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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}
39 La risoluzione dei nomi è associata tradizionalmente al servizio del
40 \textit{Domain Name Service} che permette di identificare le macchine su
41 internet invece che per numero IP attraverso il relativo \textsl{nome a
42 dominio}.\footnote{non staremo ad entrare nei dettagli della definizione di
43 cosa è un nome a dominio, dandolo per noto, una introduzione alla
44 problematica si trova in \cite{AGL} (cap.~9) mentre per una trattazione
45 approfondita di tutte le problematiche relative al DNS si può fare
46 riferimento a \cite{DNSbind}.} In realtà per DNS si intendono spesso i
47 server che forniscono su internet questo servizio, mentre nel nostro caso
48 affronteremo la problematica dal lato client, di un qualunque programma che
49 necessita di compiere questa operazione.
52 \centering \includegraphics[width=11cm]{img/resolver}
53 \caption{Schema di funzionamento delle funzioni del \textit{resolver}.}
54 \label{fig:sock_resolver_schema}
57 Inoltre quella fra nomi a dominio e indirizzi IP non è l'unica corrispondenza
58 possibile fra nomi simbolici e valori numerici, come abbiamo visto anche in
59 sez.~\ref{sec:sys_user_group} per le corrispondenze fra nomi di utenti e
60 gruppi e relativi identificatori numerici; per quanto riguarda però tutti i
61 nomi associati a identificativi o servizi relativi alla rete il servizio di
62 risoluzione è gestito in maniera unificata da un insieme di funzioni fornite
63 con le librerie del C, detto appunto \textit{resolver}.
65 Lo schema di funzionamento del \textit{resolver} è illustrato in
66 fig.~\ref{fig:sock_resolver_schema}; in sostanza i programmi hanno a
67 disposizione un insieme di funzioni di libreria con cui chiamano il
68 \textit{resolver}, indicate con le frecce nere. Ricevuta la richiesta è
69 quest'ultimo che, sulla base della sua configurazione, esegue le operazioni
70 necessarie a fornire la risposta, che possono essere la lettura delle
71 informazioni mantenute nei relativi dei file statici presenti sulla macchina,
72 una interrogazione ad un DNS (che a sua volta, per il funzionamento del
73 protocollo, può interrogarne altri) o la richiesta ad altri server per i quali
74 sia fornito il supporto, come LDAP.\footnote{la sigla LDAP fa riferimento ad
75 un protocollo, il \textit{Lightweight Directory Access Protocol}, che
76 prevede un meccanismo per la gestione di \textsl{elenchi} di informazioni
77 via rete; il contenuto di un elenco può essere assolutamente generico, e
78 questo permette il mantenimento dei più vari tipi di informazioni su una
79 infrastruttura di questo tipo.}
81 La configurazione del \textit{resolver} attiene più alla amministrazione di
82 sistema che alla programmazione, ciò non di meno, prima di trattare le varie
83 funzioni di librerie utilizzate dai programmi, vale la pena fare una
84 panoramica generale. Originariamente la configurazione del \textit{resolver}
85 riguardava esclusivamente le questioni relative alla gestione dei nomi a
86 dominio, e prevedeva solo l'utilizzo del DNS e del file statico
87 \conffile{/etc/hosts}.
89 Per questo aspetto il file di configurazione principale del sistema è
90 \conffile{/etc/resolv.conf} che contiene in sostanza l'elenco degli indirizzi
91 IP dei server DNS da contattare; a questo si affianca il file
92 \conffile{/etc/host.conf} il cui scopo principale è indicare l'ordine in cui
93 eseguire la risoluzione dei nomi (se usare prima i valori di
94 \conffile{/etc/hosts} o quelli del DNS). Tralasciamo i dettagli relativi alle
95 varie direttive che possono essere usate in questi file, che si trovano nelle
96 rispettive pagine di manuale.
98 Con il tempo però è divenuto possibile fornire diversi sostituti per
99 l'utilizzo delle associazione statiche in \conffile{/etc/hosts}, inoltre oltre
100 alla risoluzione dei nomi a dominio ci sono anche altri nomi da risolvere,
101 come quelli che possono essere associati ad una rete (invece che ad una
102 singola macchina) o ai gruppi di macchine definiti dal servizio
103 NIS,\footnote{il \textit{Network Information Service} è un servizio, creato da
104 Sun, e poi diffuso su tutte le piattaforme unix-like, che permette di
105 raggruppare all'interno di una rete (in quelli che appunto vengono chiamati
106 \textit{netgroup}) varie macchine, centralizzando i servizi di definizione
107 di utenti e gruppi e di autenticazione, oggi è sempre più spesso sostituito
108 da LDAP.} o come quelli dei protocolli e dei servizi che sono mantenuti nei
109 file statici \conffile{/etc/protocols} e \conffile{/etc/services}. Molte di
110 queste informazioni non si trovano su un DNS, ma in una rete locale può essere
111 molto utile centralizzare il mantenimento di alcune di esse su opportuni
112 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.\footnote{con le
116 implementazioni classiche i vari supporti erano introdotti modificando
117 direttamente le funzioni di libreria, prevedendo un ordine di interrogazione
118 predefinito e non modificabile (a meno di una ricompilazione delle librerie
121 \itindbeg{Name~Service~Switch~(NSS)}
122 Per risolvere questa serie di problemi la risoluzione dei nomi a dominio
123 eseguirà 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}\footnote{il sistema è stato
126 introdotto la prima volta nelle librerie standard di Solaris, le \acr{glibc}
127 hanno ripreso lo stesso schema, si tenga presente che questo sistema non
128 esiste per altre librerie standard come le \acr{libc5} o le \acr{uclib}.}
129 cui abbiamo accennato anche in sez.~\ref{sec:sys_user_group} per quanto
130 riguarda la gestione dei dati associati a utenti e gruppi. Il \textit{Name
131 Service Switch} (cui spesso si fa riferimento con l'acronimo NSS) è un
132 sistema di librerie dinamiche che permette di definire in maniera generica sia
133 i supporti su cui mantenere i dati di corrispondenza fra nomi e valori
134 numerici, sia l'ordine in cui effettuare le ricerche sui vari supporti
135 disponibili. Il sistema prevede una serie di possibili classi di
136 corrispondenza, quelle attualmente definite sono riportate in
137 tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes}.
142 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
144 \textbf{Classe} & \textbf{Tipo di corrispondenza}\\
147 \texttt{passwd} & Corrispondenze fra nome dell'utente e relative
148 proprietà (\ids{UID}, gruppo principale, ecc.).\\
149 \texttt{shadow} & Corrispondenze fra username e password dell'utente
150 (e altre informazioni relative alle password).\\
151 \texttt{group} & Corrispondenze fra nome del gruppo e proprietà dello
153 \texttt{aliases} & Alias per la posta elettronica.\\
154 \texttt{ethers} & Corrispondenze fra numero IP e MAC address della
156 \texttt{hosts} & Corrispondenze fra nome a dominio e numero IP.\\
157 \texttt{netgroup} & Corrispondenze fra gruppo di rete e macchine che lo
159 \texttt{networks} & Corrispondenze fra nome di una rete e suo indirizzo
161 \texttt{protocols}& Corrispondenze fra nome di un protocollo e relativo
162 numero identificativo.\\
163 \texttt{rpc} & Corrispondenze fra nome di un servizio RPC e relativo
164 numero identificativo.\\
165 \texttt{publickey}& Chiavi pubbliche e private usate per gli RFC sicuri,
166 utilizzate da NFS e NIS+. \\
167 \texttt{services} & Corrispondenze fra nome di un servizio e numero di
171 \caption{Le diverse classi di corrispondenze definite
172 all'interno del \textit{Name Service Switch}.}
173 \label{tab:sys_NSS_classes}
176 % TODO rivedere meglio la tabella
178 Il sistema del \textit{Name Service Switch} è controllato dal contenuto del
179 file \conffile{/etc/nsswitch.conf}; questo contiene una riga\footnote{seguendo
180 una convezione comune per i file di configurazione le righe vuote vengono
181 ignorate e tutto quello che segue un carattere ``\texttt{\#}'' viene
182 considerato un commento.} di configurazione per ciascuna di queste classi,
183 che viene inizia col nome di tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes} seguito da un
184 carattere ``\texttt{:}'' e prosegue con la lista dei \textsl{servizi} su cui
185 le relative informazioni sono raggiungibili, scritti nell'ordine in cui si
186 vuole siano interrogati.
188 Ogni servizio è specificato a sua volta da un nome, come \texttt{file},
189 \texttt{dns}, \texttt{db}, ecc. che identifica la libreria dinamica che
190 realizza l'interfaccia con esso. Per ciascun servizio se \texttt{NAME} è il
191 nome utilizzato dentro \conffile{/etc/nsswitch.conf}, dovrà essere presente
192 (usualmente in \file{/lib}) una libreria \texttt{libnss\_NAME} che ne
193 implementa le funzioni.
195 In ogni caso, qualunque sia la modalità con cui ricevono i dati o il supporto
196 su cui vengono mantenuti, e che si usino o meno funzionalità aggiuntive
197 fornire dal sistema del \textit{Name Service Switch}, dal punto di vista di un
198 programma che deve effettuare la risoluzione di un nome a dominio, tutto
199 quello che conta sono le funzioni classiche che il \textit{resolver} mette a
200 disposizione,\footnote{è cura della implementazione fattane nelle \acr{glibc}
201 tenere conto della presenza del \textit{Name Service Switch}.} e sono queste
202 quelle che tratteremo nelle sezioni successive.
203 \itindend{Name~Service~Switch~(NSS)}
206 \subsection{Le funzioni di interrogazione del \textit{resolver}}
207 \label{sec:sock_resolver_functions}
209 Prima di trattare le funzioni usate normalmente nella risoluzione dei nomi a
210 dominio conviene trattare in maniera più dettagliata il meccanismo principale
211 da esse utilizzato e cioè quello del servizio DNS. Come accennato questo,
212 benché in teoria sia solo uno dei possibili supporti su cui mantenere le
213 informazioni, in pratica costituisce il meccanismo principale con cui vengono
214 risolti i nomi a dominio. Per questo motivo esistono una serie di funzioni di
215 libreria che servono specificamente ad eseguire delle interrogazioni verso un
216 server DNS, funzioni che poi vengono utilizzate per realizzare le funzioni
217 generiche di libreria usate anche 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 In realtà un server DNS è in grado di fare altro rispetto alla risoluzione di
239 un nome a dominio in un indirizzo IP; ciascuna voce nel database viene
240 chiamata \textit{resource record}, e può contenere diverse informazioni. In
241 genere i \textit{resource record} vengono classificati per la \textsl{classe
242 di indirizzi} cui i dati contenuti fanno riferimento, e per il \textsl{tipo}
243 di questi ultimi.\footnote{ritroveremo classi di indirizzi e tipi di record
244 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, rispetto a quelle relative alla semplice
253 risoluzione dei nomi, un insieme di funzioni specifiche dedicate
254 all'interrogazione di un server DNS; la prima di queste funzioni è
255 \funcd{res\_init}, il cui prototipo è:
257 \headdecl{netinet/in.h} \headdecl{arpa/nameser.h} \headdecl{resolv.h}
258 \funcdecl{int res\_init(void)}
260 Inizializza il sistema del \textit{resolver}.
262 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
266 La funzione legge il contenuto dei file di configurazione (i già citati
267 \file{resolv.conf} e \file{host.conf}) per impostare il dominio di default,
268 gli indirizzi dei server DNS da contattare e l'ordine delle ricerche; se non
269 sono specificati server verrà utilizzato l'indirizzo locale, e se non è
270 definito un dominio di default sarà usato quello associato con l'indirizzo
271 locale (ma questo può essere sovrascritto con l'uso della variabile di
272 ambiente \envvar{LOCALDOMAIN}). In genere non è necessario eseguire questa
273 funzione direttamente in quanto viene automaticamente chiamata la prima volta
274 che si esegue una delle altre.
276 Le impostazioni e lo stato del \textit{resolver} vengono mantenuti in una
277 serie di variabili raggruppate nei campi di una apposita struttura \var{\_res}
278 usata da tutte queste funzioni. Essa viene definita in \headfile{resolv.h} ed
279 è utilizzata internamente alle funzioni essendo definita come variabile
280 globale; questo consente anche di accedervi direttamente all'interno di un
281 qualunque programma, una volta che la sia opportunamente dichiarata come:
282 \includecodesnip{listati/resolv_option.c}
284 Tutti i campi della struttura sono ad uso interno, e vengono usualmente
285 inizializzati da \func{res\_init} in base al contenuto dei file di
286 configurazione e ad una serie di valori di default. L'unico campo che può
287 essere utile modificare è \var{\_res.options}, una maschera binaria che
288 contiene una serie di bit di opzione che permettono di controllare il
289 comportamento del \textit{resolver}.
294 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
296 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
299 \const{RES\_INIT} & Viene attivato se è stata chiamata
301 \const{RES\_DEBUG} & Stampa dei messaggi di debug.\\
302 \const{RES\_AAONLY} & Accetta solo risposte autoritative.\\
303 \const{RES\_USEVC} & Usa connessioni TCP per contattare i server
304 invece che l'usuale UDP.\\
305 \const{RES\_PRIMARY} & Interroga soltanto server DNS primari.
307 \const{RES\_IGNTC} & Ignora gli errori di troncamento, non ritenta la
308 richiesta con una connessione TCP.\\
309 \const{RES\_RECURSE} & Imposta il bit che indica che si desidera
310 eseguire una interrogazione ricorsiva.\\
311 \const{RES\_DEFNAMES} & Se attivo \func{res\_search} aggiunge il nome
312 del dominio di default ai nomi singoli (che non
313 contengono cioè un ``\texttt{.}'').\\
314 \const{RES\_STAYOPEN} & Usato con \const{RES\_USEVC} per mantenere
315 aperte le connessioni TCP fra interrogazioni
317 \const{RES\_DNSRCH} & Se attivo \func{res\_search} esegue le ricerche
318 di nomi di macchine nel dominio corrente o nei
319 domini ad esso sovrastanti.\\
320 \const{RES\_INSECURE1} & Blocca i controlli di sicurezza di tipo 1.\\
321 \const{RES\_INSECURE2} & Blocca i controlli di sicurezza di tipo 2.\\
322 \const{RES\_NOALIASES} & Blocca l'uso della variabile di ambiente
323 \envvar{HOSTALIASES}.\\
324 \const{RES\_USE\_INET6} & Restituisce indirizzi IPv6 con
325 \func{gethostbyname}. \\
326 \const{RES\_ROTATE} & Ruota la lista dei server DNS dopo ogni
328 \const{RES\_NOCHECKNAME}& Non controlla i nomi per verificarne la
329 correttezza sintattica. \\
330 \const{RES\_KEEPTSIG} & Non elimina i record di tipo \texttt{TSIG}.\\
331 \const{RES\_BLAST} & Effettua un ``\textit{blast}'' inviando
332 simultaneamente le richieste a tutti i server;
333 non ancora implementata. \\
334 \const{RES\_DEFAULT} & Combinazione di \const{RES\_RECURSE},
335 \const{RES\_DEFNAMES} e \const{RES\_DNSRCH}.\\
338 \caption{Costanti utilizzabili come valori per \var{\_res.options}.}
339 \label{tab:resolver_option}
342 Per utilizzare questa funzionalità per modificare le impostazioni direttamente
343 da programma occorrerà impostare un opportuno valore per questo campo ed
344 invocare esplicitamente \func{res\_init}, dopo di che le altre funzioni
345 prenderanno le nuove impostazioni. Le costanti che definiscono i vari bit di
346 questo campo, ed il relativo significato sono illustrate in
347 tab.~\ref{tab:resolver_option}; trattandosi di una maschera binaria un valore
348 deve essere espresso con un opportuno OR aritmetico di dette costanti; ad
349 esempio il valore di default delle opzioni, espresso dalla costante
350 \const{RES\_DEFAULT}, è definito come:
351 \includecodesnip{listati/resolv_option_def.c}
353 Non tratteremo il significato degli altri campi non essendovi necessità di
354 modificarli direttamente; gran parte di essi sono infatti impostati dal
355 contenuto dei file di configurazione, mentre le funzionalità controllate da
356 alcuni di esse possono essere modificate con l'uso delle opportune variabili
357 di ambiente come abbiamo visto per \envvar{LOCALDOMAIN}. In particolare con
358 \envvar{RES\_RETRY} si soprassiede il valore del campo \var{retry} che
359 controlla quante volte viene ripetuto il tentativo di connettersi ad un server
360 DNS prima di dichiarare fallimento; il valore di default è 4, un valore nullo
361 significa bloccare l'uso del DNS. Infine con \envvar{RES\_TIMEOUT} si
362 soprassiede il valore del campo \var{retrans},\footnote{preimpostato al valore
363 della omonima costante \const{RES\_TIMEOUT} di \headfile{resolv.h}.} che è
364 il valore preso come base (in numero di secondi) per definire la scadenza di
365 una richiesta, ciascun tentativo di richiesta fallito viene ripetuto
366 raddoppiando il tempo di scadenza per il numero massimo di volte stabilito da
369 La funzione di interrogazione principale è \funcd{res\_query}, che serve ad
370 eseguire una richiesta ad un server DNS per un nome a dominio
371 \textsl{completamente specificato} (quello che si chiama
372 \itindex{Fully~Qualified~Domain~Name~(FQDN)} FQDN, \textit{Fully Qualified
373 Domain Name}); il suo prototipo è:
376 \headdecl{netinet/in.h}
377 \headdecl{arpa/nameser.h}
379 \funcdecl{int res\_query(const char *dname, int class, int type,
380 unsigned char *answer, int anslen)}
382 Esegue una interrogazione al DNS.
384 \bodydesc{La funzione restituisce un valore positivo pari alla lunghezza dei
385 dati scritti nel buffer \param{answer} in caso di successo e -1 in caso di
389 La funzione esegue una interrogazione ad un server DNS relativa al nome da
390 risolvere passato nella stringa indirizzata da \param{dname}, inoltre deve
391 essere specificata la classe di indirizzi in cui eseguire la ricerca con
392 \param{class}, ed il tipo di \textit{resource record} che si vuole ottenere
393 con \param{type}. Il risultato della ricerca verrà scritto nel buffer di
394 lunghezza \param{anslen} puntato da \param{answer} che si sarà opportunamente
395 allocato in precedenza.
398 Una seconda funzione di ricerca, analoga a \func{res\_query}, che prende gli
399 stessi argomenti, ma che esegue l'interrogazione con le funzionalità
400 addizionali previste dalle due opzioni \const{RES\_DEFNAMES} e
401 \const{RES\_DNSRCH}, è \funcd{res\_search}, il cui prototipo è:
403 \headdecl{netinet/in.h}
404 \headdecl{arpa/nameser.h}
406 \funcdecl{int res\_search(const char *dname, int class, int type,
407 unsigned char *answer, int anslen)}
409 Esegue una interrogazione al DNS.
411 \bodydesc{La funzione restituisce un valore positivo pari alla lunghezza dei
412 dati scritti nel buffer \param{answer} in caso di successo e -1 in caso di
416 In sostanza la funzione ripete una serie di chiamate a \func{res\_query}
417 aggiungendo al nome contenuto nella stringa \param{dname} il dominio di
418 default da cercare, fermandosi non appena trova un risultato. Il risultato di
419 entrambe le funzioni viene scritto nel formato opportuno (che sarà diverso a
420 seconda del tipo di record richiesto) nel buffer di ritorno; sarà compito del
421 programma (o di altre funzioni) estrarre i relativi dati, esistono una serie
422 di funzioni interne usate per la scansione di questi dati, per chi fosse
423 interessato una trattazione dettagliata è riportata nel quattordicesimo
424 capitolo di \cite{DNSbind}.
426 Le classi di indirizzi supportate da un server DNS sono tre, ma di queste in
427 pratica oggi viene utilizzata soltanto quella degli indirizzi internet; le
428 costanti che identificano dette classi, da usare come valore per l'argomento
429 \param{class} delle precedenti funzioni, sono riportate in
430 tab.~\ref{tab:DNS_address_class}.\footnote{esisteva in realtà anche una classe
431 \const{C\_CSNET} per la omonima rete, ma è stata dichiarata obsoleta.}
436 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
438 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
441 \const{C\_IN} & Indirizzi internet, in pratica i soli utilizzati oggi.\\
442 \const{C\_HS} & Indirizzi \textit{Hesiod}, utilizzati solo al MIT, oggi
443 completamente estinti. \\
444 \const{C\_CHAOS}& Indirizzi per la rete \textit{Chaosnet}, un'altra rete
445 sperimentale nata al MIT. \\
446 \const{C\_ANY} & Indica un indirizzo di classe qualunque.\\
449 \caption{Costanti identificative delle classi di indirizzi per l'argomento
450 \param{class} di \func{res\_query}.}
451 \label{tab:DNS_address_class}
454 Come accennato le tipologie di dati che sono mantenibili su un server DNS sono
455 diverse, ed a ciascuna di essa corrisponde un diverso tipo di \textit{resource
456 record}. L'elenco delle costanti\footnote{ripreso dai file di dichiarazione
457 \headfile{arpa/nameser.h} e \headfile{arpa/nameser\_compat.h}.} che
458 definiscono i valori che si possono usare per l'argomento \param{type} per
459 specificare il tipo di \textit{resource record} da richiedere è riportato in
460 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}; le costanti (tolto il \texttt{T\_} iniziale)
461 hanno gli stessi nomi usati per identificare i record nei file di zona di
462 BIND,\footnote{BIND, acronimo di \textit{Berkley Internet Name Domain}, è una
463 implementazione di un server DNS, ed, essendo utilizzata nella stragrande
464 maggioranza dei casi, fa da riferimento; i dati relativi ad un certo dominio
465 (cioè i suoi \textit{resource record} vengono mantenuti in quelli che sono
466 usualmente chiamati \textsl{file di zona}, e in essi ciascun tipo di dominio
467 è identificato da un nome che è appunto identico a quello delle costanti di
468 tab.~\ref{tab:DNS_record_type} senza il \texttt{T\_} iniziale.} e che
469 normalmente sono anche usati come nomi per indicare i record.
474 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
476 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
479 \const{T\_A} & Indirizzo di una stazione.\\
480 \const{T\_NS} & Server DNS autoritativo per il dominio richiesto.\\
481 \const{T\_MD} & Destinazione per la posta elettronica.\\
482 \const{T\_MF} & Redistributore per la posta elettronica.\\
483 \const{T\_CNAME} & Nome canonico.\\
484 \const{T\_SOA} & Inizio di una zona di autorità.\\
485 \const{T\_MB} & Nome a dominio di una casella di posta.\\
486 \const{T\_MG} & Nome di un membro di un gruppo di posta.\\
487 \const{T\_MR} & Nome di un cambiamento di nome per la posta.\\
488 \const{T\_NULL} & Record nullo.\\
489 \const{T\_WKS} & Servizio noto.\\
490 \const{T\_PTR} & Risoluzione inversa di un indirizzo numerico.\\
491 \const{T\_HINFO} & Informazione sulla stazione.\\
492 \const{T\_MINFO} & Informazione sulla casella di posta.\\
493 \const{T\_MX} & Server cui instradare la posta per il dominio.\\
494 \const{T\_TXT} & Stringhe di testo (libere).\\
495 \const{T\_RP} & Nome di un responsabile (\textit{responsible person}).\\
496 \const{T\_AFSDB} & Database per una cella AFS.\\
497 \const{T\_X25} & Indirizzo di chiamata per X.25.\\
498 \const{T\_ISDN} & Indirizzo di chiamata per ISDN.\\
499 \const{T\_RT} & Router.\\
500 \const{T\_NSAP} & Indirizzo NSAP.\\
501 \const{T\_NSAP\_PTR}& Risoluzione inversa per NSAP (deprecato).\\
502 \const{T\_SIG} & Firma digitale di sicurezza.\\
503 \const{T\_KEY} & Chiave per firma.\\
504 \const{T\_PX} & Corrispondenza per la posta X.400.\\
505 \const{T\_GPOS} & Posizione geografica.\\
506 \const{T\_AAAA} & Indirizzo IPv6.\\
507 \const{T\_LOC} & Informazione di collocazione.\\
508 \const{T\_NXT} & Dominio successivo.\\
509 \const{T\_EID} & Identificatore di punto conclusivo.\\
510 \const{T\_NIMLOC}& Posizionatore \textit{nimrod}.\\
511 \const{T\_SRV} & Servizio.\\
512 \const{T\_ATMA} & Indirizzo ATM.\\
513 \const{T\_NAPTR} & Puntatore ad una \textit{naming authority}.\\
514 \const{T\_TSIG} & Firma di transazione.\\
515 \const{T\_IXFR} & Trasferimento di zona incrementale.\\
516 \const{T\_AXFR} & Trasferimento di zona di autorità.\\
517 \const{T\_MAILB} & Trasferimento di record di caselle di posta.\\
518 \const{T\_MAILA} & Trasferimento di record di server di posta.\\
519 \const{T\_ANY} & Valore generico.\\
522 \caption{Costanti identificative del tipo di record per l'argomento
523 \param{type} di \func{res\_query}.}
524 \label{tab:DNS_record_type}
528 L'elenco di tab.~\ref{tab:DNS_record_type} è quello di \textsl{tutti} i
529 \textit{resource record} definiti, con una breve descrizione del relativo
530 significato. Di tutti questi però viene impiegato correntemente solo un
531 piccolo sottoinsieme, alcuni sono obsoleti ed altri fanno riferimento a dati
532 applicativi che non ci interessano non avendo nulla a che fare con la
533 risoluzione degli indirizzi IP, pertanto non entreremo nei dettagli del
534 significato di tutti i \textit{resource record}, ma solo di quelli usati dalle
535 funzioni del \textit{resolver}. Questi sono sostanzialmente i seguenti (per
536 indicarli si è usata la notazione dei file di zona di BIND):
537 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
538 \item[\texttt{A}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
539 dominio ed un indirizzo IPv4; ad esempio la corrispondenza fra
540 \texttt{dodds.truelite.it} e l'indirizzo IP \texttt{62.48.34.25}.
541 \item[\texttt{AAAA}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
542 dominio ed un indirizzo IPv6; è chiamato in questo modo dato che la
543 dimensione di un indirizzo IPv6 è quattro volte quella di un indirizzo IPv4.
544 \item[\texttt{PTR}] per fornire la corrispondenza inversa fra un indirizzo IP
545 ed un nome a dominio ad esso associato si utilizza questo tipo di record (il
546 cui nome sta per \textit{pointer}).
547 \item[\texttt{CNAME}] qualora si abbiamo più nomi che corrispondono allo
548 stesso indirizzo (come ad esempio \texttt{www.truelite.it} e
549 \texttt{sources.truelite.it}, che fanno entrambi riferimento alla stessa
550 macchina (nel caso \texttt{dodds.truelite.it}) si può usare questo tipo di
551 record per creare degli \textit{alias} in modo da associare un qualunque
552 altro nome al \textsl{nome canonico} della macchina (si chiama così quello
553 associato al record \texttt{A}).
556 Come accennato in caso di successo le due funzioni di richiesta restituiscono
557 il risultato della interrogazione al server, in caso di insuccesso l'errore
558 invece viene segnalato da un valore di ritorno pari a -1, ma in questo caso,
559 non può essere utilizzata la variabile \var{errno} per riportare un codice di
560 errore, in quanto questo viene impostato per ciascuna delle chiamate al
561 sistema utilizzate dalle funzioni del \textit{resolver}, non avrà alcun
562 significato nell'indicare quale parte del procedimento di risoluzione è
565 Per questo motivo è stata definita una variabile di errore separata,
566 \var{h\_errno}, che viene utilizzata dalle funzioni del \textit{resolver} per
567 indicare quale problema ha causato il fallimento della risoluzione del nome.
568 Ad essa si può accedere una volta che la si dichiara con:
569 \includecodesnip{listati/herrno.c}
570 ed i valori che può assumere, con il relativo significato, sono riportati in
571 tab.~\ref{tab:h_errno_values}.
576 \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
578 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
581 \const{HOST\_NOT\_FOUND} & L'indirizzo richiesto non è valido e la
582 macchina indicata è sconosciuta.\\
583 \const{NO\_ADDRESS} & Il nome a dominio richiesto è valido, ma non ha
584 un indirizzo associato ad esso
585 (alternativamente può essere indicato come
587 \const{NO\_RECOVERY} & Si è avuto un errore non recuperabile
588 nell'interrogazione di un server DNS.\\
589 \const{TRY\_AGAIN} & Si è avuto un errore temporaneo
590 nell'interrogazione di un server DNS, si può
591 ritentare l'interrogazione in un secondo
595 \caption{Valori possibili della variabile \var{h\_errno}.}
596 \label{tab:h_errno_values}
599 Insieme alla nuova variabile vengono definite anche due nuove funzioni per
600 stampare l'errore a video, analoghe a quelle di sez.~\ref{sec:sys_strerror}
601 per \var{errno}, ma che usano il valore di \var{h\_errno}; la prima è
602 \funcd{herror} ed il suo prototipo è:
605 \funcdecl{void herror(const char *string)}
607 Stampa un errore di risoluzione.
610 La funzione è l'analoga di \func{perror} e stampa sullo standard error un
611 messaggio di errore corrispondente al valore corrente di \var{h\_errno}, a cui
612 viene anteposta la stringa \param{string} passata come argomento. La seconda
613 funzione è \funcd{hstrerror} ed il suo prototipo è:
616 \funcdecl{const char *hstrerror(int err)}
618 Restituisce una stringa corrispondente ad un errore di risoluzione.
620 \noindent che, come l'analoga \func{strerror}, restituisce una stringa con un
621 messaggio di errore già formattato, corrispondente al codice passato come
622 argomento (che si presume sia dato da \var{h\_errno}).
627 \subsection{La risoluzione dei nomi a dominio}
628 \label{sec:sock_name_services}
630 La principale funzionalità del \itindex{resolver} \textit{resolver} resta
631 quella di risolvere i nomi a dominio in indirizzi IP, per cui non ci
632 dedicheremo oltre alle funzioni di richiesta generica ed esamineremo invece le
633 funzioni a questo dedicate. La prima funzione è \funcd{gethostbyname} il cui
634 scopo è ottenere l'indirizzo di una stazione noto il suo nome a dominio, il
636 \begin{prototype}{netdb.h}
637 {struct hostent *gethostbyname(const char *name)}
639 Determina l'indirizzo associato al nome a dominio \param{name}.
641 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
642 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
643 dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
646 La funzione prende come argomento una stringa \param{name} contenente il nome
647 a dominio che si vuole risolvere, in caso di successo i dati ad esso relativi
648 vengono memorizzati in una opportuna struttura \struct{hostent} la cui
649 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}.
652 \footnotesize \centering
653 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
654 \includestruct{listati/hostent.h}
656 \caption{La struttura \structd{hostent} per la risoluzione dei nomi a
657 dominio e degli indirizzi IP.}
658 \label{fig:sock_hostent_struct}
661 Quando un programma chiama \func{gethostbyname} e questa usa il DNS per
662 effettuare la risoluzione del nome, è con i valori contenuti nei relativi
663 record che vengono riempite le varie parti della struttura \struct{hostent}.
664 Il primo campo della struttura, \var{h\_name} contiene sempre il \textsl{nome
665 canonico}, che nel caso del DNS è appunto il nome associato ad un record
666 \texttt{A}. Il secondo campo della struttura, \var{h\_aliases}, invece è un
667 puntatore ad vettore di puntatori, terminato da un puntatore nullo. Ciascun
668 puntatore del vettore punta ad una stringa contenente uno degli altri
669 possibili nomi associati allo stesso \textsl{nome canonico} (quelli che nel
670 DNS vengono inseriti come record di tipo \texttt{CNAME}).
672 Il terzo campo della struttura, \var{h\_addrtype}, indica il tipo di indirizzo
673 che è stato restituito, e può assumere soltanto i valori \const{AF\_INET} o
674 \const{AF\_INET6}, mentre il quarto campo, \var{h\_length}, indica la
675 lunghezza dell'indirizzo stesso in byte.
677 Infine il campo \var{h\_addr\_list} è il puntatore ad un vettore di puntatori
678 ai singoli indirizzi; il vettore è terminato da un puntatore nullo. Inoltre,
679 come illustrato in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}, viene definito il campo
680 \var{h\_addr} come sinonimo di \code{h\_addr\_list[0]}, cioè un riferimento
681 diretto al primo indirizzo della lista.
683 Oltre ai normali nomi a dominio la funzione accetta come argomento
684 \param{name} anche indirizzi numerici, in formato dotted decimal per IPv4 o
685 con la notazione illustrata in sez.~\ref{sec:IP_ipv6_notation} per IPv6. In
686 tal caso \func{gethostbyname} non eseguirà nessuna interrogazione remota, ma
687 si limiterà a copiare la stringa nel campo \var{h\_name} ed a creare la
688 corrispondente struttura \var{in\_addr} da indirizzare con
689 \code{h\_addr\_list[0]}.
691 Con l'uso di \func{gethostbyname} normalmente si ottengono solo gli indirizzi
692 IPv4, se si vogliono ottenere degli indirizzi IPv6 occorrerà prima impostare
693 l'opzione \const{RES\_USE\_INET6} nel campo \texttt{\_res.options} e poi
694 chiamare \func{res\_init} (vedi sez.~\ref{sec:sock_resolver_functions}) per
695 modificare le opzioni del \itindex{resolver} \textit{resolver}; dato che
696 questo non è molto comodo è stata definita\footnote{questa è una estensione
697 fornita dalle \acr{glibc}, disponibile anche in altri sistemi unix-like.}
698 un'altra funzione, \funcd{gethostbyname2}, il cui prototipo è:
701 \headdecl{sys/socket.h}
702 \funcdecl{struct hostent *gethostbyname2(const char *name, int af)}
704 Determina l'indirizzo di tipo \param{af} associato al nome a dominio
707 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
708 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
709 dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
712 In questo caso la funzione prende un secondo argomento \param{af} che indica
713 (i soli valori consentiti sono \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}, per
714 questo è necessario l'uso di \headfile{sys/socket.h}) la famiglia di indirizzi
715 che dovrà essere utilizzata nei risultati restituiti dalla funzione. Per tutto
716 il resto la funzione è identica a \func{gethostbyname}, ed identici sono i
719 \begin{figure}[!htbp]
720 \footnotesize \centering
721 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
722 \includecodesample{listati/mygethost.c}
725 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
726 \label{fig:mygethost_example}
729 Vediamo allora un primo esempio dell'uso delle funzioni di risoluzione, in
730 fig.~\ref{fig:mygethost_example} è riportato un estratto del codice di un
731 programma che esegue una semplice interrogazione al
732 \itindex{resolver} \textit{resolver} usando \func{gethostbyname} e poi ne
733 stampa a video i risultati. Al solito il sorgente completo, che comprende il
734 trattamento delle opzioni ed una funzione per stampare un messaggio di aiuto,
735 è nel file \texttt{mygethost.c} dei sorgenti allegati alla guida.
737 Il programma richiede un solo argomento che specifichi il nome da cercare,
738 senza il quale (\texttt{\small 15--18}) esce con un errore. Dopo di che
739 (\texttt{\small 20}) si limita a chiamare \func{gethostbyname}, ricevendo il
740 risultato nel puntatore \var{data}. Questo (\texttt{\small 21--24}) viene
741 controllato per rilevare eventuali errori, nel qual caso il programma esce
742 dopo aver stampato un messaggio con \func{herror}.
744 Se invece la risoluzione è andata a buon fine si inizia (\texttt{\small 25})
745 con lo stampare il nome canonico, dopo di che (\texttt{\small 26--30}) si
746 stampano eventuali altri nomi. Per questo prima (\texttt{\small 26}) si prende
747 il puntatore alla cima della lista che contiene i nomi e poi (\texttt{\small
748 27--30}) si esegue un ciclo che sarà ripetuto fin tanto che nella lista si
749 troveranno dei puntatori validi\footnote{si ricordi che la lista viene
750 terminata da un puntatore nullo.} per le stringhe dei nomi; prima
751 (\texttt{\small 28}) si stamperà la stringa e poi (\texttt{\small 29}) si
752 provvederà ad incrementare il puntatore per passare al successivo elemento
755 Una volta stampati i nomi si passerà a stampare gli indirizzi, il primo passo
756 (\texttt{\small 31--38}) è allora quello di riconoscere il tipo di indirizzo
757 sulla base del valore del campo \var{h\_addrtype}, stampandolo a video. Si è
758 anche previsto di stampare un errore nel caso (che non dovrebbe mai accadere)
759 di un indirizzo non valido.
761 Infine (\texttt{\small 39--44}) si stamperanno i valori degli indirizzi, di
762 nuovo (\texttt{\small 39}) si inizializzerà un puntatore alla cima della lista
763 e si eseguirà un ciclo fintanto che questo punterà ad indirizzi validi in
764 maniera analoga a quanto fatto in precedenza per i nomi a dominio. Si noti
765 come, essendo il campo \var{h\_addr\_list} un puntatore ad strutture di
766 indirizzi generiche, questo sia ancora di tipo \texttt{char **} e si possa
767 riutilizzare lo stesso puntatore usato per i nomi.
769 Per ciascun indirizzo valido si provvederà (\texttt{\small 41}) ad una
770 conversione con la funzione \func{inet\_ntop} (vedi
771 sez.~\ref{sec:sock_addr_func}) passandole gli opportuni argomenti, questa
772 restituirà la stringa da stampare (\texttt{\small 42}) con il valore
773 dell'indirizzo in \var{buffer}, che si è avuto la cura di dichiarare
774 inizialmente (\texttt{\small 10}) con dimensioni adeguate; dato che la
775 funzione è in grado di tenere conto automaticamente del tipo di indirizzo non
776 ci sono precauzioni particolari da prendere.\footnote{volendo essere pignoli
777 si dovrebbe controllarne lo stato di uscita, lo si è tralasciato per non
778 appesantire il codice, dato che in caso di indirizzi non validi si sarebbe
779 avuto un errore con \func{gethostbyname}, ma si ricordi che la sicurezza non
782 Le funzioni illustrate finora hanno un difetto: utilizzando una area di
783 memoria interna per allocare i contenuti della struttura \struct{hostent} non
784 possono essere\index{funzioni!rientranti} rientranti. Questo comporta anche
785 che in due successive chiamate i dati potranno essere sovrascritti. Si tenga
786 presente poi che copiare il contenuto della sola struttura non è sufficiente
787 per salvare tutti i dati, in quanto questa contiene puntatori ad altri dati,
788 che pure possono essere sovrascritti; per questo motivo, se si vuole salvare
789 il risultato di una chiamata, occorrerà eseguire quella che si chiama una
790 \itindex{deep~copy} \textit{deep copy}.\footnote{si chiama così quella tecnica
791 per cui, quando si deve copiare il contenuto di una struttura complessa (con
792 puntatori che puntano ad altri dati, che a loro volta possono essere
793 puntatori ad altri dati) si deve copiare non solo il contenuto della
794 struttura, ma eseguire una scansione per risolvere anche tutti i puntatori
795 contenuti in essa (e così via se vi sono altre sotto-strutture con altri
796 puntatori) e copiare anche i dati da questi referenziati.}
798 Per ovviare a questi problemi nelle \acr{glibc} sono definite anche delle
799 versioni \index{funzioni!rientranti} rientranti delle precedenti funzioni, al
800 solito queste sono caratterizzate dall'avere un suffisso \texttt{\_r},
801 pertanto avremo le due funzioni \funcd{gethostbyname\_r} e
802 \funcd{gethostbyname2\_r} i cui prototipi sono:
805 \headdecl{sys/socket.h}
806 \funcdecl{int gethostbyname\_r(const char *name, struct hostent *ret,
807 char *buf, size\_t buflen, struct hostent **result, int *h\_errnop)}
808 \funcdecl{int gethostbyname2\_r(const char *name, int af,
809 struct hostent *ret, char *buf, size\_t buflen,
810 struct hostent **result, int *h\_errnop)}
812 Versioni rientranti delle funzioni \func{gethostbyname} e
813 \func{gethostbyname2}.
815 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo ed un valore
816 negativo in caso di errore.}
819 Gli argomenti \param{name} (e \param{af} per \func{gethostbyname2\_r}) hanno
820 lo stesso significato visto in precedenza. Tutti gli altri argomenti hanno lo
821 stesso significato per entrambe le funzioni. Per evitare l'uso di variabili
822 globali si dovrà allocare preventivamente una struttura \struct{hostent} in
823 cui ricevere il risultato, passandone l'indirizzo alla funzione nell'argomento
824 \param{ret}. Inoltre, dato che \struct{hostent} contiene dei puntatori, dovrà
825 essere allocato anche un buffer in cui le funzioni possano scrivere tutti i
826 dati del risultato dell'interrogazione da questi puntati; l'indirizzo e la
827 lunghezza di questo buffer devono essere indicati con gli argomenti
828 \param{buf} e \param{buflen}.
830 Gli ultimi due argomenti vengono utilizzati per avere indietro i risultati
831 come \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}, si deve
832 specificare l'indirizzo della variabile su cui la funzione dovrà salvare il
833 codice di errore con \param{h\_errnop} e quello su cui dovrà salvare il
834 puntatore che si userà per accedere i dati con \param{result}.
836 In caso di successo entrambe le funzioni restituiscono un valore nullo,
837 altrimenti restituiscono un codice di errore negativo e all'indirizzo puntato
838 da \param{result} sarà salvato un puntatore nullo, mentre a quello puntato da
839 \param{h\_errnop} sarà salvato il valore del codice di errore, dato che per
840 essere \index{funzioni!rientranti} rientrante la funzione non può la variabile
841 globale \var{h\_errno}. In questo caso il codice di errore, oltre ai valori di
842 tab.~\ref{tab:h_errno_values}, può avere anche quello di \errcode{ERANGE}
843 qualora il buffer allocato su \param{buf} non sia sufficiente a contenere i
844 dati, in tal caso si dovrà semplicemente ripetere l'esecuzione della funzione
845 con un buffer di dimensione maggiore.
847 Una delle caratteristiche delle interrogazioni al servizio DNS è che queste
848 sono normalmente eseguite con il protocollo UDP, ci sono casi in cui si
849 preferisce che vengano usate connessioni permanenti con il protocollo TCP. Per
850 ottenere questo\footnote{si potrebbero impostare direttamente le opzioni di
851 \var{\_\_res.options}, ma queste funzioni permettono di semplificare la
852 procedura.} sono previste delle funzioni apposite; la prima è
853 \funcd{sethostent}, il cui prototipo è:
854 \begin{prototype}{netdb.h}
855 {void sethostent(int stayopen)}
857 Richiede l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
859 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
862 La funzione permette di richiedere l'uso di connessioni TCP per la richiesta
863 dei dati, e che queste restino aperte per successive richieste. Il valore
864 dell'argomento \param{stayopen} indica se attivare questa funzionalità, un
865 valore pari a 1 (o diverso da zero), che indica una condizione vera in C,
866 attiva la funzionalità. Come si attiva l'uso delle connessioni TCP lo si può
867 disattivare con la funzione \funcd{endhostent}; il suo prototipo è:
868 \begin{prototype}{netdb.h}
869 {void endhostent(void)}
871 Disattiva l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
873 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
875 \noindent e come si può vedere la funzione è estremamente semplice, non
876 richiedendo nessun argomento.
878 % TODO manca gethostent (e gethostent_r) e altro ? (vedi man page)
880 Infine si può richiedere la risoluzione inversa di un indirizzo IP od IPv6,
881 per ottenerne il nome a dominio ad esso associato, per fare questo si può
882 usare la funzione \funcd{gethostbyaddr}, il cui prototipo è:
885 \headdecl{sys/socket.h}
886 \funcdecl{struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, int len, int type)}
888 Richiede la risoluzione inversa di un indirizzo IP.
890 \bodydesc{La funzione restituisce l'indirizzo ad una struttura
891 \struct{hostent} in caso di successo ed \val{NULL} in caso di errore.}
894 In questo caso l'argomento \param{addr} dovrà essere il puntatore ad una
895 appropriata struttura contenente il valore dell'indirizzo IP (o IPv6) che si
896 vuole risolvere. L'uso del tipo \texttt{char *} per questo argomento è
897 storico, il dato dovrà essere fornito in una struttura
898 \struct{in\_addr}\footnote{si ricordi che, come illustrato in
899 fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv4_struct}, questo in realtà corrisponde ad un
900 numero intero, da esprimere comunque in \textit{network order}, non
901 altrettanto avviene però per \struct{in6\_addr}, pertanto è sempre opportuno
902 inizializzare questi indirizzi con \func{inet\_pton} (vedi
903 sez.~\ref{sec:sock_conv_func_gen}).} per un indirizzo IPv4 ed una struttura
904 \struct{in6\_addr} per un indirizzo IPv6, mentre in \param{len} se ne dovrà
905 specificare la dimensione (rispettivamente 4 o 16), infine l'argomento
906 \param{type} indica il tipo di indirizzo e dovrà essere o \const{AF\_INET} o
909 La funzione restituisce, in caso di successo, un puntatore ad una struttura
910 \struct{hostent}, solo che in questo caso la ricerca viene eseguita
911 richiedendo al DNS un record di tipo \texttt{PTR} corrispondente all'indirizzo
912 specificato. In caso di errore al solito viene usata la variabile
913 \var{h\_errno} per restituire un opportuno codice. In questo caso l'unico
914 campo del risultato che interessa è \var{h\_name} che conterrà il nome a
915 dominio, la funziona comunque inizializza anche il primo campo della lista
916 \var{h\_addr\_list} col valore dell'indirizzo passato come argomento.
918 Per risolvere il problema dell'uso da parte delle due funzioni
919 \func{gethostbyname} e \func{gethostbyaddr} di memoria statica che può essere
920 sovrascritta fra due chiamate successive, e per avere sempre la possibilità di
921 indicare esplicitamente il tipo di indirizzi voluto (cosa che non è possibile
922 con \func{gethostbyname}), vennero introdotte due nuove funzioni di
923 risoluzione,\footnote{le funzioni sono presenti nelle \acr{glibc} versione
924 2.1.96, ma essendo considerate deprecate (vedi
925 sez.~\ref{sec:sock_advanced_name_services}) sono state rimosse nelle
926 versioni successive.} \funcd{getipnodebyname} e \funcd{getipnodebyaddr}, i
930 \headdecl{sys/types.h}
931 \headdecl{sys/socket.h}
933 \funcdecl{struct hostent *getipnodebyname(const char *name, int af, int
934 flags, int *error\_num)}
936 \funcdecl{struct hostent *getipnodebyaddr(const void *addr, size\_t len,
937 int af, int *error\_num)}
939 Richiedono rispettivamente la risoluzione e la risoluzione inversa di un
942 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono l'indirizzo ad una struttura
943 \struct{hostent} in caso di successo ed \val{NULL} in caso di errore.}
946 Entrambe le funzioni supportano esplicitamente la scelta di una famiglia di
947 indirizzi con l'argomento \param{af} (che può assumere i valori
948 \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}), e restituiscono un codice di errore
949 (con valori identici a quelli precedentemente illustrati in
950 tab.~\ref{tab:h_errno_values}) nella variabile puntata da \param{error\_num}.
951 La funzione \func{getipnodebyaddr} richiede poi che si specifichi l'indirizzo
952 come per \func{gethostbyaddr} passando anche la lunghezza dello stesso
953 nell'argomento \param{len}.
955 La funzione \func{getipnodebyname} prende come primo argomento il nome da
956 risolvere, inoltre prevede un apposito argomento \param{flags}, da usare come
957 maschera binaria, che permette di specificarne il comportamento nella
958 risoluzione dei diversi tipi di indirizzi (IPv4 e IPv6); ciascun bit
959 dell'argomento esprime una diversa opzione, e queste possono essere specificate
960 con un OR aritmetico delle costanti riportate in
961 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.
966 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
968 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
971 \const{AI\_V4MAPPED} & Usato con \const{AF\_INET6} per richiedere una
972 ricerca su un indirizzo IPv4 invece che IPv6; gli
973 eventuali risultati saranno rimappati su indirizzi
975 \const{AI\_ALL} & Usato con \const{AI\_V4MAPPED}; richiede sia
976 indirizzi IPv4 che IPv6, e gli indirizzi IPv4
977 saranno rimappati in IPv6.\\
978 \const{AI\_ADDRCONFIG}& Richiede che una richiesta IPv4 o IPv6 venga
979 eseguita solo se almeno una interfaccia del
980 sistema è associata ad un indirizzo di tale tipo.\\
981 \const{AI\_DEFAULT} & Il valore di default, è equivalente alla
982 combinazione di \const{AI\_ADDRCONFIG} e di
983 \const{AI\_V4MAPPED}.\\
986 \caption{Valori possibili per i bit dell'argomento \param{flags} della
987 funzione \func{getipnodebyname}.}
988 \label{tab:sock_getipnodebyname_flags}
991 Entrambe le funzioni restituiscono un puntatore ad una struttura \var{hostent}
992 che contiene i risultati della ricerca, che viene allocata dinamicamente
993 insieme a tutto lo spazio necessario a contenere i dati in essa referenziati;
994 per questo motivo queste funzioni non soffrono dei problemi dovuti all'uso di
995 una sezione statica di memoria presenti con le precedenti \func{gethostbyname}
996 e \func{gethostbyaddr}. L'uso di una allocazione dinamica però comporta anche
997 la necessità di disallocare esplicitamente la memoria occupata dai risultati
998 una volta che questi non siano più necessari; a tale scopo viene fornita la
999 funzione \funcd{freehostent}, il cui prototipo è:
1002 \headdecl{sys/types.h}
1003 \headdecl{sys/socket.h}
1005 \funcdecl{void freehostent(struct hostent *ip)}
1007 Disalloca una struttura \var{hostent}.
1009 \bodydesc{La funzione non ritorna nulla.}
1012 La funzione permette di disallocare una struttura \var{hostent}
1013 precedentemente allocata in una chiamata di \func{getipnodebyname} o
1014 \func{getipnodebyaddr}, e prende come argomento l'indirizzo restituito da una
1017 Infine per concludere la nostra panoramica sulle funzioni di risoluzione dei
1018 nomi dobbiamo citare le funzioni che permettono di interrogare gli altri
1019 servizi di risoluzione dei nomi illustrati in sez.~\ref{sec:sock_resolver}; in
1020 generale infatti ci sono una serie di funzioni nella forma
1021 \texttt{getXXXbyname} e \texttt{getXXXbyaddr} (dove \texttt{XXX} indica il
1022 servizio) per ciascuna delle informazioni di rete mantenute dal \textit{Name
1023 Service Switch} che permettono rispettivamente di trovare una corrispondenza
1024 cercando per nome o per numero.
1026 L'elenco di queste funzioni è riportato nelle colonne finali di
1027 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}, dove le si sono suddivise rispetto
1028 al tipo di informazione che forniscono (riportato in prima colonna). Nella
1029 tabella si è anche riportato il file su cui vengono ordinariamente mantenute
1030 queste informazioni, che però può essere sostituito da un qualunque supporto
1031 interno al \textit{Name Service Switch} (anche se usualmente questo avviene
1032 solo per la risoluzione degli indirizzi). Ciascuna funzione fa riferimento ad
1033 una sua apposita struttura che contiene i relativi dati, riportata in terza
1039 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|l|}
1041 \textbf{Informazione}&\textbf{File}&\textbf{Struttura}&
1042 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1045 indirizzo &\conffile{/etc/hosts}&\struct{hostent}&\func{gethostbyname}&
1046 \func{gethostbyaddr}\\
1047 servizio &\conffile{/etc/services}&\struct{servent}&\func{getservbyname}&
1048 \func{getservbyport}\\
1049 rete &\conffile{/etc/networks}&\struct{netent}&\funcm{getnetbyname}&
1050 \funcm{getnetbyaddr}\\
1051 protocollo&\conffile{/etc/protocols}&\struct{protoent}&
1052 \funcm{getprotobyname}&\funcm{getprotobyaddr}\\
1055 \caption{Funzioni di risoluzione dei nomi per i vari servizi del
1056 \textit{Name Service Switch} riguardanti la rete.}
1057 \label{tab:name_resolution_functions}
1060 Delle funzioni di tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} abbiamo trattato
1061 finora soltanto quelle relative alla risoluzione dei nomi, dato che sono le
1062 più usate, e prevedono praticamente da sempre la necessità di rivolgersi ad
1063 una entità esterna; per le altre invece, estensioni fornite dal \textit{Name
1064 Service Switch} a parte, si fa sempre riferimento ai dati mantenuti nei
1067 Dopo la risoluzione dei nomi a dominio una delle ricerche più comuni è quella
1068 sui nomi dei servizi di rete più comuni (cioè \texttt{http}, \texttt{smtp},
1069 ecc.) da associare alle rispettive porte. Le due funzioni da utilizzare per
1070 questo sono \funcd{getservbyname} e \funcd{getservbyport}, che permettono
1071 rispettivamente di ottenere il numero di porta associato ad un servizio dato
1072 il nome e viceversa; i loro prototipi sono:
1075 \funcdecl{struct servent *getservbyname(const char *name, const char *proto)}
1076 \funcdecl{struct servent *getservbyport(int port, const char *proto)}
1078 Risolvono il nome di un servizio nel rispettivo numero di porta e viceversa.
1080 \bodydesc{Ritornano il puntatore ad una struttura \struct{servent} con i
1081 risultati in caso di successo, o \val{NULL} in caso di errore.}
1084 Entrambe le funzioni prendono come ultimo argomento una stringa \param{proto}
1085 che indica il protocollo per il quale si intende effettuare la
1086 ricerca,\footnote{le informazioni mantenute in \conffile{/etc/services}
1087 infatti sono relative sia alle porte usate su UDP che su TCP, occorre quindi
1088 specificare a quale dei due protocolli si fa riferimento.} che nel caso si
1089 IP può avere come valori possibili solo \texttt{udp} o
1090 \texttt{tcp};\footnote{in teoria si potrebbe avere un qualunque protocollo fra
1091 quelli citati in \conffile{/etc/protocols}, posto che lo stesso supporti il
1092 concetto di \textsl{porta}, in pratica questi due sono gli unici presenti.}
1093 se si specifica un puntatore nullo la ricerca sarà eseguita su un protocollo
1096 Il primo argomento è il nome del servizio per \func{getservbyname},
1097 specificato tramite la stringa \param{name}, mentre \func{getservbyport}
1098 richiede il numero di porta in \param{port}. Entrambe le funzioni eseguono una
1099 ricerca sul file \conffile{/etc/services}\footnote{il \textit{Name Service
1100 Switch} astrae il concetto a qualunque supporto su cui si possano
1101 mantenere i suddetti dati.} ed estraggono i dati dalla prima riga che
1102 corrisponde agli argomenti specificati; se la risoluzione ha successo viene
1103 restituito un puntatore ad una apposita struttura \struct{servent} contenente
1104 tutti i risultati, altrimenti viene restituito un puntatore nullo. Si tenga
1105 presente che anche in questo caso i dati vengono mantenuti in una area di
1106 memoria statica e che quindi la funzione non è \index{funzioni!rientranti}
1109 \begin{figure}[!htb]
1110 \footnotesize \centering
1111 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
1112 \includestruct{listati/servent.h}
1114 \caption{La struttura \structd{servent} per la risoluzione dei nomi dei
1115 servizi e dei numeri di porta.}
1116 \label{fig:sock_servent_struct}
1119 La definizione della struttura \struct{servent} è riportata in
1120 fig.~\ref{fig:sock_servent_struct}, il primo campo, \var{s\_name} contiene
1121 sempre il nome canonico del servizio, mentre \var{s\_aliases} è un puntatore
1122 ad un vettore di stringhe contenenti gli eventuali nomi alternativi
1123 utilizzabili per identificare lo stesso servizio. Infine \var{s\_port}
1124 contiene il numero di porta e \var{s\_proto} il nome del protocollo.
1126 Come riportato in tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} ci sono analoghe
1127 funzioni per la risoluzione del nome dei protocolli e delle reti; non staremo
1128 a descriverle nei dettagli, in quanto il loro uso è molto limitato, esse
1129 comunque utilizzano una loro struttura dedicata del tutto analoga alle
1130 precedenti: tutti i dettagli relativi al loro funzionamento possono essere
1131 trovati nelle rispettive pagine di manuale.
1133 Oltre alle funzioni di ricerca esistono delle ulteriori funzioni che prevedono
1134 una lettura sequenziale delle informazioni mantenute nel \textit{Name Service
1135 Switch} (in sostanza permettono di leggere i file contenenti le informazioni
1136 riga per riga), che sono analoghe a quelle elencate in
1137 tab.~\ref{tab:sys_passwd_func} per le informazioni relative ai dati degli
1138 utenti e dei gruppi. Nel caso specifico dei servizi avremo allora le tre
1139 funzioni \funcd{setservent}, \funcd{getservent} e \funcd{endservent} i cui
1143 \funcdecl{void setservent(int stayopen)}
1144 Apre il file \conffile{/etc/services} e si posiziona al suo inizio.
1146 \funcdecl{struct servent *getservent(void)}
1147 Legge la voce successiva nel file \conffile{/etc/services}.
1149 \funcdecl{void endservent(void)}
1150 Chiude il file \conffile{/etc/services}.
1152 \bodydesc{Le due funzioni \func{setservent} e \func{endservent} non
1153 restituiscono nulla, \func{getservent} restituisce il puntatore ad una
1154 struttura \struct{servent} in caso di successo e \val{NULL} in caso di
1155 errore o fine del file.}
1158 La prima funzione, \func{getservent}, legge una singola voce a partire dalla
1159 posizione corrente in \conffile{/etc/services}, pertanto si può eseguire una
1160 lettura sequenziale dello stesso invocandola più volte. Se il file non è
1161 aperto provvede automaticamente ad aprirlo, nel qual caso leggerà la prima
1162 voce. La seconda funzione, \func{setservent}, permette di aprire il file
1163 \conffile{/etc/services} per una successiva lettura, ma se il file è già stato
1164 aperto riporta la posizione di lettura alla prima voce del file, in questo
1165 modo si può far ricominciare da capo una lettura sequenziale. L'argomento
1166 \param{stayopen}, se diverso da zero, fa sì che il file resti aperto anche fra
1167 diverse chiamate a \func{getservbyname} e \func{getservbyport}.\footnote{di
1168 default dopo una chiamata a queste funzioni il file viene chiuso, cosicché
1169 una successiva chiamata a \func{getservent} riparte dall'inizio.} La terza
1170 funzione, \funcd{endservent}, provvede semplicemente a chiudere il file.
1172 Queste tre funzioni per la lettura sequenziale di nuovo sono presenti per
1173 ciascuno dei vari tipi di informazione relative alle reti di
1174 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}; questo significa che esistono
1175 altrettante funzioni nella forma \texttt{setXXXent}, \texttt{getXXXent} e
1176 \texttt{endXXXent}, analoghe alle precedenti per la risoluzione dei servizi,
1177 che abbiamo riportato in tab.~\ref{tab:name_sequential_read}. Essendo, a
1178 parte il tipo di informazione che viene trattato, sostanzialmente identiche
1179 nel funzionamento e di scarso utilizzo, non staremo a trattarle una per una,
1180 rimandando alle rispettive pagine di manuale.
1185 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|}
1187 \textbf{Informazione}&\multicolumn{3}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1190 indirizzo &\func{sethostent} &\func{gethostent} &\func{endhostent} \\
1191 servizio &\func{setservent} &\func{getservent} &\func{endservent}\\
1192 rete &\funcm{setnetent} &\funcm{getnetent} &\funcm{endnetent}\\
1193 protocollo&\funcm{setprotoent}&\funcm{getprotoent}&\funcm{endprotoent}\\
1196 \caption{Funzioni lettura sequenziale dei dati del
1197 \textit{Name Service Switch}.}
1198 \label{tab:name_sequential_read}
1205 \subsection{Le funzioni avanzate per la risoluzione dei nomi}
1206 \label{sec:sock_advanced_name_services}
1208 Quelle illustrate nella sezione precedente sono le funzioni classiche per la
1209 risoluzione di nomi ed indirizzi IP, ma abbiamo già visto come esse soffrano
1210 di vari inconvenienti come il fatto che usano informazioni statiche, e non
1211 prevedono la possibilità di avere diverse classi di indirizzi. Anche se sono
1212 state create delle estensioni o metodi diversi che permettono di risolvere
1213 alcuni di questi inconvenienti,\footnote{rimane ad esempio il problema
1214 generico che si deve sapere in anticipo quale tipo di indirizzi IP (IPv4 o
1215 IPv6) corrispondono ad un certo nome a dominio.} comunque esse non
1216 forniscono una interfaccia sufficientemente generica.
1218 Inoltre in genere quando si ha a che fare con i socket non esiste soltanto il
1219 problema della risoluzione del nome che identifica la macchina, ma anche
1220 quello del servizio a cui ci si vuole rivolgere. Per questo motivo con lo
1221 standard POSIX 1003.1-2001 sono state indicate come deprecate le varie
1222 funzioni \func{gethostbyaddr}, \func{gethostbyname}, \var{getipnodebyname} e
1223 \var{getipnodebyaddr} ed è stata introdotta una interfaccia completamente
1226 La prima funzione di questa interfaccia è \funcd{getaddrinfo},\footnote{la
1227 funzione è definita, insieme a \func{getnameinfo} che vedremo più avanti,
1228 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2553.txt}{RFC~2553}.} che combina le
1229 funzionalità delle precedenti \func{getipnodebyname}, \func{getipnodebyaddr},
1230 \func{getservbyname} e \func{getservbyport}, consentendo di ottenere
1231 contemporaneamente sia la risoluzione di un indirizzo simbolico che del nome
1232 di un servizio; il suo prototipo è:
1235 \headdecl{sys/socket.h}
1238 \funcdecl{int getaddrinfo(const char *node, const char *service, const
1239 struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res)}
1241 Esegue una risoluzione di un nome a dominio e di un nome di servizio.
1243 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo o un codice di
1244 errore diverso da zero in caso di fallimento.}
1247 La funzione prende come primo argomento il nome della macchina che si vuole
1248 risolvere, specificato tramite la stringa \param{node}. Questo argomento,
1249 oltre ad un comune nome a dominio, può indicare anche un indirizzo numerico in
1250 forma \textit{dotted-decimal} per IPv4 o in formato esadecimale per IPv6. Si
1251 può anche specificare il nome di una rete invece che di una singola macchina.
1252 Il secondo argomento, \param{service}, specifica invece il nome del servizio
1253 che si intende risolvere. Per uno dei due argomenti si può anche usare il
1254 valore \val{NULL}, nel qual caso la risoluzione verrà effettuata soltanto
1255 sulla base del valore dell'altro.
1257 Il terzo argomento, \param{hints}, deve essere invece un puntatore ad una
1258 struttura \struct{addrinfo} usata per dare dei \textsl{suggerimenti} al
1259 procedimento di risoluzione riguardo al protocollo o del tipo di socket che si
1260 intenderà utilizzare; \func{getaddrinfo} infatti permette di effettuare
1261 ricerche generiche sugli indirizzi, usando sia IPv4 che IPv6, e richiedere
1262 risoluzioni sui nomi dei servizi indipendentemente dal protocollo (ad esempio
1263 TCP o UDP) che questi possono utilizzare.
1265 Come ultimo argomento in \param{res} deve essere passato un puntatore ad una
1266 variabile (di tipo puntatore ad una struttura \struct{addrinfo}) che verrà
1267 utilizzata dalla funzione per riportare (come \itindex{value~result~argument}
1268 \textit{value result argument}) i propri risultati. La funzione infatti è
1269 \index{funzioni!rientranti} rientrante, ed alloca autonomamente tutta la
1270 memoria necessaria in cui verranno riportati i risultati della risoluzione.
1271 La funzione scriverà all'indirizzo puntato da \param{res} il puntatore
1272 iniziale ad una \itindex{linked~list} \textit{linked list} di strutture di
1273 tipo \struct{addrinfo} contenenti tutte le informazioni ottenute.
1275 \begin{figure}[!htb]
1276 \footnotesize \centering
1277 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
1278 \includestruct{listati/addrinfo.h}
1280 \caption{La struttura \structd{addrinfo} usata nella nuova interfaccia POSIX
1281 per la risoluzione di nomi a dominio e servizi.}
1282 \label{fig:sock_addrinfo_struct}
1285 Come illustrato la struttura \struct{addrinfo}, la cui definizione\footnote{la
1286 definizione è ripresa direttamente dal file \headfile{netdb.h} in questa
1287 struttura viene dichiarata, la pagina di manuale riporta \type{size\_t} come
1288 tipo di dato per il campo \var{ai\_addrlen}, qui viene usata quanto previsto
1289 dallo standard POSIX, in cui viene utilizzato \type{socklen\_t}; i due tipi
1290 di dati sono comunque equivalenti.} è riportata in
1291 fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_struct}, viene usata sia in ingresso, per passare
1292 dei valori di controllo alla funzione, che in uscita, per ricevere i
1293 risultati. Il primo campo, \var{ai\_flags}, è una maschera binaria di bit che
1294 permettono di controllare le varie modalità di risoluzione degli indirizzi,
1295 che viene usato soltanto in ingresso. I tre campi successivi \var{ai\_family},
1296 \var{ai\_socktype}, e \var{ai\_protocol} contengono rispettivamente la
1297 famiglia di indirizzi, il tipo di socket e il protocollo, in ingresso vengono
1298 usati per impostare una selezione (impostandone il valore nella struttura
1299 puntata da \param{hints}), mentre in uscita indicano il tipo di risultato
1300 contenuto nella struttura.
1302 Tutti i campi seguenti vengono usati soltanto in uscita; il campo
1303 \var{ai\_addrlen} indica la dimensione della struttura degli indirizzi
1304 ottenuta come risultato, il cui contenuto sarà memorizzato nella struttura
1305 \struct{sockaddr} posta all'indirizzo puntato dal campo \var{ai\_addr}. Il
1306 campo \var{ai\_canonname} è un puntatore alla stringa contenente il nome
1307 canonico della macchina, ed infine, quando la funzione restituisce più di un
1308 risultato, \var{ai\_next} è un puntatore alla successiva struttura
1309 \struct{addrinfo} della lista.
1311 Ovviamente non è necessario dare dei suggerimenti in ingresso, ed usando
1312 \val{NULL} come valore per l'argomento \param{hints} si possono compiere
1313 ricerche generiche. Se però si specifica un valore non nullo questo deve
1314 puntare ad una struttura \struct{addrinfo} precedentemente allocata nella
1315 quale siano stati opportunamente impostati i valori dei campi
1316 \var{ai\_family}, \var{ai\_socktype}, \var{ai\_protocol} ed \var{ai\_flags}.
1318 I due campi \var{ai\_family} e \var{ai\_socktype} prendono gli stessi valori
1319 degli analoghi argomenti della funzione \func{socket}; in particolare per
1320 \var{ai\_family} si possono usare i valori di tab.~\ref{tab:net_pf_names} ma
1321 sono presi in considerazione solo \const{PF\_INET} e \const{PF\_INET6}, mentre
1322 se non si vuole specificare nessuna famiglia di indirizzi si può usare il
1323 valore \const{PF\_UNSPEC}. Allo stesso modo per \var{ai\_socktype} si possono
1324 usare i valori illustrati in sez.~\ref{sec:sock_type} per indicare per quale
1325 tipo di socket si vuole risolvere il servizio indicato, anche se i soli
1326 significativi sono \const{SOCK\_STREAM} e \const{SOCK\_DGRAM}; in questo caso,
1327 se non si vuole effettuare nessuna risoluzione specifica, si potrà usare un
1330 Il campo \var{ai\_protocol} permette invece di effettuare la selezione dei
1331 risultati per il nome del servizio usando il numero identificativo del
1332 rispettivo protocollo di trasporto (i cui valori possibili sono riportati in
1333 \conffile{/etc/protocols}); di nuovo i due soli valori utilizzabili sono quelli
1334 relativi a UDP e TCP, o il valore nullo che indica di ignorare questo campo
1340 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1342 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1345 \const{AI\_PASSIVE} & Viene utilizzato per ottenere un indirizzo in
1346 formato adatto per una successiva chiamata a
1347 \func{bind}. Se specificato quando si è usato
1348 \val{NULL} come valore per \param{node} gli
1349 indirizzi restituiti saranno inizializzati al
1350 valore generico (\const{INADDR\_ANY} per IPv4 e
1351 \const{IN6ADDR\_ANY\_INIT} per IPv6), altrimenti
1352 verrà usato l'indirizzo dell'interfaccia di
1353 \textit{loopback}. Se invece non è impostato gli
1354 indirizzi verranno restituiti in formato adatto ad
1355 una chiamata a \func{connect} o \func{sendto}.\\
1356 \const{AI\_CANONNAME} & Richiede la restituzione del nome canonico della
1357 macchina, che verrà salvato in una stringa il cui
1358 indirizzo sarà restituito nel campo
1359 \var{ai\_canonname} della prima struttura
1360 \struct{addrinfo} dei risultati. Se il nome
1361 canonico non è disponibile al suo posto
1362 viene restituita una copia di \param{node}. \\
1363 \const{AI\_NUMERICHOST}& Se impostato il nome della macchina specificato
1364 con \param{node} deve essere espresso in forma
1365 numerica, altrimenti sarà restituito un errore
1366 \const{EAI\_NONAME} (vedi
1367 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}), in questo
1368 modo si evita ogni chiamata alle funzioni di
1370 \const{AI\_V4MAPPED} & Stesso significato dell'analoga di
1371 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1372 \const{AI\_ALL} & Stesso significato dell'analoga di
1373 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1374 \const{AI\_ADDRCONFIG} & Stesso significato dell'analoga di
1375 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1378 \caption{Costanti associate ai bit del campo \var{ai\_flags} della struttura
1380 \label{tab:ai_flags_values}
1384 Infine l'ultimo campo è \var{ai\_flags}; che deve essere impostato come una
1385 maschera binaria; i bit di questa variabile infatti vengono usati per dare
1386 delle indicazioni sul tipo di risoluzione voluta, ed hanno valori analoghi a
1387 quelli visti in sez.~\ref{sec:sock_name_services} per \func{getipnodebyname};
1388 il valore di \var{ai\_flags} può essere impostata con un OR aritmetico delle
1389 costanti di tab.~\ref{tab:ai_flags_values}, ciascuna delle quali identifica un
1392 La funzione restituisce un valore nullo in caso di successo, o un codice in
1393 caso di errore. I valori usati come codice di errore sono riportati in
1394 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}; dato che la funzione utilizza altre
1395 funzioni e chiamate al sistema per ottenere il suo risultato in generale il
1396 valore di \var{errno} non è significativo, eccetto il caso in cui si sia
1397 ricevuto un errore di \const{EAI\_SYSTEM}, nel qual caso l'errore
1398 corrispondente è riportato tramite \var{errno}.
1403 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1405 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1408 \const{EAI\_FAMILY} & La famiglia di indirizzi richiesta non è
1410 \const{EAI\_SOCKTYPE}& Il tipo di socket richiesto non è supportato. \\
1411 \const{EAI\_BADFLAGS}& Il campo \var{ai\_flags} contiene dei valori non
1413 \const{EAI\_NONAME} & Il nome a dominio o il servizio non sono noti,
1414 viene usato questo errore anche quando si specifica
1415 il valore \val{NULL} per entrambi gli argomenti
1416 \param{node} e \param{service}. \\
1417 \const{EAI\_SERVICE} & Il servizio richiesto non è disponibile per il tipo
1418 di socket richiesto, anche se può esistere per
1419 altri tipi di socket. \\
1420 \const{EAI\_ADDRFAMILY}& La rete richiesta non ha nessun indirizzo di rete
1421 per la famiglia di indirizzi specificata. \\
1422 \const{EAI\_NODATA} & La macchina specificata esiste, ma non ha nessun
1423 indirizzo di rete definito. \\
1424 \const{EAI\_MEMORY} & È stato impossibile allocare la memoria necessaria
1426 \const{EAI\_FAIL} & Il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1428 \const{EAI\_AGAIN} & Il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1429 temporaneo, si può ritentare in seguito. \\
1430 \const{EAI\_SYSTEM} & C'è stato un errore di sistema, si può controllare
1431 \var{errno} per i dettagli. \\
1433 % TODO estensioni GNU, trovarne la documentazione
1434 % \const{EAI\_INPROGRESS}& Richiesta in corso. \\
1435 % \const{EAI\_CANCELED}& La richiesta è stata cancellata.\\
1436 % \const{EAI\_NOTCANCELED}& La richiesta non è stata cancellata. \\
1437 % \const{EAI\_ALLDONE} & Tutte le richieste sono complete. \\
1438 % \const{EAI\_INTR} & Richiesta interrotta. \\
1441 \caption{Costanti associate ai valori dei codici di errore della funzione
1442 \func{getaddrinfo}.}
1443 \label{tab:addrinfo_error_code}
1446 Come per i codici di errore di \func{gethostbyname} anche in questo caso è
1447 fornita una apposita funzione, analoga di \func{strerror}, che consente di
1448 utilizzarli direttamente per stampare a video un messaggio esplicativo; la
1449 funzione è \funcd{gai\_strerror} ed il suo prototipo è:
1453 \funcdecl{const char *gai\_strerror(int errcode)}
1455 Fornisce il messaggio corrispondente ad un errore di \func{getaddrinfo}.
1457 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1458 messaggio di errore.}
1461 La funzione restituisce un puntatore alla stringa contenente il messaggio
1462 corrispondente dal codice di errore \param{errcode} ottenuto come valore di
1463 ritorno di \func{getaddrinfo}. La stringa è allocata staticamente, ma essendo
1464 costante, ed accessibile in sola lettura, questo non comporta nessun problema
1465 di rientranza della funzione.
1467 Dato che ad un certo nome a dominio possono corrispondere più indirizzi IP
1468 (sia IPv4 che IPv6), e che un certo servizio può essere fornito su protocolli
1469 e tipi di socket diversi, in generale, a meno di non aver eseguito una
1470 selezione specifica attraverso l'uso di \param{hints}, si otterrà una diversa
1471 struttura \struct{addrinfo} per ciascuna possibilità. Ad esempio se si
1472 richiede la risoluzione del servizio \textit{echo} per l'indirizzo
1473 \texttt{www.truelite.it}, e si imposta \const{AI\_CANONNAME} per avere anche
1474 la risoluzione del nome canonico, si avrà come risposta della funzione la
1475 lista illustrata in fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_list}.
1477 \begin{figure}[!htb]
1479 \includegraphics[width=10cm]{img/addrinfo_list}
1480 \caption{La \itindex{linked~list} \textit{linked list} delle strutture
1481 \struct{addrinfo} restituite da \func{getaddrinfo}.}
1482 \label{fig:sock_addrinfo_list}
1485 Come primo esempio di uso di \func{getaddrinfo} vediamo un programma
1486 elementare di interrogazione del \itindex{resolver} \textit{resolver} basato
1487 questa funzione, il cui corpo principale è riportato in
1488 fig.~\ref{fig:mygetaddr_example}. Il codice completo del programma, compresa
1489 la gestione delle opzioni in cui è gestita l'eventuale inizializzazione
1490 dell'argomento \var{hints} per restringere le ricerche su protocolli, tipi di
1491 socket o famiglie di indirizzi, è disponibile nel file \texttt{mygetaddr.c}
1492 dei sorgenti allegati alla guida.
1494 \begin{figure}[!htbp]
1495 \footnotesize \centering
1496 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1497 \includecodesample{listati/mygetaddr.c}
1500 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
1501 \label{fig:mygetaddr_example}
1504 Il corpo principale inizia controllando (\texttt{\small 1--5}) il numero di
1505 argomenti passati, che devono essere sempre due, e corrispondere
1506 rispettivamente all'indirizzo ed al nome del servizio da risolvere. A questo
1507 segue la chiamata (\texttt{\small 7}) alla funzione \func{getaddrinfo}, ed il
1508 successivo controllo (\texttt{\small 8--11}) del suo corretto funzionamento,
1509 senza il quale si esce immediatamente stampando il relativo codice di errore.
1511 Se la funzione ha restituito un valore nullo il programma prosegue
1512 inizializzando (\texttt{\small 12}) il puntatore \var{ptr} che sarà usato nel
1513 successivo ciclo (\texttt{\small 14--35}) di scansione della lista delle
1514 strutture \struct{addrinfo} restituite dalla funzione. Prima di eseguire
1515 questa scansione (\texttt{\small 12}) viene stampato il valore del nome
1516 canonico che è presente solo nella prima struttura.
1518 La scansione viene ripetuta (\texttt{\small 14}) fintanto che si ha un
1519 puntatore valido. La selezione principale è fatta sul campo \var{ai\_family},
1520 che stabilisce a quale famiglia di indirizzi fa riferimento la struttura in
1521 esame. Le possibilità sono due, un indirizzo IPv4 o IPv6, se nessuna delle due
1522 si verifica si provvede (\texttt{\small 27--30}) a stampare un messaggio di
1523 errore ed uscire.\footnote{questa eventualità non dovrebbe mai verificarsi,
1524 almeno fintanto che la funzione \func{getaddrinfo} lavora correttamente.}
1526 Per ciascuno delle due possibili famiglie di indirizzi si estraggono le
1527 informazioni che poi verranno stampate alla fine del ciclo (\texttt{\small
1528 31--34}). Il primo caso esaminato (\texttt{\small 15--21}) è quello degli
1529 indirizzi IPv4, nel qual caso prima se ne stampa l'identificazione
1530 (\texttt{\small 16}) poi si provvede a ricavare la struttura degli indirizzi
1531 (\texttt{\small 17}) indirizzata dal campo \var{ai\_addr}, eseguendo un
1532 opportuno casting del puntatore per poter estrarre da questa la porta
1533 (\texttt{\small 18}) e poi l'indirizzo (\texttt{\small 19}) che verrà
1534 convertito con una chiamata ad \func{inet\_ntop}.
1536 La stessa operazione (\texttt{\small 21--27}) viene ripetuta per gli indirizzi
1537 IPv6, usando la rispettiva struttura degli indirizzi. Si noti anche come in
1538 entrambi i casi per la chiamata a \func{inet\_ntop} si sia dovuto passare il
1539 puntatore al campo contenente l'indirizzo IP nella struttura puntata dal campo
1540 \var{ai\_addr}.\footnote{il meccanismo è complesso a causa del fatto che al
1541 contrario di IPv4, in cui l'indirizzo IP può essere espresso con un semplice
1542 numero intero, in IPv6 questo deve essere necessariamente fornito come
1543 struttura, e pertanto anche se nella struttura puntata da \var{ai\_addr}
1544 sono presenti direttamente i valori finali, per l'uso con \func{inet\_ntop}
1545 occorre comunque passare un puntatore agli stessi (ed il costrutto
1546 \code{\&addr6->sin6\_addr} è corretto in quanto l'operatore \texttt{->} ha
1547 on questo caso precedenza su \texttt{\&}).}
1549 Una volta estratte dalla struttura \struct{addrinfo} tutte le informazioni
1550 relative alla risoluzione richiesta e stampati i relativi valori, l'ultimo
1551 passo (\texttt{\small 34}) è di estrarre da \var{ai\_next} l'indirizzo della
1552 eventuale successiva struttura presente nella lista e ripetere il ciclo, fin
1553 tanto che, completata la scansione, questo avrà un valore nullo e si potrà
1554 terminare (\texttt{\small 36}) il programma.
1556 Si tenga presente che \func{getaddrinfo} non garantisce nessun particolare
1557 ordinamento della lista delle strutture \struct{addrinfo} restituite, anche se
1558 usualmente i vari indirizzi IP (se ne è presente più di uno) sono forniti
1559 nello stesso ordine in cui vengono inviati dal server DNS. In particolare
1560 nulla garantisce che vengano forniti prima i dati relativi ai servizi di un
1561 determinato protocollo o tipo di socket, se ne sono presenti di diversi. Se
1562 allora utilizziamo il nostro programma potremo verificare il risultato:
1564 [piccardi@gont sources]$ ./mygetaddr -c gapil.truelite.it echo
1565 Canonical name sources2.truelite.it
1567 Indirizzo 62.48.34.25
1571 Indirizzo 62.48.34.25
1577 Una volta estratti i risultati dalla \itindex{linked~list} \textit{linked list}
1578 puntata da \param{res} se questa non viene più utilizzata si dovrà avere cura
1579 di disallocare opportunamente tutta la memoria, per questo viene fornita
1580 l'apposita funzione \funcd{freeaddrinfo}, il cui prototipo è:
1584 \funcdecl{void freeaddrinfo(struct addrinfo *res)}
1586 Libera la memoria allocata da una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}.
1588 \bodydesc{La funzione non restituisce nessun codice di errore.}
1591 La funzione prende come unico argomento il puntatore \param{res}, ottenuto da
1592 una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}, e scandisce la lista delle
1593 strutture per liberare tutta la memoria allocata. Dato che la funzione non ha
1594 valori di ritorno deve essere posta molta cura nel passare un valore valido
1597 Si tenga presente infine che se si copiano i risultati da una delle strutture
1598 \struct{addrinfo} restituite nella lista indicizzata da \param{res}, occorre
1599 avere cura di eseguire una \itindex{deep~copy} \textit{deep copy} in cui
1600 si copiano anche tutti i dati presenti agli indirizzi contenuti nella
1601 struttura \struct{addrinfo}, perché una volta disallocati i dati con
1602 \func{freeaddrinfo} questi non sarebbero più disponibili.
1604 Anche la nuova interfaccia definita da POSIX prevede una nuova funzione per
1605 eseguire la risoluzione inversa e determinare nomi di servizi e di dominio
1606 dati i rispettivi valori numerici. La funzione che sostituisce le varie
1607 \func{gethostbyname}, \func{getipnodebyname} e \func{getservbyname} è
1608 \funcd{getnameinfo}, ed il suo prototipo è:
1610 \headdecl{sys/socket.h}
1613 \funcdecl{int getnameinfo(const struct sockaddr *sa, socklen\_t salen, char
1614 *host, size\_t hostlen, char *serv, size\_t servlen, int flags)}
1616 Risolve il contenuto di una struttura degli indirizzi in maniera
1617 indipendente dal protocollo.
1619 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e un codice di
1620 errore diverso da zero altrimenti.}
1623 La principale caratteristica di \func{getnameinfo} è che la funzione è in
1624 grado di eseguire una risoluzione inversa in maniera indipendente dal
1625 protocollo; il suo primo argomento \param{sa} infatti è il puntatore ad una
1626 struttura degli indirizzi generica, che può contenere sia indirizzi IPv4 che
1627 IPv6, la cui dimensione deve comunque essere specificata con l'argomento
1630 I risultati della funzione saranno restituiti nelle due stringhe puntate da
1631 \param{host} e \param{serv}, che dovranno essere state precedentemente
1632 allocate per una lunghezza massima che deve essere specificata con gli altri
1633 due argomenti \param{hostlen} e \param{servlen}. Si può, quando non si è
1634 interessati ad uno dei due, passare il valore \val{NULL} come argomento,
1635 così che la corrispondente informazione non verrà richiesta. Infine l'ultimo
1636 argomento \param{flags} è una maschera binaria i cui bit consentono di
1637 impostare le modalità con cui viene eseguita la ricerca, e deve essere
1638 specificato attraverso l'OR aritmetico dei valori illustrati in
1639 tab.~\ref{tab:getnameinfo_flags}.
1644 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1646 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1649 \const{NI\_NOFQDN} & Richiede che venga restituita solo il nome della
1650 macchina all'interno del dominio al posto del
1651 nome completo (FQDN).\\
1652 \const{NI\_NUMERICHOST}& Richiede che venga restituita la forma numerica
1653 dell'indirizzo (questo succede sempre se il nome
1654 non può essere ottenuto).\\
1655 \const{NI\_NAMEREQD} & Richiede la restituzione di un errore se il nome
1656 non può essere risolto.\\
1657 \const{NI\_NUMERICSERV}& Richiede che il servizio venga restituito in
1658 forma numerica (attraverso il numero di porta).\\
1659 \const{NI\_DGRAM} & Richiede che venga restituito il nome del
1660 servizio su UDP invece che quello su TCP per quei
1661 pichi servizi (porte 512-214) che soni diversi
1662 nei due protocolli.\\
1665 \caption{Costanti associate ai bit dell'argomento \param{flags} della
1666 funzione \func{getnameinfo}.}
1667 \label{tab:getnameinfo_flags}
1670 La funzione ritorna zero in caso di successo, e scrive i propri risultati agli
1671 indirizzi indicati dagli argomenti \param{host} e \param{serv} come stringhe
1672 terminate dal carattere NUL, a meno che queste non debbano essere troncate
1673 qualora la loro dimensione ecceda quelle specificate dagli argomenti
1674 \param{hostlen} e \param{servlen}. Sono comunque definite le due costanti
1675 \const{NI\_MAXHOST} e \const{NI\_MAXSERV}\footnote{in Linux le due costanti
1676 sono definite in \headfile{netdb.h} ed hanno rispettivamente il valore 1024
1677 e 12.} che possono essere utilizzate come limiti massimi. In caso di
1678 errore viene restituito invece un codice che assume gli stessi valori
1679 illustrati in tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}.
1681 A questo punto possiamo fornire degli esempi di utilizzo della nuova
1682 interfaccia, adottandola per le precedenti implementazioni del client e del
1683 server per il servizio \textit{echo}; dato che l'uso delle funzioni appena
1684 illustrate (in particolare di \func{getaddrinfo}) è piuttosto complesso,
1685 essendo necessaria anche una impostazione diretta dei campi dell'argomento
1686 \param{hints}, provvederemo una interfaccia semplificata per i due casi visti
1687 finora, quello in cui si specifica nel client un indirizzo remoto per la
1688 connessione al server, e quello in cui si specifica nel server un indirizzo
1689 locale su cui porsi in ascolto.
1691 La prima funzione della nostra interfaccia semplificata è \texttt{sockconn}
1692 che permette di ottenere un socket, connesso all'indirizzo ed al servizio
1693 specificati. Il corpo della funzione è riportato in
1694 fig.~\ref{fig:sockconn_code}, il codice completo è nel file \file{SockUtil.c}
1695 dei sorgenti allegati alla guida, che contiene varie funzioni di utilità per
1698 \begin{figure}[!htbp]
1699 \footnotesize \centering
1700 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1701 \includecodesample{listati/sockconn.c}
1704 \caption{Il codice della funzione \texttt{sockconn}.}
1705 \label{fig:sockconn_code}
1708 La funzione prende quattro argomenti, i primi due sono le stringhe che
1709 indicano il nome della macchina a cui collegarsi ed il relativo servizio su
1710 cui sarà effettuata la risoluzione; seguono il protocollo da usare (da
1711 specificare con il valore numerico di \conffile{/etc/protocols}) ed il tipo di
1712 socket (al solito specificato con i valori illustrati in
1713 sez.~\ref{sec:sock_type}). La funzione ritorna il valore del file descriptor
1714 associato al socket (un numero positivo) in caso di successo, o -1 in caso di
1715 errore; per risolvere il problema di non poter passare indietro i valori di
1716 ritorno di \func{getaddrinfo} contenenti i relativi codici di
1717 errore\footnote{non si può avere nessuna certezza che detti valori siano
1718 negativi, è questo è invece necessario per evitare ogni possibile ambiguità
1719 nei confronti del valore di ritorno in caso di successo.} si sono stampati i
1720 messaggi d'errore direttamente nella funzione.
1722 Una volta definite le variabili necessarie (\texttt{\small 3--5}) la funzione
1723 prima (\texttt{\small 6}) azzera il contenuto della struttura \var{hint} e poi
1724 provvede (\texttt{\small 7--9}) ad inizializzarne i valori necessari per la
1725 chiamata (\texttt{\small 10}) a \func{getaddrinfo}. Di quest'ultima si
1726 controlla (\texttt{\small 12--16}) il codice di ritorno, in modo da stampare un
1727 avviso di errore, azzerare \var{errno} ed uscire in caso di errore. Dato che
1728 ad una macchina possono corrispondere più indirizzi IP, e di tipo diverso (sia
1729 IPv4 che IPv6), mentre il servizio può essere in ascolto soltanto su uno solo
1730 di questi, si provvede a tentare la connessione per ciascun indirizzo
1731 restituito all'interno di un ciclo (\texttt{\small 18--40}) di scansione della
1732 lista restituita da \func{getaddrinfo}, ma prima (\texttt{\small 17}) si salva
1733 il valore del puntatore per poterlo riutilizzare alla fine per disallocare la
1736 Il ciclo viene ripetuto (\texttt{\small 18}) fintanto che si hanno indirizzi
1737 validi, ed inizia (\texttt{\small 19}) con l'apertura del socket; se questa
1738 fallisce si controlla (\texttt{\small 20}) se sono disponibili altri
1739 indirizzi, nel qual caso si passa al successivo (\texttt{\small 21}) e si
1740 riprende (\texttt{\small 22}) il ciclo da capo; se non ve ne sono si stampa
1741 l'errore ritornando immediatamente (\texttt{\small 24--27}). Quando la
1742 creazione del socket ha avuto successo si procede (\texttt{\small 29})
1743 direttamente con la connessione, di nuovo in caso di fallimento viene ripetuto
1744 (\texttt{\small 30--38}) il controllo se vi sono o no altri indirizzi da
1745 provare nella stessa modalità fatta in precedenza, aggiungendovi però in
1746 entrambi i casi (\texttt{\small 32} e (\texttt{\small 36}) la chiusura del
1747 socket precedentemente aperto, che non è più utilizzabile.
1749 Se la connessione ha avuto successo invece si termina (\texttt{\small 39})
1750 direttamente il ciclo, e prima di ritornare (\texttt{\small 31}) il valore del
1751 file descriptor del socket si provvede (\texttt{\small 30}) a liberare le
1752 strutture \struct{addrinfo} allocate da \func{getaddrinfo} utilizzando il
1753 valore del relativo puntatore precedentemente (\texttt{\small 17}) salvato.
1754 Si noti come per la funzione sia del tutto irrilevante se la struttura
1755 ritornata contiene indirizzi IPv6 o IPv4, in quanto si fa uso direttamente dei
1756 dati relativi alle strutture degli indirizzi di \struct{addrinfo} che sono
1757 \index{tipo!opaco} opachi rispetto all'uso della funzione \func{connect}.
1759 \begin{figure}[!htbp]
1760 \footnotesize \centering
1761 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1762 \includecodesample{listati/TCP_echo_fifth.c}
1765 \caption{Il nuovo codice per la connessione del client \textit{echo}.}
1766 \label{fig:TCP_echo_fifth}
1769 Per usare questa funzione possiamo allora modificare ulteriormente il nostro
1770 programma client per il servizio \textit{echo}; in questo caso rispetto al
1771 codice usato finora per collegarsi (vedi fig.~\ref{fig:TCP_echo_client_1})
1772 avremo una semplificazione per cui il corpo principale del nostro client
1773 diventerà quello illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}, in cui le
1774 chiamate a \func{socket}, \func{inet\_pton} e \func{connect} sono sostituite
1775 da una singola chiamata a \texttt{sockconn}. Inoltre il nuovo client (il cui
1776 codice completo è nel file \file{TCP\_echo\_fifth.c} dei sorgenti allegati)
1777 consente di utilizzare come argomento del programma un nome a dominio al posto
1778 dell'indirizzo numerico, e può utilizzare sia indirizzi IPv4 che IPv6.
1780 \begin{figure}[!htbp]
1781 \footnotesize \centering
1782 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1783 \includecodesample{listati/sockbind.c}
1786 \caption{Il codice della funzione \texttt{sockbind}.}
1787 \label{fig:sockbind_code}
1790 La seconda funzione di ausilio è \texttt{sockbind}, il cui corpo principale è
1791 riportato in fig.~\ref{fig:sockbind_code} (al solito il sorgente completo è
1792 nel file \file{sockbind.c} dei sorgenti allegati alla guida). Come si può
1793 notare la funzione è del tutto analoga alla precedente \texttt{sockconn}, e
1794 prende gli stessi argomenti, però invece di eseguire una connessione con
1795 \func{connect} si limita a chiamare \func{bind} per collegare il socket ad una
1798 Dato che la funzione è pensata per essere utilizzata da un server ci si può
1799 chiedere a quale scopo mantenere l'argomento \param{host} quando l'indirizzo
1800 di questo è usualmente noto. Si ricordi però quanto detto in
1801 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, relativamente al significato della scelta di un
1802 indirizzo specifico come argomento di \func{bind}, che consente di porre il
1803 server in ascolto su uno solo dei possibili diversi indirizzi presenti su di
1804 una macchina. Se non si vuole che la funzione esegua \func{bind} su un
1805 indirizzo specifico, ma utilizzi l'indirizzo generico, occorrerà avere cura di
1806 passare un valore \val{NULL} come valore per l'argomento \var{host}; l'uso
1807 del valore \const{AI\_PASSIVE} serve ad ottenere il valore generico nella
1808 rispettiva struttura degli indirizzi.
1810 Come già detto la funzione è analoga a \texttt{sockconn} ed inizia azzerando
1811 ed inizializzando (\texttt{\small 6--11}) opportunamente la struttura
1812 \var{hint} con i valori ricevuti come argomenti, soltanto che in questo caso
1813 si è usata (\texttt{\small 8}) una impostazione specifica dei flag di
1814 \var{hint} usando \const{AI\_PASSIVE} per indicare che il socket sarà usato
1815 per una apertura passiva. Per il resto la chiamata (\texttt{\small 12--18}) a
1816 \func{getaddrinfo} e ed il ciclo principale (\texttt{\small 20--42}) sono
1817 identici, solo che si è sostituita (\texttt{\small 31}) la chiamata a
1818 \func{connect} con una chiamata a \func{bind}. Anche la conclusione
1819 (\texttt{\small 43--44}) della funzione è identica.
1821 Si noti come anche in questo caso si siano inserite le stampe degli errori
1822 sullo standard error, nonostante la funzione possa essere invocata da un
1823 demone. Nel nostro caso questo non è un problema in quanto se la funzione non
1824 ha successo il programma deve uscire immediatamente prima di essere posto in
1825 background, e può quindi scrivere gli errori direttamente sullo standard
1828 \begin{figure}[!htbp]
1829 \footnotesize \centering
1830 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1831 \includecodesample{listati/TCP_echod_third.c}
1834 \caption{Nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo}.}
1835 \label{fig:TCP_echod_third}
1838 Con l'uso di questa funzione si può modificare anche il codice del nostro
1839 server \textit{echo}, che rispetto a quanto illustrato nella versione iniziale
1840 di fig.~\ref{fig:TCP_echo_server_first_code} viene modificato nella forma
1841 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. In questo caso il socket su cui
1842 porsi in ascolto viene ottenuto (\texttt{\small 15--18}) da \texttt{sockbind}
1843 che si cura anche della eventuale risoluzione di un indirizzo specifico sul
1844 quale si voglia far ascoltare il server.
1848 \section{Le opzioni dei socket}
1849 \label{sec:sock_options}
1851 Benché dal punto di vista del loro uso come canali di trasmissione di dati i
1852 socket siano trattati allo stesso modo dei file, ed acceduti tramite i file
1853 descriptor, la normale interfaccia usata per la gestione dei file non è
1854 sufficiente a poterne controllare tutte le caratteristiche, che variano tra
1855 l'altro a seconda del loro tipo (e della relativa forma di comunicazione
1856 sottostante). In questa sezione vedremo allora quali sono le funzioni dedicate
1857 alla gestione delle caratteristiche specifiche dei vari tipi di socket, le
1858 cosiddette \textit{socket options}.
1861 \subsection{Le funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}}
1862 \label{sec:sock_setsockopt}
1864 Le varie caratteristiche dei socket possono essere gestite attraverso l'uso di
1865 due funzioni generiche che permettono rispettivamente di impostarle e di
1866 recuperarne il valore corrente. La prima di queste due funzioni, quella usata
1867 per impostare le \textit{socket options}, è \funcd{setsockopt}, ed il suo
1870 \headdecl{sys/socket.h}
1871 \headdecl{sys/types.h}
1873 \funcdecl{int setsockopt(int sock, int level, int optname, const void
1874 *optval, socklen\_t optlen)}
1875 Imposta le opzioni di un socket.
1877 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1878 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1880 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
1881 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} non è valido.
1882 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{optlen} non è valido.
1883 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1885 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1892 Il primo argomento della funzione, \param{sock}, indica il socket su cui si
1893 intende operare; per indicare l'opzione da impostare si devono usare i due
1894 argomenti successivi, \param{level} e \param{optname}. Come abbiamo visto in
1895 sez.~\ref{sec:net_protocols} i protocolli di rete sono strutturati su vari
1896 livelli, ed l'interfaccia dei socket può usarne più di uno. Si avranno allora
1897 funzionalità e caratteristiche diverse per ciascun protocollo usato da un
1898 socket, e quindi saranno anche diverse le opzioni che si potranno impostare
1899 per ciascun socket, a seconda del \textsl{livello} (trasporto, rete, ecc.) su
1900 cui si vuole andare ad operare.
1902 Il valore di \param{level} seleziona allora il protocollo su cui vuole
1903 intervenire, mentre \param{optname} permette di scegliere su quale delle
1904 opzioni che sono definite per quel protocollo si vuole operare. In sostanza la
1905 selezione di una specifica opzione viene fatta attraverso una coppia di valori
1906 \param{level} e \param{optname} e chiaramente la funzione avrà successo
1907 soltanto se il protocollo in questione prevede quella opzione ed è utilizzato
1908 dal socket. Infine \param{level} prevede anche il valore speciale
1909 \const{SOL\_SOCKET} usato per le opzioni generiche che sono disponibili per
1910 qualunque tipo di socket.
1912 I valori usati per \param{level}, corrispondenti ad un dato protocollo usato
1913 da un socket, sono quelli corrispondenti al valore numerico che identifica il
1914 suddetto protocollo in \conffile{/etc/protocols}; dato che la leggibilità di un
1915 programma non trarrebbe certo beneficio dall'uso diretto dei valori numerici,
1916 più comunemente si indica il protocollo tramite le apposite costanti
1917 \texttt{SOL\_*} riportate in tab.~\ref{tab:sock_option_levels}, dove si sono
1918 riassunti i valori che possono essere usati per l'argomento
1919 \param{level}.\footnote{la notazione in questo caso è, purtroppo, abbastanza
1920 confusa: infatti in Linux il valore si può impostare sia usando le costanti
1921 \texttt{SOL\_*}, che le analoghe \texttt{IPPROTO\_*} (citate anche da
1922 Stevens in \cite{UNP1}); entrambe hanno gli stessi valori che sono
1923 equivalenti ai numeri di protocollo di \conffile{/etc/protocols}, con una
1924 eccezione specifica, che è quella del protocollo ICMP, per la quale non
1925 esista una costante, il che è comprensibile dato che il suo valore, 1, è
1926 quello che viene assegnato a \const{SOL\_SOCKET}.}
1931 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
1933 \textbf{Livello} & \textbf{Significato} \\
1936 \const{SOL\_SOCKET}& Opzioni generiche dei socket.\\
1937 \const{SOL\_IP} & Opzioni specifiche per i socket che usano IPv4.\\
1938 \const{SOL\_TCP} & Opzioni per i socket che usano TCP.\\
1939 \const{SOL\_IPV6} & Opzioni specifiche per i socket che usano IPv6.\\
1940 \const{SOL\_ICMPV6}& Opzioni specifiche per i socket che usano ICMPv6.\\
1943 \caption{Possibili valori dell'argomento \param{level} delle
1944 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}.}
1945 \label{tab:sock_option_levels}
1948 Il quarto argomento, \param{optval} è un puntatore ad una zona di memoria che
1949 contiene i dati che specificano il valore dell'opzione che si vuole passare al
1950 socket, mentre l'ultimo argomento \param{optlen},\footnote{questo argomento è
1951 in realtà sempre di tipo \ctyp{int}, come era nelle \acr{libc4} e
1952 \acr{libc5}; l'uso di \type{socklen\_t} è stato introdotto da POSIX (valgono
1953 le stesse considerazioni per l'uso di questo tipo di dato fatte in
1954 sez.~\ref{sec:TCP_func_accept}) ed adottato dalle \acr{glibc}.} è la
1955 dimensione in byte dei dati presenti all'indirizzo indicato da \param{optval}.
1956 Dato che il tipo di dati varia a seconda dell'opzione scelta, occorrerà
1957 individuare qual è quello che deve essere usato, ed utilizzare le opportune
1960 La gran parte delle opzioni utilizzano per \param{optval} un valore intero, se
1961 poi l'opzione esprime una condizione logica, il valore è sempre un intero, ma
1962 si dovrà usare un valore non nullo per abilitarla ed un valore nullo per
1963 disabilitarla. Se invece l'opzione non prevede di dover ricevere nessun tipo
1964 di valore si deve impostare \param{optval} a \val{NULL}. Un piccolo numero
1965 di opzioni però usano dei tipi di dati peculiari, è questo il motivo per cui
1966 \param{optval} è stato definito come puntatore generico.
1968 La seconda funzione usata per controllare le proprietà dei socket è
1969 \funcd{getsockopt}, che serve a leggere i valori delle opzioni dei socket ed a
1970 farsi restituire i dati relativi al loro funzionamento; il suo prototipo è:
1972 \headdecl{sys/socket.h}
1973 \headdecl{sys/types.h}
1975 \funcdecl{int getsockopt(int s, int level, int optname, void *optval,
1976 socklen\_t *optlen)} Legge le opzioni di un socket.
1978 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1979 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1981 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
1982 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} o quello di
1983 \param{optlen} non è valido.
1984 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1986 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1992 I primi tre argomenti sono identici ed hanno lo stesso significato di quelli
1993 di \func{setsockopt}, anche se non è detto che tutte le opzioni siano definite
1994 per entrambe le funzioni. In questo caso \param{optval} viene usato per
1995 ricevere le informazioni ed indica l'indirizzo a cui andranno scritti i dati
1996 letti dal socket, infine \param{optlen} diventa un puntatore ad una variabile
1997 che viene usata come \itindex{value~result~argument} \textit{value result
1998 argument} per indicare, prima della chiamata della funzione, la lunghezza
1999 del buffer allocato per \param{optval} e per ricevere indietro, dopo la
2000 chiamata della funzione, la dimensione effettiva dei dati scritti su di esso.
2001 Se la dimensione del buffer allocato per \param{optval} non è sufficiente si
2006 \subsection{Le opzioni generiche}
2007 \label{sec:sock_generic_options}
2009 Come accennato esiste un insieme generico di opzioni dei socket che possono
2010 applicarsi a qualunque tipo di socket,\footnote{una descrizione di queste
2011 opzioni è generalmente disponibile nella settima sezione delle pagine di
2012 manuale, nel caso specifico la si può consultare con \texttt{man 7 socket}.}
2013 indipendentemente da quale protocollo venga poi utilizzato. Se si vuole
2014 operare su queste opzioni generiche il livello da utilizzare è
2015 \const{SOL\_SOCKET}; si è riportato un elenco di queste opzioni in
2016 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}.
2022 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2024 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2025 \textbf{Descrizione}\\
2028 \const{SO\_KEEPALIVE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2029 Controlla l'attività della connessione.\\
2030 \const{SO\_OOBINLINE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2031 Lascia in linea i dati \itindex{out-of-band}
2032 \textit{out-of-band}.\\
2033 \const{SO\_RCVLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2034 Basso livello sul buffer di ricezione.\\
2035 \const{SO\_SNDLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2036 Basso livello sul buffer di trasmissione.\\
2037 \const{SO\_RCVTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2038 Timeout in ricezione.\\
2039 \const{SO\_SNDTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2040 Timeout in trasmissione.\\
2041 \const{SO\_BSDCOMPAT}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2042 Abilita la compatibilità con BSD.\\
2043 \const{SO\_PASSCRED} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2044 Abilita la ricezione di credenziali.\\
2045 \const{SO\_PEERCRED} &$\bullet$& & &\texttt{ucred}&
2046 Restituisce le credenziali del processo remoto.\\
2047 \const{SO\_BINDTODEVICE}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
2048 Lega il socket ad un dispositivo.\\
2049 \const{SO\_DEBUG} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2050 Abilita il debugging sul socket.\\
2051 \const{SO\_REUSEADDR}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2052 Consente il riutilizzo di un indirizzo locale.\\
2053 \const{SO\_TYPE} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2054 Restituisce il tipo di socket.\\
2055 \const{SO\_ACCEPTCONN}&$\bullet$& & &\texttt{int}&
2056 Indica se il socket è in ascolto.\\
2057 \const{SO\_DONTROUTE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2058 Non invia attraverso un gateway.\\
2059 \const{SO\_BROADCAST}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2060 Attiva o disattiva il \itindex{broadcast}
2061 \textit{broadcast}.\\
2062 \const{SO\_SNDBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2063 Imposta dimensione del buffer di trasmissione.\\
2064 \const{SO\_RCVBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2065 Imposta dimensione del buffer di ricezione.\\
2066 \const{SO\_LINGER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{linger}&
2067 Indugia nella chiusura con dati da spedire.\\
2068 \const{SO\_PRIORITY} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2069 Imposta la priorità del socket.\\
2070 \const{SO\_ERROR} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2071 Riceve e cancella gli errori pendenti.\\
2074 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_SOCKET}.}
2075 \label{tab:sock_opt_socklevel}
2078 % TODO aggiungere e documentare SO_ATTACH_BPF, introdotta con il kernel 3.19,
2079 % vedi http://lwn.net/Articles/625224/
2080 % TODO aggiungere e documentare SO_INCOMING_CPU, introdotta con il kernel 3.19,
2081 % vedi https://lwn.net/Articles/626150/
2083 La tabella elenca le costanti che identificano le singole opzioni da usare
2084 come valore per \param{optname}; le due colonne seguenti indicano per quali
2085 delle due funzioni (\func{getsockopt} o \func{setsockopt}) l'opzione è
2086 disponibile, mentre la colonna successiva indica, quando di ha a che fare con
2087 un valore di \param{optval} intero, se l'opzione è da considerare un numero o
2088 un valore logico. Si è inoltre riportato sulla quinta colonna il tipo di dato
2089 usato per \param{optval} ed una breve descrizione del significato delle
2090 singole opzioni sulla sesta.
2092 Le descrizioni delle opzioni presenti in tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}
2093 sono estremamente sommarie, è perciò necessario fornire un po' più di
2094 informazioni. Alcune opzioni inoltre hanno una notevole rilevanza nella
2095 gestione dei socket, e pertanto il loro utilizzo sarà approfondito
2096 separatamente in sez.~\ref{sec:sock_options_main}. Quello che segue è quindi
2097 soltanto un elenco più dettagliato della breve descrizione di
2098 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel} sul significato delle varie opzioni:
2099 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2101 \item[\const{SO\_KEEPALIVE}] questa opzione abilita un meccanismo di verifica
2102 della persistenza di una connessione associata al socket (ed è pertanto
2103 effettiva solo sui socket che supportano le connessioni, ed è usata
2104 principalmente con il TCP). L'opzione utilizza per \param{optval} un intero
2105 usato come valore logico. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono
2106 forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2108 \item[\const{SO\_OOBINLINE}] se questa opzione viene abilitata i dati
2109 \itindex{out-of-band} \textit{out-of-band} vengono inviati direttamente nel
2110 flusso di dati del socket (e sono quindi letti con una normale \func{read})
2111 invece che restare disponibili solo per l'accesso con l'uso del flag
2112 \const{MSG\_OOB} di \func{recvmsg}. L'argomento è trattato in dettaglio in
2113 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}. L'opzione funziona soltanto con socket che
2114 supportino i dati \itindex{out-of-band} \textit{out-of-band} (non ha senso
2115 per socket UDP ad esempio), ed utilizza per \param{optval} un intero usato
2118 \item[\const{SO\_RCVLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2119 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di ricezione
2120 perché il kernel passi i dati all'utente, restituendoli ad una \func{read} o
2121 segnalando ad una \func{select} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che ci
2122 sono dati in ingresso. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che
2123 specifica il numero di byte, ma con Linux questo valore è sempre 1 e non può
2124 essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore mentre
2125 \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2127 \item[\const{SO\_SNDLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2128 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di trasmissione
2129 perché il kernel li invii al protocollo successivo, consentendo ad una
2130 \func{write} di ritornare o segnalando ad una \func{select} (vedi
2131 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che è possibile eseguire una scrittura.
2132 L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che specifica il numero di
2133 byte, come per la precedente \const{SO\_RCVLOWAT} con Linux questo valore è
2134 sempre 1 e non può essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore
2135 mentre \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2137 \item[\const{SO\_RCVTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2138 sulle operazioni di lettura da un socket, e prende per \param{optval} una
2139 struttura di tipo \struct{timeval} (vedi fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct})
2140 identica a quella usata con \func{select}. Con \func{getsockopt} si può
2141 leggere il valore attuale, mentre con \func{setsockopt} si imposta il tempo
2142 voluto, usando un valore nullo per \struct{timeval} il timeout viene
2145 Se l'opzione viene attivata tutte le volte che una delle funzioni di lettura
2146 (\func{read}, \func{readv}, \func{recv}, \func{recvfrom} e \func{recvmsg})
2147 si blocca in attesa di dati per un tempo maggiore di quello impostato, essa
2148 ritornerà un valore -1 e la variabile \var{errno} sarà impostata con un
2149 errore di \errcode{EAGAIN} e \errcode{EWOULDBLOCK}, così come sarebbe
2150 avvenuto se si fosse aperto il socket in modalità non bloccante.\footnote{in
2151 teoria, se il numero di byte presenti nel buffer di ricezione fosse
2152 inferiore a quello specificato da \const{SO\_RCVLOWAT}, l'effetto potrebbe
2153 essere semplicemente quello di provocare l'uscita delle funzioni di
2154 lettura restituendo il numero di byte fino ad allora ricevuti; dato che
2155 con Linux questo valore è sempre 1 questo caso non esiste.}
2157 In genere questa opzione non è molto utilizzata se si ha a che fare con la
2158 lettura dei dati, in quanto è sempre possibile usare una \func{select} che
2159 consente di specificare un \textit{timeout}; l'uso di \func{select} non
2160 consente però di impostare il timeout per l'uso di \func{connect}, per avere
2161 il quale si può ricorrere a questa opzione.
2163 % TODO verificare il timeout con un programma di test
2165 \item[\const{SO\_SNDTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2166 sulle operazioni di scrittura su un socket, ed usa gli stessi valori di
2167 \const{SO\_RCVTIMEO}. In questo caso però si avrà un errore di
2168 \errcode{EAGAIN} o \errcode{EWOULDBLOCK} per le funzioni di scrittura
2169 \func{write}, \func{writev}, \func{send}, \func{sendto} e \func{sendmsg}
2170 qualora queste restino bloccate per un tempo maggiore di quello specificato.
2172 \item[\const{SO\_BSDCOMPAT}] questa opzione abilita la compatibilità con il
2173 comportamento di BSD (in particolare ne riproduce i bug). Attualmente è una
2174 opzione usata solo per il protocollo UDP e ne è prevista la rimozione in
2175 futuro. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore
2178 Quando viene abilitata gli errori riportati da messaggi ICMP per un socket
2179 UDP non vengono passati al programma in user space. Con le versioni 2.0.x
2180 del kernel erano anche abilitate altre opzioni per i socket raw, che sono
2181 state rimosse con il passaggio al 2.2; è consigliato correggere i programmi
2182 piuttosto che usare questa funzione.
2184 \item[\const{SO\_PASSCRED}] questa opzione abilita sui socket unix-domain
2185 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}) la ricezione dei messaggi di controllo di
2186 tipo \const{SCM\_CREDENTIALS}. Prende come \param{optval} un intero usato
2189 \item[\const{SO\_PEERCRED}] questa opzione restituisce le credenziali del
2190 processo remoto connesso al socket; l'opzione è disponibile solo per socket
2191 unix-domain e può essere usata solo con \func{getsockopt}. Utilizza per
2192 \param{optval} una apposita struttura \struct{ucred} (vedi
2193 sez.~\ref{sec:unix_socket}).
2195 \item[\const{SO\_BINDTODEVICE}] questa opzione permette di \textsl{legare} il
2196 socket ad una particolare interfaccia, in modo che esso possa ricevere ed
2197 inviare pacchetti solo su quella. L'opzione richiede per \param{optval} il
2198 puntatore ad una stringa contenente il nome dell'interfaccia (ad esempio
2199 \texttt{eth0}); utilizzando una stringa nulla o un valore nullo per
2200 \param{optlen} si può rimuovere un precedente collegamento.
2202 Il nome della interfaccia deve essere specificato con una stringa terminata
2203 da uno zero e di lunghezza massima pari a \const{IFNAMSIZ}; l'opzione è
2204 effettiva solo per alcuni tipi di socket, ed in particolare per quelli della
2205 famiglia \const{AF\_INET}; non è invece supportata per i \textit{packet
2206 socket} (vedi sez.~\ref{sec:socket_raw}).
2208 \item[\const{SO\_DEBUG}] questa opzione abilita il debugging delle operazioni
2209 dei socket; l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come
2210 valore logico, e può essere utilizzata solo da un processo con i privilegi
2211 di amministratore (in particolare con la \textit{capability}
2212 \const{CAP\_NET\_ADMIN}). L'opzione necessita inoltre dell'opportuno
2213 supporto nel kernel;\footnote{deve cioè essere definita la macro di
2214 preprocessore \macro{SOCK\_DEBUGGING} nel file \file{include/net/sock.h}
2215 dei sorgenti del kernel, questo è sempre vero nei kernel delle serie
2216 superiori alla 2.3, per i kernel delle serie precedenti invece è
2217 necessario aggiungere a mano detta definizione; è inoltre possibile
2218 abilitare anche il tracciamento degli stati del TCP definendo la macro
2219 \macro{STATE\_TRACE} in \file{include/net/tcp.h}.} quando viene abilitata
2220 una serie di messaggi con le informazioni di debug vengono inviati
2221 direttamente al sistema del kernel log.\footnote{si tenga presente che il
2222 comportamento è diverso da quanto avviene con BSD, dove l'opzione opera
2223 solo sui socket TCP, causando la scrittura di tutti i pacchetti inviati
2224 sulla rete su un buffer circolare che viene letto da un apposito
2225 programma, \cmd{trpt}.}
2227 \item[\const{SO\_REUSEADDR}] questa opzione permette di eseguire la funzione
2228 \func{bind} su indirizzi locali che siano già in uso da altri socket;
2229 l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2230 Questa opzione modifica il comportamento normale dell'interfaccia dei socket
2231 che fa fallire l'esecuzione della funzione \func{bind} con un errore di
2232 \errcode{EADDRINUSE} quando l'indirizzo locale\footnote{più propriamente il
2233 controllo viene eseguito sulla porta.} è già in uso da parte di un altro
2234 socket. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono forniti in
2235 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2237 \item[\const{SO\_TYPE}] questa opzione permette di leggere il tipo di socket
2238 su cui si opera; funziona solo con \func{getsockopt}, ed utilizza per
2239 \param{optval} un intero in cui verrà restituito il valore numerico che lo
2240 identifica (ad esempio \const{SOCK\_STREAM}).
2242 \item[\const{SO\_ACCEPTCONN}] questa opzione permette di rilevare se il socket
2243 su cui opera è stato posto in modalità di ricezione di eventuali connessioni
2244 con una chiamata a \func{listen}. L'opzione può essere usata soltanto con
2245 \func{getsockopt} e utilizza per \param{optval} un intero in cui viene
2246 restituito 1 se il socket è in ascolto e 0 altrimenti.
2248 \item[\const{SO\_DONTROUTE}] questa opzione forza l'invio diretto dei
2249 pacchetti del socket, saltando ogni processo relativo all'uso della tabella
2250 di routing del kernel. Prende per \param{optval} un intero usato come valore
2253 \item[\const{SO\_BROADCAST}] questa opzione abilita il \itindex{broadcast}
2254 \textit{broadcast}; quanto abilitata i socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}
2255 riceveranno i pacchetti inviati all'indirizzo di \textit{broadcast}, e
2256 potranno scrivere pacchetti su tale indirizzo. Prende per \param{optval} un
2257 intero usato come valore logico. L'opzione non ha effetti su un socket di
2258 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2260 \item[\const{SO\_SNDBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2261 trasmissione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2262 numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si possono
2263 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili
2264 rispettivamente tramite gli opportuni valori di \func{sysctl} (vedi
2265 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2267 \item[\const{SO\_RCVBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2268 ricezione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2269 numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si può
2270 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili tramiti gli
2271 opportuni valori di \func{sysctl} (vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2273 Si tenga presente che nel caso di socket TCP, per entrambe le opzioni
2274 \const{SO\_RCVBUF} e \const{SO\_SNDBUF}, il kernel alloca effettivamente una
2275 quantità di memoria doppia rispetto a quanto richiesto con
2276 \func{setsockopt}. Questo comporta che una successiva lettura con
2277 \func{getsockopt} riporterà un valore diverso da quello impostato con
2278 \func{setsockopt}. Questo avviene perché TCP necessita dello spazio in più
2279 per mantenere dati amministrativi e strutture interne, e solo una parte
2280 viene usata come buffer per i dati, mentre il valore letto da
2281 \func{getsockopt} e quello riportato nei vari parametri di
2282 \textit{sysctl}\footnote{cioè \sysctlrelfile{net/core}{wmem\_max} e
2283 \sysctlrelfile{net/core}{rmem\_max} in \texttt{/proc/sys/net/core}
2284 e \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_wmem} e
2285 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem} in
2286 \texttt{/proc/sys/net/ipv4}, vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}.} indica la
2287 memoria effettivamente impiegata. Si tenga presente inoltre che le
2288 modifiche alle dimensioni dei buffer di ricezione e trasmissione, per poter
2289 essere effettive, devono essere impostate prima della chiamata alle funzioni
2290 \func{listen} o \func{connect}.
2292 \item[\const{SO\_LINGER}] questa opzione controlla le modalità con cui viene
2293 chiuso un socket quando si utilizza un protocollo che supporta le
2294 connessioni (è pertanto usata con i socket TCP ed ignorata per UDP) e
2295 modifica il comportamento delle funzioni \func{close} e \func{shutdown}.
2296 L'opzione richiede che l'argomento \param{optval} sia una struttura di tipo
2297 \struct{linger}, definita in \headfile{sys/socket.h} ed illustrata in
2298 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Maggiori dettagli sul suo funzionamento
2299 sono forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2301 \item[\const{SO\_PRIORITY}] questa opzione permette di impostare le priorità
2302 per tutti i pacchetti che sono inviati sul socket, prende per \param{optval}
2303 un valore intero. Con questa opzione il kernel usa il valore per ordinare le
2304 priorità sulle code di rete,\footnote{questo richiede che sia abilitato il
2305 sistema di \textit{Quality of Service} disponibile con le opzioni di
2306 routing avanzato.} i pacchetti con priorità più alta vengono processati
2307 per primi, in modalità che dipendono dalla disciplina di gestione della
2308 coda. Nel caso di protocollo IP questa opzione permette anche di impostare i
2309 valori del campo \textit{type of service} (noto come TOS, vedi
2310 sez.~\ref{sec:IP_header}) per i pacchetti uscenti. Per impostare una
2311 priorità al di fuori dell'intervallo di valori fra 0 e 6 sono richiesti i
2312 privilegi di amministratore con la capability \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2314 \item[\const{SO\_ERROR}] questa opzione riceve un errore presente sul socket;
2315 può essere utilizzata soltanto con \func{getsockopt} e prende per
2316 \param{optval} un valore intero, nel quale viene restituito il codice di
2317 errore, e la condizione di errore sul socket viene cancellata. Viene
2318 usualmente utilizzata per ricevere il codice di errore, come accennato in
2319 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}, quando si sta osservando il socket con una
2320 \func{select} che ritorna a causa dello stesso.
2322 \item[\const{SO\_ATTACH\_FILTER}] questa opzione permette di agganciare ad un
2323 socket un filtro di pacchetti che consente di selezionare quali pacchetti,
2324 fra tutti quelli ricevuti, verranno letti. Viene usato principalmente con i
2325 socket di tipo \const{PF\_PACKET} con la libreria \texttt{libpcap} per
2326 implementare programmi di cattura dei pacchetti, torneremo su questo in
2327 sez.~\ref{sec:packet_socket}.
2329 \item[\const{SO\_DETACH\_FILTER}] consente di distaccare un filtro
2330 precedentemente aggiunto ad un socket.
2332 % TODO documentare SO_ATTACH_FILTER e SO_DETACH_FILTER
2333 % riferimenti http://www.rcpt.to/lsfcc/lsf.html
2334 % Documentation/networking/filter.txt
2336 % TODO documentare SO_MARK, introdotta nel 2.6.25, richiede CAP_NET_ADMIN
2337 %A userspace program may wish to set the mark for each packets its send
2338 %without using the netfilter MARK target. Changing the mark can be used
2339 %for mark based routing without netfilter or for packet filtering.
2342 % TODO documentare SO_TIMESTAMP e le altre opzioni di timestamping dei
2343 % pacchetti, introdotte nel 2.6.30, vedi nei sorgenti del kernel:
2344 % Documentation/networking/timestamping.txt
2347 % TOFO documentare SO_REUSEPORT introdotta con il kernel 3.9, vedi
2348 % http://git.kernel.org/linus/c617f398edd4db2b8567a28e899a88f8f574798d
2353 \subsection{L'uso delle principali opzioni dei socket}
2354 \label{sec:sock_options_main}
2356 La descrizione sintetica del significato delle opzioni generiche dei socket,
2357 riportata nell'elenco in sez.~\ref{sec:sock_generic_options}, è
2358 necessariamente sintetica, alcune di queste però possono essere utilizzate
2359 per controllare delle funzionalità che hanno una notevole rilevanza nella
2360 programmazione dei socket. Per questo motivo faremo in questa sezione un
2361 approfondimento sul significato delle opzioni generiche più importanti.
2364 \index{costante!{SO\_KEEPALIVE}@{{\tt {SO\_KEEPALIVE}}}|(}
2365 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}}
2367 La prima opzione da approfondire è \const{SO\_KEEPALIVE} che permette di
2368 tenere sotto controllo lo stato di una connessione. Una connessione infatti
2369 resta attiva anche quando non viene effettuato alcun traffico su di essa; è
2370 allora possibile, in caso di una interruzione completa della rete, che la
2371 caduta della connessione non venga rilevata, dato che sulla stessa non passa
2372 comunque alcun traffico.
2374 Se si imposta questa opzione, è invece cura del kernel inviare degli appositi
2375 messaggi sulla rete, detti appunto \textit{keep-alive}, per verificare se la
2376 connessione è attiva. L'opzione funziona soltanto con i socket che supportano
2377 le connessioni (non ha senso per socket UDP ad esempio) e si applica
2378 principalmente ai socket TCP.
2380 Con le impostazioni di default (che sono riprese da BSD) Linux emette un
2381 messaggio di \textit{keep-alive}\footnote{in sostanza un segmento ACK vuoto,
2382 cui sarà risposto con un altro segmento ACK vuoto.} verso l'altro capo della
2383 connessione se questa è rimasta senza traffico per più di due ore. Se è tutto
2384 a posto il messaggio viene ricevuto e verrà emesso un segmento ACK di
2385 risposta, alla cui ricezione ripartirà un altro ciclo di attesa per altre due
2386 ore di inattività; il tutto avviene all'interno del kernel e le applicazioni
2387 non riceveranno nessun dato.
2389 Qualora ci siano dei problemi di rete si possono invece verificare i due casi
2390 di terminazione precoce del server già illustrati in
2391 sez.~\ref{sec:TCP_conn_crash}. Il primo è quello in cui la macchina remota ha
2392 avuto un crollo del sistema ed è stata riavviata, per cui dopo il riavvio la
2393 connessione non esiste più.\footnote{si ricordi che un normale riavvio o il
2394 crollo dell'applicazione non ha questo effetto, in quanto in tal caso si
2395 passa sempre per la chiusura del processo, e questo, come illustrato in
2396 sez.~\ref{sec:file_open_close}, comporta anche la regolare chiusura del
2397 socket con l'invio di un segmento FIN all'altro capo della connessione.} In
2398 questo caso all'invio del messaggio di \textit{keep-alive} si otterrà come
2399 risposta un segmento RST che indica che l'altro capo non riconosce più
2400 l'esistenza della connessione ed il socket verrà chiuso riportando un errore
2401 di \errcode{ECONNRESET}.
2403 Se invece non viene ricevuta nessuna risposta (indice che la macchina non è
2404 più raggiungibile) l'emissione dei messaggi viene ripetuta ad intervalli di 75
2405 secondi per un massimo di 9 volte\footnote{entrambi questi valori possono
2406 essere modificati a livello di sistema (cioè per tutti i socket) con gli
2407 opportuni parametri illustrati in sez.~\ref{sec:sock_sysctl} ed a livello di
2408 singolo socket con le opzioni \texttt{TCP\_KEEP*} di
2409 sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options}.} (per un totale di 11 minuti e 15
2410 secondi) dopo di che, se non si è ricevuta nessuna risposta, il socket viene
2411 chiuso dopo aver impostato un errore di \errcode{ETIMEDOUT}. Qualora la
2412 connessione si sia ristabilita e si riceva un successivo messaggio di risposta
2413 il ciclo riparte come se niente fosse avvenuto. Infine se si riceve come
2414 risposta un pacchetto ICMP di destinazione irraggiungibile (vedi
2415 sez.~\ref{sec:ICMP_protocol}), verrà restituito l'errore corrispondente.
2417 In generale questa opzione serve per individuare una caduta della connessione
2418 anche quando non si sta facendo traffico su di essa. Viene usata
2419 principalmente sui server per evitare di mantenere impegnate le risorse che
2420 verrebbero dedicate a trattare delle connessioni che in realtà sono già
2421 terminate (quelle che vengono anche chiamate connessioni
2422 \textsl{semi-aperte}); in tutti quei casi cioè in cui il server si trova in
2423 attesa di dati in ingresso su una connessione che non arriveranno mai o perché
2424 il client sull'altro capo non è più attivo o perché non è più in grado di
2425 comunicare con il server via rete.
2427 \begin{figure}[!htbp]
2428 \footnotesize \centering
2429 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2430 \includecodesample{listati/TCP_echod_fourth.c}
2433 \caption{La sezione della nuova versione del server del servizio
2434 \textit{echo} che prevede l'attivazione del \textit{keepalive} sui
2436 \label{fig:echod_keepalive_code}
2439 Abilitandola dopo un certo tempo le connessioni effettivamente terminate
2440 verranno comunque chiuse per cui, utilizzando ad esempio una \func{select}, se
2441 be potrà rilevare la conclusione e ricevere il relativo errore. Si tenga
2442 presente però che non può avere la certezza assoluta che un errore di
2443 \errcode{ETIMEDOUT} ottenuto dopo aver abilitato questa opzione corrisponda
2444 necessariamente ad una reale conclusione della connessione, il problema
2445 potrebbe anche essere dovuto ad un problema di routing che perduri per un
2446 tempo maggiore di quello impiegato nei vari tentativi di ritrasmissione del
2447 \textit{keep-alive} (anche se questa non è una condizione molto probabile).
2449 Come esempio dell'utilizzo di questa opzione introduciamo all'interno del
2450 nostro server per il servizio \textit{echo} la nuova opzione \texttt{-k} che
2451 permette di attivare il \textit{keep-alive} sui socket; tralasciando la parte
2452 relativa alla gestione di detta opzione (che si limita ad assegnare ad 1 la
2453 variabile \var{keepalive}) tutte le modifiche al server sono riportate in
2454 fig.~\ref{fig:echod_keepalive_code}. Al solito il codice completo è contenuto
2455 nel file \texttt{TCP\_echod\_fourth.c} dei sorgenti allegati alla guida.
2457 Come si può notare la variabile \var{keepalive} è preimpostata (\texttt{\small
2458 8}) ad un valore nullo; essa viene utilizzata sia come variabile logica per
2459 la condizione (\texttt{\small 14}) che controlla l'attivazione del
2460 \textit{keep-alive} che come valore dell'argomento \param{optval} della
2461 chiamata a \func{setsockopt} (\texttt{\small 16}). A seconda del suo valore
2462 tutte le volte che un processo figlio viene eseguito in risposta ad una
2463 connessione verrà pertanto eseguita o meno la sezione (\texttt{\small 14--17})
2464 che esegue l'impostazione di \const{SO\_KEEPALIVE} sul socket connesso,
2465 attivando il relativo comportamento.
2466 \index{costante!{SO\_KEEPALIVE}@{{\tt {SO\_KEEPALIVE}}}|)}
2470 \index{costante!{SO\_REUSEADDR}@{{\tt {SO\_REUSEADDR}}}|(}
2471 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_REUSEADDR}}
2473 La seconda opzione da approfondire è \const{SO\_REUSEADDR}, che consente di
2474 eseguire \func{bind} su un socket anche quando la porta specificata è già in
2475 uso da parte di un altro socket. Si ricordi infatti che, come accennato in
2476 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, normalmente la funzione \func{bind} fallisce con
2477 un errore di \errcode{EADDRINUSE} se la porta scelta è già utilizzata da un
2478 altro socket, proprio per evitare che possano essere lanciati due server sullo
2479 stesso indirizzo e la stessa porta, che verrebbero a contendersi i pacchetti
2480 aventi quella destinazione.
2482 Esistono però situazioni ed esigenze particolari in cui non si vuole che
2483 questo comportamento di salvaguardia accada, ed allora si può fare ricorso a
2484 questa opzione. La questione è comunque abbastanza complessa in quanto, come
2485 sottolinea Stevens in \cite{UNP1}, si distinguono ben quattro casi diversi in
2486 cui è prevista la possibilità di un utilizzo di questa opzione, il che la
2487 rende una delle più difficili da capire.
2489 Il primo caso, che è anche il più comune, in cui si fa ricorso a
2490 \const{SO\_REUSEADDR} è quello in cui un server è terminato ma esistono ancora
2491 dei processi figli che mantengono attiva almeno una connessione remota che
2492 utilizza l'indirizzo locale, mantenendo occupata la porta. Quando si riesegue
2493 il server allora questo riceve un errore sulla chiamata a \func{bind} dato che
2494 la porta è ancora utilizzata in una connessione esistente.\footnote{questa è
2495 una delle domande più frequenti sui newsgroup dedicati allo sviluppo, in
2496 quanto è piuttosto comune trovarsi in questa situazione quando si sta
2497 sviluppando un server che si ferma e si riavvia in continuazione dopo aver
2498 fatto modifiche.} Inoltre se si usa il protocollo TCP questo può avvenire
2499 anche dopo tutti i processi figli sono terminati, dato che una connessione può
2500 restare attiva anche dopo la chiusura del socket, mantenendosi nello stato
2501 \texttt{TIME\_WAIT} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}).
2503 Usando \const{SO\_REUSEADDR} fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2504 \func{bind} si consente a quest'ultima di avere comunque successo anche se la
2505 connessione è attiva (o nello stato \texttt{TIME\_WAIT}). È bene però
2506 ricordare (si riveda quanto detto in sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}) che la
2507 presenza dello stato \texttt{TIME\_WAIT} ha una ragione, ed infatti se si usa
2508 questa opzione esiste sempre una probabilità, anche se estremamente
2509 remota,\footnote{perché ciò avvenga infatti non solo devono coincidere gli
2510 indirizzi IP e le porte degli estremi della nuova connessione, ma anche i
2511 numeri di sequenza dei pacchetti, e questo è estremamente improbabile.} che
2512 eventuali pacchetti rimasti intrappolati in una precedente connessione possano
2513 finire fra quelli di una nuova.
2515 Come esempio di uso di questa connessione abbiamo predisposto una nuova
2516 versione della funzione \texttt{sockbind} (vedi fig.~\ref{fig:sockbind_code})
2517 che consenta l'impostazione di questa opzione. La nuova funzione è
2518 \texttt{sockbindopt}, e le principali differenze rispetto alla precedente sono
2519 illustrate in fig.~\ref{fig:sockbindopt_code}, dove si sono riportate le
2520 sezioni di codice modificate rispetto alla versione precedente. Il codice
2521 completo della funzione si trova, insieme alle altre funzioni di servizio dei
2522 socket, all'interno del file \texttt{SockUtils.c} dei sorgenti allegati alla
2525 \begin{figure}[!htbp]
2526 \footnotesize \centering
2527 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2528 \includecodesample{listati/sockbindopt.c}
2531 \caption{Le sezioni della funzione \texttt{sockbindopt} modificate rispetto al
2532 codice della precedente \texttt{sockbind}.}
2533 \label{fig:sockbindopt_code}
2536 In realtà tutto quello che si è fatto è stato introdurre nella nuova funzione
2537 (\texttt{\small 1}) un nuovo argomento intero, \param{reuse}, che conterrà il
2538 valore logico da usare nella successiva chiamata (\texttt{\small 14}) a
2539 \func{setsockopt}. Si è poi aggiunta una sezione (\texttt{\small 13--17}) che
2540 esegue l'impostazione dell'opzione fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2544 A questo punto basterà modificare il server per utilizzare la nuova
2545 funzione; in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth} abbiamo riportato le sezioni
2546 modificate rispetto alla precedente versione di
2547 fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. Al solito il codice completo è coi sorgenti
2548 allegati alla guida, nel file \texttt{TCP\_echod\_fifth.c}.
2550 Anche in questo caso si è introdotta (\texttt{\small 8}) una nuova variabile
2551 \var{reuse} che consente di controllare l'uso dell'opzione e che poi sarà
2552 usata (\texttt{\small 14}) come ultimo argomento di \func{setsockopt}. Il
2553 valore di default di questa variabile è nullo, ma usando l'opzione \texttt{-r}
2554 nell'invocazione del server (al solito la gestione delle opzioni non è
2555 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth}) se ne potrà impostare ad 1 il
2556 valore, per cui in tal caso la successiva chiamata (\texttt{\small 13--17}) a
2557 \func{setsockopt} attiverà l'opzione \const{SO\_REUSEADDR}.
2559 \begin{figure}[!htbp]
2560 \footnotesize \centering
2561 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2562 \includecodesample{listati/TCP_echod_fifth.c}
2565 \caption{Il nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo} che
2566 usa la nuova funzione \texttt{sockbindopt}.}
2567 \label{fig:TCP_echod_fifth}
2570 Il secondo caso in cui viene usata \const{SO\_REUSEADDR} è quando si ha una
2571 macchina cui sono assegnati diversi numeri IP (o come suol dirsi
2572 \textit{multi-homed}) e si vuole porre in ascolto sulla stessa porta un
2573 programma diverso (o una istanza diversa dello stesso programma) per indirizzi
2574 IP diversi. Si ricordi infatti che è sempre possibile indicare a \func{bind}
2575 di collegarsi solo su di un indirizzo specifico; in tal caso se un altro
2576 programma cerca di riutilizzare la stessa porta (anche specificando un
2577 indirizzo diverso) otterrà un errore, a meno di non aver preventivamente
2578 impostato \const{SO\_REUSEADDR}.
2580 Usando questa opzione diventa anche possibile eseguire \func{bind}
2581 sull'indirizzo generico, e questo permetterà il collegamento per tutti gli
2582 indirizzi (di quelli presenti) per i quali la porta non risulti occupata da
2583 una precedente chiamata più specifica. Infine si tenga presente che con il
2584 protocollo TCP non è mai possibile far partire server che eseguano \func{bind}
2585 sullo stesso indirizzo e la stessa porta, cioè ottenere quello che viene
2586 chiamato un \textit{completely duplicate binding}.
2588 Il terzo impiego è simile al precedente e prevede l'uso di \func{bind}
2589 all'interno dello stesso programma per associare indirizzi locali diversi a
2590 socket diversi. In genere questo viene fatto per i socket UDP quando è
2591 necessario ottenere l'indirizzo a cui sono rivolte le richieste del client ed
2592 il sistema non supporta l'opzione \const{IP\_RECVDSTADDR};\footnote{nel caso
2593 di Linux questa opzione è stata supportata per in certo periodo nello
2594 sviluppo del kernel 2.1.x, ma è in seguito stata soppiantata dall'uso di
2595 \const{IP\_PKTINFO} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).} in tale modo
2596 si può sapere a quale socket corrisponde un certo indirizzo. Non ha senso
2597 fare questa operazione per un socket TCP dato che su di essi si può sempre
2598 invocare \func{getsockname} una volta che si è completata la connessione.
2600 Infine il quarto caso è quello in cui si vuole effettivamente ottenere un
2601 \textit{completely duplicate binding}, quando cioè si vuole eseguire
2602 \func{bind} su un indirizzo ed una porta che sono già \textsl{legati} ad un
2603 altro socket. Questo ovviamente non ha senso per il normale traffico di rete,
2604 in cui i pacchetti vengono scambiati direttamente fra due applicazioni; ma
2605 quando un sistema supporta il traffico in \itindex{multicast}
2606 \textit{multicast}, in cui una applicazione invia i pacchetti a molte altre
2607 (vedi sez.~\ref{sec:xxx_multicast}), allora ha senso che su una macchina i
2608 pacchetti provenienti dal traffico in \itindex{multicast} \textit{multicast}
2609 possano essere ricevuti da più applicazioni\footnote{l'esempio classico di
2610 traffico in \textit{multicast} è quello di uno streaming di dati (audio,
2611 video, ecc.), l'uso del \textit{multicast} consente in tal caso di
2612 trasmettere un solo pacchetto, che potrà essere ricevuto da tutti i
2613 possibili destinatari (invece di inviarne un duplicato a ciascuno); in
2614 questo caso è perfettamente logico aspettarsi che sulla stessa macchina più
2615 utenti possano lanciare un programma che permetta loro di ricevere gli
2616 stessi dati.} o da diverse istanze della stessa applicazione.
2619 In questo caso utilizzando \const{SO\_REUSEADDR} si consente ad una
2620 applicazione eseguire \func{bind} sulla stessa porta ed indirizzo usata da
2621 un'altra, così che anche essa possa ricevere gli stessi pacchetti (chiaramente
2622 la cosa non ha alcun senso per i socket TCP, ed infatti in questo tipo di
2623 applicazione è normale l'uso del protocollo UDP). La regola è che quando si
2624 hanno più applicazioni che hanno eseguito \func{bind} sulla stessa porta, di
2625 tutti pacchetti destinati ad un indirizzo di \itindex{broadcast}
2626 \textit{broadcast} o di \itindex{multicast} \textit{multicast} viene inviata
2627 una copia a ciascuna applicazione. Non è definito invece cosa accade qualora
2628 il pacchetto sia destinato ad un indirizzo normale (unicast).
2630 Essendo questo un caso particolare in alcuni sistemi (come BSD) è stata
2631 introdotta una opzione ulteriore, \const{SO\_REUSEPORT} che richiede che detta
2632 opzione sia specificata per tutti i socket per i quali si vuole eseguire il
2633 \textit{completely duplicate binding}. Nel caso di Linux questa opzione non
2634 esisteva fino al kernel 3.9, ma il comportamento di \const{SO\_REUSEADDR} è
2635 analogo, sarà cioè possibile effettuare un \textit{completely duplicate
2636 binding} ed ottenere il successo di \func{bind} su un socket legato allo
2637 stesso indirizzo e porta solo se il programma che ha eseguito per primo
2638 \func{bind} su di essi ha impostato questa opzione.\footnote{questa
2639 restrizione permette di evitare parzialmente il cosiddetto \textit{port
2640 stealing}, in cui un programma, usando \const{SO\_REUSEADDR}, può
2641 collegarsi ad una porta già in uso e ricevere i pacchetti destinati ad un
2642 altro programma; con questa caratteristica ciò è possibile soltanto se il
2643 primo programma a consentirlo, avendo usato fin dall'inizio
2644 \const{SO\_REUSEADDR}.}
2646 % TODO documentare SO_REUSEPORT, vedi https://lwn.net/Articles/542260/
2649 \index{costante!{SO\_REUSEADDR}@{{\tt {SO\_REUSEADDR}}}|)}
2651 \index{costante!{SO\_LINGER}@{{\tt {SO\_LINGER}}}|(}
2652 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_LINGER}}
2654 La terza opzione da approfondire è \const{SO\_LINGER}; essa, come il nome
2655 suggerisce, consente di ``\textsl{indugiare}'' nella chiusura di un socket. Il
2656 comportamento standard sia di \func{close} che \func{shutdown} è infatti
2657 quello di terminare immediatamente dopo la chiamata, mentre il procedimento di
2658 chiusura della connessione (o di un lato di essa) ed il rispettivo invio sulla
2659 rete di tutti i dati ancora presenti nei buffer, viene gestito in sottofondo
2662 \begin{figure}[!htb]
2663 \footnotesize \centering
2664 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
2665 \includestruct{listati/linger.h}
2667 \caption{La struttura \structd{linger} richiesta come valore dell'argomento
2668 \param{optval} per l'impostazione dell'opzione dei socket
2669 \const{SO\_LINGER}.}
2670 \label{fig:sock_linger_struct}
2673 L'uso di \const{SO\_LINGER} con \func{setsockopt} permette di modificare (ed
2674 eventualmente ripristinare) questo comportamento in base ai valori passati nei
2675 campi della struttura \struct{linger}, illustrata in
2676 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Fintanto che il valore del campo
2677 \var{l\_onoff} di \struct{linger} è nullo la modalità che viene impostata
2678 (qualunque sia il valore di \var{l\_linger}) è quella standard appena
2679 illustrata; questa combinazione viene utilizzata per riportarsi al
2680 comportamento normale qualora esso sia stato cambiato da una precedente
2683 Se si utilizza un valore di \var{l\_onoff} diverso da zero, il comportamento
2684 alla chiusura viene a dipendere dal valore specificato per il campo
2685 \var{l\_linger}; se quest'ultimo è nullo l'uso delle funzioni \func{close} e
2686 \func{shutdown} provoca la terminazione immediata della connessione: nel caso
2687 di TCP cioè non viene eseguito il procedimento di chiusura illustrato in
2688 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}, ma tutti i dati ancora presenti nel buffer
2689 vengono immediatamente scartati e sulla rete viene inviato un segmento di RST
2690 che termina immediatamente la connessione.
2692 Un esempio di questo comportamento si può abilitare nel nostro client del
2693 servizio \textit{echo} utilizzando l'opzione \texttt{-r}; riportiamo in
2694 fig.~\ref{fig:TCP_echo_sixth} la sezione di codice che permette di introdurre
2695 questa funzionalità,; al solito il codice completo è disponibile nei sorgenti
2698 \begin{figure}[!htbp]
2699 \footnotesize \centering
2700 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2701 \includecodesample{listati/TCP_echo_sixth.c}
2704 \caption{La sezione del codice del client \textit{echo} che imposta la
2705 terminazione immediata della connessione in caso di chiusura.}
2706 \label{fig:TCP_echo_sixth}
2709 La sezione indicata viene eseguita dopo aver effettuato la connessione e prima
2710 di chiamare la funzione di gestione, cioè fra le righe (\texttt{\small 12}) e
2711 (\texttt{\small 13}) del precedente esempio di fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}.
2712 Il codice si limita semplicemente a controllare (\texttt{\small 3}) il
2713 valore della variabile \var{reset} che assegnata nella gestione delle opzioni
2714 in corrispondenza all'uso di \texttt{-r} nella chiamata del client. Nel caso
2715 questa sia diversa da zero vengono impostati (\texttt{\small 5--6}) i valori
2716 della struttura \var{ling} che permettono una terminazione immediata della
2717 connessione. Questa viene poi usata nella successiva (\texttt{\small 7})
2718 chiamata a \func{setsockopt}. Al solito si controlla (\texttt{\small 7--10})
2719 il valore di ritorno e si termina il programma in caso di errore, stampandone
2722 Infine l'ultima possibilità, quella in cui si utilizza effettivamente
2723 \const{SO\_LINGER} per \textsl{indugiare} nella chiusura, è quella in cui sia
2724 \var{l\_onoff} che \var{l\_linger} hanno un valore diverso da zero. Se si
2725 esegue l'impostazione con questi valori sia \func{close} che \func{shutdown}
2726 si bloccano, nel frattempo viene eseguita la normale procedura di conclusione
2727 della connessione (quella di sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}) ma entrambe le
2728 funzioni non ritornano fintanto che non si sia concluso il procedimento di
2729 chiusura della connessione, o non sia passato un numero di
2730 secondi\footnote{questa è l'unità di misura indicata da POSIX ed adottata da
2731 Linux, altri kernel possono usare unità di misura diverse, oppure usare il
2732 campo \var{l\_linger} come valore logico (ignorandone il valore) per rendere
2733 (quando diverso da zero) \func{close} e \func{shutdown} bloccanti fino al
2734 completamento della trasmissione dei dati sul buffer.} pari al valore
2735 specificato in \var{l\_linger}.
2737 \index{costante!{SO\_LINGER}@{{\tt {SO\_LINGER}}}|)}
2741 \subsection{Le opzioni per il protocollo IPv4}
2742 \label{sec:sock_ipv4_options}
2744 Il secondo insieme di opzioni dei socket che tratteremo è quello relativo ai
2745 socket che usano il protocollo IPv4.\footnote{come per le precedenti opzioni
2746 generiche una descrizione di esse è disponibile nella settima sezione delle
2747 pagine di manuale, nel caso specifico la documentazione si può consultare
2748 con \texttt{man 7 ip}.} Se si vuole operare su queste opzioni generiche il
2749 livello da utilizzare è \const{SOL\_IP} (o l'equivalente \const{IPPROTO\_IP});
2750 si è riportato un elenco di queste opzioni in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel}.
2751 Le costanti indicanti le opzioni e tutte le altre costanti ad esse collegate
2752 sono definite in \headfile{netinet/ip.h}, ed accessibili includendo detto
2758 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2760 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2761 \textbf{Descrizione}\\
2764 \const{IP\_OPTIONS} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{void *}& %???
2765 Imposta o riceve le opzioni di IP.\\
2766 \const{IP\_PKTINFO} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2767 Passa un messaggio di informazione.\\
2768 \const{IP\_RECVTOS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2769 Passa un messaggio col campo TOS.\\
2770 \const{IP\_RECVTTL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2771 Passa un messaggio col campo TTL.\\
2772 \const{IP\_RECVOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2773 Passa un messaggio con le opzioni IP.\\
2774 \const{IP\_RETOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2775 Passa un messaggio con le opzioni IP non trattate.\\
2776 \const{IP\_TOS} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2777 Imposta il valore del campo TOS.\\
2778 \const{IP\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2779 Imposta il valore del campo TTL.\\
2780 \const{IP\_MINTTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2781 Imposta il valore minimo del TTL per i pacchetti accettati.\\
2782 \const{IP\_HDRINCL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2783 Passa l'intestazione di IP nei dati.\\
2784 \const{IP\_RECVERR} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2785 Abilita la gestione degli errori.\\
2786 \const{IP\_MTU\_DISCOVER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2787 Imposta il \textit{Path MTU Discovery}.\\
2788 \const{IP\_MTU} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2789 Legge il valore attuale della \itindex{Maximum~Transfer~Unit~(MTU)} MTU.\\
2790 \const{IP\_ROUTER\_ALERT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2791 Imposta l'opzione \textit{IP router alert} sui pacchetti.\\
2792 \const{IP\_MULTICAST\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2793 Imposta il TTL per i pacchetti \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
2794 \const{IP\_MULTICAST\_LOOP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2795 Controlla il reinvio a se stessi dei dati di \itindex{multicast}
2796 \textit{multicast}.\\
2797 \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2798 Si unisce a un gruppo di \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
2799 \const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}& &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2800 Si sgancia da un gruppo di \textit{multicast}.\\
2801 \const{IP\_MULTICAST\_IF} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2802 Imposta l'interfaccia locale di un socket \itindex{multicast}
2803 \textit{multicast}.\\
2806 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_IP}.}
2807 \label{tab:sock_opt_iplevel}
2810 Le descrizioni riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel} sono estremamente
2811 succinte, una maggiore quantità di dettagli sulle varie opzioni è fornita nel
2813 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2816 \item[\const{IP\_OPTIONS}] l'opzione permette di impostare o leggere le
2817 opzioni del protocollo IP (si veda sez.~\ref{sec:IP_options}). L'opzione
2818 prende come valore dell'argomento \param{optval} un puntatore ad un buffer
2819 dove sono mantenute le opzioni, mentre \param{optlen} indica la dimensione
2820 di quest'ultimo. Quando la si usa con \func{getsockopt} vengono lette le
2821 opzioni IP utilizzate per la spedizione, quando la si usa con
2822 \func{setsockopt} vengono impostate le opzioni specificate. L'uso di questa
2823 opzione richiede una profonda conoscenza del funzionamento del protocollo,
2824 torneremo in parte sull'argomento in sez.~\ref{sec:sock_IP_options}.
2827 \item[\const{IP\_PKTINFO}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2828 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2829 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_PKTINFO} contenente
2830 una struttura \struct{pktinfo} (vedi fig.~\ref{fig:sock_pktinfo_struct}) che
2831 mantiene una serie di informazioni riguardo i pacchetti in arrivo. In
2832 particolare è possibile conoscere l'interfaccia su cui è stato ricevuto un
2833 pacchetto (nel campo \var{ipi\_ifindex}),\footnote{in questo campo viene
2834 restituito il valore numerico dell'indice dell'interfaccia,
2835 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}.} l'indirizzo locale da esso
2836 utilizzato (nel campo \var{ipi\_spec\_dst}) e l'indirizzo remoto dello
2837 stesso (nel campo \var{ipi\_addr}).
2839 \begin{figure}[!htb]
2840 \footnotesize \centering
2841 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
2842 \includestruct{listati/pktinfo.h}
2844 \caption{La struttura \structd{pktinfo} usata dall'opzione
2845 \const{IP\_PKTINFO} per ricavare informazioni sui pacchetti di un socket
2846 di tipo \const{SOCK\_DGRAM}.}
2847 \label{fig:sock_pktinfo_struct}
2851 L'opzione è utilizzabile solo per socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}. Questa è
2852 una opzione introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di
2853 Linux;\footnote{non dovrebbe pertanto essere utilizzata se si ha a cuore la
2854 portabilità.} essa permette di sostituire le opzioni \const{IP\_RECVDSTADDR}
2855 e \const{IP\_RECVIF} presenti in altri Unix (la relativa informazione è quella
2856 ottenibile rispettivamente dai campi \var{ipi\_addr} e \var{ipi\_ifindex} di
2859 L'opzione prende per \param{optval} un intero usato come valore logico, che
2860 specifica soltanto se insieme al pacchetto deve anche essere inviato o
2861 ricevuto il messaggio \const{IP\_PKTINFO} (vedi
2862 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}); il messaggio stesso dovrà poi essere
2863 letto o scritto direttamente con \func{recvmsg} e \func{sendmsg} (vedi
2864 sez.~\ref{sec:net_sendmsg}).
2867 \item[\const{IP\_RECVTOS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2868 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2869 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_TOS}, che contiene un
2870 byte con il valore del campo \textit{Type of Service} dell'intestazione IP
2871 del pacchetto stesso (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). Prende per
2872 \param{optval} un intero usato come valore logico.
2874 \item[\const{IP\_RECVTTL}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2875 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2876 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_RECVTTL}, contenente
2877 un byte con il valore del campo \textit{Time to Live} dell'intestazione IP
2878 (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). L'opzione richiede per \param{optval} un
2879 intero usato come valore logico. L'opzione non è supportata per socket di
2880 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2882 \item[\const{IP\_RECVOPTS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2883 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2884 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_OPTIONS}, contenente
2885 le opzioni IP del protocollo (vedi sez.~\ref{sec:IP_options}). Le
2886 intestazioni di instradamento e le altre opzioni sono già riempite con i
2887 dati locali. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato come
2888 valore logico. L'opzione non è supportata per socket di tipo
2889 \const{SOCK\_STREAM}.
2891 \item[\const{IP\_RETOPTS}] Identica alla precedente \const{IP\_RECVOPTS}, ma
2892 in questo caso restituisce i dati grezzi delle opzioni, senza che siano
2893 riempiti i capi di instradamento e le marche temporali. L'opzione richiede
2894 per \param{optval} un intero usato come valore logico. L'opzione non è
2895 supportata per socket di tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2897 \item[\const{IP\_TOS}] L'opzione consente di leggere o impostare il campo
2898 \textit{Type of Service} dell'intestazione IP (per una trattazione più
2899 dettagliata, che riporta anche i valori possibili e le relative costanti di
2900 definizione si veda sez.~\ref{sec:IP_header}) che permette di indicare le
2901 priorità dei pacchetti. Se impostato il valore verrà mantenuto per tutti i
2902 pacchetti del socket; alcuni valori (quelli che aumentano la priorità)
2903 richiedono i privilegi di amministrazione con la capability
2904 \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2906 Il campo TOS è di 8 bit e l'opzione richiede per \param{optval} un intero
2907 che ne contenga il valore. Sono definite anche alcune costanti che
2908 definiscono alcuni valori standardizzati per il \textit{Type of Service},
2909 riportate in tab.~\ref{tab:IP_TOS_values}, il valore di default usato da
2910 Linux è \const{IPTOS\_LOWDELAY}, ma esso può essere modificato con le
2911 funzionalità del cosiddetto \textit{Advanced Routing}. Si ricordi che la
2912 priorità dei pacchetti può essere impostata anche in maniera indipendente
2913 dal protocollo utilizzando l'opzione \const{SO\_PRIORITY} illustrata in
2914 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}.
2916 \item[\const{IP\_TTL}] L'opzione consente di leggere o impostare per tutti i
2917 pacchetti associati al socket il campo \textit{Time to Live}
2918 dell'intestazione IP che indica il numero massimo di \textit{hop} (passaggi
2919 da un router ad un altro) restanti al paccheto (per una trattazione più
2920 estesa si veda sez.~\ref{sec:IP_header}). Il campo TTL è di 8 bit e
2921 l'opzione richiede che \param{optval} sia un intero, che ne conterrà il
2924 \item[\const{IP\_MINTTL}] L'opzione, introdotta con il kernel 2.6.34, imposta
2925 un valore minimo per il campo \textit{Time to Live} dei pacchetti associati
2926 al socket su cui è attivata, che se non rispettato ne causa lo scarto
2927 automatico. L'opzione è nata per implementare
2928 l'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc5082.txt}{RFC~5082} che la prevede come
2929 forma di protezione per i router che usano il protocollo BGP poiché questi,
2930 essendo in genere adiacenti, possono, impostando un valore di 255, scartare
2931 automaticamente tutti gli eventuali pacchetti falsi creati da un attacco a
2932 questo protocollo, senza doversi curare di verificarne la
2933 validità.\footnote{l'attacco viene in genere portato per causare un
2934 \textit{Denial of Service} aumentando il consumo di CPU del router nella
2935 verifica dell'autenticità di un gran numero di pacchetti di pacchetti
2936 falsi; questi, arrivando da sorgenti diverse da un router adiacente, non
2937 potrebbero più avere un TTL di 255 anche qualora questo fosse stato il
2938 valore di partenza, e l'impostazione dell'opzione consente di scartarli
2939 senza carico aggiuntivo sulla CPU (che altrimenti dovrebbe calcolare una
2942 \item[\const{IP\_HDRINCL}] Se abilitata l'utente deve fornire lui stesso
2943 l'intestazione IP in cima ai propri dati. L'opzione è valida soltanto per
2944 socket di tipo \const{SOCK\_RAW}, e quando utilizzata eventuali valori
2945 impostati con \const{IP\_OPTIONS}, \const{IP\_TOS} o \const{IP\_TTL} sono
2946 ignorati. In ogni caso prima della spedizione alcuni campi
2947 dell'intestazione vengono comunque modificati dal kernel, torneremo
2948 sull'argomento in sez.~\ref{sec:socket_raw}
2950 \item[\const{IP\_RECVERR}] Questa è una opzione introdotta con i kernel della
2951 serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Essa permette di usufruire di un
2952 meccanismo affidabile per ottenere un maggior numero di informazioni in caso
2953 di errori. Se l'opzione è abilitata tutti gli errori generati su un socket
2954 vengono memorizzati su una coda, dalla quale poi possono essere letti con
2955 \func{recvmsg} (vedi sez.~\ref{sec:net_sendmsg}) come messaggi ancillari
2956 (torneremo su questo in sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo
2957 \const{IP\_RECVERR}. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato
2958 come valore logico e non è applicabile a socket di tipo
2959 \const{SOCK\_STREAM}.
2962 \item[\const{IP\_MTU\_DISCOVER}] Questa è una opzione introdotta con i kernel
2963 della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. L'opzione permette di scrivere
2964 o leggere le impostazioni della modalità usata per la determinazione della
2965 \textit{Path MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim}) del
2966 socket. L'opzione prende per \param{optval} un valore intero che indica la
2967 modalità usata, da specificare con una delle costanti riportate in
2968 tab.~\ref{tab:sock_ip_mtu_discover}.
2973 \begin{tabular}[c]{|l|r|p{7cm}|}
2975 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Valore}}&\textbf{Significato} \\
2978 \const{IP\_PMTUDISC\_DONT}&0& Non effettua la ricerca dalla \textit{Path
2980 \const{IP\_PMTUDISC\_WANT}&1& Utilizza il valore impostato per la rotta
2981 utilizzata dai pacchetti (dal comando
2983 \const{IP\_PMTUDISC\_DO} &2& Esegue la procedura di determinazione
2984 della \textit{Path MTU} come richiesto
2985 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1191.txt}{RFC~1191}.\\
2988 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{optval} di
2989 \const{IP\_MTU\_DISCOVER}.}
2990 \label{tab:sock_ip_mtu_discover}
2993 Il valore di default applicato ai socket di tipo \const{SOCK\_STREAM} è
2994 determinato dal parametro \texttt{ip\_no\_pmtu\_disc} (vedi
2995 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}), mentre per tutti gli altri socket di default la
2996 ricerca è disabilitata ed è responsabilità del programma creare pacchetti di
2997 dimensioni appropriate e ritrasmettere eventuali pacchetti persi. Se
2998 l'opzione viene abilitata, il kernel si incaricherà di tenere traccia
2999 automaticamente della \textit{Path MTU} verso ciascuna destinazione, e
3000 rifiuterà immediatamente la trasmissione di pacchetti di dimensioni maggiori
3001 della MTU con un errore di \errval{EMSGSIZE}.\footnote{in caso contrario la
3002 trasmissione del pacchetto sarebbe effettuata, ottenendo o un fallimento
3003 successivo della trasmissione, o la frammentazione dello stesso.}
3005 \item[\const{IP\_MTU}] Permette di leggere il valore della \textit{Path MTU}
3006 di percorso del socket. L'opzione richiede per \param{optval} un intero che
3007 conterrà il valore della \textit{Path MTU} in byte. Questa è una opzione
3008 introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux.
3010 È tramite questa opzione che un programma può leggere, quando si è avuto un
3011 errore di \errval{EMSGSIZE}, il valore della MTU corrente del socket. Si
3012 tenga presente che per poter usare questa opzione, oltre ad avere abilitato
3013 la scoperta della \textit{Path MTU}, occorre che il socket sia stato
3014 esplicitamente connesso con \func{connect}.
3016 Ad esempio con i socket UDP si potrà ottenere una stima iniziale della
3017 \textit{Path MTU} eseguendo prima una \func{connect} verso la destinazione,
3018 e poi usando \func{getsockopt} con questa opzione. Si può anche avviare
3019 esplicitamente il procedimento di scoperta inviando un pacchetto di grosse
3020 dimensioni (che verrà scartato) e ripetendo l'invio coi dati aggiornati. Si
3021 tenga infine conto che durante il procedimento i pacchetti iniziali possono
3022 essere perduti, ed è compito dell'applicazione gestirne una eventuale
3027 \item[\const{IP\_ROUTER\_ALERT}] Questa è una opzione introdotta con i
3028 kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Prende per
3029 \param{optval} un intero usato come valore logico. Se abilitata
3030 passa tutti i pacchetti con l'opzione \textit{IP Router Alert} (vedi
3031 sez.~\ref{sec:IP_options}) che devono essere inoltrati al socket
3032 corrente. Può essere usata soltanto per socket di tipo raw.
3034 \itindbeg{multicast}
3035 \item[\const{IP\_MULTICAST\_TTL}] L'opzione permette di impostare o leggere il
3036 valore del campo TTL per i pacchetti \textit{multicast} in uscita associati
3037 al socket. È importante che questo valore sia il più basso possibile, ed il
3038 default è 1, che significa che i pacchetti non potranno uscire dalla rete
3039 locale. Questa opzione consente ai programmi che lo richiedono di superare
3040 questo limite. L'opzione richiede per
3041 \param{optval} un intero che conterrà il valore del TTL.
3043 \item[\const{IP\_MULTICAST\_LOOP}] L'opzione consente di decidere se i dati
3044 che si inviano su un socket usato con il \textit{multicast} vengano ricevuti
3045 anche sulla stessa macchina da cui li si stanno inviando. Prende per
3046 \param{optval} un intero usato come valore logico.
3048 In generale se si vuole che eventuali client possano ricevere i dati che si
3049 inviano occorre che questa funzionalità sia abilitata (come avviene di
3050 default). Qualora però non si voglia generare traffico per dati che già sono
3051 disponibili in locale l'uso di questa opzione permette di disabilitare
3052 questo tipo di traffico.
3054 \item[\const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}] L'opzione consente di unirsi ad gruppo di
3055 \textit{multicast}, e può essere usata solo con \func{setsockopt}.
3056 L'argomento \param{optval} in questo caso deve essere una struttura di tipo
3057 \struct{ip\_mreqn}, illustrata in fig.~\ref{fig:ip_mreqn_struct}, che
3058 permette di indicare, con il campo \var{imr\_multiaddr} l'indirizzo del
3059 gruppo di \textit{multicast} a cui ci si vuole unire, con il campo
3060 \var{imr\_address} l'indirizzo dell'interfaccia locale con cui unirsi al
3061 gruppo di \textit{multicast} e con \var{imr\_ifindex} l'indice
3062 dell'interfaccia da utilizzare (un valore nullo indica una interfaccia
3065 Per compatibilità è possibile utilizzare anche un argomento di tipo
3066 \struct{ip\_mreq}, una precedente versione di \struct{ip\_mreqn}, che
3067 differisce da essa soltanto per l'assenza del campo \var{imr\_ifindex}.
3069 \begin{figure}[!htb]
3070 \footnotesize \centering
3071 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
3072 \includestruct{listati/ip_mreqn.h}
3074 \caption{La struttura \structd{ip\_mreqn} utilizzata dalle opzioni dei
3075 socket per le operazioni concernenti l'appartenenza ai gruppi di
3076 \textit{multicast}.}
3077 \label{fig:ip_mreqn_struct}
3080 \item[\const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}] Lascia un gruppo di \textit{multicast},
3081 prende per \param{optval} la stessa struttura \struct{ip\_mreqn} (o
3082 \struct{ip\_mreq}) usata anche per \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}.
3084 \item[\const{IP\_MULTICAST\_IF}] Imposta l'interfaccia locale per l'utilizzo
3085 del \textit{multicast}, ed utilizza come \param{optval} le stesse strutture
3086 \struct{ip\_mreqn} o \struct{ip\_mreq} delle due precedenti opzioni.
3088 % TODO chiarire quale è la struttura \struct{ip\_mreq}
3091 \itindend{multicast}
3096 \subsection{Le opzioni per i protocolli TCP e UDP}
3097 \label{sec:sock_tcp_udp_options}
3099 In questa sezione tratteremo le varie opzioni disponibili per i socket che
3100 usano i due principali protocolli di comunicazione del livello di trasporto;
3101 UDP e TCP.\footnote{come per le precedenti, una descrizione di queste opzioni
3102 è disponibile nella settima sezione delle pagine di manuale, che si può
3103 consultare rispettivamente con \texttt{man 7 tcp} e \texttt{man 7 udp}; le
3104 pagine di manuale però, alla stesura di questa sezione (Agosto 2006) sono
3105 alquanto incomplete.} Dato che questi due protocolli sono entrambi
3106 trasportati su IP,\footnote{qui si sottintende IPv4, ma le opzioni per TCP e
3107 UDP sono le stesse anche quando si usa IPv6.} oltre alle opzioni generiche
3108 di sez.~\ref{sec:sock_generic_options} saranno comunque disponibili anche le
3109 precedenti opzioni di sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}.\footnote{in realtà in
3110 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options} si sono riportate le opzioni per IPv4, al
3111 solito, qualora si stesse utilizzando IPv6, si potrebbero utilizzare le
3112 opzioni di quest'ultimo.}
3114 Il protocollo che supporta il maggior numero di opzioni è TCP; per poterle
3115 utilizzare occorre specificare \const{SOL\_TCP} (o l'equivalente
3116 \const{IPPROTO\_TCP}) come valore per l'argomento \param{level}. Si sono
3117 riportate le varie opzioni disponibili in tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel},
3118 dove sono elencate le rispettive costanti da utilizzare come valore per
3119 l'argomento \param{optname}. Dette costanti e tutte le altre costanti e
3120 strutture collegate all'uso delle opzioni TCP sono definite in
3121 \headfile{netinet/tcp.h}, ed accessibili includendo detto file.\footnote{in
3122 realtà questo è il file usato dalle librerie; la definizione delle opzioni
3123 effettivamente supportate da Linux si trova nel file
3124 \texttt{include/linux/tcp.h} dei sorgenti del kernel, dal quale si sono
3125 estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel}.}
3130 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3132 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3133 \textbf{Descrizione}\\
3136 \const{TCP\_NODELAY} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3137 Spedisce immediatamente i dati in segmenti singoli.\\
3138 \const{TCP\_MAXSEG} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3139 Valore della \itindex{Maximum~Segment~Size~(MSS)} MSS per i segmenti in
3141 \const{TCP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3142 Accumula i dati in un unico segmento.\\
3143 \const{TCP\_KEEPIDLE} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3144 Tempo in secondi prima di inviare un \textit{keepalive}.\\
3145 \const{TCP\_KEEPINTVL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3146 Tempo in secondi prima fra \textit{keepalive} successivi.\\
3147 \const{TCP\_KEEPCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3148 Numero massimo di \textit{keepalive} inviati.\\
3149 \const{TCP\_SYNCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3150 Numero massimo di ritrasmissioni di un SYN.\\
3151 \const{TCP\_LINGER2} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3152 Tempo di vita in stato \texttt{FIN\_WAIT2}.\\
3153 \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3154 Ritorna da \func{accept} solo in presenza di dati.\\
3155 \const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3156 Valore della \textit{advertised window}.\\
3157 \const{TCP\_INFO} &$\bullet$& & &\struct{tcp\_info}&
3158 Restituisce informazioni sul socket.\\
3159 \const{TCP\_QUICKACK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3160 Abilita la modalità \textit{quickack}.\\
3161 \const{TCP\_CONGESTION} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
3162 Imposta l'algoritmo per il controllo della congestione.\\
3165 \caption{Le opzioni per i socket TCP disponibili al livello
3167 \label{tab:sock_opt_tcplevel}
3170 Le descrizioni delle varie opzioni riportate in
3171 tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel} sono estremamente sintetiche ed indicative,
3172 la spiegazione del funzionamento delle singole opzioni con una maggiore
3173 quantità di dettagli è fornita nel seguente elenco:
3174 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3177 \item[\const{TCP\_NODELAY}] il protocollo TCP utilizza un meccanismo di
3178 bufferizzazione dei dati uscenti, per evitare la trasmissione di tanti
3179 piccoli segmenti con un utilizzo non ottimale della banda
3180 disponibile.\footnote{il problema è chiamato anche \textit{silly window
3181 syndrome}, per averne un'idea si pensi al risultato che si ottiene
3182 quando un programma di terminale invia un segmento TCP per ogni tasto
3183 premuto, 40 byte di intestazione di protocollo con 1 byte di dati
3184 trasmessi; per evitare situazioni del genere è stato introdotto
3185 \index{algoritmo~di~Nagle} l'\textsl{algoritmo di Nagle}.} Questo
3186 meccanismo è controllato da un apposito algoritmo (detto
3187 \index{algoritmo~di~Nagle} \textsl{algoritmo di Nagle}, vedi
3188 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}). Il comportamento normale del protocollo
3189 prevede che i dati siano accumulati fintanto che non si raggiunge una
3190 quantità considerata adeguata per eseguire la trasmissione di un singolo
3193 Ci sono però delle situazioni in cui questo comportamento può non essere
3194 desiderabile, ad esempio quando si sa in anticipo che l'applicazione invierà
3195 soltanto un piccolo quantitativo di dati;\footnote{è il caso classico di una
3196 richiesta HTTP.} in tal caso l'attesa introdotta dall'algoritmo di
3197 bufferizzazione non soltanto è inutile, ma peggiora le prestazioni
3198 introducendo un ritardo. Impostando questa opzione si disabilita l'uso
3199 \index{algoritmo~di~Nagle} dell'\textsl{algoritmo di Nagle} ed i dati
3200 vengono inviati immediatamente in singoli segmenti, qualunque sia la loro
3201 dimensione. Ovviamente l'uso di questa opzione è dedicato a chi ha esigenze
3202 particolari come quella illustrata, che possono essere stabilite solo per la
3203 singola applicazione.
3205 Si tenga conto che questa opzione viene sovrascritta dall'eventuale
3206 impostazione dell'opzione \const{TCP\_CORK} (il cui scopo è sostanzialmente
3207 l'opposto) che blocca l'invio immediato. Tuttavia quando la si abilita viene
3208 sempre forzato lo scaricamento della coda di invio (con conseguente
3209 trasmissione di tutti i dati pendenti), anche qualora si fosse già abilitata
3210 \const{TCP\_CORK}.\footnote{si tenga presente però che \const{TCP\_CORK} può
3211 essere specificata insieme a \const{TCP\_NODELAY} soltanto a partire dal
3214 \item[\const{TCP\_MAXSEG}] con questa opzione si legge o si imposta il valore
3215 della \itindex{Maximum~Segment~Size~(MSS)} MSS
3216 (\textit{Maximum~Segment~Size}, vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
3217 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) dei segmenti TCP uscenti. Se l'opzione è
3218 impostata prima di stabilire la connessione, si cambia anche il valore della
3219 \itindex{Maximum~Segment~Size~(MSS)} MSS annunciata all'altro capo della
3220 connessione. Se si specificano valori maggiori della
3221 \itindex{Maximum~Transfer~Unit~(MTU)} MTU questi verranno ignorati, inoltre
3222 TCP imporrà anche i suoi limiti massimo e minimo per questo valore.
3224 \item[\const{TCP\_CORK}] questa opzione è il complemento naturale di
3225 \const{TCP\_NODELAY} e serve a gestire a livello applicativo la situazione
3226 opposta, cioè quella in cui si sa fin dal principio che si dovranno inviare
3227 grosse quantità di dati. Anche in questo caso \index{algoritmo~di~Nagle}
3228 l'\textsl{algoritmo di Nagle} tenderà a suddividerli in dimensioni da lui
3229 ritenute opportune,\footnote{l'algoritmo cerca di tenere conto di queste
3230 situazioni, ma essendo un algoritmo generico tenderà comunque ad
3231 introdurre delle suddivisioni in segmenti diversi, anche quando potrebbero
3232 non essere necessarie, con conseguente spreco di banda.} ma sapendo fin
3233 dall'inizio quale è la dimensione dei dati si potranno di nuovo ottenere
3234 delle migliori prestazioni disabilitandolo, e gestendo direttamente l'invio
3235 del nostro blocco di dati in soluzione unica.
3237 Quando questa opzione viene abilitata non vengono inviati segmenti di dati
3238 fintanto che essa non venga disabilitata; a quel punto tutti i dati rimasti
3239 in coda saranno inviati in un solo segmento TCP. In sostanza con questa
3240 opzione si può controllare il flusso dei dati mettendo una sorta di
3241 ``\textsl{tappo}'' (da cui il nome in inglese) al flusso di uscita, in modo
3242 ottimizzare a mano l'uso della banda. Si tenga presente che per l'effettivo
3243 funzionamento ci si deve ricordare di disattivare l'opzione al termine
3244 dell'invio del blocco dei dati.
3246 Si usa molto spesso \const{TCP\_CORK} quando si effettua il trasferimento
3247 diretto di un blocco di dati da un file ad un socket con \func{sendfile}
3248 (vedi sez.~\ref{sec:file_sendfile_splice}), per inserire una intestazione
3249 prima della chiamata a questa funzione; senza di essa l'intestazione
3250 potrebbe venire spedita in un segmento a parte, che a seconda delle
3251 condizioni potrebbe richiedere anche una risposta di ACK, portando ad una
3252 notevole penalizzazione delle prestazioni.
3254 Si tenga presente che l'implementazione corrente di \const{TCP\_CORK} non
3255 consente di bloccare l'invio dei dati per più di 200 millisecondi, passati i
3256 quali i dati accumulati in coda sanno inviati comunque. Questa opzione è
3257 tipica di Linux\footnote{l'opzione è stata introdotta con i kernel della
3258 serie 2.4.x.} e non è disponibile su tutti i kernel unix-like, pertanto
3259 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3261 \item[\const{TCP\_KEEPIDLE}] con questa opzione si legge o si imposta
3262 l'intervallo di tempo, in secondi, che deve trascorrere senza traffico sul
3263 socket prima che vengano inviati, qualora si sia attivata su di esso
3264 l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}, i messaggi di \textit{keep-alive} (si veda
3265 la trattazione relativa al \textit{keep-alive} in
3266 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Anche questa opzione non è disponibile
3267 su tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere
3270 \item[\const{TCP\_KEEPINTVL}] con questa opzione si legge o si imposta
3271 l'intervallo di tempo, in secondi, fra due messaggi di \textit{keep-alive}
3272 successivi (si veda sempre quanto illustrato in
3273 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come la precedente non è disponibile su
3274 tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere codice
3277 \item[\const{TCP\_KEEPCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3278 totale di messaggi di \textit{keep-alive} da inviare prima di concludere che
3279 la connessione è caduta per assenza di risposte ad un messaggio di
3280 \textit{keep-alive} (di nuovo vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come
3281 la precedente non è disponibile su tutti i kernel unix-like e deve essere
3282 evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3284 \item[\const{TCP\_SYNCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3285 di tentativi di ritrasmissione dei segmenti SYN usati nel
3286 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} prima che il
3287 tentativo di connessione venga abortito (si ricordi quanto accennato in
3288 sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Sovrascrive per il singolo socket il valore
3289 globale impostato con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_syn\_retries} (vedi
3290 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Non vengono accettati valori maggiori di
3291 255; anche questa opzione non è standard e deve essere evitata se si vuole
3292 scrivere codice portabile.
3294 \item[\const{TCP\_LINGER2}] con questa opzione si legge o si imposta, in
3295 numero di secondi, il tempo di sussistenza dei socket terminati nello stato
3296 \texttt{FIN\_WAIT2} (si ricordi quanto visto in
3297 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}).\footnote{si tenga ben presente che questa
3298 opzione non ha nulla a che fare con l'opzione \const{SO\_LINGER} che
3299 abbiamo visto in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Questa opzione
3300 consente di sovrascrivere per il singolo socket il valore globale impostato
3301 con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_fin\_timeout} (vedi
3302 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Anche questa opzione è da evitare se si
3303 ha a cuore la portabilità del codice.
3305 \item[\const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}] questa opzione consente di modificare il
3306 comportamento standard del protocollo TCP nello stabilirsi di una
3307 connessione; se ricordiamo il meccanismo del \itindex{three~way~handshake}
3308 \textit{three way handshake} illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_TWH} possiamo
3309 vedere che in genere un client inizierà ad inviare i dati ad un server solo
3310 dopo l'emissione dell'ultimo segmento di ACK.
3312 Di nuovo esistono situazioni (e la più tipica è quella di una richiesta
3313 HTTP) in cui sarebbe utile inviare immediatamente la richiesta all'interno
3314 del segmento con l'ultimo ACK del \itindex{three~way~handshake}
3315 \textit{three way handshake}; si potrebbe così risparmiare l'invio di un
3316 segmento successivo per la richiesta e il ritardo sul server fra la
3317 ricezione dell'ACK e quello della richiesta.
3319 Se si invoca \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} su un socket dal lato client (cioè
3320 dal lato da cui si invoca \func{connect}) si istruisce il kernel a non
3321 inviare immediatamente l'ACK finale del \itindex{three~way~handshake}
3322 \textit{three way handshake}, attendendo per un po' di tempo la prima
3323 scrittura, in modo da inviare i dati di questa insieme col segmento ACK.
3324 Chiaramente la correttezza di questo comportamento dipende in maniera
3325 diretta dal tipo di applicazione che usa il socket; con HTTP, che invia una
3326 breve richiesta, permette di risparmiare un segmento, con FTP, in cui invece
3327 si attende la ricezione del prompt del server, introduce un inutile ritardo.
3329 Allo stesso tempo il protocollo TCP prevede che sul lato del server la
3330 funzione \func{accept} ritorni dopo la ricezione dell'ACK finale, in tal
3331 caso quello che si fa usualmente è lanciare un nuovo processo per leggere i
3332 successivi dati, che si bloccherà su una \func{read} se questi non sono
3333 disponibili; in questo modo si saranno impiegate delle risorse (per la
3334 creazione del nuovo processo) che non vengono usate immediatamente. L'uso
3335 di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} consente di intervenire anche in questa
3336 situazione; quando la si invoca sul lato server (vale a dire su un socket in
3337 ascolto) l'opzione fa sì che \func{accept} ritorni soltanto quando sono
3338 presenti dei dati sul socket, e non alla ricezione dell'ACK conclusivo del
3339 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake}.
3341 L'opzione prende un valore intero che indica il numero massimo di secondi
3342 per cui mantenere il ritardo, sia per quanto riguarda il ritorno di
3343 \func{accept} su un server, che per l'invio dell'ACK finale insieme ai dati
3344 su un client. L'opzione è specifica di Linux non deve essere utilizzata in
3345 codice che vuole essere portabile.\footnote{su FreeBSD è presente una
3346 opzione \texttt{SO\_ACCEPTFILTER} che consente di ottenere lo stesso
3347 comportamento di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} per quanto riguarda il lato
3350 \item[\const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}] con questa opzione si legge o si imposta
3351 alla dimensione specificata, in byte, il valore dichiarato della
3352 \textit{advertised window} (vedi sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}). Il kernel
3353 impone comunque una dimensione minima pari a \texttt{SOCK\_MIN\_RCVBUF/2}.
3354 Questa opzione non deve essere utilizzata in codice che vuole essere
3357 \begin{figure}[!htb]
3358 \footnotesize \centering
3359 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
3360 \includestruct{listati/tcp_info.h}
3362 \caption{La struttura \structd{tcp\_info} contenente le informazioni sul
3363 socket restituita dall'opzione \const{TCP\_INFO}.}
3364 \label{fig:tcp_info_struct}
3367 \item[\const{TCP\_INFO}] questa opzione, specifica di Linux, ma introdotta
3368 anche in altri kernel (ad esempio FreeBSD) permette di controllare lo stato
3369 interno di un socket TCP direttamente da un programma in user space.
3370 L'opzione restituisce in una speciale struttura \struct{tcp\_info}, la cui
3371 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:tcp_info_struct}, tutta una serie
3372 di dati che il kernel mantiene, relativi al socket. Anche questa opzione
3373 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3375 Con questa opzione diventa possibile ricevere una serie di informazioni
3376 relative ad un socket TCP così da poter effettuare dei controlli senza dover
3377 passare attraverso delle operazioni di lettura. Ad esempio si può verificare
3378 se un socket è stato chiuso usando una funzione analoga a quella illustrata
3379 in fig.~\ref{fig:is_closing}, in cui si utilizza il valore del campo
3380 \var{tcpi\_state} di \struct{tcp\_info} per controllare lo stato del socket.
3382 \begin{figure}[!htbp]
3383 \footnotesize \centering
3384 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
3385 \includecodesample{listati/is_closing.c}
3387 \caption{Codice della funzione \texttt{is\_closing.c}, che controlla lo stato
3388 di un socket TCP per verificare se si sta chiudendo.}
3389 \label{fig:is_closing}
3392 %Si noti come nell'esempio si sia (
3395 \item[\const{TCP\_QUICKACK}] con questa opzione è possibile eseguire una forma
3396 di controllo sull'invio dei segmenti ACK all'interno di in flusso di dati su
3397 TCP. In genere questo invio viene gestito direttamente dal kernel, il
3398 comportamento standard, corrispondente la valore logico di vero (in genere
3399 1) per questa opzione, è quello di inviare immediatamente i segmenti ACK, in
3400 quanto normalmente questo significa che si è ricevuto un blocco di dati e si
3401 può passare all'elaborazione del blocco successivo.
3403 Qualora però la nostra applicazione sappia in anticipo che alla ricezione di
3404 un blocco di dati seguirà immediatamente l'invio di un altro
3405 blocco,\footnote{caso tipico ad esempio delle risposte alle richieste HTTP.}
3406 poter accorpare quest'ultimo al segmento ACK permette di risparmiare sia in
3407 termini di dati inviati che di velocità di risposta. Per far questo si può
3408 utilizzare \const{TCP\_QUICKACK} impostando un valore logico falso (cioè 0),
3409 in questo modo il kernel attenderà così da inviare il prossimo segmento di
3410 ACK insieme ai primi dati disponibili.
3412 Si tenga presente che l'opzione non è permanente, vale a dire che una volta
3413 che la si sia impostata a 0 il kernel la riporterà al valore di default dopo
3414 il suo primo utilizzo. Sul lato server la si può impostare anche una volta
3415 sola su un socket in ascolto, ed essa verrà ereditata da tutti i socket che
3416 si otterranno da esso al ritorno di \func{accept}.
3418 % TODO trattare con gli esempi di apache
3420 \item[\const{TCP\_CONGESTION}] questa opzione permette di impostare quale
3421 algoritmo per il controllo della congestione\footnote{il controllo della
3422 congestione è un meccanismo previsto dal protocollo TCP (vedi
3423 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) per evitare di trasmettere inutilmente
3424 dati quando una connessione è congestionata; un buon algoritmo è
3425 fondamentale per il funzionamento del protocollo, dato che i pacchetti
3426 persi andrebbero ritrasmessi, per cui inviare un pacchetto su una linea
3427 congestionata potrebbe causare facilmente un peggioramento della
3428 situazione.} utilizzare per il singolo socket. L'opzione è stata
3429 introdotta con il kernel 2.6.13,\footnote{alla data di stesura di queste
3430 note (Set. 2006) è pure scarsamente documentata, tanto che non è neanche
3431 definita nelle intestazioni delle \acr{glibc} per cui occorre definirla a
3432 mano al suo valore che è 13.} e prende come per \param{optval} il
3433 puntatore ad un buffer contenente il nome dell'algoritmo di controllo che
3436 L'uso di un nome anziché di un valore numerico è dovuto al fatto che gli
3437 algoritmi di controllo della congestione sono realizzati attraverso
3438 altrettanti moduli del kernel, e possono pertanto essere attivati a
3439 richiesta; il nome consente di caricare il rispettivo modulo e di introdurre
3440 moduli aggiuntivi che implementino altri meccanismi.
3442 Per poter disporre di questa funzionalità occorre aver compilato il kernel
3443 attivando l'opzione di configurazione generale
3444 \texttt{TCP\_CONG\_ADVANCED},\footnote{disponibile come \textit{TCP:
3445 advanced congestion control} nel menù \textit{Network->Networking
3446 options}, che a sua volta renderà disponibile un ulteriore menù con gli
3447 algoritmi presenti.} e poi abilitare i singoli moduli voluti con le varie
3448 \texttt{TCP\_CONG\_*} presenti per i vari algoritmi disponibili; un elenco
3449 di quelli attualmente supportati nella versione ufficiale del kernel è
3450 riportato in tab.~\ref{tab:sock_tcp_congestion_algo}.\footnote{la lista è
3451 presa dalla versione 2.6.17.}
3454 Si tenga presente che prima della implementazione modulare alcuni di questi
3455 algoritmi erano disponibili soltanto come caratteristiche generali del
3456 sistema, attivabili per tutti i socket, questo è ancora possibile con la
3457 \textit{sysctl} \texttt{tcp\_congestion\_control} (vedi
3458 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}) che ha sostituito le precedenti
3459 \textit{sysctl}.\footnote{riportate anche, alla data di stesura di queste
3460 pagine (Set. 2006) nelle pagine di manuale, ma non più presenti.}
3465 \begin{tabular}[c]{|l|l|p{10cm}|}
3467 \textbf{Nome}&\textbf{Configurazione}&\textbf{Riferimento} \\
3470 reno& -- &Algoritmo tradizionale, usato in caso di assenza degli altri.\\
3471 \texttt{bic} &\texttt{TCP\_CONG\_BIC} &
3472 \url{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}.\\
3473 \texttt{cubic} &\texttt{TCP\_CONG\_CUBIC} &
3474 \url{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}.\\
3475 \texttt{highspeed}&\texttt{TCP\_CONG\_HSTCP} &
3476 \url{http://www.icir.org/floyd/hstcp.html}.\\
3477 \texttt{htcp} &\texttt{TCP\_CONG\_HTCP} &
3478 \url{http://www.hamilton.ie/net/htcp/}.\\
3479 \texttt{hybla} &\texttt{TCP\_CONG\_HYBLA} &
3480 \url{http://www.danielinux.net/projects.html}.\\
3481 \texttt{scalable}&\texttt{TCP\_CONG\_SCALABLE}&
3482 \url{http://www.deneholme.net/tom/scalable/}.\\
3483 \texttt{vegas} &\texttt{TCP\_CONG\_VEGAS} &
3484 \url{http://www.cs.arizona.edu/protocols/}.\\
3485 \texttt{westwood}&\texttt{TCP\_CONG\_WESTWOOD}&
3486 \url{http://www.cs.ucla.edu/NRL/hpi/tcpw/}.\\
3487 % \texttt{}&\texttt{}& .\\
3490 \caption{Gli algoritmi per il controllo della congestione disponibili con
3491 Linux con le relative opzioni di configurazione da attivare.}
3492 \label{tab:sock_tcp_congestion_algo}
3498 Il protocollo UDP, anche per la sua maggiore semplicità, supporta un numero
3499 ridotto di opzioni, riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}; anche in
3500 questo caso per poterle utilizzare occorrerà impostare l'opportuno valore per
3501 l'argomento \param{level}, che è \const{SOL\_UDP} (o l'equivalente
3502 \const{IPPROTO\_UDP}). Le costanti che identificano dette opzioni sono
3503 definite in \headfile{netinet/udp.h}, ed accessibili includendo detto
3504 file.\footnote{come per TCP, la definizione delle opzioni effettivamente
3505 supportate dal kernel si trova in realtà nel file
3506 \texttt{include/linux/udp.h}, dal quale si sono estratte le costanti di
3507 tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}.}
3512 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3514 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3515 \textbf{Descrizione}\\
3518 \const{UDP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3519 Accumula tutti i dati su un unico pacchetto.\\
3520 \const{UDP\_ENCAP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3524 \caption{Le opzioni per i socket UDP disponibili al livello
3526 \label{tab:sock_opt_udplevel}
3529 % TODO documentare \const{UDP\_ENCAP}
3531 Ancora una volta le descrizioni contenute tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}
3532 sono un semplice riferimento, una maggiore quantità di dettagli sulle
3533 caratteristiche delle opzioni citate è quello dell'elenco seguente:
3534 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3536 \item[\const{UDP\_CORK}] questa opzione ha l'identico effetto dell'analoga
3537 \const{TCP\_CORK} vista in precedenza per il protocollo TCP, e quando
3538 abilitata consente di accumulare i dati in uscita su un solo pacchetto che
3539 verrà inviato una volta che la si disabiliti. L'opzione è stata introdotta
3540 con il kernel 2.5.44, e non deve essere utilizzata in codice che vuole
3543 \item[\const{UDP\_ENCAP}] Questa opzione permette di gestire l'incapsulazione
3544 dei dati nel protocollo UDP. L'opzione è stata introdotta con il kernel
3545 2.5.67, e non è documentata. Come la precedente è specifica di Linux e non
3546 deve essere utilizzata in codice portabile.
3553 \section{La gestione attraverso le funzioni di controllo}
3554 \label{sec:sock_ctrl_func}
3556 Benché la maggior parte delle caratteristiche dei socket sia gestibile con le
3557 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}, alcune proprietà possono
3558 essere impostate attraverso le funzioni \func{fcntl} e \func{ioctl} già
3559 trattate in sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}; in quell'occasione abbiamo
3560 parlato di queste funzioni esclusivamente nell'ambito della loro applicazione
3561 a file descriptor associati a dei file normali; qui tratteremo invece i
3562 dettagli del loro utilizzo con file descriptor associati a dei socket.
3565 \subsection{L'uso di \func{ioctl} e \func{fcntl} per i socket generici}
3566 \label{sec:sock_ioctl}
3568 Tratteremo in questa sezione le caratteristiche specifiche delle funzioni
3569 \func{ioctl} e \func{fcntl} quando esse vengono utilizzate con dei socket
3570 generici. Quanto già detto in precedenza sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}
3571 continua a valere; quello che tratteremo qui sono le operazioni ed i comandi
3572 che sono validi, o che hanno significati peculiari, quando queste funzioni
3573 vengono applicate a dei socket generici.
3575 Nell'elenco seguente si riportano i valori specifici che può assumere il
3576 secondo argomento della funzione \func{ioctl} (\param{request}, che indica il
3577 tipo di operazione da effettuare) quando essa viene applicata ad un socket
3578 generico. Nell'elenco si illustrerà anche, per ciascuna operazione, il tipo di
3579 dato usato come terzo argomento della funzione ed il significato che esso
3580 viene ad assumere. Dato che in caso di lettura questi dati vengono restituiti
3581 come \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}, con
3582 queste operazioni il terzo argomento deve sempre essere passato come puntatore
3583 ad una variabile (o struttura) precedentemente allocata. Le costanti che
3584 identificano le operazioni sono le seguenti:
3585 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3586 \item[\const{SIOCGSTAMP}] restituisce il contenuto di una struttura
3587 \struct{timeval} con la marca temporale dell'ultimo pacchetto ricevuto sul
3588 socket, questa operazione può essere utilizzata per effettuare delle
3589 misurazioni precise del tempo di andata e ritorno\footnote{il
3590 \itindex{Round~Trip~Time~(RTT)} \textit{Round Trip Time} cui abbiamo già
3591 accennato in sez.~\ref{sec:net_tcp}.} dei pacchetti sulla rete.
3593 \item[\const{SIOCSPGRP}] imposta il processo o il \itindex{process~group}
3594 \textit{process group} a cui inviare i segnali \signal{SIGIO} e
3595 \signal{SIGURG} quando viene completata una operazione di I/O asincrono o
3596 arrivano dei dati urgenti \itindex{out-of-band} (\texttt{out-of-band}). Il
3597 terzo argomento deve essere un puntatore ad una variabile di tipo
3598 \type{pid\_t}; un valore positivo indica direttamente il \ids{PID} del
3599 processo, mentre un valore negativo indica (col valore assoluto) il
3600 \textit{process group}. Senza privilegi di amministratore o la capability
3601 \const{CAP\_KILL} si può impostare solo se stessi o il proprio
3602 \textit{process group}.
3604 \item[\const{SIOCGPGRP}] legge le impostazioni presenti sul socket
3605 relativamente all'eventuale processo o \itindex{process~group}
3606 \textit{process group} cui devono essere inviati i segnali \signal{SIGIO} e
3607 \signal{SIGURG}. Come per \const{SIOCSPGRP} l'argomento passato deve un
3608 puntatore ad una variabile di tipo \type{pid\_t}, con lo stesso significato.
3609 Qualora non sia presente nessuna impostazione verrà restituito un valore
3612 \item[\const{FIOASYNC}] Abilita o disabilita la modalità di I/O asincrono sul
3613 socket. Questo significa (vedi sez.~\ref{sec:signal_driven_io}) che verrà
3614 inviato il segnale di \signal{SIGIO} (o quanto impostato con
3615 \const{F\_SETSIG}, vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}) in caso di eventi
3619 Nel caso dei socket generici anche \func{fcntl} prevede un paio di comandi
3620 specifici; in questo caso il secondo argomento (\param{cmd}, che indica il
3621 comando) può assumere i due valori \const{FIOGETOWN} e \const{FIOSETOWN},
3622 mentre il terzo argomento dovrà essere un puntatore ad una variabile di tipo
3623 \type{pid\_t}. Questi due comandi sono una modalità alternativa di eseguire le
3624 stesse operazioni (lettura o impostazione del processo o del gruppo di
3625 processo che riceve i segnali) che si effettuano chiamando \func{ioctl} con
3626 \const{SIOCGPGRP} e \const{SIOCSPGRP}.
3629 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per l'accesso ai dispositivi di rete}
3630 \label{sec:sock_ioctl_netdevice}
3632 Benché non strettamente attinenti alla gestione dei socket, vale la pena di
3633 trattare qui l'interfaccia di accesso a basso livello ai dispositivi di rete
3634 che viene appunto fornita attraverso la funzione \texttt{ioctl}. Questa non è
3635 attinente a caratteristiche specifiche di un qualche protocollo, ma si applica
3636 a tutti i socket, indipendentemente da tipo e famiglia degli stessi, e
3637 permette di impostare e rilevare le funzionalità delle interfacce di rete.
3639 \begin{figure}[!htb]
3640 \footnotesize \centering
3641 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
3642 \includestruct{listati/ifreq.h}
3644 \caption{La struttura \structd{ifreq} utilizzata dalle \func{ioctl} per le
3645 operazioni di controllo sui dispositivi di rete.}
3646 \label{fig:netdevice_ifreq_struct}
3649 Tutte le operazioni di questo tipo utilizzano come terzo argomento di
3650 \func{ioctl} il puntatore ad una struttura \struct{ifreq}, la cui definizione
3651 è illustrata in fig.~\ref{fig:netdevice_ifreq_struct}. Normalmente si utilizza
3652 il primo campo della struttura, \var{ifr\_name} per specificare il nome
3653 dell'interfaccia su cui si vuole operare (ad esempio \texttt{eth0},
3654 \texttt{ppp0}, ecc.), e si inseriscono (o ricevono) i valori relativi alle
3655 diversa caratteristiche e funzionalità nel secondo campo, che come si può
3656 notare è definito come una \direct{union} proprio in quanto il suo significato
3657 varia a secondo dell'operazione scelta.
3659 Si tenga inoltre presente che alcune di queste operazioni (in particolare
3660 quelle che modificano le caratteristiche dell'interfaccia) sono privilegiate e
3661 richiedono i privilegi di amministratore o la \textit{capability}
3662 \const{CAP\_NET\_ADMIN}, altrimenti si otterrà un errore di \errval{EPERM}.
3663 Le costanti che identificano le operazioni disponibili sono le seguenti:
3664 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.7cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3665 \item[\const{SIOCGIFNAME}] questa è l'unica operazione che usa il campo
3666 \var{ifr\_name} per restituire un risultato, tutte le altre lo utilizzano
3667 per indicare l'interfaccia sulla quale operare. L'operazione richiede che si
3668 indichi nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore numerico dell'\textsl{indice}
3669 dell'interfaccia, e restituisce il relativo nome in \var{ifr\_name}.
3671 Il kernel infatti assegna ad ogni interfaccia un numero progressivo, detto
3672 appunto \itindex{interface~index} \textit{interface index}, che è quello che
3673 effettivamente la identifica nelle operazioni a basso livello, il nome
3674 dell'interfaccia è soltanto una etichetta associata a detto \textsl{indice},
3675 che permette di rendere più comprensibile l'indicazione dell'interfaccia
3676 all'interno dei comandi. Una modalità per ottenere questo valore è usare il
3677 comando \cmd{ip link}, che fornisce un elenco delle interfacce presenti
3678 ordinato in base a tale valore (riportato come primo campo).
3681 \item[\const{SIOCGIFINDEX}] restituisce nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore
3682 numerico dell'indice dell'interfaccia specificata con \var{ifr\_name}, è in
3683 sostanza l'operazione inversa di \const{SIOCGIFNAME}.
3685 \item[\const{SIOCGIFFLAGS}] permette di ottenere nel campo \var{ifr\_flags} il
3686 valore corrente dei flag dell'interfaccia specificata (con \var{ifr\_name}).
3687 Il valore restituito è una maschera binaria i cui bit sono identificabili
3688 attraverso le varie costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}.
3693 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
3695 \textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
3698 \const{IFF\_UP} & L'interfaccia è attiva.\\
3699 \const{IFF\_BROADCAST} & L'interfaccia ha impostato un indirizzo di
3700 \itindex{broadcast} \textit{broadcast} valido.\\
3701 \const{IFF\_DEBUG} & È attivo il flag interno di debug.\\
3702 \const{IFF\_LOOPBACK} & L'interfaccia è una interfaccia di
3703 \textit{loopback}.\\
3704 \const{IFF\_POINTOPOINT}&L'interfaccia è associata ad un collegamento
3705 \textsl{punto-punto}.\\
3706 \const{IFF\_RUNNING} & L'interfaccia ha delle risorse allocate (non può
3707 quindi essere disattivata).\\
3708 \const{IFF\_NOARP} & L'interfaccia ha il protocollo ARP disabilitato o
3709 l'indirizzo del livello di rete non è impostato.\\
3710 \const{IFF\_PROMISC} & L'interfaccia è in \index{modo~promiscuo}
3711 \textsl{modo promiscuo} (riceve cioè tutti i
3712 pacchetti che vede passare, compresi quelli non
3713 direttamente indirizzati a lei).\\
3714 \const{IFF\_NOTRAILERS}& Evita l'uso di \textit{trailer} nei pacchetti.\\
3715 \const{IFF\_ALLMULTI} & Riceve tutti i pacchetti di \itindex{multicast}
3716 \textit{multicast}.\\
3717 \const{IFF\_MASTER} & L'interfaccia è il master di un bundle per il
3718 bilanciamento di carico.\\
3719 \const{IFF\_SLAVE} & L'interfaccia è uno slave di un bundle per il
3720 bilanciamento di carico.\\
3721 \const{IFF\_MULTICAST} & L'interfaccia ha il supporto per il
3722 \textit{multicast} \itindex{multicast} attivo.\\
3723 \const{IFF\_PORTSEL} & L'interfaccia può impostare i suoi parametri
3724 hardware (con l'uso di \struct{ifmap}).\\
3725 \const{IFF\_AUTOMEDIA} & L'interfaccia è in grado di selezionare
3726 automaticamente il tipo di collegamento.\\
3727 \const{IFF\_DYNAMIC} & Gli indirizzi assegnati all'interfaccia vengono
3728 persi quando questa viene disattivata.\\
3729 % \const{IFF\_} & .\\
3732 \caption{Le costanti che identificano i vari bit della maschera binaria
3733 \var{ifr\_flags} che esprime i flag di una interfaccia di rete.}
3734 \label{tab:netdevice_iface_flag}
3738 \item[\const{SIOCSIFFLAGS}] permette di impostare il valore dei flag
3739 dell'interfaccia specificata (sempre con \var{ifr\_name}, non staremo a
3740 ripeterlo oltre) attraverso il valore della maschera binaria da passare nel
3741 campo \var{ifr\_flags}, che può essere ottenuta con l'OR aritmetico delle
3742 costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}; questa operazione è
3745 \item[\const{SIOCGIFMETRIC}] permette di leggere il valore della metrica del
3746 dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3747 \var{ifr\_metric}. Attualmente non è implementato, e l'operazione
3748 restituisce sempre un valore nullo.
3750 \item[\const{SIOCSIFMETRIC}] permette di impostare il valore della metrica del
3751 dispositivo al valore specificato nel campo \var{ifr\_metric}, attualmente
3752 non ancora implementato, restituisce un errore di \errval{EOPNOTSUPP}.
3754 \item[\const{SIOCGIFMTU}] permette di leggere il valore della
3755 \itindex{Maximum~Transfer~Unit~(MTU)} \textit{Maximum Transfer Unit} del
3756 dispositivo nel campo \var{ifr\_mtu}.
3758 \item[\const{SIOCSIFMTU}] permette di impostare il valore della
3759 \itindex{Maximum~Transfer~Unit~(MTU)} \textit{Maximum Transfer Unit} del
3760 dispositivo al valore specificato campo \var{ifr\_mtu}. L'operazione è
3761 privilegiata, e si tenga presente che impostare un valore troppo basso può
3762 causare un blocco del kernel.
3764 \item[\const{SIOCGIFHWADDR}] permette di leggere il valore dell'indirizzo
3765 hardware del dispositivo associato all'interfaccia nel campo
3766 \var{ifr\_hwaddr}; questo viene restituito come struttura \struct{sockaddr}
3767 in cui il campo \var{sa\_family} contiene un valore \texttt{ARPHRD\_*}
3768 indicante il tipo di indirizzo ed il campo \var{sa\_data} il valore binario
3769 dell'indirizzo hardware a partire dal byte 0.
3771 \item[\const{SIOCSIFHWADDR}] permette di impostare il valore dell'indirizzo
3772 hardware del dispositivo associato all'interfaccia attraverso il valore
3773 della struttura \struct{sockaddr} (con lo stesso formato illustrato per
3774 \const{SIOCGIFHWADDR}) passata nel campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è
3777 \item[\const{SIOCSIFHWBROADCAST}] imposta l'indirizzo \textit{broadcast}
3778 \itindex{broadcast} hardware dell'interfaccia al valore specificato dal
3779 campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è privilegiata.
3781 \item[\const{SIOCGIFMAP}] legge alcuni parametri hardware (memoria, interrupt,
3782 canali di DMA) del driver dell'interfaccia specificata, restituendo i
3783 relativi valori nel campo \var{ifr\_map}; quest'ultimo contiene una
3784 struttura di tipo \struct{ifmap}, la cui definizione è illustrata in
3785 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3787 \begin{figure}[!htb]
3788 \footnotesize \centering
3789 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
3790 \includestruct{listati/ifmap.h}
3792 \caption{La struttura \structd{ifmap} utilizzata per leggere ed impostare i
3793 valori dei parametri hardware di un driver di una interfaccia.}
3794 \label{fig:netdevice_ifmap_struct}
3797 \item[\const{SIOCSIFMAP}] imposta i parametri hardware del driver
3798 dell'interfaccia specificata, restituendo i relativi valori nel campo
3799 \var{ifr\_map}. Come per \const{SIOCGIFMAP} questo deve essere passato come
3800 struttura \struct{ifmap}, secondo la definizione di
3801 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3803 \item[\const{SIOCADDMULTI}] aggiunge un indirizzo di \itindex{multicast}
3804 \textit{multicast} ai filtri del livello di collegamento associati
3805 dell'interfaccia. Si deve usare un indirizzo hardware da specificare
3806 attraverso il campo \var{ifr\_hwaddr}, che conterrà l'opportuna struttura
3807 \struct{sockaddr}; l'operazione è privilegiata. Per una modalità alternativa
3808 per eseguire la stessa operazione si possono usare i \textit{packet socket},
3809 vedi sez.~\ref{sec:packet_socket}.
3811 \item[\const{SIOCDELMULTI}] rimuove un indirizzo di \itindex{multicast}
3812 \textit{multicast} ai filtri del livello di collegamento dell'interfaccia,
3813 vuole un indirizzo hardware specificato come per \const{SIOCADDMULTI}. Anche
3814 questa operazione è privilegiata e può essere eseguita in forma alternativa
3815 con i \textit{packet socket}.
3817 \item[\const{SIOCGIFTXQLEN}] permette di leggere la lunghezza della coda di
3818 trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3821 \item[\const{SIOCSIFTXQLEN}] permette di impostare il valore della lunghezza
3822 della coda di trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia, questo
3823 deve essere specificato nel campo \var{ifr\_qlen}. L'operazione è
3826 \item[\const{SIOCSIFNAME}] consente di cambiare il nome dell'interfaccia
3827 indicata da \var{ifr\_name} utilizzando il nuovo nome specificato nel campo
3833 % TODO aggiunta con il kernel 3.14 SIOCGHWTSTAMP per ottenere il timestamp
3834 % hardware senza modificarlo
3836 Una ulteriore operazione, che consente di ricavare le caratteristiche delle
3837 interfacce di rete, è \const{SIOCGIFCONF}; però per ragioni di compatibilità
3838 questa operazione è disponibile soltanto per i socket della famiglia
3839 \const{AF\_INET} (vale ad dire per socket IPv4). In questo caso l'utente dovrà
3840 passare come argomento una struttura \struct{ifconf}, definita in
3841 fig.~\ref{fig:netdevice_ifconf_struct}.
3843 \begin{figure}[!htb]
3844 \footnotesize \centering
3845 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
3846 \includestruct{listati/ifconf.h}
3848 \caption{La struttura \structd{ifconf}.}
3849 \label{fig:netdevice_ifconf_struct}
3852 Per eseguire questa operazione occorrerà allocare preventivamente un buffer di
3853 contenente un vettore di strutture \struct{ifreq}. La dimensione (in byte) di
3854 questo buffer deve essere specificata nel campo \var{ifc\_len} di
3855 \struct{ifconf}, mentre il suo indirizzo andrà specificato nel campo
3856 \var{ifc\_req}. Qualora il buffer sia stato allocato come una stringa, il suo
3857 indirizzo potrà essere fornito usando il campo \var{ifc\_buf}.\footnote{si
3858 noti che l'indirizzo del buffer è definito in \struct{ifconf} con una
3859 \direct{union}, questo consente di utilizzare una delle due forme a piacere.}
3861 La funzione restituisce nel buffer indicato una serie di strutture
3862 \struct{ifreq} contenenti nel campo \var{ifr\_name} il nome dell'interfaccia e
3863 nel campo \var{ifr\_addr} il relativo indirizzo IP. Se lo spazio allocato nel
3864 buffer è sufficiente il kernel scriverà una struttura \struct{ifreq} per
3865 ciascuna interfaccia attiva, restituendo nel campo \var{ifc\_len} il totale
3866 dei byte effettivamente scritti. Il valore di ritorno è 0 se l'operazione ha
3867 avuto successo e negativo in caso contrario.
3869 Si tenga presente che il kernel non scriverà mai sul buffer di uscita dati
3870 eccedenti numero di byte specificato col valore di \var{ifc\_len} impostato
3871 alla chiamata della funzione, troncando il risultato se questi non dovessero
3872 essere sufficienti. Questa condizione non viene segnalata come errore per cui
3873 occorre controllare il valore di \var{ifc\_len} all'uscita della funzione, e
3874 verificare che esso sia inferiore a quello di ingresso. In caso contrario si è
3875 probabilmente\footnote{probabilmente perché si potrebbe essere nella
3876 condizione in cui sono stati usati esattamente quel numero di byte.} avuta
3877 una situazione di troncamento dei dati.
3879 \begin{figure}[!htbp]
3880 \footnotesize \centering
3881 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
3882 \includecodesample{listati/iflist.c}
3884 \caption{Il corpo principale del programma \texttt{iflist.c}.}
3885 \label{fig:netdevice_iflist}
3888 Come esempio dell'uso di queste funzioni si è riportato in
3889 fig.~\ref{fig:netdevice_iflist} il corpo principale del programma
3890 \texttt{iflist} in cui si utilizza l'operazione \const{SIOCGIFCONF} per
3891 ottenere una lista delle interfacce attive e dei relativi indirizzi. Al solito
3892 il codice completo è fornito nei sorgenti allegati alla guida.
3894 Il programma inizia (\texttt{\small 7--11}) con la creazione del socket
3895 necessario ad eseguire l'operazione, dopo di che si inizializzano
3896 opportunamente (\texttt{\small 13--14}) i valori della struttura
3897 \struct{ifconf} indicando la dimensione del buffer ed il suo
3898 indirizzo;\footnote{si noti come in questo caso si sia specificato l'indirizzo
3899 usando il campo \var{ifc\_buf}, mentre nel seguito del programma si accederà
3900 ai valori contenuti nel buffer usando \var{ifc\_req}.} si esegue poi
3901 l'operazione invocando \func{ioctl}, controllando come sempre la corretta
3902 esecuzione, ed uscendo in caso di errore (\texttt{\small 15--19}).
3904 Si esegue poi un controllo sulla quantità di dati restituiti segnalando un
3905 eventuale overflow del buffer (\texttt{\small 21--23}); se invece è tutto a
3906 posto (\texttt{\small 24--27}) si calcola e si stampa a video il numero di
3907 interfacce attive trovate. L'ultima parte del programma (\texttt{\small
3908 28--33}) è il ciclo sul contenuto delle varie strutture \struct{ifreq}
3909 restituite in cui si estrae (\texttt{\small 30}) l'indirizzo ad esse
3910 assegnato\footnote{si è definito \var{access} come puntatore ad una struttura
3911 di tipo \struct{sockaddr\_in} per poter eseguire un \textit{casting}
3912 dell'indirizzo del valore restituito nei vari campi \var{ifr\_addr}, così
3913 poi da poterlo poi usare come argomento di \func{inet\_ntoa}.} e lo si
3914 stampa (\texttt{\small 31--32}) insieme al nome dell'interfaccia.
3918 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per i socket TCP e UDP}
3919 \label{sec:sock_ioctl_IP}
3921 Non esistono operazioni specifiche per i socket IP in quanto tali,\footnote{a
3922 parte forse \const{SIOCGIFCONF}, che però resta attinente alle proprietà
3923 delle interfacce di rete, per cui l'abbiamo trattata in
3924 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice} insieme alle altre che comunque si
3925 applicano anche ai socket IP.} mentre per i pacchetti di altri protocolli
3926 trasportati su IP, qualora li si gestisca attraverso dei socket, si dovrà fare
3927 riferimento direttamente all'eventuale supporto presente per il tipo di socket
3928 usato: ad esempio si possono ricevere pacchetti ICMP con socket di tipo
3929 \texttt{raw}, nel qual caso si dovrà fare riferimento alle operazioni di
3932 Tuttavia la gran parte dei socket utilizzati nella programmazione di rete
3933 utilizza proprio il protocollo IP, e quello che succede è che in realtà la
3934 funzione \func{ioctl} consente di effettuare alcune operazioni specifiche per
3935 i socket che usano questo protocollo, ma queste vendono eseguite, invece che a
3936 livello di IP, al successivo livello di trasporto, vale a dire in maniera
3937 specifica per i socket TCP e UDP.
3939 Le operazioni di controllo disponibili per i socket TCP sono illustrate dalla
3940 relativa pagina di manuale, accessibile con \texttt{man 7 tcp}, e prevedono
3941 come possibile valore per il secondo argomento della funzione le costanti
3942 illustrate nell'elenco seguente; il terzo argomento della funzione, gestito
3943 come \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}, deve
3944 essere sempre il puntatore ad una variabile di tipo \ctyp{int}:
3945 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3946 \item[\const{SIOCINQ}] restituisce la quantità di dati non ancora letti
3947 presenti nel buffer di ricezione; il socket non deve essere in stato
3948 \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di \errval{EINVAL}.
3949 \item[\const{SIOCATMARK}] ritorna un intero non nullo, da intendere come
3950 valore logico, se il flusso di dati letti sul socket è arrivato sulla
3951 posizione (detta anche \textit{urgent mark}) in cui sono stati ricevuti
3952 \itindex{out-of-band} dati urgenti (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}).
3953 Una operazione di lettura da un socket non attraversa mai questa posizione,
3954 per cui è possibile controllare se la si è raggiunta o meno con questa
3957 Questo è utile quando si attiva l'opzione \const{SO\_OOBINLINE} (vedi
3958 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}) per ricevere i dati urgenti all'interno
3959 del flusso dei dati ordinari del socket;\footnote{vedremo in
3960 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data} che in genere i dati urgenti presenti su un
3961 socket si leggono \textit{out-of-band} usando un opportuno flag per
3962 \func{recvmsg}.} in tal caso quando \const{SIOCATMARK} restituisce un
3963 valore non nullo si saprà che la successiva lettura dal socket restituirà i
3964 dati urgenti e non il normale traffico; torneremo su questo in maggior
3965 dettaglio in sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}.
3967 \item[\const{SIOCOUTQ}] restituisce la quantità di dati non ancora inviati
3968 presenti nel buffer di spedizione; come per \const{SIOCINQ} il socket non
3969 deve essere in stato \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di
3973 Le operazioni di controllo disponibili per i socket UDP, anch'esse illustrate
3974 dalla relativa pagina di manuale accessibile con \texttt{man 7 udp}, sono
3975 quelle indicate dalle costanti del seguente elenco; come per i socket TCP il
3976 terzo argomento viene gestito come \itindex{value~result~argument}
3977 \textit{value result argument} e deve essere un puntatore ad una variabile di
3979 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3980 \item[\const{FIONREAD}] restituisce la dimensione in byte del primo pacchetto
3981 in attesa di ricezione, o 0 qualora non ci sia nessun pacchetto.
3982 \item[\const{TIOCOUTQ}] restituisce il numero di byte presenti nella coda di
3983 invio locale; questa opzione è supportata soltanto a partire dal kernel 2.4
3988 \section{La gestione con \func{sysctl} ed il filesystem \texttt{/proc}}
3989 \label{sec:sock_sysctl_proc}
3991 Come ultimo argomento di questo capitolo tratteremo l'uso della funzione
3992 \func{sysctl} (che è stata introdotta nelle sue funzionalità generiche in
3993 sez.~\ref{sec:sys_sysctl}) per quanto riguarda le sue capacità di effettuare
3994 impostazioni relative alle proprietà dei socket. Dato che le stesse
3995 funzionalità sono controllabili direttamente attraverso il filesystem
3996 \texttt{/proc}, le tratteremo attraverso i file presenti in quest'ultimo.
3999 \subsection{L'uso di \func{sysctl} e \texttt{/proc} per le proprietà della
4001 \label{sec:sock_sysctl}
4003 La differenza nell'uso di \func{sysctl} e del filesystem \texttt{/proc}
4004 rispetto a quello delle funzioni \func{ioctl} e \func{fcntl} visto in
4005 sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func} o all'uso di \func{getsockopt} e
4006 \func{setsockopt} è che queste funzioni consentono di controllare le proprietà
4007 di un singolo socket, mentre con \func{sysctl} e con \texttt{/proc} si
4008 impostano proprietà (o valori di default) validi a livello dell'intero
4009 sistema, e cioè per tutti i socket.
4011 Le opzioni disponibili per le proprietà della rete, nella gerarchia dei valori
4012 impostabili con \func{sysctl}, sono riportate sotto il nodo \texttt{net}, o,
4013 se acceduti tramite l'interfaccia del filesystem \texttt{/proc}, sotto
4014 \texttt{/proc/sys/net}. In genere sotto questa directory compaiono le
4015 sottodirectory (corrispondenti ad altrettanti sotto-nodi per \func{sysctl})
4016 relative ai vari protocolli e tipi di interfacce su cui è possibile
4017 intervenire per effettuare impostazioni; un contenuto tipico di questa
4018 directory è il seguente:
4029 e sono presenti varie centinaia di parametri, molti dei quali non sono neanche
4030 documentati; nel nostro caso ci limiteremo ad illustrare quelli più
4033 Si tenga presente infine che se è sempre possibile utilizzare il filesystem
4034 \texttt{/proc} come sostituto di \func{sysctl}, dato che i valori di nodi e
4035 sotto-nodi di quest'ultima sono mappati come file e directory sotto
4036 \texttt{/proc/sys/}, non è vero il contrario, ed in particolare Linux consente
4037 di impostare alcuni parametri o leggere lo stato della rete a livello di
4038 sistema sotto \texttt{/proc/net}, dove sono presenti dei file che non
4039 corrispondono a nessun nodo di \func{sysctl}.
4042 \subsection{I valori di controllo per i socket generici}
4043 \label{sec:sock_gen_sysctl}
4045 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/core/} sono presenti i file
4046 corrispondenti ai parametri generici di \textit{sysctl} validi per tutti i
4047 socket. Quelli descritti anche nella pagina di manuale, accessibile con
4048 \texttt{man 7 socket} sono i seguenti:
4050 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4051 \item[\sysctlrelfile{net/core}{rmem\_default}] imposta la dimensione
4052 di default del buffer di ricezione (cioè per i dati in ingresso) dei socket.
4053 \item[\sysctlrelfile{net/core}{rmem\_max}] imposta la dimensione
4054 massima che si può assegnare al buffer di ricezione dei socket attraverso
4055 l'uso dell'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4056 \item[\sysctlrelfile{net/core}{wmem\_default}] imposta la dimensione
4057 di default del buffer di trasmissione (cioè per i dati in uscita) dei
4059 \item[\sysctlrelfile{net/core}{wmem\_max}] imposta la dimensione
4060 massima che si può assegnare al buffer di trasmissione dei socket attraverso
4061 l'uso dell'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4062 \item[\sysctlrelfile{net/core}{message\_cost},
4063 \sysctlrelfile{net/core}{message\_burst}] contengono le impostazioni
4064 del \itindex{bucket~filter} \textit{bucket filter} che controlla l'emissione
4065 di messaggi di avviso da parte del kernel per eventi relativi a problemi
4066 sulla rete, imponendo un limite che consente di prevenire eventuali attacchi
4067 di \itindex{Denial~of~Service~(DoS)} \textit{Denial of Service} usando i
4068 log.\footnote{senza questo limite un attaccante potrebbe inviare ad arte un
4069 traffico che generi intenzionalmente messaggi di errore, per saturare il
4072 Il \itindex{bucket~filter} \textit{bucket filter} è un algoritmo generico
4073 che permette di impostare dei limiti di flusso su una quantità\footnote{uno
4074 analogo viene usato nel \itindex{netfilter} \textit{netfilter} per imporre
4075 dei limiti sul flusso dei pacchetti.} senza dovere eseguire medie
4076 temporali, che verrebbero a dipendere in misura non controllabile dalla
4077 dimensione dell'intervallo su cui si media e dalla distribuzione degli
4078 eventi;\footnote{in caso di un picco di flusso (il cosiddetto
4079 \textit{burst}) il flusso medio verrebbe a dipendere in maniera esclusiva
4080 dalla dimensione dell'intervallo di tempo su cui calcola la media.} in
4081 questo caso si definisce la dimensione di un ``\textsl{bidone}'' (il
4082 \textit{bucket}) e del flusso che da esso può uscire, la presenza di una
4083 dimensione iniziale consente di assorbire eventuali picchi di emissione,
4084 l'aver fissato un flusso di uscita garantisce che a regime questo sarà il
4085 valore medio del flusso ottenibile dal \textit{bucket}.
4087 I due valori indicano rispettivamente il flusso a regime (non sarà inviato
4088 più di un messaggio per il numero di secondi specificato da
4089 \texttt{message\_cost}) e la dimensione iniziale per in caso di picco di
4090 emissione (verranno accettati inizialmente fino ad un massimo di
4091 \texttt{message\_cost/message\_burst} messaggi).
4093 \item[\sysctlrelfile{net/core}{netdev\_max\_backlog}] numero massimo
4094 di pacchetti che possono essere contenuti nella coda di ingresso generale.
4096 \item[\sysctlrelfile{net/core}{optmem\_max}] lunghezza massima dei
4097 dati ancillari e di controllo (vedi sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}).
4100 Oltre a questi nella directory \texttt{/proc/sys/net/core} si trovano altri
4101 file, la cui documentazione dovrebbe essere mantenuta nei sorgenti del kernel,
4102 nel file \texttt{Documentation/networking/ip-sysctl.txt}; la maggior parte di
4103 questi però non è documentato:
4104 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4105 \item[\sysctlrelfile{net/core}{dev\_weight}] blocco di lavoro (\textit{work
4106 quantum}) dello \textit{scheduler} di processo dei pacchetti.
4108 % TODO da documentare meglio
4110 \item[\sysctlrelfile{net/core}{lo\_cong}] valore per l'occupazione
4111 della coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una bassa
4114 \item[\sysctlrelfile{net/core}{mod\_cong}] valore per l'occupazione
4115 della coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una congestione
4118 \item[\sysctlrelfile{net/core}{no\_cong}] valore per l'occupazione
4119 della coda di ricezione sotto la quale si considera di non avere
4122 \item[\sysctlrelfile{net/core}{no\_cong\_thresh}] valore minimo
4123 (\textit{low water mark}) per il riavvio dei dispositivi congestionati.
4125 % \item[\sysctlrelfile{net/core}{netdev\_fastroute}] è presente
4126 % soltanto quando si è compilato il kernel con l'apposita opzione di
4127 % ottimizzazione per l'uso come router.
4129 \item[\sysctlrelfile{net/core}{somaxconn}] imposta la dimensione
4130 massima utilizzabile per il \textit{backlog} della funzione \func{listen}
4131 (vedi sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}), e corrisponde al valore della
4132 costante \const{SOMAXCONN}; il suo valore di default è 128.
4137 \subsection{I valori di controllo per il protocollo IPv4}
4138 \label{sec:sock_ipv4_sysctl}
4140 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/ipv4} sono presenti i file che
4141 corrispondono ai parametri dei socket che usano il protocollo IPv4, relativi
4142 quindi sia alle caratteristiche di IP, che a quelle degli altri protocolli che
4143 vengono usati all'interno di quest'ultimo (come ICMP, TCP e UDP) o a fianco
4144 dello stesso (come ARP).
4146 I file che consentono di controllare le caratteristiche specifiche del
4147 protocollo IP in quanto tale, che sono descritti anche nella relativa pagina
4148 di manuale accessibile con \texttt{man 7 ip}, sono i seguenti:
4149 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4151 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ip\_default\_ttl}] imposta il valore di
4152 default per il campo TTL (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}) di tutti i
4153 pacchetti uscenti, stabilendo così il numero massimo di router che i
4154 pacchetti possono attraversare. Il valore può essere modificato anche per il
4155 singolo socket con l'opzione \const{IP\_TTL}. Prende un valore intero, ma
4156 dato che il campo citato è di 8 bit hanno senso solo valori fra 0 e 255. Il
4157 valore di default è 64, e normalmente non c'è nessuna necessità di
4158 modificarlo.\footnote{l'unico motivo sarebbe per raggiungere macchine
4159 estremamente ``{lontane}'' in termini di \textit{hop}, ma è praticamente
4160 impossibile trovarne.} Aumentare il valore è una pratica poco gentile, in
4161 quanto in caso di problemi di routing si allunga inutilmente il numero di
4164 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ip\_forward}] abilita l'inoltro dei
4165 pacchetti da una interfaccia ad un altra, e può essere impostato anche per
4166 la singola interfaccia. Prende un valore logico (0 disabilita, diverso da
4167 zero abilita), di default è disabilitato.
4169 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ip\_dynaddr}] abilita la riscrittura
4170 automatica degli indirizzi associati ad un socket quando una interfaccia
4171 cambia indirizzo. Viene usato per le interfacce usate nei collegamenti in
4172 dial-up, il cui indirizzo IP viene assegnato dinamicamente dal provider, e
4173 può essere modificato. Prende un valore intero, con 0 si disabilita la
4174 funzionalità, con 1 la si abilita, con 2 (o con qualunque altro valore
4175 diverso dai precedenti) la si abilità in modalità \textsl{prolissa}; di
4176 default la funzionalità è disabilitata.
4178 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ip\_autoconfig}] specifica se
4179 l'indirizzo IP è stato configurato automaticamente dal kernel all'avvio
4180 attraverso DHCP, BOOTP o RARP. Riporta un valore logico (0 falso, 1 vero)
4181 accessibile solo in lettura, è inutilizzato nei kernel recenti ed eliminato
4182 a partire dal kernel 2.6.18.
4184 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ip\_local\_port\_range}] imposta
4185 l'intervallo dei valori usati per l'assegnazione delle porte effimere,
4186 permette cioè di modificare i valori illustrati in
4187 fig.~\ref{fig:TCP_port_alloc}; prende due valori interi separati da spazi,
4188 che indicano gli estremi dell'intervallo. Si abbia cura di non definire un
4189 intervallo che si sovrappone a quello delle porte usate per il
4190 \itindex{masquerading} \textit{masquerading}, il kernel può gestire la
4191 sovrapposizione, ma si avrà una perdita di prestazioni. Si imposti sempre un
4192 valore iniziale maggiore di 1024 (o meglio ancora di 4096) per evitare
4193 conflitti con le porte usate dai servizi noti.
4195 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ip\_no\_pmtu\_disc}] permette di disabilitare
4196 per i socket \const{SOCK\_STREAM} la ricerca automatica della \textit{Path
4197 MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
4198 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}). Prende un valore logico, e di default è
4199 disabilitato (cioè la ricerca viene eseguita).
4201 In genere si abilita questo parametro quando per qualche motivo il
4202 procedimento del \textit{Path MTU discovery} fallisce; dato che questo può
4203 avvenire a causa di router\footnote{ad esempio se si scartano tutti i
4204 pacchetti ICMP, il problema è affrontato anche in sez.~3.4.4 di
4205 \cite{SGL}.} o interfacce\footnote{ad esempio se i due capi di un
4206 collegamento \textit{point-to-point} non si accordano sulla stessa MTU.}
4207 mal configurati è opportuno correggere le configurazioni, perché
4208 disabilitare globalmente il procedimento con questo parametro ha pesanti
4209 ripercussioni in termini di prestazioni di rete.
4211 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ip\_always\_defrag}] fa si che tutti i
4212 pacchetti IP frammentati siano riassemblati, anche in caso in successivo
4213 immediato inoltro.\footnote{introdotto con il kernel 2.2.13, nelle versioni
4214 precedenti questo comportamento poteva essere solo stabilito un volta per
4215 tutte in fase di compilazione del kernel con l'opzione
4216 \texttt{CONFIG\_IP\_ALWAYS\_DEFRAG}.} Prende un valore logico e di default
4217 è disabilitato. Con i kernel dalla serie 2.4 in poi la deframmentazione
4218 viene attivata automaticamente quando si utilizza il sistema del
4219 \itindex{netfilter} \textit{netfilter}, e questo parametro non è più
4222 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ipfrag\_high\_thresh}] indica il limite
4223 massimo (espresso in numero di byte) sui pacchetti IP frammentati presenti
4224 in coda; quando questo valore viene raggiunta la coda viene ripulita fino al
4225 valore \texttt{ipfrag\_low\_thresh}. Prende un valore intero.
4227 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ipfrag\_low\_thresh}] soglia bassa
4228 (specificata in byte) a cui viene riportata la coda dei pacchetti IP
4229 frammentati quando si raggiunge il valore massimo dato da
4230 \texttt{ipfrag\_high\_thresh}. Prende un valore intero.
4232 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ip\_nonlocal\_bind}] se abilitato rende
4233 possibile ad una applicazione eseguire \func{bind} anche su un indirizzo che
4234 non è presente su nessuna interfaccia locale. Prende un valore logico e di
4235 default è disabilitato.
4237 Questo può risultare utile per applicazioni particolari (come gli
4238 \textit{sniffer}) che hanno la necessità di ricevere pacchetti anche non
4239 diretti agli indirizzi presenti sulla macchina, ad esempio per intercettare
4240 il traffico per uno specifico indirizzo che si vuole tenere sotto
4241 controllo. Il suo uso però può creare problemi ad alcune applicazioni.
4243 % \item[\texttt{neigh/*}] La directory contiene i valori
4244 % TODO trattare neigh/* nella parte su arp, da capire dove sarà.
4248 I file di \texttt{/proc/sys/net/ipv4} che invece fanno riferimento alle
4249 caratteristiche specifiche del protocollo TCP, elencati anche nella rispettiva
4250 pagina di manuale (accessibile con \texttt{man 7 tcp}), sono i seguenti:
4251 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4253 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_abort\_on\_overflow}] indica al
4254 kernel di azzerare le connessioni quando il programma che le riceve è troppo
4255 lento ed incapace di accettarle. Prende un valore logico ed è disabilitato
4256 di default. Questo consente di recuperare le connessioni se si è avuto un
4257 eccesso dovuto ad un qualche picco di traffico, ma ovviamente va a discapito
4258 dei client che interrogano il server. Pertanto è da abilitare soltanto
4259 quando si è sicuri che non è possibile ottimizzare il server in modo che sia
4260 in grado di accettare connessioni più rapidamente.
4262 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_adv\_win\_scale}] indica al kernel quale
4263 frazione del buffer associato ad un socket\footnote{quello impostato con
4264 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}.} deve essere utilizzata per la
4265 finestra del protocollo TCP\footnote{in sostanza il valore che costituisce
4266 la \textit{advertised window} annunciata all'altro capo del socket.} e
4267 quale come buffer applicativo per isolare la rete dalle latenze
4268 dell'applicazione. Prende un valore intero che determina la suddetta
4269 frazione secondo la formula
4270 $\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se positivo o con
4271 $\texttt{buffer}-\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se
4272 negativo. Il default è 2 che significa che al buffer dell'applicazione
4273 viene riservato un quarto del totale.
4275 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_app\_win}] indica la frazione della
4276 finestra TCP che viene riservata per gestire l'overhaed dovuto alla
4277 bufferizzazione. Prende un valore valore intero che consente di calcolare la
4278 dimensione in byte come il massimo fra la
4279 \itindex{Maximum~Segment~Size~(MSS)} MSS e
4280 $\texttt{window}/2^\texttt{tcp\_app\_win}$. Un valore nullo significa che
4281 non viene riservato nessuno spazio; il valore di default è 31.
4283 % vecchi, presumibilmente usati quando gli algoritmi di congestione non erano
4285 % \item[\texttt{tcp\_bic}]
4286 % \item[\texttt{tcp\_bic\_low\_window}]
4287 % \item[\texttt{tcp\_bic\_fast\_convergence}]
4289 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_dsack}] abilita il supporto,
4290 definito nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}, per il
4291 cosiddetto \textit{Duplicate SACK}.\footnote{si indica con SACK
4292 (\textit{Selective Acknowledgement}) un'opzione TCP, definita
4293 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}, usata per dare
4294 un \textit{acknowledgement} unico su blocchi di pacchetti non contigui,
4295 che consente di diminuire il numero di pacchetti scambiati.} Prende un
4296 valore logico e di default è abilitato.
4297 % TODO documentare o descrivere che cos'è il Duplicate SACK o
4298 % mettere riferimento nelle appendici
4301 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_ecn}] abilita il meccanismo della
4302 \textit{Explicit Congestion Notification} (in breve ECN) nelle connessioni
4303 TCP. Prende valore logico che di default è disabilitato. La \textit{Explicit
4304 Congestion Notification} \itindex{Explicit~Congestion~Notification} è un
4305 meccanismo che consente di notificare quando una rotta o una rete è
4306 congestionata da un eccesso di traffico,\footnote{il meccanismo è descritto
4307 in dettaglio nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc3168.txt}{RFC~3168}
4308 mentre gli effetti sulle prestazioni del suo utilizzo sono documentate
4309 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}.} si può così
4310 essere avvisati e cercare rotte alternative oppure diminuire l'emissione di
4311 pacchetti (in modo da non aumentare la congestione).
4313 Si tenga presente che se si abilita questa opzione si possono avere dei
4314 malfunzionamenti apparentemente casuali dipendenti dalla destinazione,
4315 dovuti al fatto che alcuni vecchi router non supportano il meccanismo ed
4316 alla sua attivazione scartano i relativi pacchetti, bloccando completamente
4318 % TODO documentare o descrivere che cos'è l'Explicit Congestion Notification o
4319 % mettere riferimento nelle appendici
4322 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_fack}] abilita il supporto per il
4323 \textit{TCP Forward Acknowledgement}, un algoritmo per il controllo della
4324 congestione del traffico. Prende un valore logico e di default è abilitato.
4326 % TODO documentare o descrivere che cos'è il TCP Forward Acknowledgement o
4327 % mettere riferimento nelle appendici
4329 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_fin\_timeout}] specifica il numero
4330 di secondi da passare in stato \texttt{FIN\_WAIT2} nell'attesa delle
4331 ricezione del pacchetto FIN conclusivo, passati quali il socket viene
4332 comunque chiuso forzatamente. Prende un valore intero che indica i secondi
4333 e di default è 60.\footnote{nei kernel della serie 2.2.x era il valore
4334 utilizzato era invece di 120 secondi.} L'uso di questa opzione realizza
4335 quella che in sostanza è una violazione delle specifiche del protocollo TCP,
4336 ma è utile per fronteggiare alcuni attacchi di
4337 \itindex{Denial~of~Service~(DoS)} \textit{Denial of Service}.
4339 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_frto}] abilita il supporto per
4340 l'algoritmo F-RTO, un algoritmo usato per la ritrasmissione dei timeout del
4341 protocollo TCP, che diventa molto utile per le reti wireless dove la perdita
4342 di pacchetti è usualmente dovuta a delle interferenze radio, piuttosto che
4343 alla congestione dei router. Prende un valore logico e di default è
4346 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_intvl}] indica il
4347 numero di secondi che deve trascorrere fra l'emissione di due successivi
4348 pacchetti di test quando è abilitata la funzionalità del \textit{keepalive}
4349 (vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Prende un valore intero che di
4352 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_probes}] indica il
4353 massimo numero pacchetti di \textit{keepalive} (vedi
4354 sez.~\ref{sec:sock_options_main}) che devono essere inviati senza ricevere
4355 risposta prima che il kernel decida che la connessione è caduta e la
4356 termini. Prende un valore intero che di default è 9.
4358 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_time}] indica il numero
4359 di secondi che devono passare senza traffico sulla connessione prima che il
4360 kernel inizi ad inviare pacchetti di pacchetti di
4361 \textit{keepalive}.\footnote{ha effetto solo per i socket per cui si è
4362 impostata l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE} (vedi
4363 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Prende un valore intero che di default
4364 è 7200, pari a due ore.
4366 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_low\_latency}] indica allo stack
4367 TCP del kernel di ottimizzare il comportamento per ottenere tempi di latenza
4368 più bassi a scapito di valori più alti per l'utilizzo della banda. Prende un
4369 valore logico che di default è disabilitato in quanto un maggior utilizzo
4370 della banda è preferito, ma esistono applicazioni particolari in cui la
4371 riduzione della latenza è più importante (ad esempio per i cluster di
4372 calcolo parallelo) nelle quali lo si può abilitare.
4374 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_max\_orphans}] indica il numero
4375 massimo di socket TCP ``\textsl{orfani}'' (vale a dire non associati a
4376 nessun file descriptor) consentito nel sistema.\footnote{trattasi in genere
4377 delle connessioni relative a socket chiusi che non hanno completato il
4378 processo di chiusura.} Quando il limite viene ecceduto la connessione
4379 orfana viene resettata e viene stampato un avvertimento. Questo limite viene
4380 usato per contrastare alcuni elementari attacchi di \textit{denial of
4381 service}. Diminuire il valore non è mai raccomandato, in certe condizioni
4382 di rete può essere opportuno aumentarlo, ma si deve tenere conto del fatto
4383 che ciascuna connessione orfana può consumare fino a 64K di memoria del
4384 kernel. Prende un valore intero, il valore di default viene impostato
4385 inizialmente al valore del parametro del kernel \texttt{NR\_FILE}, e viene
4386 aggiustato a seconda della memoria disponibile.
4388 % TODO verificare la spiegazione di connessione orfana.
4390 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_max\_syn\_backlog}] indica la
4391 lunghezza della coda delle connessioni incomplete, cioè delle connessioni
4392 per le quali si è ricevuto un SYN di richiesta ma non l'ACK finale del
4393 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} (si riveda quanto
4394 illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}).
4396 Quando questo valore è superato il kernel scarterà immediatamente ogni
4397 ulteriore richiesta di connessione. Prende un valore intero; il default, che
4398 è 256, viene automaticamente portato a 1024 qualora nel sistema ci sia
4399 sufficiente memoria (se maggiore di 128Mb) e ridotto a 128 qualora la
4400 memoria sia poca (inferiore a 32Mb).\footnote{si raccomanda, qualora si
4401 voglia aumentare il valore oltre 1024, di seguire la procedura citata
4402 nella pagina di manuale di TCP, e modificare il valore della costante
4403 \texttt{TCP\_SYNQ\_HSIZE} nel file \texttt{include/net/tcp.h} dei sorgenti
4404 del kernel, in modo che sia $\mathtt{tcp\_max\_syn\_backlog} \ge
4405 \mathtt{16*TCP\_SYNQ\_HSIZE}$, per poi ricompilare il kernel.}
4407 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_max\_tw\_buckets}] indica il
4408 numero massimo di socket in stato \texttt{TIME\_WAIT} consentito nel
4409 sistema. Prende un valore intero di default è impostato al doppio del valore
4410 del parametro \texttt{NR\_FILE}, ma che viene aggiustato automaticamente a
4411 seconda della memoria presente. Se il valore viene superato il socket viene
4412 chiuso con la stampa di un avviso; l'uso di questa funzionalità consente di
4413 prevenire alcuni semplici attacchi di \textit{denial of service}.
4416 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_mem}] viene usato dallo stack TCP
4417 per gestire le modalità con cui esso utilizzerà la memoria. Prende una
4418 tripletta di valori interi, che indicano un numero di pagine:
4421 \item il primo valore, chiamato \textit{low} nelle pagine di manuale, indica
4422 il numero di pagine allocate sotto il quale non viene usato nessun
4423 meccanismo di regolazione dell'uso della memoria.
4425 \item il secondo valore, chiamato \textit{pressure} indica il numero di
4426 pagine allocate passato il quale lo stack TCP inizia a moderare il suo
4427 consumo di memoria; si esce da questo stato di \textsl{pressione} sulla
4428 memoria quando il numero di pagine scende sotto il precedente valore
4431 \item il terzo valore, chiamato \textit{high} indica il numero massimo di
4432 pagine che possono essere utilizzate dallo stack TCP/IP, e soprassiede
4433 ogni altro valore specificato dagli altri limiti del kernel.
4436 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_orphan\_retries}] indica il numero
4437 massimo di volte che si esegue un tentativo di controllo sull'altro capo di
4438 una connessione che è stata già chiusa dalla nostra parte. Prende un valore
4439 intero che di default è 8.
4441 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_reordering}] indica il numero
4442 massimo di volte che un pacchetto può essere riordinato nel flusso di dati,
4443 prima che lo stack TCP assuma che è andato perso e si ponga nello stato di
4444 \textit{slow start} (si veda sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) viene usata
4445 questa metrica di riconoscimento dei riordinamenti per evitare inutili
4446 ritrasmissioni provocate dal riordinamento. Prende un valore intero che di
4447 default che è 3, e che non è opportuno modificare.
4449 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_retrans\_collapse}] in caso di
4450 pacchetti persi durante una connessione, per ottimizzare l'uso della banda
4451 il kernel cerca di eseguire la ritrasmissione inviando pacchetti della
4452 massima dimensione possibile; in sostanza dati che in precedenza erano stati
4453 trasmessi su pacchetti diversi possono essere ritrasmessi riuniti su un solo
4454 pacchetto (o su un numero minore di pacchetti di dimensione
4455 maggiore). Prende un valore logico e di default è abilitato.
4457 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_retries1}] imposta il massimo
4458 numero di volte che protocollo tenterà la ritrasmissione si un pacchetto su
4459 una connessione stabilita prima di fare ricorso ad ulteriori sforzi che
4460 coinvolgano anche il livello di rete. Passato questo numero di
4461 ritrasmissioni verrà fatto eseguire al livello di rete un tentativo di
4462 aggiornamento della rotta verso la destinazione prima di eseguire ogni
4463 successiva ritrasmissione. Prende un valore intero che di default è 3.
4465 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_retries2}] imposta il numero di
4466 tentativi di ritrasmissione di un pacchetto inviato su una connessione già
4467 stabilita per il quale non si sia ricevuto una risposta di ACK (si veda
4468 anche quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_server_crash}). Prende un
4469 valore intero che di default è 15, il che comporta un tempo variabile fra 13
4470 e 30 minuti; questo non corrisponde a quanto richiesto
4471 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} dove è indicato un
4472 massimo di 100 secondi, che però è un valore considerato troppo basso.
4474 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rfc1337}] indica al kernel di
4475 abilitare il comportamento richiesto
4476 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1337.txt}{RFC~1337}. Prende un valore
4477 logico e di default è disabilitato, il che significa che alla ricezione di
4478 un segmento RST in stato \texttt{TIME\_WAIT} il socket viene chiuso
4479 immediatamente senza attendere la conclusione del periodo di
4480 \texttt{TIME\_WAIT}.
4482 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}] viene usato dallo stack TCP
4483 per controllare dinamicamente le dimensioni dei propri buffer di ricezione,
4484 anche in rapporto alla memoria disponibile. Prende una tripletta di valori
4485 interi separati da spazi che indicano delle dimensioni in byte:
4488 \item il primo valore, chiamato \textit{min} nelle pagine di manuale, indica
4489 la dimensione minima in byte del buffer di ricezione; il default è 4Kb, ma
4490 in sistemi con poca memoria viene automaticamente ridotto a
4491 \const{PAGE\_SIZE}. Questo valore viene usato per assicurare che anche in
4492 situazioni di pressione sulla memoria (vedi quanto detto per
4493 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) le allocazioni al di sotto di
4494 questo limite abbiamo comunque successo. Questo valore non viene comunque
4495 ad incidere sulla dimensione del buffer di ricezione di un singolo socket
4496 dichiarata con l'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4498 \item il secondo valore, denominato \textit{default} nelle pagine di
4499 manuale, indica la dimensione di default, in byte, del buffer di ricezione
4500 di un socket TCP. Questo valore sovrascrive il default iniziale impostato
4501 per tutti i socket con \sysctlfile{net/core/mem\_default} che vale
4502 per qualunque protocollo. Il default è 87380 byte, ridotto a 43689 per
4503 sistemi con poca memoria. Se si desiderano dimensioni più ampie per tutti
4504 i socket si può aumentare questo valore, ma se si vuole che in
4505 corrispondenza aumentino anche le dimensioni usate per la finestra TCP si
4506 deve abilitare il \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling}
4507 (di default è abilitato, vedi più avanti
4508 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}).
4510 \item il terzo valore, denominato \textit{max} nelle pagine di manuale,
4511 indica la dimensione massima in byte del buffer di ricezione di un socket
4512 TCP; il default è 174760 byte, che viene ridotto automaticamente a 87380
4513 per sistemi con poca memoria. Il valore non può comunque eccedere il
4514 limite generale per tutti i socket posto con
4515 \sysctlfile{net/core/rmem\_max}. Questo valore non viene ad
4516 incidere sulla dimensione del buffer di ricezione di un singolo socket
4517 dichiarata con l'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4520 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_sack}] indica al kernel di
4521 utilizzare il meccanismo del \textit{TCP selective acknowledgement} definito
4522 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}. Prende un valore
4523 logico e di default è abilitato.
4525 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_stdurg}] indica al kernel di
4526 utilizzare l'interpretazione che viene data
4527 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} del puntatore dei
4528 \textit{dati urgenti} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}) in cui questo
4529 punta all'ultimo byte degli stessi; se disabilitato viene usata
4530 l'interpretazione usata da BSD per cui esso punta al primo byte successivo.
4531 Prende un valore logico e di default è disabilitato, perché abilitarlo può
4532 dar luogo a problemi di interoperabilità.
4534 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_synack\_retries}] indica il numero
4535 massimo di volte che verrà ritrasmesso il segmento SYN/ACK nella creazione di
4536 una connessione (vedi sez.~\ref{sec:TCP_conn_cre}). Prende un valore intero
4537 ed il valore di default è 5; non si deve superare il valore massimo di 255.
4539 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_syncookies}] abilita i \textit{TCP
4540 syncookies}.\footnote{per poter usare questa funzionalità è necessario
4541 avere abilitato l'opzione \texttt{CONFIG\_SYN\_COOKIES} nella compilazione
4542 del kernel.} Prende un valore logico, e di default è disabilitato. Questa
4543 funzionalità serve a fornire una protezione in caso di un attacco di tipo
4544 \index{SYN~flood} \textit{SYN flood}, e deve essere utilizzato come ultima
4545 risorsa dato che costituisce una violazione del protocollo TCP e confligge
4546 con altre funzionalità come le estensioni e può causare problemi per i
4547 client ed il reinoltro dei pacchetti.
4549 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_syn\_retries}] imposta il numero
4550 di tentativi di ritrasmissione dei pacchetti SYN di inizio connessione del
4551 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} (si ricordi
4552 quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Prende un valore
4553 intero che di default è 5; non si deve superare il valore massimo di 255.
4555 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_timestamps}] abilita l'uso dei
4556 \textit{TCP timestamps}, come definiti
4557 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Prende un valore
4558 logico e di default è abilitato.
4560 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_tw\_recycle}] abilita il
4561 riutilizzo rapido dei socket in stato \texttt{TIME\_WAIT}. Prende un valore
4562 logico e di default è disabilitato. Non è opportuno abilitare questa opzione
4563 che può causare problemi con il NAT.\footnote{il \textit{Network Address
4564 Translation} è una tecnica, impiegata nei firewall e nei router, che
4565 consente di modificare al volo gli indirizzi dei pacchetti che transitano
4566 per una macchina, Linux la supporta con il \itindex{netfilter}
4567 \textit{netfilter}, per maggiori dettagli si consulti il cap.~2 di
4570 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_tw\_reuse}] abilita il riutilizzo
4571 dello stato \texttt{TIME\_WAIT} quando questo è sicuro dal punto di vista
4572 del protocollo. Prende un valore logico e di default è disabilitato.
4574 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}] un valore
4575 logico, attivo di default, che abilita la funzionalità del
4576 \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling} definita
4577 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Prende un valore
4578 logico e di default è abilitato. Come accennato in
4579 sez.~\ref{sec:TCP_TCP_opt} i 16 bit della finestra TCP comportano un limite
4580 massimo di dimensione di 64Kb, ma esiste una opportuna opzione del
4581 protocollo che permette di applicare un fattore di scale che consente di
4582 aumentarne le dimensioni. Questa è pienamente supportata dallo stack TCP di
4583 Linux, ma se lo si disabilita la negoziazione del
4584 \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling} con l'altro capo
4585 della connessione non viene effettuata.
4587 %\item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_vegas\_cong\_avoid}]
4588 % TODO: controllare su internet
4590 %\item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_westwood}]
4591 % TODO: controllare su internet
4593 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_wmem}] viene usato dallo stack TCP
4594 per controllare dinamicamente le dimensioni dei propri buffer di spedizione,
4595 adeguandole in rapporto alla memoria disponibile. Prende una tripletta di
4596 valori interi separati da spazi che indicano delle dimensioni in byte:
4599 \item il primo valore, chiamato \textit{min}, indica la dimensione minima in
4600 byte del buffer di spedizione; il default è 4Kb. Come per l'analogo di
4601 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) viene usato per assicurare
4602 che anche in situazioni di pressione sulla memoria (vedi
4603 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_mem}) le allocazioni al di sotto di
4604 questo limite abbiamo comunque successo. Di nuovo questo valore non viene
4605 ad incidere sulla dimensione del buffer di trasmissione di un singolo
4606 socket dichiarata con l'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4608 \item il secondo valore, denominato \textit{default}, indica la dimensione
4609 di default in byte del buffer di spedizione di un socket TCP. Questo
4610 valore sovrascrive il default iniziale impostato per tutti i tipi di
4611 socket con \sysctlfile{net/core/wmem\_default}. Il default è 87380
4612 byte, ridotto a 43689 per sistemi con poca memoria. Si può aumentare
4613 questo valore quando si desiderano dimensioni più ampie del buffer di
4614 trasmissione per i socket TCP, ma come per il precedente
4615 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) se si vuole che in
4616 corrispondenza aumentino anche le dimensioni usate per la finestra TCP si
4617 deve abilitare il \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling}
4618 con \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}.
4620 \item il terzo valore, denominato \textit{max}, indica la dimensione massima
4621 in byte del buffer di spedizione di un socket TCP; il default è 128Kb, che
4622 viene ridotto automaticamente a 64Kb per sistemi con poca memoria. Il
4623 valore non può comunque eccedere il limite generale per tutti i socket
4624 posto con \sysctlfile{net/core/wmem\_max}. Questo valore non viene
4625 ad incidere sulla dimensione del buffer di trasmissione di un singolo
4626 socket dichiarata con l'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4633 % LocalWords: socket sez dotted decimal resolver Domain Name Service cap DNS
4634 % LocalWords: client fig LDAP Lightweight Access Protocol NIS Information Sun
4635 % LocalWords: like netgroup Switch Solaris glibc libc uclib NSS tab shadow uid
4636 % LocalWords: username group aliases ethers MAC address hosts networks rpc RPC
4637 % LocalWords: protocols services dns db lib libnss org truelite it root res HS
4638 % LocalWords: resource init netinet resolv int void conf host LOCALDOMAIN TCP
4639 % LocalWords: options DEBUG debug AAONLY USEVC UDP PRIMARY IGNTC RECURSE INET
4640 % LocalWords: DEFNAMES search STAYOPEN DNSRCH INSECURE NOALIASES HOSTALIASES
4641 % LocalWords: IPv gethostbyname NOCHECKNAME KEEPTSIG TSIG BLAST RETRY retry NS
4642 % LocalWords: retrans query FQDN Fully Qualified const char dname class type
4643 % LocalWords: unsigned answer anslen CSNET Hesiod MIT CHAOS Chaosnet ANY BIND
4644 % LocalWords: nameser compat Berkley MF CNAME SOA MB MR NULL WKS PTR HINFO TXT
4645 % LocalWords: MINFO RP responsible person AFSDB AFS RT router NSAP SIG KEY PX
4646 % LocalWords: GPOS AAAA LOC NXT EID NIMLOC nimrod SRV ATMA ATM NAPTR naming AF
4647 % LocalWords: authority IXFR AXFR MAILB MAILA errno NOT FOUND RECOVERY TRY err
4648 % LocalWords: AGAIN herror netdb string perror error hstrerror strerror struct
4649 % LocalWords: hostent name addrtype length addr list sys af mygethost inet ret
4650 % LocalWords: ntop deep copy buf size buflen result errnop value argument len
4651 % LocalWords: ERANGE sethostent stayopen endhostent gethostbyaddr order pton
4652 % LocalWords: getipnodebyname getipnodebyaddr flags num MAPPED ALL ADDRCONFIG
4653 % LocalWords: freehostent ip getXXXbyname getXXXbyaddr servent getservbyname
4654 % LocalWords: netent getnetbyname getnetbyaddr protoent smtp udp
4655 % LocalWords: getprotobyname getprotobyaddr getservbyport port tcp setservent
4656 % LocalWords: getservent endservent setXXXent getXXXent endXXXent gethostent
4657 % LocalWords: setnetent getnetent endnetent setprotoent getprotoent POSIX RFC
4658 % LocalWords: endprotoent getaddrinfo getnameinfo nell' node service addrinfo
4659 % LocalWords: hints linked addrlen socklen family socktype protocol sockaddr
4660 % LocalWords: canonname next PF UNSPEC SOCK STREAM DGRAM bind INADDR loopback
4661 % LocalWords: connect sendto NUMERICHOST EAI NONAME SYSTEM BADFLAGS ADDRFAMILY
4662 % LocalWords: NODATA MEMORY FAIL errcode echo mygetaddr ptr casting Canonical
4663 % LocalWords: freeaddrinfo getservname salen hostlen serv servlen l'OR NI NUL
4664 % LocalWords: NOFQDN NAMEREQD NUMERICSERV MAXHOST MAXSERV sockconn SockUtil of
4665 % LocalWords: descriptor hint fifth sockbind setsockopt getsockopt sock level
4666 % LocalWords: optname optval optlen EBADF EFAULT EINVAL ENOPROTOOPT ENOTSOCK
4667 % LocalWords: IPPROTO Stevens ICMP ICMPV ICMPv get KEEPALIVE OOBINLINE timeval
4668 % LocalWords: RCVLOWAT SNDLOWAT RCVTIMEO SNDTIMEO BSDCOMPAT BSD PASSCRED ucred
4669 % LocalWords: PEERCRED BINDTODEVICE REUSEADDR ACCEPTCONN DONTROUTE gateway MSG
4670 % LocalWords: BROADCAST broadcast SNDBUF RCVBUF LINGER linger PRIORITY read IF
4671 % LocalWords: OOB recvmsg kernel select write readv recv recvfrom EAGAIN send
4672 % LocalWords: EWOULDBLOCK writev sendmsg raw domain SCM CREDENTIALS eth packet
4673 % LocalWords: IFNAMSIZ capabilities capability ADMIN log trpt EADDRINUSE close
4674 % LocalWords: listen routing sysctl shutdown Quality TOS keep alive ACK RST to
4675 % LocalWords: ECONNRESET ETIMEDOUT keepalive echod fourth newsgroup WAIT reuse
4676 % LocalWords: sockbindopt SockUtils homed completely binding RECVDSTADDR onoff
4677 % LocalWords: PKTINFO getsockname multicast streaming unicast REUSEPORT reset
4678 % LocalWords: stealing ling RECVTOS RECVTTL TTL RECVOPTS RETOPTS HDRINCL MTU
4679 % LocalWords: RECVERR DISCOVER Path Discovery ALERT alert ADD MEMBERSHIP mreqn
4680 % LocalWords: pktinfo ipi ifindex spec dst RECVIF Live IPTOS LOWDELAY Advanced
4681 % LocalWords: Transfer Unit PMTUDISC DONT WANT route dall' pmtu EMSGSIZE imr
4682 % LocalWords: multiaddr mreq fcntl ioctl request SIOCGSTAMP trip SIOCSPGRP pid
4683 % LocalWords: process SIGIO SIGURG KILL FIOASYNC SIOCGPGRP filesystem proc ttl
4684 % LocalWords: rmem wmem message cost burst bucket filter netdev backlog optmem
4685 % LocalWords: forward dynaddr dial autoconfig local masquerading ipfrag high
4686 % LocalWords: thresh low always defrag CONFIG SETSIG cmd FIOGETOWN FIOSETOWN
4687 % LocalWords: quest'ultime neigh dev weight cong mod somaxconn Di SIOCINQ DoS
4688 % LocalWords: Documentation SIOCATMARK SIOCOUTQ FIONREAD TIOCOUTQ Denial work
4689 % LocalWords: netfilter scheduler mark ARP DHCP BOOTP RARP nonlocal sniffer is
4690 % LocalWords: linux NODELAY MAXSEG CORK KEEPIDLE KEEPINTVL KEEPCNT SYNCNT INFO
4691 % LocalWords: DEFER ACCEPT WINDOW CLAMP QUICKACK CONGESTION ENCAP urgent MSS
4692 % LocalWords: Segment SYN accept advertised window info quickack Nagle ifreq
4693 % LocalWords: ifr ppp union EPERM SIOCGIFNAME dell' interface index IFF NOARP
4694 % LocalWords: SIOCGIFINDEX SIOCGIFFLAGS POINTOPOINT RUNNING PROMISC NOTRAILERS
4695 % LocalWords: ALLMULTI bundle PORTSEL ifmap AUTOMEDIA DYNAMIC SIOCSIFFLAGS way
4696 % LocalWords: SIOCGIFMETRIC SIOCSIFMETRIC SIOCGIFMTU SIOCSIFMTU SIOCGIFHWADDR
4697 % LocalWords: SIOCSIFHWADDR SIOCSIFHWBROADCAST SIOCGIFMAP SIOCSIFMAP sendfile
4698 % LocalWords: SIOCADDMULTI SIOCDELMULTI SIOCGIFTXQLEN SIOCSIFTXQLEN three syn
4699 % LocalWords: SIOCSIFNAME SIOCGIFCONF handshake retries MIN FreeBSD closing Mb
4700 % LocalWords: abort overflow adv win app bic convergence dsack ecn fack frto
4701 % LocalWords: intvl probes latency orphans l'ACK SYNQ HSIZE tw buckets mem rfc
4702 % LocalWords: orphan reordering collapse sack stdurg synack syncookies recycle
4703 % LocalWords: timestamps scaling vegas avoid westwood tcpi l'incapsulazione NR
4704 % LocalWords: metric EOPNOTSUPP mtu hwaddr ARPHRD interrupt DMA map qlen silly
4705 % LocalWords: rename ifconf syndrome dell'ACK FTP ACCEPTFILTER advanced reno
4706 % LocalWords: congestion control Networking cubic CUBIC highspeed HSTCP htcp
4707 % LocalWords: HTCP hybla HYBLA scalable SCALABLE ifc req iflist access ntoa Kb
4708 % LocalWords: hop Selective acknowledgement Explicit RTO stack firewall passwd
4709 % LocalWords: Notification wireless denial pressure ATTACH DETACH publickey
4710 % LocalWords: libpcap discovery point l'overhaed min PAGE flood NFS blast
4711 % LocalWords: selective COOKIES NAT Translation
4713 %%% Local Variables:
4715 %%% TeX-master: "gapil"