi argomenti, però invece di eseguire una connessione con
1849 \func{connect} si limita a chiamare \func{bind} per collegare il socket ad una
1852 Dato che la funzione è pensata per essere utilizzata da un server ci si può
1853 chiedere a quale scopo mantenere l'argomento \param{host} quando l'indirizzo
1854 di questo è usualmente noto. Si ricordi però quanto detto in
1855 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, relativamente al significato della scelta di un
1856 indirizzo specifico come argomento di \func{bind}, che consente di porre il
1857 server in ascolto su uno solo dei possibili diversi indirizzi presenti su di
1858 una macchina. Se non si vuole che la funzione esegua \func{bind} su un
1859 indirizzo specifico, ma utilizzi l'indirizzo generico, occorrerà avere cura di
1860 passare un valore \val{NULL} come valore per l'argomento \var{host}; l'uso
1861 del valore \const{AI\_PASSIVE} serve ad ottenere il valore generico nella
1862 rispettiva struttura degli indirizzi.
1864 Come già detto la funzione è analoga a \texttt{sockconn} ed inizia azzerando
1865 ed inizializzando (\texttt{\small 6--11}) opportunamente la struttura
1866 \var{hint} con i valori ricevuti come argomenti, soltanto che in questo caso
1867 si è usata (\texttt{\small 8}) una impostazione specifica dei flag di
1868 \var{hint} usando \const{AI\_PASSIVE} per indicare che il socket sarà usato
1869 per una apertura passiva. Per il resto la chiamata (\texttt{\small 12--18}) a
1870 \func{getaddrinfo} e ed il ciclo principale (\texttt{\small 20--42}) sono
1871 identici, solo che si è sostituita (\texttt{\small 31}) la chiamata a
1872 \func{connect} con una chiamata a \func{bind}. Anche la conclusione
1873 (\texttt{\small 43--44}) della funzione è identica.
1875 Si noti come anche in questo caso si siano inserite le stampe degli errori
1876 sullo standard error, nonostante la funzione possa essere invocata da un
1877 demone. Nel nostro caso questo non è un problema in quanto se la funzione non
1878 ha successo il programma deve uscire immediatamente prima di essere posto in
1879 background, e può quindi scrivere gli errori direttamente sullo standard
1882 \begin{figure}[!htbp]
1883 \footnotesize \centering
1884 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1885 \includecodesample{listati/TCP_echod_third.c}
1888 \caption{Nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo}.}
1889 \label{fig:TCP_echod_third}
1892 Con l'uso di questa funzione si può modificare anche il codice del nostro
1893 server \textit{echo}, che rispetto a quanto illustrato nella versione iniziale
1894 di fig.~\ref{fig:TCP_echo_server_first_code} viene modificato nella forma
1895 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. In questo caso il socket su cui
1896 porsi in ascolto viene ottenuto (\texttt{\small 15--18}) da \texttt{sockbind}
1897 che si cura anche della eventuale risoluzione di un indirizzo specifico sul
1898 quale si voglia far ascoltare il server.
1902 \section{Le opzioni dei socket}
1903 \label{sec:sock_options}
1905 Benché dal punto di vista del loro uso come canali di trasmissione di dati i
1906 socket siano trattati allo stesso modo dei file, ed acceduti tramite i file
1907 descriptor, la normale interfaccia usata per la gestione dei file non è
1908 sufficiente a poterne controllare tutte le caratteristiche, che variano tra
1909 l'altro a seconda del loro tipo (e della relativa forma di comunicazione
1910 sottostante). In questa sezione vedremo allora quali sono le funzioni dedicate
1911 alla gestione delle caratteristiche specifiche dei vari tipi di socket, le
1912 cosiddette \textit{socket options}.
1915 \subsection{Le funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}}
1916 \label{sec:sock_setsockopt}
1918 Le varie caratteristiche dei socket possono essere gestite attraverso l'uso di
1919 due funzioni generiche che permettono rispettivamente di impostarle e di
1920 recuperarne il valore corrente. La prima di queste due funzioni, quella usata
1921 per impostare le \textit{socket options}, è \funcd{setsockopt}, ed il suo
1924 \headdecl{sys/socket.h}
1925 \headdecl{sys/types.h}
1927 \funcdecl{int setsockopt(int sock, int level, int optname, const void
1928 *optval, socklen\_t optlen)}
1929 Imposta le opzioni di un socket.
1931 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1932 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1934 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
1935 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} non è valido.
1936 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{optlen} non è valido.
1937 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1939 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1946 Il primo argomento della funzione, \param{sock}, indica il socket su cui si
1947 intende operare; per indicare l'opzione da impostare si devono usare i due
1948 argomenti successivi, \param{level} e \param{optname}. Come abbiamo visto in
1949 sez.~\ref{sec:net_protocols} i protocolli di rete sono strutturati su vari
1950 livelli, ed l'interfaccia dei socket può usarne più di uno. Si avranno allora
1951 funzionalità e caratteristiche diverse per ciascun protocollo usato da un
1952 socket, e quindi saranno anche diverse le opzioni che si potranno impostare
1953 per ciascun socket, a seconda del \textsl{livello} (trasporto, rete, ecc.) su
1954 cui si vuole andare ad operare.
1956 Il valore di \param{level} seleziona allora il protocollo su cui vuole
1957 intervenire, mentre \param{optname} permette di scegliere su quale delle
1958 opzioni che sono definite per quel protocollo si vuole operare. In sostanza la
1959 selezione di una specifica opzione viene fatta attraverso una coppia di valori
1960 \param{level} e \param{optname} e chiaramente la funzione avrà successo
1961 soltanto se il protocollo in questione prevede quella opzione ed è utilizzato
1962 dal socket. Infine \param{level} prevede anche il valore speciale
1963 \const{SOL\_SOCKET} usato per le opzioni generiche che sono disponibili per
1964 qualunque tipo di socket.
1966 I valori usati per \param{level}, corrispondenti ad un dato protocollo usato
1967 da un socket, sono quelli corrispondenti al valore numerico che identifica il
1968 suddetto protocollo in \conffile{/etc/protocols}; dato che la leggibilità di un
1969 programma non trarrebbe certo beneficio dall'uso diretto dei valori numerici,
1970 più comunemente si indica il protocollo tramite le apposite costanti
1971 \texttt{SOL\_*} riportate in tab.~\ref{tab:sock_option_levels}, dove si sono
1972 riassunti i valori che possono essere usati per l'argomento
1973 \param{level}.\footnote{la notazione in questo caso è, purtroppo, abbastanza
1974 confusa: infatti in Linux il valore si può impostare sia usando le costanti
1975 \texttt{SOL\_*}, che le analoghe \texttt{IPPROTO\_*} (citate anche da
1976 Stevens in \cite{UNP1}); entrambe hanno gli stessi valori che sono
1977 equivalenti ai numeri di protocollo di \conffile{/etc/protocols}, con una
1978 eccezione specifica, che è quella del protocollo ICMP, per la quale non
1979 esista una costante, il che è comprensibile dato che il suo valore, 1, è
1980 quello che viene assegnato a \const{SOL\_SOCKET}.}
1985 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
1987 \textbf{Livello} & \textbf{Significato} \\
1990 \constd{SOL\_SOCKET}& Opzioni generiche dei socket.\\
1991 \constd{SOL\_IP} & Opzioni specifiche per i socket che usano IPv4.\\
1992 \constd{SOL\_TCP} & Opzioni per i socket che usano TCP.\\
1993 \constd{SOL\_IPV6} & Opzioni specifiche per i socket che usano IPv6.\\
1994 \constd{SOL\_ICMPV6}& Opzioni specifiche per i socket che usano ICMPv6.\\
1997 \caption{Possibili valori dell'argomento \param{level} delle
1998 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}.}
1999 \label{tab:sock_option_levels}
2002 Il quarto argomento, \param{optval} è un puntatore ad una zona di memoria che
2003 contiene i dati che specificano il valore dell'opzione che si vuole passare al
2004 socket, mentre l'ultimo argomento \param{optlen},\footnote{questo argomento è
2005 in realtà sempre di tipo \ctyp{int}, come era nelle \acr{libc4} e
2006 \acr{libc5}; l'uso di \type{socklen\_t} è stato introdotto da POSIX (valgono
2007 le stesse considerazioni per l'uso di questo tipo di dato fatte in
2008 sez.~\ref{sec:TCP_func_accept}) ed adottato dalle \acr{glibc}.} è la
2009 dimensione in byte dei dati presenti all'indirizzo indicato da \param{optval}.
2010 Dato che il tipo di dati varia a seconda dell'opzione scelta, occorrerà
2011 individuare qual è quello che deve essere usato, ed utilizzare le opportune
2014 La gran parte delle opzioni utilizzano per \param{optval} un valore intero, se
2015 poi l'opzione esprime una condizione logica, il valore è sempre un intero, ma
2016 si dovrà usare un valore non nullo per abilitarla ed un valore nullo per
2017 disabilitarla. Se invece l'opzione non prevede di dover ricevere nessun tipo
2018 di valore si deve impostare \param{optval} a \val{NULL}. Un piccolo numero
2019 di opzioni però usano dei tipi di dati peculiari, è questo il motivo per cui
2020 \param{optval} è stato definito come puntatore generico.
2022 La seconda funzione usata per controllare le proprietà dei socket è
2023 \funcd{getsockopt}, che serve a leggere i valori delle opzioni dei socket ed a
2024 farsi restituire i dati relativi al loro funzionamento; il suo prototipo è:
2026 \headdecl{sys/socket.h}
2027 \headdecl{sys/types.h}
2029 \funcdecl{int getsockopt(int s, int level, int optname, void *optval,
2030 socklen\_t *optlen)} Legge le opzioni di un socket.
2032 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2033 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
2035 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
2036 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} o quello di
2037 \param{optlen} non è valido.
2038 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
2040 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
2046 I primi tre argomenti sono identici ed hanno lo stesso significato di quelli
2047 di \func{setsockopt}, anche se non è detto che tutte le opzioni siano definite
2048 per entrambe le funzioni. In questo caso \param{optval} viene usato per
2049 ricevere le informazioni ed indica l'indirizzo a cui andranno scritti i dati
2050 letti dal socket, infine \param{optlen} diventa un puntatore ad una variabile
2051 che viene usata come \textit{value result argument} per indicare, prima della
2052 chiamata della funzione, la lunghezza del buffer allocato per \param{optval} e
2053 per ricevere indietro, dopo la chiamata della funzione, la dimensione
2054 effettiva dei dati scritti su di esso. Se la dimensione del buffer allocato
2055 per \param{optval} non è sufficiente si avrà un errore.
2059 \subsection{Le opzioni generiche}
2060 \label{sec:sock_generic_options}
2062 Come accennato esiste un insieme generico di opzioni dei socket che possono
2063 applicarsi a qualunque tipo di socket,\footnote{una descrizione di queste
2064 opzioni è generalmente disponibile nella settima sezione delle pagine di
2065 manuale, nel caso specifico la si può consultare con \texttt{man 7 socket}.}
2066 indipendentemente da quale protocollo venga poi utilizzato. Se si vuole
2067 operare su queste opzioni generiche il livello da utilizzare è
2068 \const{SOL\_SOCKET}; si è riportato un elenco di queste opzioni in
2069 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}.
2075 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2077 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2078 \textbf{Descrizione}\\
2081 \const{SO\_KEEPALIVE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2082 Controlla l'attività della connessione.\\
2083 \const{SO\_OOBINLINE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2084 Lascia in linea i dati \textit{out-of-band}.\\
2085 \const{SO\_RCVLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2086 Basso livello sul buffer di ricezione.\\
2087 \const{SO\_SNDLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2088 Basso livello sul buffer di trasmissione.\\
2089 \const{SO\_RCVTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2090 Timeout in ricezione.\\
2091 \const{SO\_SNDTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2092 Timeout in trasmissione.\\
2093 \const{SO\_BSDCOMPAT}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2094 Abilita la compatibilità con BSD.\\
2095 \const{SO\_PASSCRED} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2096 Abilita la ricezione di credenziali.\\
2097 \const{SO\_PEERCRED} &$\bullet$& & &\texttt{ucred}&
2098 Restituisce le credenziali del processo remoto.\\
2099 \const{SO\_BINDTODEVICE}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
2100 Lega il socket ad un dispositivo.\\
2101 \const{SO\_DEBUG} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2102 Abilita il debugging sul socket.\\
2103 \const{SO\_REUSEADDR}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2104 Consente il riutilizzo di un indirizzo locale.\\
2105 \const{SO\_TYPE} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2106 Restituisce il tipo di socket.\\
2107 \const{SO\_ACCEPTCONN}&$\bullet$& & &\texttt{int}&
2108 Indica se il socket è in ascolto.\\
2109 \const{SO\_DONTROUTE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2110 Non invia attraverso un gateway.\\
2111 \const{SO\_BROADCAST}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2112 Attiva o disattiva il \textit{broadcast}.\\
2113 \const{SO\_SNDBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2114 Imposta dimensione del buffer di trasmissione.\\
2115 \const{SO\_RCVBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2116 Imposta dimensione del buffer di ricezione.\\
2117 \const{SO\_LINGER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{linger}&
2118 Indugia nella chiusura con dati da spedire.\\
2119 \const{SO\_PRIORITY} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2120 Imposta la priorità del socket.\\
2121 \const{SO\_ERROR} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2122 Riceve e cancella gli errori pendenti.\\
2125 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_SOCKET}.}
2126 \label{tab:sock_opt_socklevel}
2129 % TODO aggiungere e documentare SO_ATTACH_BPF, introdotta con il kernel 3.19,
2130 % vedi http://lwn.net/Articles/625224/
2131 % TODO aggiungere e documentare SO_INCOMING_CPU, introdotta con il kernel 3.19,
2132 % vedi https://lwn.net/Articles/626150/
2134 La tabella elenca le costanti che identificano le singole opzioni da usare
2135 come valore per \param{optname}; le due colonne seguenti indicano per quali
2136 delle due funzioni (\func{getsockopt} o \func{setsockopt}) l'opzione è
2137 disponibile, mentre la colonna successiva indica, quando di ha a che fare con
2138 un valore di \param{optval} intero, se l'opzione è da considerare un numero o
2139 un valore logico. Si è inoltre riportato sulla quinta colonna il tipo di dato
2140 usato per \param{optval} ed una breve descrizione del significato delle
2141 singole opzioni sulla sesta.
2143 Le descrizioni delle opzioni presenti in tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}
2144 sono estremamente sommarie, è perciò necessario fornire un po' più di
2145 informazioni. Alcune opzioni inoltre hanno una notevole rilevanza nella
2146 gestione dei socket, e pertanto il loro utilizzo sarà approfondito
2147 separatamente in sez.~\ref{sec:sock_options_main}. Quello che segue è quindi
2148 soltanto un elenco più dettagliato della breve descrizione di
2149 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel} sul significato delle varie opzioni:
2150 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2152 \item[\const{SO\_KEEPALIVE}] questa opzione abilita un meccanismo di verifica
2153 della persistenza di una connessione associata al socket (ed è pertanto
2154 effettiva solo sui socket che supportano le connessioni, ed è usata
2155 principalmente con il TCP). L'opzione utilizza per \param{optval} un intero
2156 usato come valore logico. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono
2157 forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2159 \item[\constd{SO\_OOBINLINE}] se questa opzione viene abilitata i dati
2160 \textit{out-of-band} vengono inviati direttamente nel flusso di dati del
2161 socket (e sono quindi letti con una normale \func{read}) invece che restare
2162 disponibili solo per l'accesso con l'uso del flag \const{MSG\_OOB} di
2163 \func{recvmsg}. L'argomento è trattato in dettaglio in
2164 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}. L'opzione funziona soltanto con socket che
2165 supportino i dati \textit{out-of-band} (non ha senso per socket UDP ad
2166 esempio), ed utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2168 \item[\constd{SO\_RCVLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2169 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di ricezione
2170 perché il kernel passi i dati all'utente, restituendoli ad una \func{read} o
2171 segnalando ad una \func{select} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che ci
2172 sono dati in ingresso. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che
2173 specifica il numero di byte, ma con Linux questo valore è sempre 1 e non può
2174 essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore mentre
2175 \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2177 \item[\constd{SO\_SNDLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2178 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di trasmissione
2179 perché il kernel li invii al protocollo successivo, consentendo ad una
2180 \func{write} di ritornare o segnalando ad una \func{select} (vedi
2181 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che è possibile eseguire una scrittura.
2182 L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che specifica il numero di
2183 byte, come per la precedente \const{SO\_RCVLOWAT} con Linux questo valore è
2184 sempre 1 e non può essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore
2185 mentre \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2187 \item[\constd{SO\_RCVTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2188 sulle operazioni di lettura da un socket, e prende per \param{optval} una
2189 struttura di tipo \struct{timeval} (vedi fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct})
2190 identica a quella usata con \func{select}. Con \func{getsockopt} si può
2191 leggere il valore attuale, mentre con \func{setsockopt} si imposta il tempo
2192 voluto, usando un valore nullo per \struct{timeval} il timeout viene
2195 Se l'opzione viene attivata tutte le volte che una delle funzioni di lettura
2196 (\func{read}, \func{readv}, \func{recv}, \func{recvfrom} e \func{recvmsg})
2197 si blocca in attesa di dati per un tempo maggiore di quello impostato, essa
2198 ritornerà un valore -1 e la variabile \var{errno} sarà impostata con un
2199 errore di \errcode{EAGAIN} e \errcode{EWOULDBLOCK}, così come sarebbe
2200 avvenuto se si fosse aperto il socket in modalità non bloccante.\footnote{in
2201 teoria, se il numero di byte presenti nel buffer di ricezione fosse
2202 inferiore a quello specificato da \const{SO\_RCVLOWAT}, l'effetto potrebbe
2203 essere semplicemente quello di provocare l'uscita delle funzioni di
2204 lettura restituendo il numero di byte fino ad allora ricevuti; dato che
2205 con Linux questo valore è sempre 1 questo caso non esiste.}
2207 In genere questa opzione non è molto utilizzata se si ha a che fare con la
2208 lettura dei dati, in quanto è sempre possibile usare una \func{select} che
2209 consente di specificare un \textit{timeout}; l'uso di \func{select} non
2210 consente però di impostare il timeout per l'uso di \func{connect}, per avere
2211 il quale si può ricorrere a questa opzione.
2213 % TODO verificare il timeout con un programma di test
2215 \item[\constd{SO\_SNDTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2216 sulle operazioni di scrittura su un socket, ed usa gli stessi valori di
2217 \const{SO\_RCVTIMEO}. In questo caso però si avrà un errore di
2218 \errcode{EAGAIN} o \errcode{EWOULDBLOCK} per le funzioni di scrittura
2219 \func{write}, \func{writev}, \func{send}, \func{sendto} e \func{sendmsg}
2220 qualora queste restino bloccate per un tempo maggiore di quello specificato.
2222 \item[\constd{SO\_BSDCOMPAT}] questa opzione abilita la compatibilità con il
2223 comportamento di BSD (in particolare ne riproduce i bug). Attualmente è una
2224 opzione usata solo per il protocollo UDP e ne è prevista la rimozione in
2225 futuro. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore
2228 Quando viene abilitata gli errori riportati da messaggi ICMP per un socket
2229 UDP non vengono passati al programma in user space. Con le versioni 2.0.x
2230 del kernel erano anche abilitate altre opzioni per i socket raw, che sono
2231 state rimosse con il passaggio al 2.2; è consigliato correggere i programmi
2232 piuttosto che usare questa funzione.
2234 \item[\constd{SO\_PASSCRED}] questa opzione abilita sui socket unix-domain
2235 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}) la ricezione dei messaggi di controllo di
2236 tipo \const{SCM\_CREDENTIALS}. Prende come \param{optval} un intero usato
2239 \item[\constd{SO\_PEERCRED}] questa opzione restituisce le credenziali del
2240 processo remoto connesso al socket; l'opzione è disponibile solo per socket
2241 unix-domain e può essere usata solo con \func{getsockopt}. Utilizza per
2242 \param{optval} una apposita struttura \struct{ucred} (vedi
2243 sez.~\ref{sec:unix_socket}).
2245 \item[\constd{SO\_BINDTODEVICE}] questa opzione permette di \textsl{legare} il
2246 socket ad una particolare interfaccia, in modo che esso possa ricevere ed
2247 inviare pacchetti solo su quella. L'opzione richiede per \param{optval} il
2248 puntatore ad una stringa contenente il nome dell'interfaccia (ad esempio
2249 \texttt{eth0}); utilizzando una stringa nulla o un valore nullo per
2250 \param{optlen} si può rimuovere un precedente collegamento.
2252 Il nome della interfaccia deve essere specificato con una stringa terminata
2253 da uno zero e di lunghezza massima pari a \constd{IFNAMSIZ}; l'opzione è
2254 effettiva solo per alcuni tipi di socket, ed in particolare per quelli della
2255 famiglia \const{AF\_INET}; non è invece supportata per i \textit{packet
2256 socket} (vedi sez.~\ref{sec:socket_raw}).
2258 \item[\constd{SO\_DEBUG}] questa opzione abilita il debugging delle operazioni
2259 dei socket; l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come
2260 valore logico, e può essere utilizzata solo da un processo con i privilegi
2261 di amministratore (in particolare con la \textit{capability}
2262 \const{CAP\_NET\_ADMIN}). L'opzione necessita inoltre dell'opportuno
2263 supporto nel kernel;\footnote{deve cioè essere definita la macro di
2264 preprocessore \macrod{SOCK\_DEBUGGING} nel file \file{include/net/sock.h}
2265 dei sorgenti del kernel, questo è sempre vero nei kernel delle serie
2266 superiori alla 2.3, per i kernel delle serie precedenti invece è
2267 necessario aggiungere a mano detta definizione; è inoltre possibile
2268 abilitare anche il tracciamento degli stati del TCP definendo la macro
2269 \macrod{STATE\_TRACE} in \file{include/net/tcp.h}.} quando viene
2270 abilitata una serie di messaggi con le informazioni di debug vengono inviati
2271 direttamente al sistema del kernel log.\footnote{si tenga presente che il
2272 comportamento è diverso da quanto avviene con BSD, dove l'opzione opera
2273 solo sui socket TCP, causando la scrittura di tutti i pacchetti inviati
2274 sulla rete su un buffer circolare che viene letto da un apposito
2275 programma, \cmd{trpt}.}
2277 \item[\const{SO\_REUSEADDR}] questa opzione permette di eseguire la funzione
2278 \func{bind} su indirizzi locali che siano già in uso da altri socket;
2279 l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2280 Questa opzione modifica il comportamento normale dell'interfaccia dei socket
2281 che fa fallire l'esecuzione della funzione \func{bind} con un errore di
2282 \errcode{EADDRINUSE} quando l'indirizzo locale\footnote{più propriamente il
2283 controllo viene eseguito sulla porta.} è già in uso da parte di un altro
2284 socket. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono forniti in
2285 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2287 \item[\constd{SO\_TYPE}] questa opzione permette di leggere il tipo di socket
2288 su cui si opera; funziona solo con \func{getsockopt}, ed utilizza per
2289 \param{optval} un intero in cui verrà restituito il valore numerico che lo
2290 identifica (ad esempio \const{SOCK\_STREAM}).
2292 \item[\constd{SO\_ACCEPTCONN}] questa opzione permette di rilevare se il socket
2293 su cui opera è stato posto in modalità di ricezione di eventuali connessioni
2294 con una chiamata a \func{listen}. L'opzione può essere usata soltanto con
2295 \func{getsockopt} e utilizza per \param{optval} un intero in cui viene
2296 restituito 1 se il socket è in ascolto e 0 altrimenti.
2298 \item[\constd{SO\_DONTROUTE}] questa opzione forza l'invio diretto dei
2299 pacchetti del socket, saltando ogni processo relativo all'uso della tabella
2300 di routing del kernel. Prende per \param{optval} un intero usato come valore
2303 \item[\constd{SO\_BROADCAST}] questa opzione abilita il \textit{broadcast};
2304 quanto abilitata i socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM} riceveranno i
2305 pacchetti inviati all'indirizzo di \textit{broadcast}, e potranno scrivere
2306 pacchetti su tale indirizzo. Prende per \param{optval} un intero usato come
2307 valore logico. L'opzione non ha effetti su un socket di tipo
2308 \const{SOCK\_STREAM}.
2310 \item[\constd{SO\_SNDBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2311 trasmissione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2312 numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si possono
2313 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili
2314 rispettivamente tramite gli opportuni valori di \func{sysctl} (vedi
2315 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2317 \item[\constd{SO\_RCVBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2318 ricezione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2319 numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si può
2320 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili tramiti gli
2321 opportuni valori di \func{sysctl} (vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2323 Si tenga presente che nel caso di socket TCP, per entrambe le opzioni
2324 \const{SO\_RCVBUF} e \const{SO\_SNDBUF}, il kernel alloca effettivamente una
2325 quantità di memoria doppia rispetto a quanto richiesto con
2326 \func{setsockopt}. Questo comporta che una successiva lettura con
2327 \func{getsockopt} riporterà un valore diverso da quello impostato con
2328 \func{setsockopt}. Questo avviene perché TCP necessita dello spazio in più
2329 per mantenere dati amministrativi e strutture interne, e solo una parte
2330 viene usata come buffer per i dati, mentre il valore letto da
2331 \func{getsockopt} e quello riportato nei vari parametri di
2332 \textit{sysctl}\footnote{cioè \sysctlrelfile{net/core}{wmem\_max} e
2333 \sysctlrelfile{net/core}{rmem\_max} in \texttt{/proc/sys/net/core} e
2334 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_wmem} e \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}
2335 in \texttt{/proc/sys/net/ipv4}, vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}.} indica
2336 la memoria effettivamente impiegata. Si tenga presente inoltre che le
2337 modifiche alle dimensioni dei buffer di ricezione e trasmissione, per poter
2338 essere effettive, devono essere impostate prima della chiamata alle funzioni
2339 \func{listen} o \func{connect}.
2341 \item[\const{SO\_LINGER}] questa opzione controlla le modalità con cui viene
2342 chiuso un socket quando si utilizza un protocollo che supporta le
2343 connessioni (è pertanto usata con i socket TCP ed ignorata per UDP) e
2344 modifica il comportamento delle funzioni \func{close} e \func{shutdown}.
2345 L'opzione richiede che l'argomento \param{optval} sia una struttura di tipo
2346 \struct{linger}, definita in \headfile{sys/socket.h} ed illustrata in
2347 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Maggiori dettagli sul suo funzionamento
2348 sono forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2350 \item[\constd{SO\_PRIORITY}] questa opzione permette di impostare le priorità
2351 per tutti i pacchetti che sono inviati sul socket, prende per \param{optval}
2352 un valore intero. Con questa opzione il kernel usa il valore per ordinare le
2353 priorità sulle code di rete,\footnote{questo richiede che sia abilitato il
2354 sistema di \textit{Quality of Service} disponibile con le opzioni di
2355 routing avanzato.} i pacchetti con priorità più alta vengono processati
2356 per primi, in modalità che dipendono dalla disciplina di gestione della
2357 coda. Nel caso di protocollo IP questa opzione permette anche di impostare i
2358 valori del campo \textit{type of service} (noto come TOS, vedi
2359 sez.~\ref{sec:IP_header}) per i pacchetti uscenti. Per impostare una
2360 priorità al di fuori dell'intervallo di valori fra 0 e 6 sono richiesti i
2361 privilegi di amministratore con la capability \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2363 \item[\constd{SO\_ERROR}] questa opzione riceve un errore presente sul socket;
2364 può essere utilizzata soltanto con \func{getsockopt} e prende per
2365 \param{optval} un valore intero, nel quale viene restituito il codice di
2366 errore, e la condizione di errore sul socket viene cancellata. Viene
2367 usualmente utilizzata per ricevere il codice di errore, come accennato in
2368 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}, quando si sta osservando il socket con una
2369 \func{select} che ritorna a causa dello stesso.
2371 \item[\constd{SO\_ATTACH\_FILTER}] questa opzione permette di agganciare ad un
2372 socket un filtro di pacchetti che consente di selezionare quali pacchetti,
2373 fra tutti quelli ricevuti, verranno letti. Viene usato principalmente con i
2374 socket di tipo \const{PF\_PACKET} con la libreria \texttt{libpcap} per
2375 implementare programmi di cattura dei pacchetti, torneremo su questo in
2376 sez.~\ref{sec:packet_socket}.
2378 \item[\constd{SO\_DETACH\_FILTER}] consente di distaccare un filtro
2379 precedentemente aggiunto ad un socket.
2381 % TODO documentare SO_ATTACH_FILTER e SO_DETACH_FILTER
2382 % riferimenti http://www.rcpt.to/lsfcc/lsf.html
2383 % Documentation/networking/filter.txt
2385 % TODO documentare SO_MARK, introdotta nel 2.6.25, richiede CAP_NET_ADMIN
2386 %A userspace program may wish to set the mark for each packets its send
2387 %without using the netfilter MARK target. Changing the mark can be used
2388 %for mark based routing without netfilter or for packet filtering.
2391 % TODO documentare SO_TIMESTAMP e le altre opzioni di timestamping dei
2392 % pacchetti, introdotte nel 2.6.30, vedi nei sorgenti del kernel:
2393 % Documentation/networking/timestamping.txt
2396 % TOFO documentare SO_REUSEPORT introdotta con il kernel 3.9, vedi
2397 % http://git.kernel.org/linus/c617f398edd4db2b8567a28e899a88f8f574798d
2402 \subsection{L'uso delle principali opzioni dei socket}
2403 \label{sec:sock_options_main}
2405 La descrizione sintetica del significato delle opzioni generiche dei socket,
2406 riportata nell'elenco in sez.~\ref{sec:sock_generic_options}, è
2407 necessariamente sintetica, alcune di queste però possono essere utilizzate
2408 per controllare delle funzionalità che hanno una notevole rilevanza nella
2409 programmazione dei socket. Per questo motivo faremo in questa sezione un
2410 approfondimento sul significato delle opzioni generiche più importanti.
2413 \constbeg{SO\_KEEPALIVE}
2414 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}}
2416 La prima opzione da approfondire è \const{SO\_KEEPALIVE} che permette di
2417 tenere sotto controllo lo stato di una connessione. Una connessione infatti
2418 resta attiva anche quando non viene effettuato alcun traffico su di essa; è
2419 allora possibile, in caso di una interruzione completa della rete, che la
2420 caduta della connessione non venga rilevata, dato che sulla stessa non passa
2421 comunque alcun traffico.
2423 Se si imposta questa opzione, è invece cura del kernel inviare degli appositi
2424 messaggi sulla rete, detti appunto \textit{keep-alive}, per verificare se la
2425 connessione è attiva. L'opzione funziona soltanto con i socket che supportano
2426 le connessioni (non ha senso per socket UDP ad esempio) e si applica
2427 principalmente ai socket TCP.
2429 Con le impostazioni di default (che sono riprese da BSD) Linux emette un
2430 messaggio di \textit{keep-alive}\footnote{in sostanza un segmento ACK vuoto,
2431 cui sarà risposto con un altro segmento ACK vuoto.} verso l'altro capo della
2432 connessione se questa è rimasta senza traffico per più di due ore. Se è tutto
2433 a posto il messaggio viene ricevuto e verrà emesso un segmento ACK di
2434 risposta, alla cui ricezione ripartirà un altro ciclo di attesa per altre due
2435 ore di inattività; il tutto avviene all'interno del kernel e le applicazioni
2436 non riceveranno nessun dato.
2438 Qualora ci siano dei problemi di rete si possono invece verificare i due casi
2439 di terminazione precoce del server già illustrati in
2440 sez.~\ref{sec:TCP_conn_crash}. Il primo è quello in cui la macchina remota ha
2441 avuto un crollo del sistema ed è stata riavviata, per cui dopo il riavvio la
2442 connessione non esiste più.\footnote{si ricordi che un normale riavvio o il
2443 crollo dell'applicazione non ha questo effetto, in quanto in tal caso si
2444 passa sempre per la chiusura del processo, e questo, come illustrato in
2445 sez.~\ref{sec:file_open_close}, comporta anche la regolare chiusura del
2446 socket con l'invio di un segmento FIN all'altro capo della connessione.} In
2447 questo caso all'invio del messaggio di \textit{keep-alive} si otterrà come
2448 risposta un segmento RST che indica che l'altro capo non riconosce più
2449 l'esistenza della connessione ed il socket verrà chiuso riportando un errore
2450 di \errcode{ECONNRESET}.
2452 Se invece non viene ricevuta nessuna risposta (indice che la macchina non è
2453 più raggiungibile) l'emissione dei messaggi viene ripetuta ad intervalli di 75
2454 secondi per un massimo di 9 volte\footnote{entrambi questi valori possono
2455 essere modificati a livello di sistema (cioè per tutti i socket) con gli
2456 opportuni parametri illustrati in sez.~\ref{sec:sock_sysctl} ed a livello di
2457 singolo socket con le opzioni \texttt{TCP\_KEEP*} di
2458 sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options}.} (per un totale di 11 minuti e 15
2459 secondi) dopo di che, se non si è ricevuta nessuna risposta, il socket viene
2460 chiuso dopo aver impostato un errore di \errcode{ETIMEDOUT}. Qualora la
2461 connessione si sia ristabilita e si riceva un successivo messaggio di risposta
2462 il ciclo riparte come se niente fosse avvenuto. Infine se si riceve come
2463 risposta un pacchetto ICMP di destinazione irraggiungibile (vedi
2464 sez.~\ref{sec:ICMP_protocol}), verrà restituito l'errore corrispondente.
2466 In generale questa opzione serve per individuare una caduta della connessione
2467 anche quando non si sta facendo traffico su di essa. Viene usata
2468 principalmente sui server per evitare di mantenere impegnate le risorse che
2469 verrebbero dedicate a trattare delle connessioni che in realtà sono già
2470 terminate (quelle che vengono anche chiamate connessioni
2471 \textsl{semi-aperte}); in tutti quei casi cioè in cui il server si trova in
2472 attesa di dati in ingresso su una connessione che non arriveranno mai o perché
2473 il client sull'altro capo non è più attivo o perché non è più in grado di
2474 comunicare con il server via rete.
2476 \begin{figure}[!htbp]
2477 \footnotesize \centering
2478 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2479 \includecodesample{listati/TCP_echod_fourth.c}
2482 \caption{La sezione della nuova versione del server del servizio
2483 \textit{echo} che prevede l'attivazione del \textit{keepalive} sui
2485 \label{fig:echod_keepalive_code}
2488 Abilitandola dopo un certo tempo le connessioni effettivamente terminate
2489 verranno comunque chiuse per cui, utilizzando ad esempio una \func{select}, se
2490 be potrà rilevare la conclusione e ricevere il relativo errore. Si tenga
2491 presente però che non può avere la certezza assoluta che un errore di
2492 \errcode{ETIMEDOUT} ottenuto dopo aver abilitato questa opzione corrisponda
2493 necessariamente ad una reale conclusione della connessione, il problema
2494 potrebbe anche essere dovuto ad un problema di routing che perduri per un
2495 tempo maggiore di quello impiegato nei vari tentativi di ritrasmissione del
2496 \textit{keep-alive} (anche se questa non è una condizione molto probabile).
2498 Come esempio dell'utilizzo di questa opzione introduciamo all'interno del
2499 nostro server per il servizio \textit{echo} la nuova opzione \texttt{-k} che
2500 permette di attivare il \textit{keep-alive} sui socket; tralasciando la parte
2501 relativa alla gestione di detta opzione (che si limita ad assegnare ad 1 la
2502 variabile \var{keepalive}) tutte le modifiche al server sono riportate in
2503 fig.~\ref{fig:echod_keepalive_code}. Al solito il codice completo è contenuto
2504 nel file \texttt{TCP\_echod\_fourth.c} dei sorgenti allegati alla guida.
2506 Come si può notare la variabile \var{keepalive} è preimpostata (\texttt{\small
2507 8}) ad un valore nullo; essa viene utilizzata sia come variabile logica per
2508 la condizione (\texttt{\small 14}) che controlla l'attivazione del
2509 \textit{keep-alive} che come valore dell'argomento \param{optval} della
2510 chiamata a \func{setsockopt} (\texttt{\small 16}). A seconda del suo valore
2511 tutte le volte che un processo figlio viene eseguito in risposta ad una
2512 connessione verrà pertanto eseguita o meno la sezione (\texttt{\small 14--17})
2513 che esegue l'impostazione di \const{SO\_KEEPALIVE} sul socket connesso,
2514 attivando il relativo comportamento.
2515 \constend{SO\_KEEPALIVE}
2519 \constbeg{SO\_REUSEADDR}
2520 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_REUSEADDR}}
2522 La seconda opzione da approfondire è \const{SO\_REUSEADDR}, che consente di
2523 eseguire \func{bind} su un socket anche quando la porta specificata è già in
2524 uso da parte di un altro socket. Si ricordi infatti che, come accennato in
2525 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, normalmente la funzione \func{bind} fallisce con
2526 un errore di \errcode{EADDRINUSE} se la porta scelta è già utilizzata da un
2527 altro socket, proprio per evitare che possano essere lanciati due server sullo
2528 stesso indirizzo e la stessa porta, che verrebbero a contendersi i pacchetti
2529 aventi quella destinazione.
2531 Esistono però situazioni ed esigenze particolari in cui non si vuole che
2532 questo comportamento di salvaguardia accada, ed allora si può fare ricorso a
2533 questa opzione. La questione è comunque abbastanza complessa in quanto, come
2534 sottolinea Stevens in \cite{UNP1}, si distinguono ben quattro casi diversi in
2535 cui è prevista la possibilità di un utilizzo di questa opzione, il che la
2536 rende una delle più difficili da capire.
2538 Il primo caso, che è anche il più comune, in cui si fa ricorso a
2539 \const{SO\_REUSEADDR} è quello in cui un server è terminato ma esistono ancora
2540 dei processi figli che mantengono attiva almeno una connessione remota che
2541 utilizza l'indirizzo locale, mantenendo occupata la porta. Quando si riesegue
2542 il server allora questo riceve un errore sulla chiamata a \func{bind} dato che
2543 la porta è ancora utilizzata in una connessione esistente.\footnote{questa è
2544 una delle domande più frequenti sui newsgroup dedicati allo sviluppo, in
2545 quanto è piuttosto comune trovarsi in questa situazione quando si sta
2546 sviluppando un server che si ferma e si riavvia in continuazione dopo aver
2547 fatto modifiche.} Inoltre se si usa il protocollo TCP questo può avvenire
2548 anche dopo tutti i processi figli sono terminati, dato che una connessione può
2549 restare attiva anche dopo la chiusura del socket, mantenendosi nello stato
2550 \texttt{TIME\_WAIT} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}).
2552 Usando \const{SO\_REUSEADDR} fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2553 \func{bind} si consente a quest'ultima di avere comunque successo anche se la
2554 connessione è attiva (o nello stato \texttt{TIME\_WAIT}). È bene però
2555 ricordare (si riveda quanto detto in sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}) che la
2556 presenza dello stato \texttt{TIME\_WAIT} ha una ragione, ed infatti se si usa
2557 questa opzione esiste sempre una probabilità, anche se estremamente
2558 remota,\footnote{perché ciò avvenga infatti non solo devono coincidere gli
2559 indirizzi IP e le porte degli estremi della nuova connessione, ma anche i
2560 numeri di sequenza dei pacchetti, e questo è estremamente improbabile.} che
2561 eventuali pacchetti rimasti intrappolati in una precedente connessione possano
2562 finire fra quelli di una nuova.
2564 Come esempio di uso di questa connessione abbiamo predisposto una nuova
2565 versione della funzione \texttt{sockbind} (vedi fig.~\ref{fig:sockbind_code})
2566 che consenta l'impostazione di questa opzione. La nuova funzione è
2567 \texttt{sockbindopt}, e le principali differenze rispetto alla precedente sono
2568 illustrate in fig.~\ref{fig:sockbindopt_code}, dove si sono riportate le
2569 sezioni di codice modificate rispetto alla versione precedente. Il codice
2570 completo della funzione si trova, insieme alle altre funzioni di servizio dei
2571 socket, all'interno del file \texttt{SockUtils.c} dei sorgenti allegati alla
2574 \begin{figure}[!htbp]
2575 \footnotesize \centering
2576 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2577 \includecodesample{listati/sockbindopt.c}
2580 \caption{Le sezioni della funzione \texttt{sockbindopt} modificate rispetto al
2581 codice della precedente \texttt{sockbind}.}
2582 \label{fig:sockbindopt_code}
2585 In realtà tutto quello che si è fatto è stato introdurre nella nuova funzione
2586 (\texttt{\small 1}) un nuovo argomento intero, \param{reuse}, che conterrà il
2587 valore logico da usare nella successiva chiamata (\texttt{\small 14}) a
2588 \func{setsockopt}. Si è poi aggiunta una sezione (\texttt{\small 13--17}) che
2589 esegue l'impostazione dell'opzione fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2593 A questo punto basterà modificare il server per utilizzare la nuova
2594 funzione; in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth} abbiamo riportato le sezioni
2595 modificate rispetto alla precedente versione di
2596 fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. Al solito il codice completo è coi sorgenti
2597 allegati alla guida, nel file \texttt{TCP\_echod\_fifth.c}.
2599 Anche in questo caso si è introdotta (\texttt{\small 8}) una nuova variabile
2600 \var{reuse} che consente di controllare l'uso dell'opzione e che poi sarà
2601 usata (\texttt{\small 14}) come ultimo argomento di \func{setsockopt}. Il
2602 valore di default di questa variabile è nullo, ma usando l'opzione \texttt{-r}
2603 nell'invocazione del server (al solito la gestione delle opzioni non è
2604 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth}) se ne potrà impostare ad 1 il
2605 valore, per cui in tal caso la successiva chiamata (\texttt{\small 13--17}) a
2606 \func{setsockopt} attiverà l'opzione \const{SO\_REUSEADDR}.
2608 \begin{figure}[!htbp]
2609 \footnotesize \centering
2610 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2611 \includecodesample{listati/TCP_echod_fifth.c}
2614 \caption{Il nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo} che
2615 usa la nuova funzione \texttt{sockbindopt}.}
2616 \label{fig:TCP_echod_fifth}
2619 Il secondo caso in cui viene usata \const{SO\_REUSEADDR} è quando si ha una
2620 macchina cui sono assegnati diversi numeri IP (o come suol dirsi
2621 \textit{multi-homed}) e si vuole porre in ascolto sulla stessa porta un
2622 programma diverso (o una istanza diversa dello stesso programma) per indirizzi
2623 IP diversi. Si ricordi infatti che è sempre possibile indicare a \func{bind}
2624 di collegarsi solo su di un indirizzo specifico; in tal caso se un altro
2625 programma cerca di riutilizzare la stessa porta (anche specificando un
2626 indirizzo diverso) otterrà un errore, a meno di non aver preventivamente
2627 impostato \const{SO\_REUSEADDR}.
2629 Usando questa opzione diventa anche possibile eseguire \func{bind}
2630 sull'indirizzo generico, e questo permetterà il collegamento per tutti gli
2631 indirizzi (di quelli presenti) per i quali la porta non risulti occupata da
2632 una precedente chiamata più specifica. Infine si tenga presente che con il
2633 protocollo TCP non è mai possibile far partire server che eseguano \func{bind}
2634 sullo stesso indirizzo e la stessa porta, cioè ottenere quello che viene
2635 chiamato un \textit{completely duplicate binding}.
2637 Il terzo impiego è simile al precedente e prevede l'uso di \func{bind}
2638 all'interno dello stesso programma per associare indirizzi locali diversi a
2639 socket diversi. In genere questo viene fatto per i socket UDP quando è
2640 necessario ottenere l'indirizzo a cui sono rivolte le richieste del client ed
2641 il sistema non supporta l'opzione \constd{IP\_RECVDSTADDR};\footnote{nel caso
2642 di Linux questa opzione è stata supportata per in certo periodo nello
2643 sviluppo del kernel 2.1.x, ma è in seguito stata soppiantata dall'uso di
2644 \const{IP\_PKTINFO} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).} in tale modo
2645 si può sapere a quale socket corrisponde un certo indirizzo. Non ha senso
2646 fare questa operazione per un socket TCP dato che su di essi si può sempre
2647 invocare \func{getsockname} una volta che si è completata la connessione.
2649 Infine il quarto caso è quello in cui si vuole effettivamente ottenere un
2650 \textit{completely duplicate binding}, quando cioè si vuole eseguire
2651 \func{bind} su un indirizzo ed una porta che sono già \textsl{legati} ad un
2652 altro socket. Questo ovviamente non ha senso per il normale traffico di rete,
2653 in cui i pacchetti vengono scambiati direttamente fra due applicazioni; ma
2654 quando un sistema supporta il traffico in \textit{multicast}, allora ha senso
2655 che su una macchina i pacchetti provenienti dal traffico in \textit{multicast}
2656 possano essere ricevuti da più applicazioni\footnote{l'esempio classico di
2657 traffico in \textit{multicast} è quello di uno streaming di dati (audio,
2658 video, ecc.), l'uso del \textit{multicast} consente in tal caso di
2659 trasmettere un solo pacchetto, che potrà essere ricevuto da tutti i
2660 possibili destinatari (invece di inviarne un duplicato a ciascuno); in
2661 questo caso è perfettamente logico aspettarsi che sulla stessa macchina più
2662 utenti possano lanciare un programma che permetta loro di ricevere gli
2663 stessi dati.} o da diverse istanze della stessa applicazione.
2665 In questo caso utilizzando \const{SO\_REUSEADDR} si consente ad una
2666 applicazione eseguire \func{bind} sulla stessa porta ed indirizzo usata da
2667 un'altra, così che anche essa possa ricevere gli stessi pacchetti (chiaramente
2668 la cosa non ha alcun senso per i socket TCP, ed infatti in questo tipo di
2669 applicazione è normale l'uso del protocollo UDP). La regola è che quando si
2670 hanno più applicazioni che hanno eseguito \func{bind} sulla stessa porta, di
2671 tutti pacchetti destinati ad un indirizzo di \textit{broadcast} o di
2672 \textit{multicast} viene inviata una copia a ciascuna applicazione. Non è
2673 definito invece cosa accade qualora il pacchetto sia destinato ad un indirizzo
2676 Essendo questo un caso particolare in alcuni sistemi (come BSD) è stata
2677 introdotta una opzione ulteriore, \const{SO\_REUSEPORT} che richiede che detta
2678 opzione sia specificata per tutti i socket per i quali si vuole eseguire il
2679 \textit{completely duplicate binding}. Nel caso di Linux questa opzione non
2680 esisteva fino al kernel 3.9, ma il comportamento di \const{SO\_REUSEADDR} è
2681 analogo, sarà cioè possibile effettuare un \textit{completely duplicate
2682 binding} ed ottenere il successo di \func{bind} su un socket legato allo
2683 stesso indirizzo e porta solo se il programma che ha eseguito per primo
2684 \func{bind} su di essi ha impostato questa opzione.\footnote{questa
2685 restrizione permette di evitare parzialmente il cosiddetto \textit{port
2686 stealing}, in cui un programma, usando \const{SO\_REUSEADDR}, può
2687 collegarsi ad una porta già in uso e ricevere i pacchetti destinati ad un
2688 altro programma; con questa caratteristica ciò è possibile soltanto se il
2689 primo programma a consentirlo, avendo usato fin dall'inizio
2690 \const{SO\_REUSEADDR}.}
2692 \constend{SO\_REUSEADDR}
2694 % TODO documentare SO_REUSEPORT, vedi https://lwn.net/Articles/542260/
2696 \constbeg{SO\_LINGER}
2697 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_LINGER}}
2699 La terza opzione da approfondire è \const{SO\_LINGER}; essa, come il nome
2700 suggerisce, consente di ``\textsl{indugiare}'' nella chiusura di un socket. Il
2701 comportamento standard sia di \func{close} che \func{shutdown} è infatti
2702 quello di terminare immediatamente dopo la chiamata, mentre il procedimento di
2703 chiusura della connessione (o di un lato di essa) ed il rispettivo invio sulla
2704 rete di tutti i dati ancora presenti nei buffer, viene gestito in sottofondo
2707 \begin{figure}[!htb]
2708 \footnotesize \centering
2709 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
2710 \includestruct{listati/linger.h}
2712 \caption{La struttura \structd{linger} richiesta come valore dell'argomento
2713 \param{optval} per l'impostazione dell'opzione dei socket
2714 \const{SO\_LINGER}.}
2715 \label{fig:sock_linger_struct}
2718 L'uso di \const{SO\_LINGER} con \func{setsockopt} permette di modificare (ed
2719 eventualmente ripristinare) questo comportamento in base ai valori passati nei
2720 campi della struttura \struct{linger}, illustrata in
2721 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Fintanto che il valore del campo
2722 \var{l\_onoff} di \struct{linger} è nullo la modalità che viene impostata
2723 (qualunque sia il valore di \var{l\_linger}) è quella standard appena
2724 illustrata; questa combinazione viene utilizzata per riportarsi al
2725 comportamento normale qualora esso sia stato cambiato da una precedente
2728 Se si utilizza un valore di \var{l\_onoff} diverso da zero, il comportamento
2729 alla chiusura viene a dipendere dal valore specificato per il campo
2730 \var{l\_linger}; se quest'ultimo è nullo l'uso delle funzioni \func{close} e
2731 \func{shutdown} provoca la terminazione immediata della connessione: nel caso
2732 di TCP cioè non viene eseguito il procedimento di chiusura illustrato in
2733 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}, ma tutti i dati ancora presenti nel buffer
2734 vengono immediatamente scartati e sulla rete viene inviato un segmento di RST
2735 che termina immediatamente la connessione.
2737 Un esempio di questo comportamento si può abilitare nel nostro client del
2738 servizio \textit{echo} utilizzando l'opzione \texttt{-r}; riportiamo in
2739 fig.~\ref{fig:TCP_echo_sixth} la sezione di codice che permette di introdurre
2740 questa funzionalità; al solito il codice completo è disponibile nei sorgenti
2743 \begin{figure}[!htbp]
2744 \footnotesize \centering
2745 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2746 \includecodesample{listati/TCP_echo_sixth.c}
2749 \caption{La sezione del codice del client \textit{echo} che imposta la
2750 terminazione immediata della connessione in caso di chiusura.}
2751 \label{fig:TCP_echo_sixth}
2754 La sezione indicata viene eseguita dopo aver effettuato la connessione e prima
2755 di chiamare la funzione di gestione, cioè fra le righe (\texttt{\small 12}) e
2756 (\texttt{\small 13}) del precedente esempio di fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}.
2757 Il codice si limita semplicemente a controllare (\texttt{\small 3}) il
2758 valore della variabile \var{reset} che assegnata nella gestione delle opzioni
2759 in corrispondenza all'uso di \texttt{-r} nella chiamata del client. Nel caso
2760 questa sia diversa da zero vengono impostati (\texttt{\small 5--6}) i valori
2761 della struttura \var{ling} che permettono una terminazione immediata della
2762 connessione. Questa viene poi usata nella successiva (\texttt{\small 7})
2763 chiamata a \func{setsockopt}. Al solito si controlla (\texttt{\small 7--10})
2764 il valore di ritorno e si termina il programma in caso di errore, stampandone
2767 Infine l'ultima possibilità, quella in cui si utilizza effettivamente
2768 \const{SO\_LINGER} per \textsl{indugiare} nella chiusura, è quella in cui sia
2769 \var{l\_onoff} che \var{l\_linger} hanno un valore diverso da zero. Se si
2770 esegue l'impostazione con questi valori sia \func{close} che \func{shutdown}
2771 si bloccano, nel frattempo viene eseguita la normale procedura di conclusione
2772 della connessione (quella di sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}) ma entrambe le
2773 funzioni non ritornano fintanto che non si sia concluso il procedimento di
2774 chiusura della connessione, o non sia passato un numero di
2775 secondi\footnote{questa è l'unità di misura indicata da POSIX ed adottata da
2776 Linux, altri kernel possono usare unità di misura diverse, oppure usare il
2777 campo \var{l\_linger} come valore logico (ignorandone il valore) per rendere
2778 (quando diverso da zero) \func{close} e \func{shutdown} bloccanti fino al
2779 completamento della trasmissione dei dati sul buffer.} pari al valore
2780 specificato in \var{l\_linger}.
2782 \constend{SO\_LINGER}
2786 \subsection{Le opzioni per il protocollo IPv4}
2787 \label{sec:sock_ipv4_options}
2789 Il secondo insieme di opzioni dei socket che tratteremo è quello relativo ai
2790 socket che usano il protocollo IPv4.\footnote{come per le precedenti opzioni
2791 generiche una descrizione di esse è disponibile nella settima sezione delle
2792 pagine di manuale, nel caso specifico la documentazione si può consultare
2793 con \texttt{man 7 ip}.} Se si vuole operare su queste opzioni generiche il
2794 livello da utilizzare è \const{SOL\_IP} (o l'equivalente
2795 \constd{IPPROTO\_IP}); si è riportato un elenco di queste opzioni in
2796 tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel}. Le costanti indicanti le opzioni e tutte le
2797 altre costanti ad esse collegate sono definite in \headfiled{netinet/ip.h}, ed
2798 accessibili includendo detto file.
2803 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|p{6cm}|}
2805 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2806 \textbf{Descrizione}\\
2809 \const{IP\_OPTIONS} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{void *}& %???
2810 Imposta o riceve le opzioni di IP.\\
2811 \const{IP\_PKTINFO} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2812 Passa un messaggio di informazione.\\
2813 \const{IP\_RECVTOS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2814 Passa un messaggio col campo TOS.\\
2815 \const{IP\_RECVTTL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2816 Passa un messaggio col campo TTL.\\
2817 \const{IP\_RECVOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2818 Passa un messaggio con le opzioni IP.\\
2819 \const{IP\_RETOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2820 Passa un messaggio con le opzioni IP non trattate.\\
2821 \const{IP\_TOS} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2822 Imposta il valore del campo TOS.\\
2823 \const{IP\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2824 Imposta il valore del campo TTL.\\
2825 \const{IP\_MINTTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2826 Imposta il valore minimo del TTL per i pacchetti accettati.\\
2827 \const{IP\_HDRINCL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2828 Passa l'intestazione di IP nei dati.\\
2829 \const{IP\_RECVERR} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2830 Abilita la gestione degli errori.\\
2831 \const{IP\_MTU\_DISCOVER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2832 Imposta il \textit{Path MTU Discovery}.\\
2833 \const{IP\_MTU} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2834 Legge il valore attuale della MTU.\\
2835 \const{IP\_ROUTER\_ALERT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2836 Imposta l'opzione \textit{IP router alert} sui pacchetti.\\
2837 \const{IP\_MULTICAST\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2838 Imposta il TTL per i pacchetti \textit{multicast}.\\
2839 \const{IP\_MULTICAST\_LOOP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2840 Controlla il reinvio a se stessi dei dati di \textit{multicast}.\\
2841 \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2842 Si unisce a un gruppo di \textit{multicast}.\\
2843 \const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}& &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2844 Si sgancia da un gruppo di \textit{multicast}.\\
2845 \const{IP\_MULTICAST\_IF} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2846 Imposta l'interfaccia locale di un socket \textit{multicast}.\\
2849 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_IP}.}
2850 \label{tab:sock_opt_iplevel}
2853 Le descrizioni riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel} sono estremamente
2854 succinte, una maggiore quantità di dettagli sulle varie opzioni è fornita nel
2856 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2859 \item[\constd{IP\_OPTIONS}] l'opzione permette di impostare o leggere le
2860 opzioni del protocollo IP (si veda sez.~\ref{sec:IP_options}). L'opzione
2861 prende come valore dell'argomento \param{optval} un puntatore ad un buffer
2862 dove sono mantenute le opzioni, mentre \param{optlen} indica la dimensione
2863 di quest'ultimo. Quando la si usa con \func{getsockopt} vengono lette le
2864 opzioni IP utilizzate per la spedizione, quando la si usa con
2865 \func{setsockopt} vengono impostate le opzioni specificate. L'uso di questa
2866 opzione richiede una profonda conoscenza del funzionamento del protocollo,
2867 torneremo in parte sull'argomento in sez.~\ref{sec:sock_IP_options}.
2870 \item[\constd{IP\_PKTINFO}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2871 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2872 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_PKTINFO} contenente
2873 una struttura \struct{pktinfo} (vedi fig.~\ref{fig:sock_pktinfo_struct}) che
2874 mantiene una serie di informazioni riguardo i pacchetti in arrivo. In
2875 particolare è possibile conoscere l'interfaccia su cui è stato ricevuto un
2876 pacchetto (nel campo \var{ipi\_ifindex}),\footnote{in questo campo viene
2877 restituito il valore numerico dell'indice dell'interfaccia,
2878 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}.} l'indirizzo locale da esso
2879 utilizzato (nel campo \var{ipi\_spec\_dst}) e l'indirizzo remoto dello
2880 stesso (nel campo \var{ipi\_addr}).
2882 \begin{figure}[!htb]
2883 \footnotesize \centering
2884 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
2885 \includestruct{listati/pktinfo.h}
2887 \caption{La struttura \structd{pktinfo} usata dall'opzione
2888 \const{IP\_PKTINFO} per ricavare informazioni sui pacchetti di un socket
2889 di tipo \const{SOCK\_DGRAM}.}
2890 \label{fig:sock_pktinfo_struct}
2894 L'opzione è utilizzabile solo per socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}. Questa è
2895 una opzione introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di
2896 Linux;\footnote{non dovrebbe pertanto essere utilizzata se si ha a cuore la
2897 portabilità.} essa permette di sostituire le opzioni \const{IP\_RECVDSTADDR}
2898 e \const{IP\_RECVIF} presenti in altri Unix (la relativa informazione è quella
2899 ottenibile rispettivamente dai campi \var{ipi\_addr} e \var{ipi\_ifindex} di
2902 L'opzione prende per \param{optval} un intero usato come valore logico, che
2903 specifica soltanto se insieme al pacchetto deve anche essere inviato o
2904 ricevuto il messaggio \const{IP\_PKTINFO} (vedi
2905 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}); il messaggio stesso dovrà poi essere
2906 letto o scritto direttamente con \func{recvmsg} e \func{sendmsg} (vedi
2907 sez.~\ref{sec:net_sendmsg}).
2910 \item[\constd{IP\_RECVTOS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2911 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2912 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_TOS}, che contiene un
2913 byte con il valore del campo \textit{Type of Service} dell'intestazione IP
2914 del pacchetto stesso (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). Prende per
2915 \param{optval} un intero usato come valore logico.
2917 \item[\constd{IP\_RECVTTL}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2918 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2919 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_RECVTTL}, contenente
2920 un byte con il valore del campo \textit{Time to Live} dell'intestazione IP
2921 (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). L'opzione richiede per \param{optval} un
2922 intero usato come valore logico. L'opzione non è supportata per socket di
2923 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2925 \item[\constd{IP\_RECVOPTS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2926 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2927 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_OPTIONS}, contenente
2928 le opzioni IP del protocollo (vedi sez.~\ref{sec:IP_options}). Le
2929 intestazioni di instradamento e le altre opzioni sono già riempite con i
2930 dati locali. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato come
2931 valore logico. L'opzione non è supportata per socket di tipo
2932 \const{SOCK\_STREAM}.
2934 \item[\constd{IP\_RETOPTS}] Identica alla precedente \const{IP\_RECVOPTS}, ma
2935 in questo caso restituisce i dati grezzi delle opzioni, senza che siano
2936 riempiti i capi di instradamento e le marche temporali. L'opzione richiede
2937 per \param{optval} un intero usato come valore logico. L'opzione non è
2938 supportata per socket di tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2940 \item[\constd{IP\_TOS}] L'opzione consente di leggere o impostare il campo
2941 \textit{Type of Service} dell'intestazione IP (per una trattazione più
2942 dettagliata, che riporta anche i valori possibili e le relative costanti di
2943 definizione si veda sez.~\ref{sec:IP_header}) che permette di indicare le
2944 priorità dei pacchetti. Se impostato il valore verrà mantenuto per tutti i
2945 pacchetti del socket; alcuni valori (quelli che aumentano la priorità)
2946 richiedono i privilegi di amministrazione con la capability
2947 \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2949 Il campo TOS è di 8 bit e l'opzione richiede per \param{optval} un intero
2950 che ne contenga il valore. Sono definite anche alcune costanti che
2951 definiscono alcuni valori standardizzati per il \textit{Type of Service},
2952 riportate in tab.~\ref{tab:IP_TOS_values}, il valore di default usato da
2953 Linux è \const{IPTOS\_LOWDELAY}, ma esso può essere modificato con le
2954 funzionalità del cosiddetto \textit{Advanced Routing}. Si ricordi che la
2955 priorità dei pacchetti può essere impostata anche in maniera indipendente
2956 dal protocollo utilizzando l'opzione \const{SO\_PRIORITY} illustrata in
2957 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}.
2959 \item[\constd{IP\_TTL}] L'opzione consente di leggere o impostare per tutti i
2960 pacchetti associati al socket il campo \textit{Time to Live}
2961 dell'intestazione IP che indica il numero massimo di \textit{hop} (passaggi
2962 da un router ad un altro) restanti al paccheto (per una trattazione più
2963 estesa si veda sez.~\ref{sec:IP_header}). Il campo TTL è di 8 bit e
2964 l'opzione richiede che \param{optval} sia un intero, che ne conterrà il
2967 \item[\constd{IP\_MINTTL}] L'opzione, introdotta con il kernel 2.6.34, imposta
2968 un valore minimo per il campo \textit{Time to Live} dei pacchetti associati
2969 al socket su cui è attivata, che se non rispettato ne causa lo scarto
2970 automatico. L'opzione è nata per implementare
2971 l'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc5082.txt}{RFC~5082} che la prevede come
2972 forma di protezione per i router che usano il protocollo BGP poiché questi,
2973 essendo in genere adiacenti, possono, impostando un valore di 255, scartare
2974 automaticamente tutti gli eventuali pacchetti falsi creati da un attacco a
2975 questo protocollo, senza doversi curare di verificarne la
2976 validità.\footnote{l'attacco viene in genere portato per causare un
2977 \textit{Denial of Service} aumentando il consumo di CPU del router nella
2978 verifica dell'autenticità di un gran numero di pacchetti di pacchetti
2979 falsi; questi, arrivando da sorgenti diverse da un router adiacente, non
2980 potrebbero più avere un TTL di 255 anche qualora questo fosse stato il
2981 valore di partenza, e l'impostazione dell'opzione consente di scartarli
2982 senza carico aggiuntivo sulla CPU (che altrimenti dovrebbe calcolare una
2985 \item[\constd{IP\_HDRINCL}] Se abilitata l'utente deve fornire lui stesso
2986 l'intestazione IP in cima ai propri dati. L'opzione è valida soltanto per
2987 socket di tipo \const{SOCK\_RAW}, e quando utilizzata eventuali valori
2988 impostati con \const{IP\_OPTIONS}, \const{IP\_TOS} o \const{IP\_TTL} sono
2989 ignorati. In ogni caso prima della spedizione alcuni campi
2990 dell'intestazione vengono comunque modificati dal kernel, torneremo
2991 sull'argomento in sez.~\ref{sec:socket_raw}
2993 \item[\constd{IP\_RECVERR}] Questa è una opzione introdotta con i kernel della
2994 serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Essa permette di usufruire di un
2995 meccanismo affidabile per ottenere un maggior numero di informazioni in caso
2996 di errori. Se l'opzione è abilitata tutti gli errori generati su un socket
2997 vengono memorizzati su una coda, dalla quale poi possono essere letti con
2998 \func{recvmsg} (vedi sez.~\ref{sec:net_sendmsg}) come messaggi ancillari
2999 (torneremo su questo in sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo
3000 \const{IP\_RECVERR}. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato
3001 come valore logico e non è applicabile a socket di tipo
3002 \const{SOCK\_STREAM}.
3005 \item[\constd{IP\_MTU\_DISCOVER}] Questa è una opzione introdotta con i kernel
3006 della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. L'opzione permette di scrivere
3007 o leggere le impostazioni della modalità usata per la determinazione della
3008 \textit{Path MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim}) del
3009 socket. L'opzione prende per \param{optval} un valore intero che indica la
3010 modalità usata, da specificare con una delle costanti riportate in
3011 tab.~\ref{tab:sock_ip_mtu_discover}.
3016 \begin{tabular}[c]{|l|r|p{7cm}|}
3018 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Valore}}&\textbf{Significato} \\
3021 \constd{IP\_PMTUDISC\_DONT}&0& Non effettua la ricerca dalla \textit{Path
3023 \constd{IP\_PMTUDISC\_WANT}&1& Utilizza il valore impostato per la rotta
3024 utilizzata dai pacchetti (dal comando
3026 \constd{IP\_PMTUDISC\_DO} &2& Esegue la procedura di determinazione
3027 della \textit{Path MTU} come richiesto
3028 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1191.txt}{RFC~1191}.\\
3031 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{optval} di
3032 \const{IP\_MTU\_DISCOVER}.}
3033 \label{tab:sock_ip_mtu_discover}
3036 Il valore di default applicato ai socket di tipo \const{SOCK\_STREAM} è
3037 determinato dal parametro \texttt{ip\_no\_pmtu\_disc} (vedi
3038 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}), mentre per tutti gli altri socket di default la
3039 ricerca è disabilitata ed è responsabilità del programma creare pacchetti di
3040 dimensioni appropriate e ritrasmettere eventuali pacchetti persi. Se
3041 l'opzione viene abilitata, il kernel si incaricherà di tenere traccia
3042 automaticamente della \textit{Path MTU} verso ciascuna destinazione, e
3043 rifiuterà immediatamente la trasmissione di pacchetti di dimensioni maggiori
3044 della MTU con un errore di \errval{EMSGSIZE}.\footnote{in caso contrario la
3045 trasmissione del pacchetto sarebbe effettuata, ottenendo o un fallimento
3046 successivo della trasmissione, o la frammentazione dello stesso.}
3048 \item[\constd{IP\_MTU}] Permette di leggere il valore della \textit{Path MTU}
3049 di percorso del socket. L'opzione richiede per \param{optval} un intero che
3050 conterrà il valore della \textit{Path MTU} in byte. Questa è una opzione
3051 introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux.
3053 È tramite questa opzione che un programma può leggere, quando si è avuto un
3054 errore di \errval{EMSGSIZE}, il valore della MTU corrente del socket. Si
3055 tenga presente che per poter usare questa opzione, oltre ad avere abilitato
3056 la scoperta della \textit{Path MTU}, occorre che il socket sia stato
3057 esplicitamente connesso con \func{connect}.
3059 Ad esempio con i socket UDP si potrà ottenere una stima iniziale della
3060 \textit{Path MTU} eseguendo prima una \func{connect} verso la destinazione,
3061 e poi usando \func{getsockopt} con questa opzione. Si può anche avviare
3062 esplicitamente il procedimento di scoperta inviando un pacchetto di grosse
3063 dimensioni (che verrà scartato) e ripetendo l'invio coi dati aggiornati. Si
3064 tenga infine conto che durante il procedimento i pacchetti iniziali possono
3065 essere perduti, ed è compito dell'applicazione gestirne una eventuale
3070 \item[\constd{IP\_ROUTER\_ALERT}] Questa è una opzione introdotta con i
3071 kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Prende per
3072 \param{optval} un intero usato come valore logico. Se abilitata
3073 passa tutti i pacchetti con l'opzione \textit{IP Router Alert} (vedi
3074 sez.~\ref{sec:IP_options}) che devono essere inoltrati al socket
3075 corrente. Può essere usata soltanto per socket di tipo raw.
3077 \item[\constd{IP\_MULTICAST\_TTL}] L'opzione permette di impostare o leggere il
3078 valore del campo TTL per i pacchetti \textit{multicast} in uscita associati
3079 al socket. È importante che questo valore sia il più basso possibile, ed il
3080 default è 1, che significa che i pacchetti non potranno uscire dalla rete
3081 locale. Questa opzione consente ai programmi che lo richiedono di superare
3082 questo limite. L'opzione richiede per
3083 \param{optval} un intero che conterrà il valore del TTL.
3085 \item[\constd{IP\_MULTICAST\_LOOP}] L'opzione consente di decidere se i dati
3086 che si inviano su un socket usato con il \textit{multicast} vengano ricevuti
3087 anche sulla stessa macchina da cui li si stanno inviando. Prende per
3088 \param{optval} un intero usato come valore logico.
3090 In generale se si vuole che eventuali client possano ricevere i dati che si
3091 inviano occorre che questa funzionalità sia abilitata (come avviene di
3092 default). Qualora però non si voglia generare traffico per dati che già sono
3093 disponibili in locale l'uso di questa opzione permette di disabilitare
3094 questo tipo di traffico.
3096 \item[\constd{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}] L'opzione consente di unirsi ad gruppo di
3097 \textit{multicast}, e può essere usata solo con \func{setsockopt}.
3098 L'argomento \param{optval} in questo caso deve essere una struttura di tipo
3099 \struct{ip\_mreqn}, illustrata in fig.~\ref{fig:ip_mreqn_struct}, che
3100 permette di indicare, con il campo \var{imr\_multiaddr} l'indirizzo del
3101 gruppo di \textit{multicast} a cui ci si vuole unire, con il campo
3102 \var{imr\_address} l'indirizzo dell'interfaccia locale con cui unirsi al
3103 gruppo di \textit{multicast} e con \var{imr\_ifindex} l'indice
3104 dell'interfaccia da utilizzare (un valore nullo indica una interfaccia
3107 Per compatibilità è possibile utilizzare anche un argomento di tipo
3108 \struct{ip\_mreq}, una precedente versione di \struct{ip\_mreqn}, che
3109 differisce da essa soltanto per l'assenza del campo \var{imr\_ifindex}.
3111 \begin{figure}[!htb]
3112 \footnotesize \centering
3113 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3114 \includestruct{listati/ip_mreqn.h}
3116 \caption{La struttura \structd{ip\_mreqn} utilizzata dalle opzioni dei
3117 socket per le operazioni concernenti l'appartenenza ai gruppi di
3118 \textit{multicast}.}
3119 \label{fig:ip_mreqn_struct}
3122 \item[\constd{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}] Lascia un gruppo di \textit{multicast},
3123 prende per \param{optval} la stessa struttura \struct{ip\_mreqn} (o
3124 \struct{ip\_mreq}) usata anche per \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}.
3126 \item[\constd{IP\_MULTICAST\_IF}] Imposta l'interfaccia locale per l'utilizzo
3127 del \textit{multicast}, ed utilizza come \param{optval} le stesse strutture
3128 \struct{ip\_mreqn} o \struct{ip\_mreq} delle due precedenti opzioni.
3130 % TODO chiarire quale è la struttura \struct{ip\_mreq}
3137 \subsection{Le opzioni per i protocolli TCP e UDP}
3138 \label{sec:sock_tcp_udp_options}
3140 In questa sezione tratteremo le varie opzioni disponibili per i socket che
3141 usano i due principali protocolli di comunicazione del livello di trasporto;
3142 UDP e TCP.\footnote{come per le precedenti, una descrizione di queste opzioni
3143 è disponibile nella settima sezione delle pagine di manuale, che si può
3144 consultare rispettivamente con \texttt{man 7 tcp} e \texttt{man 7 udp}; le
3145 pagine di manuale però, alla stesura di questa sezione (Agosto 2006) sono
3146 alquanto incomplete.} Dato che questi due protocolli sono entrambi
3147 trasportati su IP,\footnote{qui si sottintende IPv4, ma le opzioni per TCP e
3148 UDP sono le stesse anche quando si usa IPv6.} oltre alle opzioni generiche
3149 di sez.~\ref{sec:sock_generic_options} saranno comunque disponibili anche le
3150 precedenti opzioni di sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}.\footnote{in realtà in
3151 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options} si sono riportate le opzioni per IPv4, al
3152 solito, qualora si stesse utilizzando IPv6, si potrebbero utilizzare le
3153 opzioni di quest'ultimo.}
3155 Il protocollo che supporta il maggior numero di opzioni è TCP; per poterle
3156 utilizzare occorre specificare \const{SOL\_TCP} (o l'equivalente
3157 \constd{IPPROTO\_TCP}) come valore per l'argomento \param{level}. Si sono
3158 riportate le varie opzioni disponibili in tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel},
3159 dove sono elencate le rispettive costanti da utilizzare come valore per
3160 l'argomento \param{optname}. Dette costanti e tutte le altre costanti e
3161 strutture collegate all'uso delle opzioni TCP sono definite in
3162 \headfiled{netinet/tcp.h}, ed accessibili includendo detto file.\footnote{in
3163 realtà questo è il file usato dalle librerie; la definizione delle opzioni
3164 effettivamente supportate da Linux si trova nel file
3165 \texttt{include/linux/tcp.h} dei sorgenti del kernel, dal quale si sono
3166 estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel}.}
3171 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3173 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3174 \textbf{Descrizione}\\
3177 \const{TCP\_NODELAY} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3178 Spedisce immediatamente i dati in segmenti singoli.\\
3179 \const{TCP\_MAXSEG} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3180 Valore della MSS per i segmenti in uscita.\\
3181 \const{TCP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3182 Accumula i dati in un unico segmento.\\
3183 \const{TCP\_KEEPIDLE} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3184 Tempo in secondi prima di inviare un \textit{keepalive}.\\
3185 \const{TCP\_KEEPINTVL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3186 Tempo in secondi prima fra \textit{keepalive} successivi.\\
3187 \const{TCP\_KEEPCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3188 Numero massimo di \textit{keepalive} inviati.\\
3189 \const{TCP\_SYNCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3190 Numero massimo di ritrasmissioni di un SYN.\\
3191 \const{TCP\_LINGER2} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3192 Tempo di vita in stato \texttt{FIN\_WAIT2}.\\
3193 \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3194 Ritorna da \func{accept} solo in presenza di dati.\\
3195 \const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3196 Valore della \textit{advertised window}.\\
3197 \const{TCP\_INFO} &$\bullet$& & &\struct{tcp\_info}&
3198 Restituisce informazioni sul socket.\\
3199 \const{TCP\_QUICKACK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3200 Abilita la modalità \textit{quickack}.\\
3201 \const{TCP\_CONGESTION} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
3202 Imposta l'algoritmo per il controllo della congestione.\\
3205 \caption{Le opzioni per i socket TCP disponibili al livello
3207 \label{tab:sock_opt_tcplevel}
3210 Le descrizioni delle varie opzioni riportate in
3211 tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel} sono estremamente sintetiche ed indicative,
3212 la spiegazione del funzionamento delle singole opzioni con una maggiore
3213 quantità di dettagli è fornita nel seguente elenco:
3214 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3216 \item[\constd{TCP\_NODELAY}] il protocollo TCP utilizza un meccanismo di
3217 bufferizzazione dei dati uscenti, per evitare la trasmissione di tanti
3218 piccoli segmenti con un utilizzo non ottimale della banda
3219 disponibile.\footnote{il problema è chiamato anche
3220 \itindex{silly~window~syndrome} \textit{silly window syndrome}, per averne
3221 un'idea si pensi al risultato che si ottiene quando un programma di
3222 terminale invia un segmento TCP per ogni tasto premuto, 40 byte di
3223 intestazione di protocollo con 1 byte di dati trasmessi; per evitare
3224 situazioni del genere è stato introdotto \index{algoritmo~di~Nagle}
3225 l'\textsl{algoritmo di Nagle}.} Questo meccanismo è controllato da un
3226 apposito algoritmo (detto \textsl{algoritmo di Nagle}, vedi
3227 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}). Il comportamento normale del protocollo
3228 prevede che i dati siano accumulati fintanto che non si raggiunge una
3229 quantità considerata adeguata per eseguire la trasmissione di un singolo
3232 Ci sono però delle situazioni in cui questo comportamento può non essere
3233 desiderabile, ad esempio quando si sa in anticipo che l'applicazione invierà
3234 soltanto un piccolo quantitativo di dati;\footnote{è il caso classico di una
3235 richiesta HTTP.} in tal caso l'attesa introdotta dall'algoritmo di
3236 bufferizzazione non soltanto è inutile, ma peggiora le prestazioni
3237 introducendo un ritardo. Impostando questa opzione si disabilita l'uso
3238 dell'\textsl{algoritmo di Nagle} ed i dati vengono inviati immediatamente in
3239 singoli segmenti, qualunque sia la loro dimensione. Ovviamente l'uso di
3240 questa opzione è dedicato a chi ha esigenze particolari come quella
3241 illustrata, che possono essere stabilite solo per la singola applicazione.
3243 Si tenga conto che questa opzione viene sovrascritta dall'eventuale
3244 impostazione dell'opzione \const{TCP\_CORK} (il cui scopo è sostanzialmente
3245 l'opposto) che blocca l'invio immediato. Tuttavia quando la si abilita viene
3246 sempre forzato lo scaricamento della coda di invio (con conseguente
3247 trasmissione di tutti i dati pendenti), anche qualora si fosse già abilitata
3248 \const{TCP\_CORK}.\footnote{si tenga presente però che \const{TCP\_CORK} può
3249 essere specificata insieme a \const{TCP\_NODELAY} soltanto a partire dal
3252 \item[\constd{TCP\_MAXSEG}] con questa opzione si legge o si imposta il valore
3253 della MSS (\textit{Maximum Segment Size}, vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
3254 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) dei segmenti TCP uscenti. Se l'opzione è
3255 impostata prima di stabilire la connessione, si cambia anche il valore della
3256 MSS annunciata all'altro capo della connessione. Se si specificano valori
3257 maggiori della MTU questi verranno ignorati, inoltre TCP imporrà anche i
3258 suoi limiti massimo e minimo per questo valore.
3260 \item[\constd{TCP\_CORK}] questa opzione è il complemento naturale di
3261 \const{TCP\_NODELAY} e serve a gestire a livello applicativo la situazione
3262 opposta, cioè quella in cui si sa fin dal principio che si dovranno inviare
3263 grosse quantità di dati. Anche in questo caso l'\textsl{algoritmo di Nagle}
3264 tenderà a suddividerli in dimensioni da lui ritenute
3265 opportune,\footnote{l'algoritmo cerca di tenere conto di queste situazioni,
3266 ma essendo un algoritmo generico tenderà comunque ad introdurre delle
3267 suddivisioni in segmenti diversi, anche quando potrebbero non essere
3268 necessarie, con conseguente spreco di banda.} ma sapendo fin dall'inizio
3269 quale è la dimensione dei dati si potranno di nuovo ottenere delle migliori
3270 prestazioni disabilitandolo, e gestendo direttamente l'invio del nostro
3271 blocco di dati in soluzione unica.
3273 Quando questa opzione viene abilitata non vengono inviati segmenti di dati
3274 fintanto che essa non venga disabilitata; a quel punto tutti i dati rimasti
3275 in coda saranno inviati in un solo segmento TCP. In sostanza con questa
3276 opzione si può controllare il flusso dei dati mettendo una sorta di
3277 ``\textsl{tappo}'' (da cui il nome in inglese) al flusso di uscita, in modo
3278 ottimizzare a mano l'uso della banda. Si tenga presente che per l'effettivo
3279 funzionamento ci si deve ricordare di disattivare l'opzione al termine
3280 dell'invio del blocco dei dati.
3282 Si usa molto spesso \const{TCP\_CORK} quando si effettua il trasferimento
3283 diretto di un blocco di dati da un file ad un socket con \func{sendfile}
3284 (vedi sez.~\ref{sec:file_sendfile_splice}), per inserire una intestazione
3285 prima della chiamata a questa funzione; senza di essa l'intestazione
3286 potrebbe venire spedita in un segmento a parte, che a seconda delle
3287 condizioni potrebbe richiedere anche una risposta di ACK, portando ad una
3288 notevole penalizzazione delle prestazioni.
3290 Si tenga presente che l'implementazione corrente di \const{TCP\_CORK} non
3291 consente di bloccare l'invio dei dati per più di 200 millisecondi, passati i
3292 quali i dati accumulati in coda sanno inviati comunque. Questa opzione è
3293 tipica di Linux\footnote{l'opzione è stata introdotta con i kernel della
3294 serie 2.4.x.} e non è disponibile su tutti i kernel unix-like, pertanto
3295 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3297 \item[\constd{TCP\_KEEPIDLE}] con questa opzione si legge o si imposta
3298 l'intervallo di tempo, in secondi, che deve trascorrere senza traffico sul
3299 socket prima che vengano inviati, qualora si sia attivata su di esso
3300 l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}, i messaggi di \textit{keep-alive} (si veda
3301 la trattazione relativa al \textit{keep-alive} in
3302 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Anche questa opzione non è disponibile
3303 su tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere
3306 \item[\constd{TCP\_KEEPINTVL}] con questa opzione si legge o si imposta
3307 l'intervallo di tempo, in secondi, fra due messaggi di \textit{keep-alive}
3308 successivi (si veda sempre quanto illustrato in
3309 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come la precedente non è disponibile su
3310 tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere codice
3313 \item[\constd{TCP\_KEEPCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3314 totale di messaggi di \textit{keep-alive} da inviare prima di concludere che
3315 la connessione è caduta per assenza di risposte ad un messaggio di
3316 \textit{keep-alive} (di nuovo vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come
3317 la precedente non è disponibile su tutti i kernel unix-like e deve essere
3318 evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3320 \item[\constd{TCP\_SYNCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3321 di tentativi di ritrasmissione dei segmenti SYN usati nel \textit{three way
3322 handshake} prima che il tentativo di connessione venga abortito (si
3323 ricordi quanto accennato in sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Sovrascrive
3324 per il singolo socket il valore globale impostato con la \textit{sysctl}
3325 \texttt{tcp\_syn\_retries} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Non
3326 vengono accettati valori maggiori di 255; anche questa opzione non è
3327 standard e deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3329 \item[\constd{TCP\_LINGER2}] con questa opzione si legge o si imposta, in
3330 numero di secondi, il tempo di sussistenza dei socket terminati nello stato
3331 \texttt{FIN\_WAIT2} (si ricordi quanto visto in
3332 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}).\footnote{si tenga ben presente che questa
3333 opzione non ha nulla a che fare con l'opzione \const{SO\_LINGER} che
3334 abbiamo visto in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Questa opzione
3335 consente di sovrascrivere per il singolo socket il valore globale impostato
3336 con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_fin\_timeout} (vedi
3337 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Anche questa opzione è da evitare se si
3338 ha a cuore la portabilità del codice.
3340 \item[\constd{TCP\_DEFER\_ACCEPT}] questa opzione consente di modificare il
3341 comportamento standard del protocollo TCP nello stabilirsi di una
3342 connessione; se ricordiamo il meccanismo del \textit{three way handshake}
3343 illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_TWH} possiamo vedere che in genere un client
3344 inizierà ad inviare i dati ad un server solo dopo l'emissione dell'ultimo
3347 Di nuovo esistono situazioni (e la più tipica è quella di una richiesta
3348 HTTP) in cui sarebbe utile inviare immediatamente la richiesta all'interno
3349 del segmento con l'ultimo ACK del \textit{three way handshake}; si potrebbe
3350 così risparmiare l'invio di un segmento successivo per la richiesta e il
3351 ritardo sul server fra la ricezione dell'ACK e quello della richiesta.
3353 Se si invoca \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} su un socket dal lato client (cioè
3354 dal lato da cui si invoca \func{connect}) si istruisce il kernel a non
3355 inviare immediatamente l'ACK finale del \textit{three way handshake},
3356 attendendo per un po' di tempo la prima scrittura, in modo da inviare i dati
3357 di questa insieme col segmento ACK. Chiaramente la correttezza di questo
3358 comportamento dipende in maniera diretta dal tipo di applicazione che usa il
3359 socket; con HTTP, che invia una breve richiesta, permette di risparmiare un
3360 segmento, con FTP, in cui invece si attende la ricezione del prompt del
3361 server, introduce un inutile ritardo.
3363 Allo stesso tempo il protocollo TCP prevede che sul lato del server la
3364 funzione \func{accept} ritorni dopo la ricezione dell'ACK finale, in tal
3365 caso quello che si fa usualmente è lanciare un nuovo processo per leggere i
3366 successivi dati, che si bloccherà su una \func{read} se questi non sono
3367 disponibili; in questo modo si saranno impiegate delle risorse (per la
3368 creazione del nuovo processo) che non vengono usate immediatamente. L'uso
3369 di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} consente di intervenire anche in questa
3370 situazione; quando la si invoca sul lato server (vale a dire su un socket in
3371 ascolto) l'opzione fa sì che \func{accept} ritorni soltanto quando sono
3372 presenti dei dati sul socket, e non alla ricezione dell'ACK conclusivo del
3373 \textit{three way handshake}.
3375 L'opzione prende un valore intero che indica il numero massimo di secondi
3376 per cui mantenere il ritardo, sia per quanto riguarda il ritorno di
3377 \func{accept} su un server, che per l'invio dell'ACK finale insieme ai dati
3378 su un client. L'opzione è specifica di Linux non deve essere utilizzata in
3379 codice che vuole essere portabile.\footnote{su FreeBSD è presente una
3380 opzione \texttt{SO\_ACCEPTFILTER} che consente di ottenere lo stesso
3381 comportamento di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} per quanto riguarda il lato
3384 \item[\constd{TCP\_WINDOW\_CLAMP}] con questa opzione si legge o si imposta
3385 alla dimensione specificata, in byte, il valore dichiarato della
3386 \textit{advertised window} (vedi sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}). Il kernel
3387 impone comunque una dimensione minima pari a \texttt{SOCK\_MIN\_RCVBUF/2}.
3388 Questa opzione non deve essere utilizzata in codice che vuole essere
3391 \begin{figure}[!htb]
3392 \footnotesize \centering
3393 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3394 \includestruct{listati/tcp_info.h}
3396 \caption{La struttura \structd{tcp\_info} contenente le informazioni sul
3397 socket restituita dall'opzione \const{TCP\_INFO}.}
3398 \label{fig:tcp_info_struct}
3401 \item[\constd{TCP\_INFO}] questa opzione, specifica di Linux, ma introdotta
3402 anche in altri kernel (ad esempio FreeBSD) permette di controllare lo stato
3403 interno di un socket TCP direttamente da un programma in user space.
3404 L'opzione restituisce in una speciale struttura \struct{tcp\_info}, la cui
3405 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:tcp_info_struct}, tutta una serie
3406 di dati che il kernel mantiene, relativi al socket. Anche questa opzione
3407 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3409 Con questa opzione diventa possibile ricevere una serie di informazioni
3410 relative ad un socket TCP così da poter effettuare dei controlli senza dover
3411 passare attraverso delle operazioni di lettura. Ad esempio si può verificare
3412 se un socket è stato chiuso usando una funzione analoga a quella illustrata
3413 in fig.~\ref{fig:is_closing}, in cui si utilizza il valore del campo
3414 \var{tcpi\_state} di \struct{tcp\_info} per controllare lo stato del socket.
3416 \begin{figure}[!htbp]
3417 \footnotesize \centering
3418 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
3419 \includecodesample{listati/is_closing.c}
3421 \caption{Codice della funzione \texttt{is\_closing.c}, che controlla lo stato
3422 di un socket TCP per verificare se si sta chiudendo.}
3423 \label{fig:is_closing}
3426 %Si noti come nell'esempio si sia (
3429 \item[\constd{TCP\_QUICKACK}] con questa opzione è possibile eseguire una forma
3430 di controllo sull'invio dei segmenti ACK all'interno di in flusso di dati su
3431 TCP. In genere questo invio viene gestito direttamente dal kernel, il
3432 comportamento standard, corrispondente la valore logico di vero (in genere
3433 1) per questa opzione, è quello di inviare immediatamente i segmenti ACK, in
3434 quanto normalmente questo significa che si è ricevuto un blocco di dati e si
3435 può passare all'elaborazione del blocco successivo.
3437 Qualora però la nostra applicazione sappia in anticipo che alla ricezione di
3438 un blocco di dati seguirà immediatamente l'invio di un altro
3439 blocco,\footnote{caso tipico ad esempio delle risposte alle richieste HTTP.}
3440 poter accorpare quest'ultimo al segmento ACK permette di risparmiare sia in
3441 termini di dati inviati che di velocità di risposta. Per far questo si può
3442 utilizzare \const{TCP\_QUICKACK} impostando un valore logico falso (cioè 0),
3443 in questo modo il kernel attenderà così da inviare il prossimo segmento di
3444 ACK insieme ai primi dati disponibili.
3446 Si tenga presente che l'opzione non è permanente, vale a dire che una volta
3447 che la si sia impostata a 0 il kernel la riporterà al valore di default dopo
3448 il suo primo utilizzo. Sul lato server la si può impostare anche una volta
3449 sola su un socket in ascolto, ed essa verrà ereditata da tutti i socket che
3450 si otterranno da esso al ritorno di \func{accept}.
3452 % TODO trattare con gli esempi di apache
3454 \item[\constd{TCP\_CONGESTION}] questa opzione permette di impostare quale
3455 algoritmo per il controllo della congestione\footnote{il controllo della
3456 congestione è un meccanismo previsto dal protocollo TCP (vedi
3457 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) per evitare di trasmettere inutilmente
3458 dati quando una connessione è congestionata; un buon algoritmo è
3459 fondamentale per il funzionamento del protocollo, dato che i pacchetti
3460 persi andrebbero ritrasmessi, per cui inviare un pacchetto su una linea
3461 congestionata potrebbe causare facilmente un peggioramento della
3462 situazione.} utilizzare per il singolo socket. L'opzione è stata
3463 introdotta con il kernel 2.6.13,\footnote{alla data di stesura di queste
3464 note (Set. 2006) è pure scarsamente documentata, tanto che non è neanche
3465 definita nelle intestazioni delle \acr{glibc} per cui occorre definirla a
3466 mano al suo valore che è 13.} e prende come per \param{optval} il
3467 puntatore ad un buffer contenente il nome dell'algoritmo di controllo che
3470 L'uso di un nome anziché di un valore numerico è dovuto al fatto che gli
3471 algoritmi di controllo della congestione sono realizzati attraverso
3472 altrettanti moduli del kernel, e possono pertanto essere attivati a
3473 richiesta; il nome consente di caricare il rispettivo modulo e di introdurre
3474 moduli aggiuntivi che implementino altri meccanismi.
3476 Per poter disporre di questa funzionalità occorre aver compilato il kernel
3477 attivando l'opzione di configurazione generale
3478 \texttt{TCP\_CONG\_ADVANCED},\footnote{disponibile come \textit{TCP:
3479 advanced congestion control} nel menù \textit{Network->Networking
3480 options}, che a sua volta renderà disponibile un ulteriore menù con gli
3481 algoritmi presenti.} e poi abilitare i singoli moduli voluti con le varie
3482 \texttt{TCP\_CONG\_*} presenti per i vari algoritmi disponibili; un elenco
3483 di quelli attualmente supportati nella versione ufficiale del kernel è
3484 riportato in tab.~\ref{tab:sock_tcp_congestion_algo}.\footnote{la lista è
3485 presa dalla versione 2.6.17.}
3488 Si tenga presente che prima della implementazione modulare alcuni di questi
3489 algoritmi erano disponibili soltanto come caratteristiche generali del
3490 sistema, attivabili per tutti i socket, questo è ancora possibile con la
3491 \textit{sysctl} \texttt{tcp\_congestion\_control} (vedi
3492 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}) che ha sostituito le precedenti
3493 \textit{sysctl}.\footnote{riportate anche, alla data di stesura di queste
3494 pagine (Set. 2006) nelle pagine di manuale, ma non più presenti.}
3499 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|}
3501 \textbf{Nome}&\textbf{Configurazione}&\textbf{Riferimento} \\
3504 reno& -- &Algoritmo tradizionale, usato in caso di assenza degli altri.\\
3505 \texttt{bic} &\texttt{TCP\_CONG\_BIC} &
3506 \url{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}.\\
3507 \texttt{cubic} &\texttt{TCP\_CONG\_CUBIC} &
3508 \url{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}.\\
3509 \texttt{highspeed}&\texttt{TCP\_CONG\_HSTCP} &
3510 \url{http://www.icir.org/floyd/hstcp.html}.\\
3511 \texttt{htcp} &\texttt{TCP\_CONG\_HTCP} &
3512 \url{http://www.hamilton.ie/net/htcp/}.\\
3513 \texttt{hybla} &\texttt{TCP\_CONG\_HYBLA} &
3514 \url{http://www.danielinux.net/projects.html}.\\
3515 \texttt{scalable}&\texttt{TCP\_CONG\_SCALABLE}&
3516 \url{http://www.deneholme.net/tom/scalable/}.\\
3517 \texttt{vegas} &\texttt{TCP\_CONG\_VEGAS} &
3518 \url{http://www.cs.arizona.edu/protocols/}.\\
3519 \texttt{westwood}&\texttt{TCP\_CONG\_WESTWOOD}&
3520 \url{http://www.cs.ucla.edu/NRL/hpi/tcpw/}.\\
3521 % \texttt{}&\texttt{}& .\\
3524 \caption{Gli algoritmi per il controllo della congestione disponibili con
3525 Linux con le relative opzioni di configurazione da attivare.}
3526 \label{tab:sock_tcp_congestion_algo}
3532 Il protocollo UDP, anche per la sua maggiore semplicità, supporta un numero
3533 ridotto di opzioni, riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}; anche in
3534 questo caso per poterle utilizzare occorrerà impostare l'opportuno valore per
3535 l'argomento \param{level}, che è \const{SOL\_UDP} (o l'equivalente
3536 \constd{IPPROTO\_UDP}). Le costanti che identificano dette opzioni sono
3537 definite in \headfiled{netinet/udp.h}, ed accessibili includendo detto
3538 file.\footnote{come per TCP, la definizione delle opzioni effettivamente
3539 supportate dal kernel si trova in realtà nel file
3540 \texttt{include/linux/udp.h}, dal quale si sono estratte le costanti di
3541 tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}.}
3546 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3548 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3549 \textbf{Descrizione}\\
3552 \constd{UDP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3553 Accumula tutti i dati su un unico pacchetto.\\
3554 \constd{UDP\_ENCAP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3558 \caption{Le opzioni per i socket UDP disponibili al livello
3560 \label{tab:sock_opt_udplevel}
3563 % TODO documentare \const{UDP\_ENCAP}
3565 Ancora una volta le descrizioni contenute tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}
3566 sono un semplice riferimento, una maggiore quantità di dettagli sulle
3567 caratteristiche delle opzioni citate è quello dell'elenco seguente:
3568 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3570 \item[\constd{UDP\_CORK}] questa opzione ha l'identico effetto dell'analoga
3571 \const{TCP\_CORK} vista in precedenza per il protocollo TCP, e quando
3572 abilitata consente di accumulare i dati in uscita su un solo pacchetto che
3573 verrà inviato una volta che la si disabiliti. L'opzione è stata introdotta
3574 con il kernel 2.5.44, e non deve essere utilizzata in codice che vuole
3577 \item[\constd{UDP\_ENCAP}] Questa opzione permette di gestire l'incapsulazione
3578 dei dati nel protocollo UDP. L'opzione è stata introdotta con il kernel
3579 2.5.67, e non è documentata. Come la precedente è specifica di Linux e non
3580 deve essere utilizzata in codice portabile.
3587 \section{La gestione attraverso le funzioni di controllo}
3588 \label{sec:sock_ctrl_func}
3590 Benché la maggior parte delle caratteristiche dei socket sia gestibile con le
3591 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}, alcune proprietà possono
3592 essere impostate attraverso le funzioni \func{fcntl} e \func{ioctl} già
3593 trattate in sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}; in quell'occasione abbiamo
3594 parlato di queste funzioni esclusivamente nell'ambito della loro applicazione
3595 a file descriptor associati a dei file normali; qui tratteremo invece i
3596 dettagli del loro utilizzo con file descriptor associati a dei socket.
3599 \subsection{L'uso di \func{ioctl} e \func{fcntl} per i socket generici}
3600 \label{sec:sock_ioctl}
3602 Tratteremo in questa sezione le caratteristiche specifiche delle funzioni
3603 \func{ioctl} e \func{fcntl} quando esse vengono utilizzate con dei socket
3604 generici. Quanto già detto in precedenza sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}
3605 continua a valere; quello che tratteremo qui sono le operazioni ed i comandi
3606 che sono validi, o che hanno significati peculiari, quando queste funzioni
3607 vengono applicate a dei socket generici.
3609 Nell'elenco seguente si riportano i valori specifici che può assumere il
3610 secondo argomento della funzione \func{ioctl} (\param{request}, che indica il
3611 tipo di operazione da effettuare) quando essa viene applicata ad un socket
3612 generico. Nell'elenco si illustrerà anche, per ciascuna operazione, il tipo di
3613 dato usato come terzo argomento della funzione ed il significato che esso
3614 viene ad assumere. Dato che in caso di lettura questi dati vengono restituiti
3615 come \textit{value result argument}, con queste operazioni il terzo argomento
3616 deve sempre essere passato come puntatore ad una variabile (o struttura)
3617 precedentemente allocata. Le costanti che identificano le operazioni sono le
3619 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3620 \item[\constd{SIOCGSTAMP}] restituisce il contenuto di una struttura
3621 \struct{timeval} con la marca temporale dell'ultimo pacchetto ricevuto sul
3622 socket, questa operazione può essere utilizzata per effettuare delle
3623 misurazioni precise del tempo di andata e ritorno\footnote{il \textit{Round
3624 Trip Time} cui abbiamo già accennato in sez.~\ref{sec:net_tcp}.} dei
3625 pacchetti sulla rete.
3627 \item[\constd{SIOCSPGRP}] imposta il processo o il \textit{process group} a cui
3628 inviare i segnali \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG} quando viene completata
3629 una operazione di I/O asincrono o arrivano dei dati urgenti
3630 (\texttt{out-of-band}). Il terzo argomento deve essere un puntatore ad una
3631 variabile di tipo \type{pid\_t}; un valore positivo indica direttamente il
3632 \ids{PID} del processo, mentre un valore negativo indica (col valore
3633 assoluto) il \textit{process group}. Senza privilegi di amministratore o la
3634 capability \const{CAP\_KILL} si può impostare solo se stessi o il proprio
3635 \textit{process group}.
3637 \item[\constd{SIOCGPGRP}] legge le impostazioni presenti sul socket
3638 relativamente all'eventuale processo o \textit{process group} cui devono
3639 essere inviati i segnali \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG}. Come per
3640 \const{SIOCSPGRP} l'argomento passato deve un puntatore ad una variabile di
3641 tipo \type{pid\_t}, con lo stesso significato. Qualora non sia presente
3642 nessuna impostazione verrà restituito un valore nullo.
3644 \item[\const{FIOASYNC}] Abilita o disabilita la modalità di I/O asincrono sul
3645 socket. Questo significa (vedi sez.~\ref{sec:signal_driven_io}) che verrà
3646 inviato il segnale di \signal{SIGIO} (o quanto impostato con
3647 \const{F\_SETSIG}, vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}) in caso di eventi
3651 Nel caso dei socket generici anche \func{fcntl} prevede un paio di comandi
3652 specifici; in questo caso il secondo argomento (\param{cmd}, che indica il
3653 comando) può assumere i due valori \const{FIOGETOWN} e \const{FIOSETOWN},
3654 mentre il terzo argomento dovrà essere un puntatore ad una variabile di tipo
3655 \type{pid\_t}. Questi due comandi sono una modalità alternativa di eseguire le
3656 stesse operazioni (lettura o impostazione del processo o del gruppo di
3657 processo che riceve i segnali) che si effettuano chiamando \func{ioctl} con
3658 \const{SIOCGPGRP} e \const{SIOCSPGRP}.
3661 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per l'accesso ai dispositivi di rete}
3662 \label{sec:sock_ioctl_netdevice}
3664 Benché non strettamente attinenti alla gestione dei socket, vale la pena di
3665 trattare qui l'interfaccia di accesso a basso livello ai dispositivi di rete
3666 che viene appunto fornita attraverso la funzione \texttt{ioctl}. Questa non è
3667 attinente a caratteristiche specifiche di un qualche protocollo, ma si applica
3668 a tutti i socket, indipendentemente da tipo e famiglia degli stessi, e
3669 permette di impostare e rilevare le funzionalità delle interfacce di rete.
3671 \begin{figure}[!htb]
3672 \footnotesize \centering
3673 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3674 \includestruct{listati/ifreq.h}
3676 \caption{La struttura \structd{ifreq} utilizzata dalle \func{ioctl} per le
3677 operazioni di controllo sui dispositivi di rete.}
3678 \label{fig:netdevice_ifreq_struct}
3681 Tutte le operazioni di questo tipo utilizzano come terzo argomento di
3682 \func{ioctl} il puntatore ad una struttura \struct{ifreq}, la cui definizione
3683 è illustrata in fig.~\ref{fig:netdevice_ifreq_struct}. Normalmente si utilizza
3684 il primo campo della struttura, \var{ifr\_name} per specificare il nome
3685 dell'interfaccia su cui si vuole operare (ad esempio \texttt{eth0},
3686 \texttt{ppp0}, ecc.), e si inseriscono (o ricevono) i valori relativi alle
3687 diversa caratteristiche e funzionalità nel secondo campo, che come si può
3688 notare è definito come una \dirct{union} proprio in quanto il suo significato
3689 varia a secondo dell'operazione scelta.
3691 Si tenga inoltre presente che alcune di queste operazioni (in particolare
3692 quelle che modificano le caratteristiche dell'interfaccia) sono privilegiate e
3693 richiedono i privilegi di amministratore o la \textit{capability}
3694 \const{CAP\_NET\_ADMIN}, altrimenti si otterrà un errore di \errval{EPERM}.
3695 Le costanti che identificano le operazioni disponibili sono le seguenti:
3696 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3697 \item[\constd{SIOCGIFNAME}] questa è l'unica operazione che usa il campo
3698 \var{ifr\_name} per restituire un risultato, tutte le altre lo utilizzano
3699 per indicare l'interfaccia sulla quale operare. L'operazione richiede che si
3700 indichi nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore numerico dell'\textsl{indice}
3701 dell'interfaccia, e restituisce il relativo nome in \var{ifr\_name}.
3703 Il kernel infatti assegna ad ogni interfaccia un numero progressivo, detto
3704 appunto \itindex{interface~index} \textit{interface index}, che è quello che
3705 effettivamente la identifica nelle operazioni a basso livello, il nome
3706 dell'interfaccia è soltanto una etichetta associata a detto \textsl{indice},
3707 che permette di rendere più comprensibile l'indicazione dell'interfaccia
3708 all'interno dei comandi. Una modalità per ottenere questo valore è usare il
3709 comando \cmd{ip link}, che fornisce un elenco delle interfacce presenti
3710 ordinato in base a tale valore (riportato come primo campo).
3713 \item[\constd{SIOCGIFINDEX}] restituisce nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore
3714 numerico dell'indice dell'interfaccia specificata con \var{ifr\_name}, è in
3715 sostanza l'operazione inversa di \const{SIOCGIFNAME}.
3717 \item[\constd{SIOCGIFFLAGS}] permette di ottenere nel campo \var{ifr\_flags} il
3718 valore corrente dei flag dell'interfaccia specificata (con \var{ifr\_name}).
3719 Il valore restituito è una maschera binaria i cui bit sono identificabili
3720 attraverso le varie costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}.
3725 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
3727 \textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
3730 \constd{IFF\_UP} & L'interfaccia è attiva.\\
3731 \constd{IFF\_BROADCAST} & L'interfaccia ha impostato un indirizzo di
3732 \textit{broadcast} valido.\\
3733 \constd{IFF\_DEBUG} & È attivo il flag interno di debug.\\
3734 \constd{IFF\_LOOPBACK} & L'interfaccia è una interfaccia di
3735 \textit{loopback}.\\
3736 \constd{IFF\_POINTOPOINT}&L'interfaccia è associata ad un collegamento
3737 \textsl{punto-punto}.\\
3738 \constd{IFF\_RUNNING} & L'interfaccia ha delle risorse allocate (non può
3739 quindi essere disattivata).\\
3740 \constd{IFF\_NOARP} & L'interfaccia ha il protocollo ARP disabilitato o
3741 l'indirizzo del livello di rete non è impostato.\\
3742 \constd{IFF\_PROMISC} & L'interfaccia è nel cosiddetto
3743 \index{modo~promiscuo} \textsl{modo promiscuo},
3744 riceve cioè tutti i pacchetti che vede passare,
3745 compresi quelli non direttamente indirizzati a
3747 \constd{IFF\_NOTRAILERS}& Evita l'uso di \textit{trailer} nei pacchetti.\\
3748 \constd{IFF\_ALLMULTI} & Riceve tutti i pacchetti di \textit{multicast}.\\
3749 \constd{IFF\_MASTER} & L'interfaccia è il master di un bundle per il
3750 bilanciamento di carico.\\
3751 \constd{IFF\_SLAVE} & L'interfaccia è uno slave di un bundle per il
3752 bilanciamento di carico.\\
3753 \constd{IFF\_MULTICAST} & L'interfaccia ha il supporto per il
3754 \textit{multicast} attivo.\\
3755 \constd{IFF\_PORTSEL} & L'interfaccia può impostare i suoi parametri
3756 hardware (con l'uso di \struct{ifmap}).\\
3757 \constd{IFF\_AUTOMEDIA} & L'interfaccia è in grado di selezionare
3758 automaticamente il tipo di collegamento.\\
3759 \constd{IFF\_DYNAMIC} & Gli indirizzi assegnati all'interfaccia vengono
3760 persi quando questa viene disattivata.\\
3761 % \const{IFF\_} & .\\
3764 \caption{Le costanti che identificano i vari bit della maschera binaria
3765 \var{ifr\_flags} che esprime i flag di una interfaccia di rete.}
3766 \label{tab:netdevice_iface_flag}
3770 \item[\constd{SIOCSIFFLAGS}] permette di impostare il valore dei flag
3771 dell'interfaccia specificata (sempre con \var{ifr\_name}, non staremo a
3772 ripeterlo oltre) attraverso il valore della maschera binaria da passare nel
3773 campo \var{ifr\_flags}, che può essere ottenuta con l'OR aritmetico delle
3774 costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}; questa operazione è
3777 \item[\constd{SIOCGIFMETRIC}] permette di leggere il valore della metrica del
3778 dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3779 \var{ifr\_metric}. Attualmente non è implementato, e l'operazione
3780 restituisce sempre un valore nullo.
3782 \item[\constd{SIOCSIFMETRIC}] permette di impostare il valore della metrica del
3783 dispositivo al valore specificato nel campo \var{ifr\_metric}, attualmente
3784 non ancora implementato, restituisce un errore di \errval{EOPNOTSUPP}.
3786 \item[\constd{SIOCGIFMTU}] permette di leggere il valore della \textit{Maximum
3787 Transfer Unit} del dispositivo nel campo \var{ifr\_mtu}.
3789 \item[\constd{SIOCSIFMTU}] permette di impostare il valore della
3790 \textit{Maximum Transfer Unit} del dispositivo al valore specificato campo
3791 \var{ifr\_mtu}. L'operazione è privilegiata, e si tenga presente che
3792 impostare un valore troppo basso può causare un blocco del kernel.
3794 \item[\constd{SIOCGIFHWADDR}] permette di leggere il valore dell'indirizzo
3795 hardware del dispositivo associato all'interfaccia nel campo
3796 \var{ifr\_hwaddr}; questo viene restituito come struttura \struct{sockaddr}
3797 in cui il campo \var{sa\_family} contiene un valore \texttt{ARPHRD\_*}
3798 indicante il tipo di indirizzo ed il campo \var{sa\_data} il valore binario
3799 dell'indirizzo hardware a partire dal byte 0.
3801 \item[\constd{SIOCSIFHWADDR}] permette di impostare il valore dell'indirizzo
3802 hardware del dispositivo associato all'interfaccia attraverso il valore
3803 della struttura \struct{sockaddr} (con lo stesso formato illustrato per
3804 \const{SIOCGIFHWADDR}) passata nel campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è
3807 \item[\constd{SIOCSIFHWBROADCAST}] imposta l'indirizzo \textit{broadcast}
3808 hardware dell'interfaccia al valore specificato dal campo
3809 \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è privilegiata.
3811 \item[\constd{SIOCGIFMAP}] legge alcuni parametri hardware (memoria, interrupt,
3812 canali di DMA) del driver dell'interfaccia specificata, restituendo i
3813 relativi valori nel campo \var{ifr\_map}; quest'ultimo contiene una
3814 struttura di tipo \struct{ifmap}, la cui definizione è illustrata in
3815 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3817 \begin{figure}[!htb]
3818 \footnotesize \centering
3819 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3820 \includestruct{listati/ifmap.h}
3822 \caption{La struttura \structd{ifmap} utilizzata per leggere ed impostare i
3823 valori dei parametri hardware di un driver di una interfaccia.}
3824 \label{fig:netdevice_ifmap_struct}
3827 \item[\constd{SIOCSIFMAP}] imposta i parametri hardware del driver
3828 dell'interfaccia specificata, restituendo i relativi valori nel campo
3829 \var{ifr\_map}. Come per \const{SIOCGIFMAP} questo deve essere passato come
3830 struttura \struct{ifmap}, secondo la definizione di
3831 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3833 \item[\constd{SIOCADDMULTI}] aggiunge un indirizzo di \textit{multicast} ai
3834 filtri del livello di collegamento associati dell'interfaccia. Si deve usare
3835 un indirizzo hardware da specificare attraverso il campo \var{ifr\_hwaddr},
3836 che conterrà l'opportuna struttura \struct{sockaddr}; l'operazione è
3837 privilegiata. Per una modalità alternativa per eseguire la stessa operazione
3838 si possono usare i \textit{packet socket}, vedi
3839 sez.~\ref{sec:packet_socket}.
3841 \item[\constd{SIOCDELMULTI}] rimuove un indirizzo di \textit{multicast} ai
3842 filtri del livello di collegamento dell'interfaccia, vuole un indirizzo
3843 hardware specificato come per \const{SIOCADDMULTI}. Anche questa operazione
3844 è privilegiata e può essere eseguita in forma alternativa con i
3845 \textit{packet socket}.
3847 \item[\constd{SIOCGIFTXQLEN}] permette di leggere la lunghezza della coda di
3848 trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3851 \item[\constd{SIOCSIFTXQLEN}] permette di impostare il valore della lunghezza
3852 della coda di trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia, questo
3853 deve essere specificato nel campo \var{ifr\_qlen}. L'operazione è
3856 \item[\constd{SIOCSIFNAME}] consente di cambiare il nome dell'interfaccia
3857 indicata da \var{ifr\_name} utilizzando il nuovo nome specificato nel campo
3863 % TODO aggiunta con il kernel 3.14 SIOCGHWTSTAMP per ottenere il timestamp
3864 % hardware senza modificarlo
3866 Una ulteriore operazione, che consente di ricavare le caratteristiche delle
3867 interfacce di rete, è \constd{SIOCGIFCONF}; però per ragioni di compatibilità
3868 questa operazione è disponibile soltanto per i socket della famiglia
3869 \const{AF\_INET} (vale ad dire per socket IPv4). In questo caso l'utente dovrà
3870 passare come argomento una struttura \struct{ifconf}, definita in
3871 fig.~\ref{fig:netdevice_ifconf_struct}.
3873 \begin{figure}[!htb]
3874 \footnotesize \centering
3875 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3876 \includestruct{listati/ifconf.h}
3878 \caption{La struttura \structd{ifconf}.}
3879 \label{fig:netdevice_ifconf_struct}
3882 Per eseguire questa operazione occorrerà allocare preventivamente un buffer di
3883 contenente un vettore di strutture \struct{ifreq}. La dimensione (in byte) di
3884 questo buffer deve essere specificata nel campo \var{ifc\_len} di
3885 \struct{ifconf}, mentre il suo indirizzo andrà specificato nel campo
3886 \var{ifc\_req}. Qualora il buffer sia stato allocato come una stringa, il suo
3887 indirizzo potrà essere fornito usando il campo \var{ifc\_buf}.\footnote{si
3888 noti che l'indirizzo del buffer è definito in \struct{ifconf} con una
3889 \dirct{union}, questo consente di utilizzare una delle due forme a piacere.}
3891 La funzione restituisce nel buffer indicato una serie di strutture
3892 \struct{ifreq} contenenti nel campo \var{ifr\_name} il nome dell'interfaccia e
3893 nel campo \var{ifr\_addr} il relativo indirizzo IP. Se lo spazio allocato nel
3894 buffer è sufficiente il kernel scriverà una struttura \struct{ifreq} per
3895 ciascuna interfaccia attiva, restituendo nel campo \var{ifc\_len} il totale
3896 dei byte effettivamente scritti. Il valore di ritorno è 0 se l'operazione ha
3897 avuto successo e negativo in caso contrario.
3899 Si tenga presente che il kernel non scriverà mai sul buffer di uscita dati
3900 eccedenti numero di byte specificato col valore di \var{ifc\_len} impostato
3901 alla chiamata della funzione, troncando il risultato se questi non dovessero
3902 essere sufficienti. Questa condizione non viene segnalata come errore per cui
3903 occorre controllare il valore di \var{ifc\_len} all'uscita della funzione, e
3904 verificare che esso sia inferiore a quello di ingresso. In caso contrario si è
3905 probabilmente\footnote{probabilmente perché si potrebbe essere nella
3906 condizione in cui sono stati usati esattamente quel numero di byte.} avuta
3907 una situazione di troncamento dei dati.
3909 \begin{figure}[!htbp]
3910 \footnotesize \centering
3911 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
3912 \includecodesample{listati/iflist.c}
3914 \caption{Il corpo principale del programma \texttt{iflist.c}.}
3915 \label{fig:netdevice_iflist}
3918 Come esempio dell'uso di queste funzioni si è riportato in
3919 fig.~\ref{fig:netdevice_iflist} il corpo principale del programma
3920 \texttt{iflist} in cui si utilizza l'operazione \const{SIOCGIFCONF} per
3921 ottenere una lista delle interfacce attive e dei relativi indirizzi. Al solito
3922 il codice completo è fornito nei sorgenti allegati alla guida.
3924 Il programma inizia (\texttt{\small 7--11}) con la creazione del socket
3925 necessario ad eseguire l'operazione, dopo di che si inizializzano
3926 opportunamente (\texttt{\small 13--14}) i valori della struttura
3927 \struct{ifconf} indicando la dimensione del buffer ed il suo
3928 indirizzo;\footnote{si noti come in questo caso si sia specificato l'indirizzo
3929 usando il campo \var{ifc\_buf}, mentre nel seguito del programma si accederà
3930 ai valori contenuti nel buffer usando \var{ifc\_req}.} si esegue poi
3931 l'operazione invocando \func{ioctl}, controllando come sempre la corretta
3932 esecuzione, ed uscendo in caso di errore (\texttt{\small 15--19}).
3934 Si esegue poi un controllo sulla quantità di dati restituiti segnalando un
3935 eventuale overflow del buffer (\texttt{\small 21--23}); se invece è tutto a
3936 posto (\texttt{\small 24--27}) si calcola e si stampa a video il numero di
3937 interfacce attive trovate. L'ultima parte del programma (\texttt{\small
3938 28--33}) è il ciclo sul contenuto delle varie strutture \struct{ifreq}
3939 restituite in cui si estrae (\texttt{\small 30}) l'indirizzo ad esse
3940 assegnato\footnote{si è definito \var{access} come puntatore ad una struttura
3941 di tipo \struct{sockaddr\_in} per poter eseguire un \textit{casting}
3942 dell'indirizzo del valore restituito nei vari campi \var{ifr\_addr}, così
3943 poi da poterlo poi usare come argomento di \func{inet\_ntoa}.} e lo si
3944 stampa (\texttt{\small 31--32}) insieme al nome dell'interfaccia.
3948 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per i socket TCP e UDP}
3949 \label{sec:sock_ioctl_IP}
3951 Non esistono operazioni specifiche per i socket IP in quanto tali,\footnote{a
3952 parte forse \const{SIOCGIFCONF}, che però resta attinente alle proprietà
3953 delle interfacce di rete, per cui l'abbiamo trattata in
3954 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice} insieme alle altre che comunque si
3955 applicano anche ai socket IP.} mentre per i pacchetti di altri protocolli
3956 trasportati su IP, qualora li si gestisca attraverso dei socket, si dovrà fare
3957 riferimento direttamente all'eventuale supporto presente per il tipo di socket
3958 usato: ad esempio si possono ricevere pacchetti ICMP con socket di tipo
3959 \texttt{raw}, nel qual caso si dovrà fare riferimento alle operazioni di
3962 Tuttavia la gran parte dei socket utilizzati nella programmazione di rete
3963 utilizza proprio il protocollo IP, e quello che succede è che in realtà la
3964 funzione \func{ioctl} consente di effettuare alcune operazioni specifiche per
3965 i socket che usano questo protocollo, ma queste vendono eseguite, invece che a
3966 livello di IP, al successivo livello di trasporto, vale a dire in maniera
3967 specifica per i socket TCP e UDP.
3969 Le operazioni di controllo disponibili per i socket TCP sono illustrate dalla
3970 relativa pagina di manuale, accessibile con \texttt{man 7 tcp}, e prevedono
3971 come possibile valore per il secondo argomento della funzione le costanti
3972 illustrate nell'elenco seguente; il terzo argomento della funzione, gestito
3973 come \textit{value result argument}, deve essere sempre il puntatore ad una
3974 variabile di tipo \ctyp{int}:
3975 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3976 \item[\constd{SIOCINQ}] restituisce la quantità di dati non ancora letti
3977 presenti nel buffer di ricezione; il socket non deve essere in stato
3978 \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di \errval{EINVAL}.
3979 \item[\constd{SIOCATMARK}] ritorna un intero non nullo, da intendere come
3980 valore logico, se il flusso di dati letti sul socket è arrivato sulla
3981 posizione (detta anche \textit{urgent mark}) in cui sono stati ricevuti dati
3982 urgenti (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}). Una operazione di lettura da
3983 un socket non attraversa mai questa posizione, per cui è possibile
3984 controllare se la si è raggiunta o meno con questa operazione.
3986 Questo è utile quando si attiva l'opzione \const{SO\_OOBINLINE} (vedi
3987 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}) per ricevere i dati urgenti all'interno
3988 del flusso dei dati ordinari del socket;\footnote{vedremo in
3989 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data} che in genere i dati urgenti presenti su un
3990 socket si leggono \textit{out-of-band} usando un opportuno flag per
3991 \func{recvmsg}.} in tal caso quando \const{SIOCATMARK} restituisce un
3992 valore non nullo si saprà che la successiva lettura dal socket restituirà i
3993 dati urgenti e non il normale traffico; torneremo su questo in maggior
3994 dettaglio in sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}.
3996 \item[\constd{SIOCOUTQ}] restituisce la quantità di dati non ancora inviati
3997 presenti nel buffer di spedizione; come per \const{SIOCINQ} il socket non
3998 deve essere in stato \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di
4002 Le operazioni di controllo disponibili per i socket UDP, anch'esse illustrate
4003 dalla relativa pagina di manuale accessibile con \texttt{man 7 udp}, sono
4004 quelle indicate dalle costanti del seguente elenco; come per i socket TCP il
4005 terzo argomento viene gestito come \textit{value result argument} e deve
4006 essere un puntatore ad una variabile di tipo \ctyp{int}:
4007 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4008 \item[\const{FIONREAD}] restituisce la dimensione in byte del primo pacchetto
4009 in attesa di ricezione, o 0 qualora non ci sia nessun pacchetto.
4010 \item[\const{TIOCOUTQ}] restituisce il numero di byte presenti nella coda di
4011 invio locale; questa opzione è supportata soltanto a partire dal kernel 2.4
4016 \section{La gestione con \func{sysctl} ed il filesystem \texttt{/proc}}
4017 \label{sec:sock_sysctl_proc}
4019 Come ultimo argomento di questo capitolo tratteremo l'uso della funzione
4020 \func{sysctl} (che è stata introdotta nelle sue funzionalità generiche in
4021 sez.~\ref{sec:sys_sysctl}) per quanto riguarda le sue capacità di effettuare
4022 impostazioni relative alle proprietà dei socket. Dato che le stesse
4023 funzionalità sono controllabili direttamente attraverso il filesystem
4024 \texttt{/proc}, le tratteremo attraverso i file presenti in quest'ultimo.
4027 \subsection{L'uso di \func{sysctl} e \texttt{/proc} per le proprietà della
4029 \label{sec:sock_sysctl}
4031 La differenza nell'uso di \func{sysctl} e del filesystem \texttt{/proc}
4032 rispetto a quello delle funzioni \func{ioctl} e \func{fcntl} visto in
4033 sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func} o all'uso di \func{getsockopt} e
4034 \func{setsockopt} è che queste funzioni consentono di controllare le proprietà
4035 di un singolo socket, mentre con \func{sysctl} e con \texttt{/proc} si
4036 impostano proprietà (o valori di default) validi a livello dell'intero
4037 sistema, e cioè per tutti i socket.
4039 Le opzioni disponibili per le proprietà della rete, nella gerarchia dei valori
4040 impostabili con \func{sysctl}, sono riportate sotto il nodo \texttt{net}, o,
4041 se acceduti tramite l'interfaccia del filesystem \texttt{/proc}, sotto
4042 \texttt{/proc/sys/net}. In genere sotto questa directory compaiono le
4043 sottodirectory (corrispondenti ad altrettanti sotto-nodi per \func{sysctl})
4044 relative ai vari protocolli e tipi di interfacce su cui è possibile
4045 intervenire per effettuare impostazioni; un contenuto tipico di questa
4046 directory è il seguente:
4057 e sono presenti varie centinaia di parametri, molti dei quali non sono neanche
4058 documentati; nel nostro caso ci limiteremo ad illustrare quelli più
4061 Si tenga presente infine che se è sempre possibile utilizzare il filesystem
4062 \texttt{/proc} come sostituto di \func{sysctl}, dato che i valori di nodi e
4063 sotto-nodi di quest'ultima sono mappati come file e directory sotto
4064 \texttt{/proc/sys/}, non è vero il contrario, ed in particolare Linux consente
4065 di impostare alcuni parametri o leggere lo stato della rete a livello di
4066 sistema sotto \texttt{/proc/net}, dove sono presenti dei file che non
4067 corrispondono a nessun nodo di \func{sysctl}.
4070 \subsection{I valori di controllo per i socket generici}
4071 \label{sec:sock_gen_sysctl}
4073 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/core/} sono presenti i file
4074 corrispondenti ai parametri generici di \textit{sysctl} validi per tutti i
4075 socket. Quelli descritti anche nella pagina di manuale, accessibile con
4076 \texttt{man 7 socket} sono i seguenti:
4078 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4079 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{rmem\_default}] imposta la dimensione
4080 di default del buffer di ricezione (cioè per i dati in ingresso) dei socket.
4081 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{rmem\_max}] imposta la dimensione
4082 massima che si può assegnare al buffer di ricezione dei socket attraverso
4083 l'uso dell'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4084 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{wmem\_default}] imposta la dimensione
4085 di default del buffer di trasmissione (cioè per i dati in uscita) dei
4087 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{wmem\_max}] imposta la dimensione
4088 massima che si può assegnare al buffer di trasmissione dei socket attraverso
4089 l'uso dell'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4090 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{message\_cost},
4091 \sysctlrelfiled{net/core}{message\_burst}] contengono le impostazioni del
4092 \textit{bucket filter} che controlla l'emissione di
4093 messaggi di avviso da parte del kernel per eventi relativi a problemi sulla
4094 rete, imponendo un limite che consente di prevenire eventuali attacchi di
4095 \textit{Denial of Service} usando i log.\footnote{senza questo limite un
4096 attaccante potrebbe inviare ad arte un traffico che generi
4097 intenzionalmente messaggi di errore, per saturare il sistema dei log.}
4099 \itindbeg{bucket~filter}
4101 Il \textit{bucket filter} è un algoritmo generico che permette di impostare
4102 dei limiti di flusso su una quantità\footnote{uno analogo viene usato per
4103 imporre dei limiti sul flusso dei pacchetti nel \itindex{netfilter}
4104 \textit{netfilter} di Linux (il \textit{netfilter} è l'infrastruttura
4105 usata per il filtraggio dei pacchetti del kernel, per maggiori dettagli si
4106 consulti il cap.~2 di \cite{FwGL}).} senza dovere eseguire medie
4107 temporali, che verrebbero a dipendere in misura non controllabile dalla
4108 dimensione dell'intervallo su cui si media e dalla distribuzione degli
4109 eventi;\footnote{in caso di un picco di flusso (il cosiddetto
4110 \textit{burst}) il flusso medio verrebbe a dipendere in maniera esclusiva
4111 dalla dimensione dell'intervallo di tempo su cui calcola la media.} in
4112 questo caso si definisce la dimensione di un ``\textsl{bidone}'' (il
4113 \textit{bucket}) e del flusso che da esso può uscire, la presenza di una
4114 dimensione iniziale consente di assorbire eventuali picchi di emissione,
4115 l'aver fissato un flusso di uscita garantisce che a regime questo sarà il
4116 valore medio del flusso ottenibile dal \textit{bucket}.
4118 \itindend{bucket~filter}
4120 I due valori indicano rispettivamente il flusso a regime (non sarà inviato
4121 più di un messaggio per il numero di secondi specificato da
4122 \texttt{message\_cost}) e la dimensione iniziale per in caso di picco di
4123 emissione (verranno accettati inizialmente fino ad un massimo di
4124 \texttt{message\_cost/message\_burst} messaggi).
4126 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{netdev\_max\_backlog}] numero massimo
4127 di pacchetti che possono essere contenuti nella coda di ingresso generale.
4129 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{optmem\_max}] lunghezza massima dei
4130 dati ancillari e di controllo (vedi sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}).
4133 Oltre a questi nella directory \texttt{/proc/sys/net/core} si trovano altri
4134 file, la cui documentazione dovrebbe essere mantenuta nei sorgenti del kernel,
4135 nel file \texttt{Documentation/networking/ip-sysctl.txt}; la maggior parte di
4136 questi però non è documentato:
4137 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4138 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{dev\_weight}] blocco di lavoro (\textit{work
4139 quantum}) dello \textit{scheduler} di processo dei pacchetti.
4141 % TODO da documentare meglio
4143 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{lo\_cong}] valore per l'occupazione
4144 della coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una bassa
4147 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{mod\_cong}] valore per l'occupazione della
4148 coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una congestione
4151 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{no\_cong}] valore per l'occupazione della coda
4152 di ricezione sotto la quale si considera di non avere congestione.
4154 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{no\_cong\_thresh}] valore minimo (\textit{low
4155 water mark}) per il riavvio dei dispositivi congestionati.
4157 % \item[\sysctlrelfiled{net/core}{netdev\_fastroute}] è presente
4158 % soltanto quando si è compilato il kernel con l'apposita opzione di
4159 % ottimizzazione per l'uso come router.
4161 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{somaxconn}] imposta la dimensione massima
4162 utilizzabile per il \textit{backlog} della funzione \func{listen} (vedi
4163 sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}), e corrisponde al valore della costante
4164 \constd{SOMAXCONN}; il suo valore di default è 128.
4169 \subsection{I valori di controllo per il protocollo IPv4}
4170 \label{sec:sock_ipv4_sysctl}
4172 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/ipv4} sono presenti i file che
4173 corrispondono ai parametri dei socket che usano il protocollo IPv4, relativi
4174 quindi sia alle caratteristiche di IP, che a quelle degli altri protocolli che
4175 vengono usati all'interno di quest'ultimo (come ICMP, TCP e UDP) o a fianco
4176 dello stesso (come ARP).
4178 I file che consentono di controllare le caratteristiche specifiche del
4179 protocollo IP in quanto tale, che sono descritti anche nella relativa pagina
4180 di manuale accessibile con \texttt{man 7 ip}, sono i seguenti:
4181 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4183 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_default\_ttl}] imposta il valore di
4184 default per il campo TTL (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}) di tutti i
4185 pacchetti uscenti, stabilendo così il numero massimo di router che i
4186 pacchetti possono attraversare. Il valore può essere modificato anche per il
4187 singolo socket con l'opzione \const{IP\_TTL}. Prende un valore intero, ma
4188 dato che il campo citato è di 8 bit hanno senso solo valori fra 0 e 255. Il
4189 valore di default è 64, e normalmente non c'è nessuna necessità di
4190 modificarlo.\footnote{l'unico motivo sarebbe per raggiungere macchine
4191 estremamente ``{lontane}'' in termini di \textit{hop}, ma è praticamente
4192 impossibile trovarne.} Aumentare il valore è una pratica poco gentile, in
4193 quanto in caso di problemi di routing si allunga inutilmente il numero di
4196 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_forward}] abilita l'inoltro dei
4197 pacchetti da una interfaccia ad un altra, e può essere impostato anche per
4198 la singola interfaccia. Prende un valore logico (0 disabilita, diverso da
4199 zero abilita), di default è disabilitato.
4201 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_dynaddr}] abilita la riscrittura
4202 automatica degli indirizzi associati ad un socket quando una interfaccia
4203 cambia indirizzo. Viene usato per le interfacce usate nei collegamenti in
4204 dial-up, il cui indirizzo IP viene assegnato dinamicamente dal provider, e
4205 può essere modificato. Prende un valore intero, con 0 si disabilita la
4206 funzionalità, con 1 la si abilita, con 2 (o con qualunque altro valore
4207 diverso dai precedenti) la si abilità in modalità \textsl{prolissa}; di
4208 default la funzionalità è disabilitata.
4210 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_autoconfig}] specifica se
4211 l'indirizzo IP è stato configurato automaticamente dal kernel all'avvio
4212 attraverso DHCP, BOOTP o RARP. Riporta un valore logico (0 falso, 1 vero)
4213 accessibile solo in lettura, è inutilizzato nei kernel recenti ed eliminato
4214 a partire dal kernel 2.6.18.
4216 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_local\_port\_range}] imposta l'intervallo
4217 dei valori usati per l'assegnazione delle porte effimere, permette cioè di
4218 modificare i valori illustrati in fig.~\ref{fig:TCP_port_alloc}; prende due
4219 valori interi separati da spazi, che indicano gli estremi
4220 dell'intervallo. Si abbia cura di non definire un intervallo che si
4221 sovrappone a quello delle porte usate per il \textit{masquerading}, il
4222 kernel può gestire la sovrapposizione, ma si avrà una perdita di
4223 prestazioni. Si imposti sempre un valore iniziale maggiore di 1024 (o meglio
4224 ancora di 4096) per evitare conflitti con le porte usate dai servizi noti.
4226 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_no\_pmtu\_disc}] permette di disabilitare
4227 per i socket \const{SOCK\_STREAM} la ricerca automatica della \textit{Path
4228 MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
4229 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}). Prende un valore logico, e di default è
4230 disabilitato (cioè la ricerca viene eseguita).
4232 In genere si abilita questo parametro quando per qualche motivo il
4233 procedimento del \textit{Path MTU discovery} fallisce; dato che questo può
4234 avvenire a causa di router\footnote{ad esempio se si scartano tutti i
4235 pacchetti ICMP, il problema è affrontato anche in sez.~3.4.4 di
4236 \cite{SGL}.} o interfacce\footnote{ad esempio se i due capi di un
4237 collegamento \textit{point-to-point} non si accordano sulla stessa MTU.}
4238 mal configurati è opportuno correggere le configurazioni, perché
4239 disabilitare globalmente il procedimento con questo parametro ha pesanti
4240 ripercussioni in termini di prestazioni di rete.
4242 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_always\_defrag}] fa si che tutti i
4243 pacchetti IP frammentati siano riassemblati, anche in caso in successivo
4244 immediato inoltro.\footnote{introdotto con il kernel 2.2.13, nelle versioni
4245 precedenti questo comportamento poteva essere solo stabilito un volta per
4246 tutte in fase di compilazione del kernel con l'opzione
4247 \texttt{CONFIG\_IP\_ALWAYS\_DEFRAG}.} Prende un valore logico e di default
4248 è disabilitato. Con i kernel dalla serie 2.4 in poi la deframmentazione
4249 viene attivata automaticamente quando si utilizza il sistema del
4250 \textit{netfilter}, e questo parametro non è più presente.
4252 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ipfrag\_high\_thresh}] indica il limite
4253 massimo (espresso in numero di byte) sui pacchetti IP frammentati presenti
4254 in coda; quando questo valore viene raggiunta la coda viene ripulita fino al
4255 valore \texttt{ipfrag\_low\_thresh}. Prende un valore intero.
4257 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ipfrag\_low\_thresh}] soglia bassa
4258 (specificata in byte) a cui viene riportata la coda dei pacchetti IP
4259 frammentati quando si raggiunge il valore massimo dato da
4260 \texttt{ipfrag\_high\_thresh}. Prende un valore intero.
4262 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_nonlocal\_bind}] se abilitato rende
4263 possibile ad una applicazione eseguire \func{bind} anche su un indirizzo che
4264 non è presente su nessuna interfaccia locale. Prende un valore logico e di
4265 default è disabilitato.
4267 Questo può risultare utile per applicazioni particolari (come gli
4268 \textit{sniffer}) che hanno la necessità di ricevere pacchetti anche non
4269 diretti agli indirizzi presenti sulla macchina, ad esempio per intercettare
4270 il traffico per uno specifico indirizzo che si vuole tenere sotto
4271 controllo. Il suo uso però può creare problemi ad alcune applicazioni.
4273 % \item[\texttt{neigh/*}] La directory contiene i valori
4274 % TODO trattare neigh/* nella parte su arp, da capire dove sarà.
4278 I file di \texttt{/proc/sys/net/ipv4} che invece fanno riferimento alle
4279 caratteristiche specifiche del protocollo TCP, elencati anche nella rispettiva
4280 pagina di manuale (accessibile con \texttt{man 7 tcp}), sono i seguenti:
4281 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4283 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_abort\_on\_overflow}] indica al
4284 kernel di azzerare le connessioni quando il programma che le riceve è troppo
4285 lento ed incapace di accettarle. Prende un valore logico ed è disabilitato
4286 di default. Questo consente di recuperare le connessioni se si è avuto un
4287 eccesso dovuto ad un qualche picco di traffico, ma ovviamente va a discapito
4288 dei client che interrogano il server. Pertanto è da abilitare soltanto
4289 quando si è sicuri che non è possibile ottimizzare il server in modo che sia
4290 in grado di accettare connessioni più rapidamente.
4292 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_adv\_win\_scale}] indica al kernel quale
4293 frazione del buffer associato ad un socket\footnote{quello impostato con
4294 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}.} deve essere utilizzata per la
4295 finestra del protocollo TCP\footnote{in sostanza il valore che costituisce
4296 la \textit{advertised window} annunciata all'altro capo del socket.} e
4297 quale come buffer applicativo per isolare la rete dalle latenze
4298 dell'applicazione. Prende un valore intero che determina la suddetta
4299 frazione secondo la formula
4300 $\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se positivo o con
4301 $\texttt{buffer}-\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se
4302 negativo. Il default è 2 che significa che al buffer dell'applicazione
4303 viene riservato un quarto del totale.
4305 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_app\_win}] indica la frazione della
4306 finestra TCP che viene riservata per gestire l'overhaed dovuto alla
4307 bufferizzazione. Prende un valore valore intero che consente di calcolare la
4308 dimensione in byte come il massimo fra la MSS e
4309 $\texttt{window}/2^\texttt{tcp\_app\_win}$. Un valore nullo significa che
4310 non viene riservato nessuno spazio; il valore di default è 31.
4312 % vecchi, presumibilmente usati quando gli algoritmi di congestione non erano
4314 % \item[\texttt{tcp\_bic}]
4315 % \item[\texttt{tcp\_bic\_low\_window}]
4316 % \item[\texttt{tcp\_bic\_fast\_convergence}]
4318 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_dsack}] abilita il supporto,
4319 definito nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}, per il
4320 cosiddetto \textit{Duplicate SACK}.\footnote{si indica con SACK
4321 (\textit{Selective Acknowledgement}) un'opzione TCP, definita
4322 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}, usata per dare
4323 un \textit{acknowledgement} unico su blocchi di pacchetti non contigui,
4324 che consente di diminuire il numero di pacchetti scambiati.} Prende un
4325 valore logico e di default è abilitato.
4326 % TODO documentare o descrivere che cos'è il Duplicate SACK o
4327 % mettere riferimento nelle appendici
4330 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_ecn}] abilita il meccanismo della
4331 \textit{Explicit Congestion Notification} (in breve ECN) nelle connessioni
4332 TCP. Prende valore logico che di default è disabilitato. La \textit{Explicit
4333 Congestion Notification} \itindex{Explicit~Congestion~Notification} è un
4334 meccanismo che consente di notificare quando una rotta o una rete è
4335 congestionata da un eccesso di traffico,\footnote{il meccanismo è descritto
4336 in dettaglio nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc3168.txt}{RFC~3168}
4337 mentre gli effetti sulle prestazioni del suo utilizzo sono documentate
4338 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}.} si può così
4339 essere avvisati e cercare rotte alternative oppure diminuire l'emissione di
4340 pacchetti (in modo da non aumentare la congestione).
4342 Si tenga presente che se si abilita questa opzione si possono avere dei
4343 malfunzionamenti apparentemente casuali dipendenti dalla destinazione,
4344 dovuti al fatto che alcuni vecchi router non supportano il meccanismo ed
4345 alla sua attivazione scartano i relativi pacchetti, bloccando completamente
4347 % TODO documentare o descrivere che cos'è l'Explicit Congestion Notification o
4348 % mettere riferimento nelle appendici
4351 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_fack}] abilita il supporto per il
4352 \textit{TCP Forward Acknowledgement}, un algoritmo per il controllo della
4353 congestione del traffico. Prende un valore logico e di default è abilitato.
4355 % TODO documentare o descrivere che cos'è il TCP Forward Acknowledgement o
4356 % mettere riferimento nelle appendici
4358 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_fin\_timeout}] specifica il numero di
4359 secondi da passare in stato \texttt{FIN\_WAIT2} nell'attesa delle ricezione
4360 del pacchetto FIN conclusivo, passati quali il socket viene comunque chiuso
4361 forzatamente. Prende un valore intero che indica i secondi e di default è
4362 60.\footnote{nei kernel della serie 2.2.x era il valore utilizzato era
4363 invece di 120 secondi.} L'uso di questa opzione realizza quella che in
4364 sostanza è una violazione delle specifiche del protocollo TCP, ma è utile
4365 per fronteggiare alcuni attacchi di \textit{Denial of Service}.
4367 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_frto}] abilita il supporto per
4368 l'algoritmo F-RTO, un algoritmo usato per la ritrasmissione dei timeout del
4369 protocollo TCP, che diventa molto utile per le reti wireless dove la perdita
4370 di pacchetti è usualmente dovuta a delle interferenze radio, piuttosto che
4371 alla congestione dei router. Prende un valore logico e di default è
4374 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_intvl}] indica il
4375 numero di secondi che deve trascorrere fra l'emissione di due successivi
4376 pacchetti di test quando è abilitata la funzionalità del \textit{keepalive}
4377 (vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Prende un valore intero che di
4380 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_probes}] indica il
4381 massimo numero pacchetti di \textit{keepalive} (vedi
4382 sez.~\ref{sec:sock_options_main}) che devono essere inviati senza ricevere
4383 risposta prima che il kernel decida che la connessione è caduta e la
4384 termini. Prende un valore intero che di default è 9.
4386 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_time}] indica il numero
4387 di secondi che devono passare senza traffico sulla connessione prima che il
4388 kernel inizi ad inviare pacchetti di pacchetti di
4389 \textit{keepalive}.\footnote{ha effetto solo per i socket per cui si è
4390 impostata l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE} (vedi
4391 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Prende un valore intero che di default
4392 è 7200, pari a due ore.
4394 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_low\_latency}] indica allo stack
4395 TCP del kernel di ottimizzare il comportamento per ottenere tempi di latenza
4396 più bassi a scapito di valori più alti per l'utilizzo della banda. Prende un
4397 valore logico che di default è disabilitato in quanto un maggior utilizzo
4398 della banda è preferito, ma esistono applicazioni particolari in cui la
4399 riduzione della latenza è più importante (ad esempio per i cluster di
4400 calcolo parallelo) nelle quali lo si può abilitare.
4402 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_max\_orphans}] indica il numero
4403 massimo di socket TCP ``\textsl{orfani}'' (vale a dire non associati a
4404 nessun file descriptor) consentito nel sistema.\footnote{trattasi in genere
4405 delle connessioni relative a socket chiusi che non hanno completato il
4406 processo di chiusura.} Quando il limite viene ecceduto la connessione
4407 orfana viene resettata e viene stampato un avvertimento. Questo limite viene
4408 usato per contrastare alcuni elementari attacchi di \textit{denial of
4409 service}. Diminuire il valore non è mai raccomandato, in certe condizioni
4410 di rete può essere opportuno aumentarlo, ma si deve tenere conto del fatto
4411 che ciascuna connessione orfana può consumare fino a 64K di memoria del
4412 kernel. Prende un valore intero, il valore di default viene impostato
4413 inizialmente al valore del parametro del kernel \texttt{NR\_FILE}, e viene
4414 aggiustato a seconda della memoria disponibile.
4416 % TODO verificare la spiegazione di connessione orfana.
4418 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_max\_syn\_backlog}] indica la lunghezza
4419 della coda delle connessioni incomplete, cioè delle connessioni per le quali
4420 si è ricevuto un SYN di richiesta ma non l'ACK finale del \textit{three way
4421 handshake} (si riveda quanto illustrato in
4422 sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}).
4424 Quando questo valore è superato il kernel scarterà immediatamente ogni
4425 ulteriore richiesta di connessione. Prende un valore intero; il default, che
4426 è 256, viene automaticamente portato a 1024 qualora nel sistema ci sia
4427 sufficiente memoria (se maggiore di 128Mb) e ridotto a 128 qualora la
4428 memoria sia poca (inferiore a 32Mb).\footnote{si raccomanda, qualora si
4429 voglia aumentare il valore oltre 1024, di seguire la procedura citata
4430 nella pagina di manuale di TCP, e modificare il valore della costante
4431 \texttt{TCP\_SYNQ\_HSIZE} nel file \texttt{include/net/tcp.h} dei sorgenti
4432 del kernel, in modo che sia $\mathtt{tcp\_max\_syn\_backlog} \ge
4433 \mathtt{16*TCP\_SYNQ\_HSIZE}$, per poi ricompilare il kernel.}
4435 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_max\_tw\_buckets}] indica il
4436 numero massimo di socket in stato \texttt{TIME\_WAIT} consentito nel
4437 sistema. Prende un valore intero di default è impostato al doppio del valore
4438 del parametro \texttt{NR\_FILE}, ma che viene aggiustato automaticamente a
4439 seconda della memoria presente. Se il valore viene superato il socket viene
4440 chiuso con la stampa di un avviso; l'uso di questa funzionalità consente di
4441 prevenire alcuni semplici attacchi di \textit{denial of service}.
4444 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_mem}] viene usato dallo stack TCP
4445 per gestire le modalità con cui esso utilizzerà la memoria. Prende una
4446 tripletta di valori interi, che indicano un numero di pagine:
4449 \item il primo valore, chiamato \textit{low} nelle pagine di manuale, indica
4450 il numero di pagine allocate sotto il quale non viene usato nessun
4451 meccanismo di regolazione dell'uso della memoria.
4453 \item il secondo valore, chiamato \textit{pressure} indica il numero di
4454 pagine allocate passato il quale lo stack TCP inizia a moderare il suo
4455 consumo di memoria; si esce da questo stato di \textsl{pressione} sulla
4456 memoria quando il numero di pagine scende sotto il precedente valore
4459 \item il terzo valore, chiamato \textit{high} indica il numero massimo di
4460 pagine che possono essere utilizzate dallo stack TCP/IP, e soprassiede
4461 ogni altro valore specificato dagli altri limiti del kernel.
4464 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_orphan\_retries}] indica il numero
4465 massimo di volte che si esegue un tentativo di controllo sull'altro capo di
4466 una connessione che è stata già chiusa dalla nostra parte. Prende un valore
4467 intero che di default è 8.
4469 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_reordering}] indica il numero
4470 massimo di volte che un pacchetto può essere riordinato nel flusso di dati,
4471 prima che lo stack TCP assuma che è andato perso e si ponga nello stato di
4472 \textit{slow start} (si veda sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) viene usata
4473 questa metrica di riconoscimento dei riordinamenti per evitare inutili
4474 ritrasmissioni provocate dal riordinamento. Prende un valore intero che di
4475 default che è 3, e che non è opportuno modificare.
4477 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_retrans\_collapse}] in caso di
4478 pacchetti persi durante una connessione, per ottimizzare l'uso della banda
4479 il kernel cerca di eseguire la ritrasmissione inviando pacchetti della
4480 massima dimensione possibile; in sostanza dati che in precedenza erano stati
4481 trasmessi su pacchetti diversi possono essere ritrasmessi riuniti su un solo
4482 pacchetto (o su un numero minore di pacchetti di dimensione
4483 maggiore). Prende un valore logico e di default è abilitato.
4485 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_retries1}] imposta il massimo
4486 numero di volte che protocollo tenterà la ritrasmissione si un pacchetto su
4487 una connessione stabilita prima di fare ricorso ad ulteriori sforzi che
4488 coinvolgano anche il livello di rete. Passato questo numero di
4489 ritrasmissioni verrà fatto eseguire al livello di rete un tentativo di
4490 aggiornamento della rotta verso la destinazione prima di eseguire ogni
4491 successiva ritrasmissione. Prende un valore intero che di default è 3.
4493 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_retries2}] imposta il numero di
4494 tentativi di ritrasmissione di un pacchetto inviato su una connessione già
4495 stabilita per il quale non si sia ricevuto una risposta di ACK (si veda
4496 anche quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_server_crash}). Prende un
4497 valore intero che di default è 15, il che comporta un tempo variabile fra 13
4498 e 30 minuti; questo non corrisponde a quanto richiesto
4499 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} dove è indicato un
4500 massimo di 100 secondi, che però è un valore considerato troppo basso.
4502 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_rfc1337}] indica al kernel di
4503 abilitare il comportamento richiesto
4504 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1337.txt}{RFC~1337}. Prende un valore
4505 logico e di default è disabilitato, il che significa che alla ricezione di
4506 un segmento RST in stato \texttt{TIME\_WAIT} il socket viene chiuso
4507 immediatamente senza attendere la conclusione del periodo di
4508 \texttt{TIME\_WAIT}.
4510 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_rmem}] viene usato dallo stack TCP
4511 per controllare dinamicamente le dimensioni dei propri buffer di ricezione,
4512 anche in rapporto alla memoria disponibile. Prende una tripletta di valori
4513 interi separati da spazi che indicano delle dimensioni in byte:
4516 \item il primo valore, chiamato \textit{min} nelle pagine di manuale, indica
4517 la dimensione minima in byte del buffer di ricezione; il default è 4Kb, ma
4518 in sistemi con poca memoria viene automaticamente ridotto a
4519 \const{PAGE\_SIZE}. Questo valore viene usato per assicurare che anche in
4520 situazioni di pressione sulla memoria (vedi quanto detto per
4521 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) le allocazioni al di sotto di
4522 questo limite abbiamo comunque successo. Questo valore non viene comunque
4523 ad incidere sulla dimensione del buffer di ricezione di un singolo socket
4524 dichiarata con l'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4526 \item il secondo valore, denominato \textit{default} nelle pagine di
4527 manuale, indica la dimensione di default, in byte, del buffer di ricezione
4528 di un socket TCP. Questo valore sovrascrive il default iniziale impostato
4529 per tutti i socket con \sysctlfile{net/core/mem\_default} che vale per
4530 qualunque protocollo. Il default è 87380 byte, ridotto a 43689 per sistemi
4531 con poca memoria. Se si desiderano dimensioni più ampie per tutti i socket
4532 si può aumentare questo valore, ma se si vuole che in corrispondenza
4533 aumentino anche le dimensioni usate per la finestra TCP si deve abilitare
4534 il \textit{TCP window scaling} (di default è abilitato, vedi più avanti
4535 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}).
4537 \item il terzo valore, denominato \textit{max} nelle pagine di manuale,
4538 indica la dimensione massima in byte del buffer di ricezione di un socket
4539 TCP; il default è 174760 byte, che viene ridotto automaticamente a 87380
4540 per sistemi con poca memoria. Il valore non può comunque eccedere il
4541 limite generale per tutti i socket posto con
4542 \sysctlfile{net/core/rmem\_max}. Questo valore non viene ad
4543 incidere sulla dimensione del buffer di ricezione di un singolo socket
4544 dichiarata con l'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4547 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_sack}] indica al kernel di
4548 utilizzare il meccanismo del \textit{TCP selective acknowledgement} definito
4549 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}. Prende un valore
4550 logico e di default è abilitato.
4552 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_stdurg}] indica al kernel di
4553 utilizzare l'interpretazione che viene data
4554 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} del puntatore dei
4555 \textit{dati urgenti} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}) in cui questo
4556 punta all'ultimo byte degli stessi; se disabilitato viene usata
4557 l'interpretazione usata da BSD per cui esso punta al primo byte successivo.
4558 Prende un valore logico e di default è disabilitato, perché abilitarlo può
4559 dar luogo a problemi di interoperabilità.
4561 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_synack\_retries}] indica il numero
4562 massimo di volte che verrà ritrasmesso il segmento SYN/ACK nella creazione di
4563 una connessione (vedi sez.~\ref{sec:TCP_conn_cre}). Prende un valore intero
4564 ed il valore di default è 5; non si deve superare il valore massimo di 255.
4566 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_syncookies}] abilita i \textit{TCP
4567 syncookies}.\footnote{per poter usare questa funzionalità è necessario
4568 avere abilitato l'opzione \texttt{CONFIG\_SYN\_COOKIES} nella compilazione
4569 del kernel.} Prende un valore logico, e di default è disabilitato. Questa
4570 funzionalità serve a fornire una protezione in caso di un attacco di tipo
4571 \textit{SYN flood}, e deve essere utilizzato come ultima risorsa dato che
4572 costituisce una violazione del protocollo TCP e confligge con altre
4573 funzionalità come le estensioni e può causare problemi per i client ed il
4574 reinoltro dei pacchetti.
4576 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_syn\_retries}] imposta il numero di
4577 tentativi di ritrasmissione dei pacchetti SYN di inizio connessione del
4578 \textit{three way handshake} (si ricordi quanto illustrato in
4579 sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Prende un valore intero che di default è
4580 5; non si deve superare il valore massimo di 255.
4582 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_timestamps}] abilita l'uso dei
4583 \textit{TCP timestamps}, come definiti
4584 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Prende un valore
4585 logico e di default è abilitato.
4587 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_tw\_recycle}] abilita il riutilizzo
4588 rapido dei socket in stato \texttt{TIME\_WAIT}. Prende un valore logico e di
4589 default è disabilitato. Non è opportuno abilitare questa opzione che può
4590 causare problemi con il NAT.\footnote{il
4591 \itindex{Network~Address~Translation} \textit{Network Address Translation}
4592 è una tecnica, impiegata nei firewall e nei router, che consente di
4593 modificare al volo gli indirizzi dei pacchetti che transitano per una
4594 macchina, Linux la supporta con il \textit{netfilter}.}
4596 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_tw\_reuse}] abilita il riutilizzo
4597 dello stato \texttt{TIME\_WAIT} quando questo è sicuro dal punto di vista
4598 del protocollo. Prende un valore logico e di default è disabilitato.
4600 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}] un valore
4601 logico, attivo di default, che abilita la funzionalità del
4602 \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling} definita
4603 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Prende un valore
4604 logico e di default è abilitato. Come accennato in
4605 sez.~\ref{sec:TCP_TCP_opt} i 16 bit della finestra TCP comportano un limite
4606 massimo di dimensione di 64Kb, ma esiste una opportuna opzione del
4607 protocollo che permette di applicare un fattore di scale che consente di
4608 aumentarne le dimensioni. Questa è pienamente supportata dallo stack TCP di
4609 Linux, ma se lo si disabilita la negoziazione del
4610 \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling} con l'altro capo
4611 della connessione non viene effettuata.
4613 %\item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_vegas\_cong\_avoid}]
4614 % TODO: controllare su internet
4616 %\item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_westwood}]
4617 % TODO: controllare su internet
4619 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_wmem}] viene usato dallo stack TCP
4620 per controllare dinamicamente le dimensioni dei propri buffer di spedizione,
4621 adeguandole in rapporto alla memoria disponibile. Prende una tripletta di
4622 valori interi separati da spazi che indicano delle dimensioni in byte:
4625 \item il primo valore, chiamato \textit{min}, indica la dimensione minima in
4626 byte del buffer di spedizione; il default è 4Kb. Come per l'analogo di
4627 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) viene usato per assicurare
4628 che anche in situazioni di pressione sulla memoria (vedi
4629 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_mem}) le allocazioni al di sotto di
4630 questo limite abbiamo comunque successo. Di nuovo questo valore non viene
4631 ad incidere sulla dimensione del buffer di trasmissione di un singolo
4632 socket dichiarata con l'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4634 \item il secondo valore, denominato \textit{default}, indica la dimensione
4635 di default in byte del buffer di spedizione di un socket TCP. Questo
4636 valore sovrascrive il default iniziale impostato per tutti i tipi di
4637 socket con \sysctlfile{net/core/wmem\_default}. Il default è 87380 byte,
4638 ridotto a 43689 per sistemi con poca memoria. Si può aumentare questo
4639 valore quando si desiderano dimensioni più ampie del buffer di
4640 trasmissione per i socket TCP, ma come per il precedente
4641 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) se si vuole che in corrispondenza
4642 aumentino anche le dimensioni usate per la finestra TCP si deve abilitare
4643 il \textit{TCP window scaling} con
4644 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}.
4646 \item il terzo valore, denominato \textit{max}, indica la dimensione massima
4647 in byte del buffer di spedizione di un socket TCP; il default è 128Kb, che
4648 viene ridotto automaticamente a 64Kb per sistemi con poca memoria. Il
4649 valore non può comunque eccedere il limite generale per tutti i socket
4650 posto con \sysctlfile{net/core/wmem\_max}. Questo valore non viene
4651 ad incidere sulla dimensione del buffer di trasmissione di un singolo
4652 socket dichiarata con l'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4659 % LocalWords: socket sez dotted decimal resolver Domain Name Service cap DNS
4660 % LocalWords: client fig LDAP Lightweight Access Protocol NIS Information Sun
4661 % LocalWords: like netgroup Switch Solaris glibc libc uclib NSS tab shadow uid
4662 % LocalWords: username group aliases ethers MAC address hosts networks rpc RPC
4663 % LocalWords: protocols services dns db lib libnss org truelite it root res HS
4664 % LocalWords: resource init netinet resolv int void conf host LOCALDOMAIN TCP
4665 % LocalWords: options DEBUG debug AAONLY USEVC UDP PRIMARY IGNTC RECURSE INET
4666 % LocalWords: DEFNAMES search STAYOPEN DNSRCH INSECURE NOALIASES HOSTALIASES
4667 % LocalWords: IPv gethostbyname NOCHECKNAME KEEPTSIG TSIG BLAST RETRY retry NS
4668 % LocalWords: retrans query FQDN Fully Qualified const char dname class type
4669 % LocalWords: unsigned answer anslen CSNET Hesiod MIT CHAOS Chaosnet ANY BIND
4670 % LocalWords: nameser compat Berkley MF CNAME SOA MB MR NULL WKS PTR HINFO TXT
4671 % LocalWords: MINFO RP responsible person AFSDB AFS RT router NSAP SIG KEY PX
4672 % LocalWords: GPOS AAAA LOC NXT EID NIMLOC nimrod SRV ATMA ATM NAPTR naming AF
4673 % LocalWords: authority IXFR AXFR MAILB MAILA errno NOT FOUND RECOVERY TRY err
4674 % LocalWords: AGAIN herror netdb string perror error hstrerror strerror struct
4675 % LocalWords: hostent name addrtype length addr list sys af mygethost inet ret
4676 % LocalWords: ntop deep copy buf size buflen result errnop value argument len
4677 % LocalWords: ERANGE sethostent stayopen endhostent gethostbyaddr order pton
4678 % LocalWords: getipnodebyname getipnodebyaddr flags num MAPPED ALL ADDRCONFIG
4679 % LocalWords: freehostent ip getXXXbyname getXXXbyaddr servent getservbyname
4680 % LocalWords: netent getnetbyname getnetbyaddr protoent smtp udp
4681 % LocalWords: getprotobyname getprotobyaddr getservbyport port tcp setservent
4682 % LocalWords: getservent endservent setXXXent getXXXent endXXXent gethostent
4683 % LocalWords: setnetent getnetent endnetent setprotoent getprotoent POSIX RFC
4684 % LocalWords: endprotoent getaddrinfo getnameinfo nell' node service addrinfo
4685 % LocalWords: hints linked addrlen socklen family socktype protocol sockaddr
4686 % LocalWords: canonname next PF UNSPEC SOCK STREAM DGRAM bind INADDR loopback
4687 % LocalWords: connect sendto NUMERICHOST EAI NONAME SYSTEM BADFLAGS ADDRFAMILY
4688 % LocalWords: NODATA MEMORY FAIL errcode echo mygetaddr ptr casting Canonical
4689 % LocalWords: freeaddrinfo getservname salen hostlen serv servlen l'OR NI NUL
4690 % LocalWords: NOFQDN NAMEREQD NUMERICSERV MAXHOST MAXSERV sockconn SockUtil of
4691 % LocalWords: descriptor hint fifth sockbind setsockopt getsockopt sock level
4692 % LocalWords: optname optval optlen EBADF EFAULT EINVAL ENOPROTOOPT ENOTSOCK
4693 % LocalWords: IPPROTO Stevens ICMP ICMPV ICMPv get KEEPALIVE OOBINLINE timeval
4694 % LocalWords: RCVLOWAT SNDLOWAT RCVTIMEO SNDTIMEO BSDCOMPAT BSD PASSCRED ucred
4695 % LocalWords: PEERCRED BINDTODEVICE REUSEADDR ACCEPTCONN DONTROUTE gateway MSG
4696 % LocalWords: BROADCAST broadcast SNDBUF RCVBUF LINGER linger PRIORITY read IF
4697 % LocalWords: OOB recvmsg kernel select write readv recv recvfrom EAGAIN send
4698 % LocalWords: EWOULDBLOCK writev sendmsg raw domain SCM CREDENTIALS eth packet
4699 % LocalWords: IFNAMSIZ capabilities capability ADMIN log trpt EADDRINUSE close
4700 % LocalWords: listen routing sysctl shutdown Quality TOS keep alive ACK RST to
4701 % LocalWords: ECONNRESET ETIMEDOUT keepalive echod fourth newsgroup WAIT reuse
4702 % LocalWords: sockbindopt SockUtils homed completely binding RECVDSTADDR onoff
4703 % LocalWords: PKTINFO getsockname multicast streaming unicast REUSEPORT reset
4704 % LocalWords: stealing ling RECVTOS RECVTTL TTL RECVOPTS RETOPTS HDRINCL MTU
4705 % LocalWords: RECVERR DISCOVER Path Discovery ALERT alert ADD MEMBERSHIP mreqn
4706 % LocalWords: pktinfo ipi ifindex spec dst RECVIF Live IPTOS LOWDELAY Advanced
4707 % LocalWords: Transfer Unit PMTUDISC DONT WANT route dall' pmtu EMSGSIZE imr
4708 % LocalWords: multiaddr mreq fcntl ioctl request SIOCGSTAMP trip SIOCSPGRP pid
4709 % LocalWords: process SIGIO SIGURG KILL FIOASYNC SIOCGPGRP filesystem proc ttl
4710 % LocalWords: rmem wmem message cost burst bucket filter netdev backlog optmem
4711 % LocalWords: forward dynaddr dial autoconfig local masquerading ipfrag high
4712 % LocalWords: thresh low always defrag CONFIG SETSIG cmd FIOGETOWN FIOSETOWN
4713 % LocalWords: quest'ultime neigh dev weight cong mod somaxconn Di SIOCINQ DoS
4714 % LocalWords: Documentation SIOCATMARK SIOCOUTQ FIONREAD TIOCOUTQ Denial work
4715 % LocalWords: netfilter scheduler mark ARP DHCP BOOTP RARP nonlocal sniffer is
4716 % LocalWords: linux NODELAY MAXSEG CORK KEEPIDLE KEEPINTVL KEEPCNT SYNCNT INFO
4717 % LocalWords: DEFER ACCEPT WINDOW CLAMP QUICKACK CONGESTION ENCAP urgent MSS
4718 % LocalWords: Segment SYN accept advertised window info quickack Nagle ifreq
4719 % LocalWords: ifr ppp union EPERM SIOCGIFNAME dell' interface index IFF NOARP
4720 % LocalWords: SIOCGIFINDEX SIOCGIFFLAGS POINTOPOINT RUNNING PROMISC NOTRAILERS
4721 % LocalWords: ALLMULTI bundle PORTSEL ifmap AUTOMEDIA DYNAMIC SIOCSIFFLAGS way
4722 % LocalWords: SIOCGIFMETRIC SIOCSIFMETRIC SIOCGIFMTU SIOCSIFMTU SIOCGIFHWADDR
4723 % LocalWords: SIOCSIFHWADDR SIOCSIFHWBROADCAST SIOCGIFMAP SIOCSIFMAP sendfile
4724 % LocalWords: SIOCADDMULTI SIOCDELMULTI SIOCGIFTXQLEN SIOCSIFTXQLEN three syn
4725 % LocalWords: SIOCSIFNAME SIOCGIFCONF handshake retries MIN FreeBSD closing Mb
4726 % LocalWords: abort overflow adv win app bic convergence dsack ecn fack frto
4727 % LocalWords: intvl probes latency orphans l'ACK SYNQ HSIZE tw buckets mem rfc
4728 % LocalWords: orphan reordering collapse sack stdurg synack syncookies recycle
4729 % LocalWords: timestamps scaling vegas avoid westwood tcpi l'incapsulazione NR
4730 % LocalWords: metric EOPNOTSUPP mtu hwaddr ARPHRD interrupt DMA map qlen silly
4731 % LocalWords: rename ifconf syndrome dell'ACK FTP ACCEPTFILTER advanced reno
4732 % LocalWords: congestion control Networking cubic CUBIC highspeed HSTCP htcp
4733 % LocalWords: HTCP hybla HYBLA scalable SCALABLE ifc req iflist access ntoa Kb
4734 % LocalWords: hop Selective acknowledgement Explicit RTO stack firewall passwd
4735 % LocalWords: Notification wireless denial pressure ATTACH DETACH publickey
4736 % LocalWords: libpcap discovery point l'overhaed min PAGE flood NFS blast
4737 % LocalWords: selective COOKIES NAT Translation
4739 %%% Local Variables:
4741 %%% TeX-master: "gapil"