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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 rientranti. Questo comporta anche che in due successive
785 chiamate i dati potranno essere sovrascritti. Si tenga presente poi che
786 copiare il contenuto della sola struttura non è sufficiente per salvare tutti
787 i dati, in quanto questa contiene puntatori ad altri dati, che pure possono
788 essere sovrascritti; per questo motivo, se si vuole salvare il risultato di
789 una chiamata, occorrerà eseguire quella che si chiama una \itindex{deep~copy}
790 \textit{deep copy}.\footnote{si chiama così quella tecnica per cui, quando si
791 deve copiare il contenuto di una struttura complessa (con puntatori che
792 puntano ad altri dati, che a loro volta possono essere puntatori ad altri
793 dati) si deve copiare non solo il contenuto della struttura, ma eseguire una
794 scansione per risolvere anche tutti i puntatori contenuti in essa (e così
795 via se vi sono altre sotto-strutture con altri puntatori) e copiare anche i
796 dati da questi referenziati.}
798 Per ovviare a questi problemi nelle \acr{glibc} sono definite anche delle
799 versioni rientranti delle precedenti funzioni, al solito queste sono
800 caratterizzate dall'avere un suffisso \texttt{\_r}, pertanto avremo le due
801 funzioni \funcd{gethostbyname\_r} e \funcd{gethostbyname2\_r} i cui prototipi
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 \textit{value result argument}, si deve specificare l'indirizzo della
832 variabile su cui la funzione dovrà salvare il codice di errore
833 con \param{h\_errnop} e quello su cui dovrà salvare il puntatore che si userà
834 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 rientrante la funzione non può la variabile globale \var{h\_errno}. In
841 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 rientrante.
1108 \begin{figure}[!htb]
1109 \footnotesize \centering
1110 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
1111 \includestruct{listati/servent.h}
1113 \caption{La struttura \structd{servent} per la risoluzione dei nomi dei
1114 servizi e dei numeri di porta.}
1115 \label{fig:sock_servent_struct}
1118 La definizione della struttura \struct{servent} è riportata in
1119 fig.~\ref{fig:sock_servent_struct}, il primo campo, \var{s\_name} contiene
1120 sempre il nome canonico del servizio, mentre \var{s\_aliases} è un puntatore
1121 ad un vettore di stringhe contenenti gli eventuali nomi alternativi
1122 utilizzabili per identificare lo stesso servizio. Infine \var{s\_port}
1123 contiene il numero di porta e \var{s\_proto} il nome del protocollo.
1125 Come riportato in tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} ci sono analoghe
1126 funzioni per la risoluzione del nome dei protocolli e delle reti; non staremo
1127 a descriverle nei dettagli, in quanto il loro uso è molto limitato, esse
1128 comunque utilizzano una loro struttura dedicata del tutto analoga alle
1129 precedenti: tutti i dettagli relativi al loro funzionamento possono essere
1130 trovati nelle rispettive pagine di manuale.
1132 Oltre alle funzioni di ricerca esistono delle ulteriori funzioni che prevedono
1133 una lettura sequenziale delle informazioni mantenute nel \textit{Name Service
1134 Switch} (in sostanza permettono di leggere i file contenenti le informazioni
1135 riga per riga), che sono analoghe a quelle elencate in
1136 tab.~\ref{tab:sys_passwd_func} per le informazioni relative ai dati degli
1137 utenti e dei gruppi. Nel caso specifico dei servizi avremo allora le tre
1138 funzioni \funcd{setservent}, \funcd{getservent} e \funcd{endservent} i cui
1142 \funcdecl{void setservent(int stayopen)}
1143 Apre il file \conffile{/etc/services} e si posiziona al suo inizio.
1145 \funcdecl{struct servent *getservent(void)}
1146 Legge la voce successiva nel file \conffile{/etc/services}.
1148 \funcdecl{void endservent(void)}
1149 Chiude il file \conffile{/etc/services}.
1151 \bodydesc{Le due funzioni \func{setservent} e \func{endservent} non
1152 restituiscono nulla, \func{getservent} restituisce il puntatore ad una
1153 struttura \struct{servent} in caso di successo e \val{NULL} in caso di
1154 errore o fine del file.}
1157 La prima funzione, \func{getservent}, legge una singola voce a partire dalla
1158 posizione corrente in \conffile{/etc/services}, pertanto si può eseguire una
1159 lettura sequenziale dello stesso invocandola più volte. Se il file non è
1160 aperto provvede automaticamente ad aprirlo, nel qual caso leggerà la prima
1161 voce. La seconda funzione, \func{setservent}, permette di aprire il file
1162 \conffile{/etc/services} per una successiva lettura, ma se il file è già stato
1163 aperto riporta la posizione di lettura alla prima voce del file, in questo
1164 modo si può far ricominciare da capo una lettura sequenziale. L'argomento
1165 \param{stayopen}, se diverso da zero, fa sì che il file resti aperto anche fra
1166 diverse chiamate a \func{getservbyname} e \func{getservbyport}.\footnote{di
1167 default dopo una chiamata a queste funzioni il file viene chiuso, cosicché
1168 una successiva chiamata a \func{getservent} riparte dall'inizio.} La terza
1169 funzione, \funcd{endservent}, provvede semplicemente a chiudere il file.
1171 Queste tre funzioni per la lettura sequenziale di nuovo sono presenti per
1172 ciascuno dei vari tipi di informazione relative alle reti di
1173 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}; questo significa che esistono
1174 altrettante funzioni nella forma \texttt{setXXXent}, \texttt{getXXXent} e
1175 \texttt{endXXXent}, analoghe alle precedenti per la risoluzione dei servizi,
1176 che abbiamo riportato in tab.~\ref{tab:name_sequential_read}. Essendo, a
1177 parte il tipo di informazione che viene trattato, sostanzialmente identiche
1178 nel funzionamento e di scarso utilizzo, non staremo a trattarle una per una,
1179 rimandando alle rispettive pagine di manuale.
1184 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|}
1186 \textbf{Informazione}&\multicolumn{3}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1189 indirizzo &\func{sethostent} &\func{gethostent} &\func{endhostent} \\
1190 servizio &\func{setservent} &\func{getservent} &\func{endservent}\\
1191 rete &\funcm{setnetent} &\funcm{getnetent} &\funcm{endnetent}\\
1192 protocollo&\funcm{setprotoent}&\funcm{getprotoent}&\funcm{endprotoent}\\
1195 \caption{Funzioni lettura sequenziale dei dati del
1196 \textit{Name Service Switch}.}
1197 \label{tab:name_sequential_read}
1204 \subsection{Le funzioni avanzate per la risoluzione dei nomi}
1205 \label{sec:sock_advanced_name_services}
1207 Quelle illustrate nella sezione precedente sono le funzioni classiche per la
1208 risoluzione di nomi ed indirizzi IP, ma abbiamo già visto come esse soffrano
1209 di vari inconvenienti come il fatto che usano informazioni statiche, e non
1210 prevedono la possibilità di avere diverse classi di indirizzi. Anche se sono
1211 state create delle estensioni o metodi diversi che permettono di risolvere
1212 alcuni di questi inconvenienti,\footnote{rimane ad esempio il problema
1213 generico che si deve sapere in anticipo quale tipo di indirizzi IP (IPv4 o
1214 IPv6) corrispondono ad un certo nome a dominio.} comunque esse non
1215 forniscono una interfaccia sufficientemente generica.
1217 Inoltre in genere quando si ha a che fare con i socket non esiste soltanto il
1218 problema della risoluzione del nome che identifica la macchina, ma anche
1219 quello del servizio a cui ci si vuole rivolgere. Per questo motivo con lo
1220 standard POSIX 1003.1-2001 sono state indicate come deprecate le varie
1221 funzioni \func{gethostbyaddr}, \func{gethostbyname}, \var{getipnodebyname} e
1222 \var{getipnodebyaddr} ed è stata introdotta una interfaccia completamente
1225 La prima funzione di questa interfaccia è \funcd{getaddrinfo},\footnote{la
1226 funzione è definita, insieme a \func{getnameinfo} che vedremo più avanti,
1227 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2553.txt}{RFC~2553}.} che combina le
1228 funzionalità delle precedenti \func{getipnodebyname}, \func{getipnodebyaddr},
1229 \func{getservbyname} e \func{getservbyport}, consentendo di ottenere
1230 contemporaneamente sia la risoluzione di un indirizzo simbolico che del nome
1231 di un servizio; il suo prototipo è:
1234 \headdecl{sys/socket.h}
1237 \funcdecl{int getaddrinfo(const char *node, const char *service, const
1238 struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res)}
1240 Esegue una risoluzione di un nome a dominio e di un nome di servizio.
1242 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo o un codice di
1243 errore diverso da zero in caso di fallimento.}
1246 La funzione prende come primo argomento il nome della macchina che si vuole
1247 risolvere, specificato tramite la stringa \param{node}. Questo argomento,
1248 oltre ad un comune nome a dominio, può indicare anche un indirizzo numerico in
1249 forma \textit{dotted-decimal} per IPv4 o in formato esadecimale per IPv6. Si
1250 può anche specificare il nome di una rete invece che di una singola macchina.
1251 Il secondo argomento, \param{service}, specifica invece il nome del servizio
1252 che si intende risolvere. Per uno dei due argomenti si può anche usare il
1253 valore \val{NULL}, nel qual caso la risoluzione verrà effettuata soltanto
1254 sulla base del valore dell'altro.
1256 Il terzo argomento, \param{hints}, deve essere invece un puntatore ad una
1257 struttura \struct{addrinfo} usata per dare dei \textsl{suggerimenti} al
1258 procedimento di risoluzione riguardo al protocollo o del tipo di socket che si
1259 intenderà utilizzare; \func{getaddrinfo} infatti permette di effettuare
1260 ricerche generiche sugli indirizzi, usando sia IPv4 che IPv6, e richiedere
1261 risoluzioni sui nomi dei servizi indipendentemente dal protocollo (ad esempio
1262 TCP o UDP) che questi possono utilizzare.
1264 Come ultimo argomento in \param{res} deve essere passato un puntatore ad una
1265 variabile (di tipo puntatore ad una struttura \struct{addrinfo}) che verrà
1266 utilizzata dalla funzione per riportare (come \textit{value result argument})
1267 i propri risultati. La funzione infatti è rientrante, ed alloca autonomamente
1268 tutta la memoria necessaria in cui verranno riportati i risultati della
1269 risoluzione. La funzione scriverà all'indirizzo puntato da \param{res} il
1270 puntatore iniziale ad una \itindex{linked~list} \textit{linked list} di
1271 strutture di tipo \struct{addrinfo} contenenti tutte le informazioni ottenute.
1273 \begin{figure}[!htb]
1274 \footnotesize \centering
1275 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
1276 \includestruct{listati/addrinfo.h}
1278 \caption{La struttura \structd{addrinfo} usata nella nuova interfaccia POSIX
1279 per la risoluzione di nomi a dominio e servizi.}
1280 \label{fig:sock_addrinfo_struct}
1283 Come illustrato la struttura \struct{addrinfo}, la cui definizione\footnote{la
1284 definizione è ripresa direttamente dal file \headfile{netdb.h} in questa
1285 struttura viene dichiarata, la pagina di manuale riporta \type{size\_t} come
1286 tipo di dato per il campo \var{ai\_addrlen}, qui viene usata quanto previsto
1287 dallo standard POSIX, in cui viene utilizzato \type{socklen\_t}; i due tipi
1288 di dati sono comunque equivalenti.} è riportata in
1289 fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_struct}, viene usata sia in ingresso, per passare
1290 dei valori di controllo alla funzione, che in uscita, per ricevere i
1291 risultati. Il primo campo, \var{ai\_flags}, è una maschera binaria di bit che
1292 permettono di controllare le varie modalità di risoluzione degli indirizzi,
1293 che viene usato soltanto in ingresso. I tre campi successivi \var{ai\_family},
1294 \var{ai\_socktype}, e \var{ai\_protocol} contengono rispettivamente la
1295 famiglia di indirizzi, il tipo di socket e il protocollo, in ingresso vengono
1296 usati per impostare una selezione (impostandone il valore nella struttura
1297 puntata da \param{hints}), mentre in uscita indicano il tipo di risultato
1298 contenuto nella struttura.
1300 Tutti i campi seguenti vengono usati soltanto in uscita; il campo
1301 \var{ai\_addrlen} indica la dimensione della struttura degli indirizzi
1302 ottenuta come risultato, il cui contenuto sarà memorizzato nella struttura
1303 \struct{sockaddr} posta all'indirizzo puntato dal campo \var{ai\_addr}. Il
1304 campo \var{ai\_canonname} è un puntatore alla stringa contenente il nome
1305 canonico della macchina, ed infine, quando la funzione restituisce più di un
1306 risultato, \var{ai\_next} è un puntatore alla successiva struttura
1307 \struct{addrinfo} della lista.
1309 Ovviamente non è necessario dare dei suggerimenti in ingresso, ed usando
1310 \val{NULL} come valore per l'argomento \param{hints} si possono compiere
1311 ricerche generiche. Se però si specifica un valore non nullo questo deve
1312 puntare ad una struttura \struct{addrinfo} precedentemente allocata nella
1313 quale siano stati opportunamente impostati i valori dei campi
1314 \var{ai\_family}, \var{ai\_socktype}, \var{ai\_protocol} ed \var{ai\_flags}.
1316 I due campi \var{ai\_family} e \var{ai\_socktype} prendono gli stessi valori
1317 degli analoghi argomenti della funzione \func{socket}; in particolare per
1318 \var{ai\_family} si possono usare i valori di tab.~\ref{tab:net_pf_names} ma
1319 sono presi in considerazione solo \const{PF\_INET} e \const{PF\_INET6}, mentre
1320 se non si vuole specificare nessuna famiglia di indirizzi si può usare il
1321 valore \const{PF\_UNSPEC}. Allo stesso modo per \var{ai\_socktype} si possono
1322 usare i valori illustrati in sez.~\ref{sec:sock_type} per indicare per quale
1323 tipo di socket si vuole risolvere il servizio indicato, anche se i soli
1324 significativi sono \const{SOCK\_STREAM} e \const{SOCK\_DGRAM}; in questo caso,
1325 se non si vuole effettuare nessuna risoluzione specifica, si potrà usare un
1328 Il campo \var{ai\_protocol} permette invece di effettuare la selezione dei
1329 risultati per il nome del servizio usando il numero identificativo del
1330 rispettivo protocollo di trasporto (i cui valori possibili sono riportati in
1331 \conffile{/etc/protocols}); di nuovo i due soli valori utilizzabili sono quelli
1332 relativi a UDP e TCP, o il valore nullo che indica di ignorare questo campo
1338 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1340 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1343 \const{AI\_PASSIVE} & Viene utilizzato per ottenere un indirizzo in
1344 formato adatto per una successiva chiamata a
1345 \func{bind}. Se specificato quando si è usato
1346 \val{NULL} come valore per \param{node} gli
1347 indirizzi restituiti saranno inizializzati al
1348 valore generico (\const{INADDR\_ANY} per IPv4 e
1349 \const{IN6ADDR\_ANY\_INIT} per IPv6), altrimenti
1350 verrà usato l'indirizzo dell'interfaccia di
1351 \textit{loopback}. Se invece non è impostato gli
1352 indirizzi verranno restituiti in formato adatto ad
1353 una chiamata a \func{connect} o \func{sendto}.\\
1354 \const{AI\_CANONNAME} & Richiede la restituzione del nome canonico della
1355 macchina, che verrà salvato in una stringa il cui
1356 indirizzo sarà restituito nel campo
1357 \var{ai\_canonname} della prima struttura
1358 \struct{addrinfo} dei risultati. Se il nome
1359 canonico non è disponibile al suo posto
1360 viene restituita una copia di \param{node}. \\
1361 \const{AI\_NUMERICHOST}& Se impostato il nome della macchina specificato
1362 con \param{node} deve essere espresso in forma
1363 numerica, altrimenti sarà restituito un errore
1364 \const{EAI\_NONAME} (vedi
1365 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}), in questo
1366 modo si evita ogni chiamata alle funzioni di
1368 \const{AI\_V4MAPPED} & Stesso significato dell'analoga di
1369 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1370 \const{AI\_ALL} & Stesso significato dell'analoga di
1371 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1372 \const{AI\_ADDRCONFIG} & Stesso significato dell'analoga di
1373 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1376 \caption{Costanti associate ai bit del campo \var{ai\_flags} della struttura
1378 \label{tab:ai_flags_values}
1382 Infine l'ultimo campo è \var{ai\_flags}; che deve essere impostato come una
1383 maschera binaria; i bit di questa variabile infatti vengono usati per dare
1384 delle indicazioni sul tipo di risoluzione voluta, ed hanno valori analoghi a
1385 quelli visti in sez.~\ref{sec:sock_name_services} per \func{getipnodebyname};
1386 il valore di \var{ai\_flags} può essere impostata con un OR aritmetico delle
1387 costanti di tab.~\ref{tab:ai_flags_values}, ciascuna delle quali identifica un
1390 La funzione restituisce un valore nullo in caso di successo, o un codice in
1391 caso di errore. I valori usati come codice di errore sono riportati in
1392 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}; dato che la funzione utilizza altre
1393 funzioni e chiamate al sistema per ottenere il suo risultato in generale il
1394 valore di \var{errno} non è significativo, eccetto il caso in cui si sia
1395 ricevuto un errore di \const{EAI\_SYSTEM}, nel qual caso l'errore
1396 corrispondente è riportato tramite \var{errno}.
1401 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1403 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1406 \const{EAI\_FAMILY} & La famiglia di indirizzi richiesta non è
1408 \const{EAI\_SOCKTYPE}& Il tipo di socket richiesto non è supportato. \\
1409 \const{EAI\_BADFLAGS}& Il campo \var{ai\_flags} contiene dei valori non
1411 \const{EAI\_NONAME} & Il nome a dominio o il servizio non sono noti,
1412 viene usato questo errore anche quando si specifica
1413 il valore \val{NULL} per entrambi gli argomenti
1414 \param{node} e \param{service}. \\
1415 \const{EAI\_SERVICE} & Il servizio richiesto non è disponibile per il tipo
1416 di socket richiesto, anche se può esistere per
1417 altri tipi di socket. \\
1418 \const{EAI\_ADDRFAMILY}& La rete richiesta non ha nessun indirizzo di rete
1419 per la famiglia di indirizzi specificata. \\
1420 \const{EAI\_NODATA} & La macchina specificata esiste, ma non ha nessun
1421 indirizzo di rete definito. \\
1422 \const{EAI\_MEMORY} & È stato impossibile allocare la memoria necessaria
1424 \const{EAI\_FAIL} & Il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1426 \const{EAI\_AGAIN} & Il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1427 temporaneo, si può ritentare in seguito. \\
1428 \const{EAI\_SYSTEM} & C'è stato un errore di sistema, si può controllare
1429 \var{errno} per i dettagli. \\
1431 % TODO estensioni GNU, trovarne la documentazione
1432 % \const{EAI\_INPROGRESS}& Richiesta in corso. \\
1433 % \const{EAI\_CANCELED}& La richiesta è stata cancellata.\\
1434 % \const{EAI\_NOTCANCELED}& La richiesta non è stata cancellata. \\
1435 % \const{EAI\_ALLDONE} & Tutte le richieste sono complete. \\
1436 % \const{EAI\_INTR} & Richiesta interrotta. \\
1439 \caption{Costanti associate ai valori dei codici di errore della funzione
1440 \func{getaddrinfo}.}
1441 \label{tab:addrinfo_error_code}
1444 Come per i codici di errore di \func{gethostbyname} anche in questo caso è
1445 fornita una apposita funzione, analoga di \func{strerror}, che consente di
1446 utilizzarli direttamente per stampare a video un messaggio esplicativo; la
1447 funzione è \funcd{gai\_strerror} ed il suo prototipo è:
1451 \funcdecl{const char *gai\_strerror(int errcode)}
1453 Fornisce il messaggio corrispondente ad un errore di \func{getaddrinfo}.
1455 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1456 messaggio di errore.}
1459 La funzione restituisce un puntatore alla stringa contenente il messaggio
1460 corrispondente dal codice di errore \param{errcode} ottenuto come valore di
1461 ritorno di \func{getaddrinfo}. La stringa è allocata staticamente, ma essendo
1462 costante, ed accessibile in sola lettura, questo non comporta nessun problema
1463 di rientranza della funzione.
1465 Dato che ad un certo nome a dominio possono corrispondere più indirizzi IP
1466 (sia IPv4 che IPv6), e che un certo servizio può essere fornito su protocolli
1467 e tipi di socket diversi, in generale, a meno di non aver eseguito una
1468 selezione specifica attraverso l'uso di \param{hints}, si otterrà una diversa
1469 struttura \struct{addrinfo} per ciascuna possibilità. Ad esempio se si
1470 richiede la risoluzione del servizio \textit{echo} per l'indirizzo
1471 \texttt{www.truelite.it}, e si imposta \const{AI\_CANONNAME} per avere anche
1472 la risoluzione del nome canonico, si avrà come risposta della funzione la
1473 lista illustrata in fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_list}.
1475 \begin{figure}[!htb]
1477 \includegraphics[width=10cm]{img/addrinfo_list}
1478 \caption{La \itindex{linked~list} \textit{linked list} delle strutture
1479 \struct{addrinfo} restituite da \func{getaddrinfo}.}
1480 \label{fig:sock_addrinfo_list}
1483 Come primo esempio di uso di \func{getaddrinfo} vediamo un programma
1484 elementare di interrogazione del \itindex{resolver} \textit{resolver} basato
1485 questa funzione, il cui corpo principale è riportato in
1486 fig.~\ref{fig:mygetaddr_example}. Il codice completo del programma, compresa
1487 la gestione delle opzioni in cui è gestita l'eventuale inizializzazione
1488 dell'argomento \var{hints} per restringere le ricerche su protocolli, tipi di
1489 socket o famiglie di indirizzi, è disponibile nel file \texttt{mygetaddr.c}
1490 dei sorgenti allegati alla guida.
1492 \begin{figure}[!htbp]
1493 \footnotesize \centering
1494 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1495 \includecodesample{listati/mygetaddr.c}
1498 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
1499 \label{fig:mygetaddr_example}
1502 Il corpo principale inizia controllando (\texttt{\small 1--5}) il numero di
1503 argomenti passati, che devono essere sempre due, e corrispondere
1504 rispettivamente all'indirizzo ed al nome del servizio da risolvere. A questo
1505 segue la chiamata (\texttt{\small 7}) alla funzione \func{getaddrinfo}, ed il
1506 successivo controllo (\texttt{\small 8--11}) del suo corretto funzionamento,
1507 senza il quale si esce immediatamente stampando il relativo codice di errore.
1509 Se la funzione ha restituito un valore nullo il programma prosegue
1510 inizializzando (\texttt{\small 12}) il puntatore \var{ptr} che sarà usato nel
1511 successivo ciclo (\texttt{\small 14--35}) di scansione della lista delle
1512 strutture \struct{addrinfo} restituite dalla funzione. Prima di eseguire
1513 questa scansione (\texttt{\small 12}) viene stampato il valore del nome
1514 canonico che è presente solo nella prima struttura.
1516 La scansione viene ripetuta (\texttt{\small 14}) fintanto che si ha un
1517 puntatore valido. La selezione principale è fatta sul campo \var{ai\_family},
1518 che stabilisce a quale famiglia di indirizzi fa riferimento la struttura in
1519 esame. Le possibilità sono due, un indirizzo IPv4 o IPv6, se nessuna delle due
1520 si verifica si provvede (\texttt{\small 27--30}) a stampare un messaggio di
1521 errore ed uscire.\footnote{questa eventualità non dovrebbe mai verificarsi,
1522 almeno fintanto che la funzione \func{getaddrinfo} lavora correttamente.}
1524 Per ciascuno delle due possibili famiglie di indirizzi si estraggono le
1525 informazioni che poi verranno stampate alla fine del ciclo (\texttt{\small
1526 31--34}). Il primo caso esaminato (\texttt{\small 15--21}) è quello degli
1527 indirizzi IPv4, nel qual caso prima se ne stampa l'identificazione
1528 (\texttt{\small 16}) poi si provvede a ricavare la struttura degli indirizzi
1529 (\texttt{\small 17}) indirizzata dal campo \var{ai\_addr}, eseguendo un
1530 opportuno casting del puntatore per poter estrarre da questa la porta
1531 (\texttt{\small 18}) e poi l'indirizzo (\texttt{\small 19}) che verrà
1532 convertito con una chiamata ad \func{inet\_ntop}.
1534 La stessa operazione (\texttt{\small 21--27}) viene ripetuta per gli indirizzi
1535 IPv6, usando la rispettiva struttura degli indirizzi. Si noti anche come in
1536 entrambi i casi per la chiamata a \func{inet\_ntop} si sia dovuto passare il
1537 puntatore al campo contenente l'indirizzo IP nella struttura puntata dal campo
1538 \var{ai\_addr}.\footnote{il meccanismo è complesso a causa del fatto che al
1539 contrario di IPv4, in cui l'indirizzo IP può essere espresso con un semplice
1540 numero intero, in IPv6 questo deve essere necessariamente fornito come
1541 struttura, e pertanto anche se nella struttura puntata da \var{ai\_addr}
1542 sono presenti direttamente i valori finali, per l'uso con \func{inet\_ntop}
1543 occorre comunque passare un puntatore agli stessi (ed il costrutto
1544 \code{\&addr6->sin6\_addr} è corretto in quanto l'operatore \texttt{->} ha
1545 on questo caso precedenza su \texttt{\&}).}
1547 Una volta estratte dalla struttura \struct{addrinfo} tutte le informazioni
1548 relative alla risoluzione richiesta e stampati i relativi valori, l'ultimo
1549 passo (\texttt{\small 34}) è di estrarre da \var{ai\_next} l'indirizzo della
1550 eventuale successiva struttura presente nella lista e ripetere il ciclo, fin
1551 tanto che, completata la scansione, questo avrà un valore nullo e si potrà
1552 terminare (\texttt{\small 36}) il programma.
1554 Si tenga presente che \func{getaddrinfo} non garantisce nessun particolare
1555 ordinamento della lista delle strutture \struct{addrinfo} restituite, anche se
1556 usualmente i vari indirizzi IP (se ne è presente più di uno) sono forniti
1557 nello stesso ordine in cui vengono inviati dal server DNS. In particolare
1558 nulla garantisce che vengano forniti prima i dati relativi ai servizi di un
1559 determinato protocollo o tipo di socket, se ne sono presenti di diversi. Se
1560 allora utilizziamo il nostro programma potremo verificare il risultato:
1562 [piccardi@gont sources]$ ./mygetaddr -c gapil.truelite.it echo
1563 Canonical name sources2.truelite.it
1565 Indirizzo 62.48.34.25
1569 Indirizzo 62.48.34.25
1575 Una volta estratti i risultati dalla \itindex{linked~list} \textit{linked list}
1576 puntata da \param{res} se questa non viene più utilizzata si dovrà avere cura
1577 di disallocare opportunamente tutta la memoria, per questo viene fornita
1578 l'apposita funzione \funcd{freeaddrinfo}, il cui prototipo è:
1582 \funcdecl{void freeaddrinfo(struct addrinfo *res)}
1584 Libera la memoria allocata da una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}.
1586 \bodydesc{La funzione non restituisce nessun codice di errore.}
1589 La funzione prende come unico argomento il puntatore \param{res}, ottenuto da
1590 una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}, e scandisce la lista delle
1591 strutture per liberare tutta la memoria allocata. Dato che la funzione non ha
1592 valori di ritorno deve essere posta molta cura nel passare un valore valido
1595 Si tenga presente infine che se si copiano i risultati da una delle strutture
1596 \struct{addrinfo} restituite nella lista indicizzata da \param{res}, occorre
1597 avere cura di eseguire una \itindex{deep~copy} \textit{deep copy} in cui
1598 si copiano anche tutti i dati presenti agli indirizzi contenuti nella
1599 struttura \struct{addrinfo}, perché una volta disallocati i dati con
1600 \func{freeaddrinfo} questi non sarebbero più disponibili.
1602 Anche la nuova interfaccia definita da POSIX prevede una nuova funzione per
1603 eseguire la risoluzione inversa e determinare nomi di servizi e di dominio
1604 dati i rispettivi valori numerici. La funzione che sostituisce le varie
1605 \func{gethostbyname}, \func{getipnodebyname} e \func{getservbyname} è
1606 \funcd{getnameinfo}, ed il suo prototipo è:
1608 \headdecl{sys/socket.h}
1611 \funcdecl{int getnameinfo(const struct sockaddr *sa, socklen\_t salen, char
1612 *host, size\_t hostlen, char *serv, size\_t servlen, int flags)}
1614 Risolve il contenuto di una struttura degli indirizzi in maniera
1615 indipendente dal protocollo.
1617 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e un codice di
1618 errore diverso da zero altrimenti.}
1621 La principale caratteristica di \func{getnameinfo} è che la funzione è in
1622 grado di eseguire una risoluzione inversa in maniera indipendente dal
1623 protocollo; il suo primo argomento \param{sa} infatti è il puntatore ad una
1624 struttura degli indirizzi generica, che può contenere sia indirizzi IPv4 che
1625 IPv6, la cui dimensione deve comunque essere specificata con l'argomento
1628 I risultati della funzione saranno restituiti nelle due stringhe puntate da
1629 \param{host} e \param{serv}, che dovranno essere state precedentemente
1630 allocate per una lunghezza massima che deve essere specificata con gli altri
1631 due argomenti \param{hostlen} e \param{servlen}. Si può, quando non si è
1632 interessati ad uno dei due, passare il valore \val{NULL} come argomento,
1633 così che la corrispondente informazione non verrà richiesta. Infine l'ultimo
1634 argomento \param{flags} è una maschera binaria i cui bit consentono di
1635 impostare le modalità con cui viene eseguita la ricerca, e deve essere
1636 specificato attraverso l'OR aritmetico dei valori illustrati in
1637 tab.~\ref{tab:getnameinfo_flags}.
1642 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1644 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1647 \const{NI\_NOFQDN} & Richiede che venga restituita solo il nome della
1648 macchina all'interno del dominio al posto del
1649 nome completo (FQDN).\\
1650 \const{NI\_NUMERICHOST}& Richiede che venga restituita la forma numerica
1651 dell'indirizzo (questo succede sempre se il nome
1652 non può essere ottenuto).\\
1653 \const{NI\_NAMEREQD} & Richiede la restituzione di un errore se il nome
1654 non può essere risolto.\\
1655 \const{NI\_NUMERICSERV}& Richiede che il servizio venga restituito in
1656 forma numerica (attraverso il numero di porta).\\
1657 \const{NI\_DGRAM} & Richiede che venga restituito il nome del
1658 servizio su UDP invece che quello su TCP per quei
1659 pichi servizi (porte 512-214) che soni diversi
1660 nei due protocolli.\\
1663 \caption{Costanti associate ai bit dell'argomento \param{flags} della
1664 funzione \func{getnameinfo}.}
1665 \label{tab:getnameinfo_flags}
1668 La funzione ritorna zero in caso di successo, e scrive i propri risultati agli
1669 indirizzi indicati dagli argomenti \param{host} e \param{serv} come stringhe
1670 terminate dal carattere NUL, a meno che queste non debbano essere troncate
1671 qualora la loro dimensione ecceda quelle specificate dagli argomenti
1672 \param{hostlen} e \param{servlen}. Sono comunque definite le due costanti
1673 \const{NI\_MAXHOST} e \const{NI\_MAXSERV}\footnote{in Linux le due costanti
1674 sono definite in \headfile{netdb.h} ed hanno rispettivamente il valore 1024
1675 e 12.} che possono essere utilizzate come limiti massimi. In caso di
1676 errore viene restituito invece un codice che assume gli stessi valori
1677 illustrati in tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}.
1679 A questo punto possiamo fornire degli esempi di utilizzo della nuova
1680 interfaccia, adottandola per le precedenti implementazioni del client e del
1681 server per il servizio \textit{echo}; dato che l'uso delle funzioni appena
1682 illustrate (in particolare di \func{getaddrinfo}) è piuttosto complesso,
1683 essendo necessaria anche una impostazione diretta dei campi dell'argomento
1684 \param{hints}, provvederemo una interfaccia semplificata per i due casi visti
1685 finora, quello in cui si specifica nel client un indirizzo remoto per la
1686 connessione al server, e quello in cui si specifica nel server un indirizzo
1687 locale su cui porsi in ascolto.
1689 La prima funzione della nostra interfaccia semplificata è \texttt{sockconn}
1690 che permette di ottenere un socket, connesso all'indirizzo ed al servizio
1691 specificati. Il corpo della funzione è riportato in
1692 fig.~\ref{fig:sockconn_code}, il codice completo è nel file \file{SockUtil.c}
1693 dei sorgenti allegati alla guida, che contiene varie funzioni di utilità per
1696 \begin{figure}[!htbp]
1697 \footnotesize \centering
1698 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1699 \includecodesample{listati/sockconn.c}
1702 \caption{Il codice della funzione \texttt{sockconn}.}
1703 \label{fig:sockconn_code}
1706 La funzione prende quattro argomenti, i primi due sono le stringhe che
1707 indicano il nome della macchina a cui collegarsi ed il relativo servizio su
1708 cui sarà effettuata la risoluzione; seguono il protocollo da usare (da
1709 specificare con il valore numerico di \conffile{/etc/protocols}) ed il tipo di
1710 socket (al solito specificato con i valori illustrati in
1711 sez.~\ref{sec:sock_type}). La funzione ritorna il valore del file descriptor
1712 associato al socket (un numero positivo) in caso di successo, o -1 in caso di
1713 errore; per risolvere il problema di non poter passare indietro i valori di
1714 ritorno di \func{getaddrinfo} contenenti i relativi codici di
1715 errore\footnote{non si può avere nessuna certezza che detti valori siano
1716 negativi, è questo è invece necessario per evitare ogni possibile ambiguità
1717 nei confronti del valore di ritorno in caso di successo.} si sono stampati i
1718 messaggi d'errore direttamente nella funzione.
1720 Una volta definite le variabili necessarie (\texttt{\small 3--5}) la funzione
1721 prima (\texttt{\small 6}) azzera il contenuto della struttura \var{hint} e poi
1722 provvede (\texttt{\small 7--9}) ad inizializzarne i valori necessari per la
1723 chiamata (\texttt{\small 10}) a \func{getaddrinfo}. Di quest'ultima si
1724 controlla (\texttt{\small 12--16}) il codice di ritorno, in modo da stampare un
1725 avviso di errore, azzerare \var{errno} ed uscire in caso di errore. Dato che
1726 ad una macchina possono corrispondere più indirizzi IP, e di tipo diverso (sia
1727 IPv4 che IPv6), mentre il servizio può essere in ascolto soltanto su uno solo
1728 di questi, si provvede a tentare la connessione per ciascun indirizzo
1729 restituito all'interno di un ciclo (\texttt{\small 18--40}) di scansione della
1730 lista restituita da \func{getaddrinfo}, ma prima (\texttt{\small 17}) si salva
1731 il valore del puntatore per poterlo riutilizzare alla fine per disallocare la
1734 Il ciclo viene ripetuto (\texttt{\small 18}) fintanto che si hanno indirizzi
1735 validi, ed inizia (\texttt{\small 19}) con l'apertura del socket; se questa
1736 fallisce si controlla (\texttt{\small 20}) se sono disponibili altri
1737 indirizzi, nel qual caso si passa al successivo (\texttt{\small 21}) e si
1738 riprende (\texttt{\small 22}) il ciclo da capo; se non ve ne sono si stampa
1739 l'errore ritornando immediatamente (\texttt{\small 24--27}). Quando la
1740 creazione del socket ha avuto successo si procede (\texttt{\small 29})
1741 direttamente con la connessione, di nuovo in caso di fallimento viene ripetuto
1742 (\texttt{\small 30--38}) il controllo se vi sono o no altri indirizzi da
1743 provare nella stessa modalità fatta in precedenza, aggiungendovi però in
1744 entrambi i casi (\texttt{\small 32} e (\texttt{\small 36}) la chiusura del
1745 socket precedentemente aperto, che non è più utilizzabile.
1747 Se la connessione ha avuto successo invece si termina (\texttt{\small 39})
1748 direttamente il ciclo, e prima di ritornare (\texttt{\small 31}) il valore del
1749 file descriptor del socket si provvede (\texttt{\small 30}) a liberare le
1750 strutture \struct{addrinfo} allocate da \func{getaddrinfo} utilizzando il
1751 valore del relativo puntatore precedentemente (\texttt{\small 17}) salvato.
1752 Si noti come per la funzione sia del tutto irrilevante se la struttura
1753 ritornata contiene indirizzi IPv6 o IPv4, in quanto si fa uso direttamente dei
1754 dati relativi alle strutture degli indirizzi di \struct{addrinfo} che sono
1755 opachi rispetto all'uso della funzione \func{connect}.
1757 \begin{figure}[!htbp]
1758 \footnotesize \centering
1759 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1760 \includecodesample{listati/TCP_echo_fifth.c}
1763 \caption{Il nuovo codice per la connessione del client \textit{echo}.}
1764 \label{fig:TCP_echo_fifth}
1767 Per usare questa funzione possiamo allora modificare ulteriormente il nostro
1768 programma client per il servizio \textit{echo}; in questo caso rispetto al
1769 codice usato finora per collegarsi (vedi fig.~\ref{fig:TCP_echo_client_1})
1770 avremo una semplificazione per cui il corpo principale del nostro client
1771 diventerà quello illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}, in cui le
1772 chiamate a \func{socket}, \func{inet\_pton} e \func{connect} sono sostituite
1773 da una singola chiamata a \texttt{sockconn}. Inoltre il nuovo client (il cui
1774 codice completo è nel file \file{TCP\_echo\_fifth.c} dei sorgenti allegati)
1775 consente di utilizzare come argomento del programma un nome a dominio al posto
1776 dell'indirizzo numerico, e può utilizzare sia indirizzi IPv4 che IPv6.
1778 \begin{figure}[!htbp]
1779 \footnotesize \centering
1780 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1781 \includecodesample{listati/sockbind.c}
1784 \caption{Il codice della funzione \texttt{sockbind}.}
1785 \label{fig:sockbind_code}
1788 La seconda funzione di ausilio è \texttt{sockbind}, il cui corpo principale è
1789 riportato in fig.~\ref{fig:sockbind_code} (al solito il sorgente completo è
1790 nel file \file{sockbind.c} dei sorgenti allegati alla guida). Come si può
1791 notare la funzione è del tutto analoga alla precedente \texttt{sockconn}, e
1792 prende gli stessi argomenti, però invece di eseguire una connessione con
1793 \func{connect} si limita a chiamare \func{bind} per collegare il socket ad una
1796 Dato che la funzione è pensata per essere utilizzata da un server ci si può
1797 chiedere a quale scopo mantenere l'argomento \param{host} quando l'indirizzo
1798 di questo è usualmente noto. Si ricordi però quanto detto in
1799 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, relativamente al significato della scelta di un
1800 indirizzo specifico come argomento di \func{bind}, che consente di porre il
1801 server in ascolto su uno solo dei possibili diversi indirizzi presenti su di
1802 una macchina. Se non si vuole che la funzione esegua \func{bind} su un
1803 indirizzo specifico, ma utilizzi l'indirizzo generico, occorrerà avere cura di
1804 passare un valore \val{NULL} come valore per l'argomento \var{host}; l'uso
1805 del valore \const{AI\_PASSIVE} serve ad ottenere il valore generico nella
1806 rispettiva struttura degli indirizzi.
1808 Come già detto la funzione è analoga a \texttt{sockconn} ed inizia azzerando
1809 ed inizializzando (\texttt{\small 6--11}) opportunamente la struttura
1810 \var{hint} con i valori ricevuti come argomenti, soltanto che in questo caso
1811 si è usata (\texttt{\small 8}) una impostazione specifica dei flag di
1812 \var{hint} usando \const{AI\_PASSIVE} per indicare che il socket sarà usato
1813 per una apertura passiva. Per il resto la chiamata (\texttt{\small 12--18}) a
1814 \func{getaddrinfo} e ed il ciclo principale (\texttt{\small 20--42}) sono
1815 identici, solo che si è sostituita (\texttt{\small 31}) la chiamata a
1816 \func{connect} con una chiamata a \func{bind}. Anche la conclusione
1817 (\texttt{\small 43--44}) della funzione è identica.
1819 Si noti come anche in questo caso si siano inserite le stampe degli errori
1820 sullo standard error, nonostante la funzione possa essere invocata da un
1821 demone. Nel nostro caso questo non è un problema in quanto se la funzione non
1822 ha successo il programma deve uscire immediatamente prima di essere posto in
1823 background, e può quindi scrivere gli errori direttamente sullo standard
1826 \begin{figure}[!htbp]
1827 \footnotesize \centering
1828 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1829 \includecodesample{listati/TCP_echod_third.c}
1832 \caption{Nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo}.}
1833 \label{fig:TCP_echod_third}
1836 Con l'uso di questa funzione si può modificare anche il codice del nostro
1837 server \textit{echo}, che rispetto a quanto illustrato nella versione iniziale
1838 di fig.~\ref{fig:TCP_echo_server_first_code} viene modificato nella forma
1839 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. In questo caso il socket su cui
1840 porsi in ascolto viene ottenuto (\texttt{\small 15--18}) da \texttt{sockbind}
1841 che si cura anche della eventuale risoluzione di un indirizzo specifico sul
1842 quale si voglia far ascoltare il server.
1846 \section{Le opzioni dei socket}
1847 \label{sec:sock_options}
1849 Benché dal punto di vista del loro uso come canali di trasmissione di dati i
1850 socket siano trattati allo stesso modo dei file, ed acceduti tramite i file
1851 descriptor, la normale interfaccia usata per la gestione dei file non è
1852 sufficiente a poterne controllare tutte le caratteristiche, che variano tra
1853 l'altro a seconda del loro tipo (e della relativa forma di comunicazione
1854 sottostante). In questa sezione vedremo allora quali sono le funzioni dedicate
1855 alla gestione delle caratteristiche specifiche dei vari tipi di socket, le
1856 cosiddette \textit{socket options}.
1859 \subsection{Le funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}}
1860 \label{sec:sock_setsockopt}
1862 Le varie caratteristiche dei socket possono essere gestite attraverso l'uso di
1863 due funzioni generiche che permettono rispettivamente di impostarle e di
1864 recuperarne il valore corrente. La prima di queste due funzioni, quella usata
1865 per impostare le \textit{socket options}, è \funcd{setsockopt}, ed il suo
1868 \headdecl{sys/socket.h}
1869 \headdecl{sys/types.h}
1871 \funcdecl{int setsockopt(int sock, int level, int optname, const void
1872 *optval, socklen\_t optlen)}
1873 Imposta le opzioni di un socket.
1875 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1876 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1878 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
1879 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} non è valido.
1880 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{optlen} non è valido.
1881 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1883 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1890 Il primo argomento della funzione, \param{sock}, indica il socket su cui si
1891 intende operare; per indicare l'opzione da impostare si devono usare i due
1892 argomenti successivi, \param{level} e \param{optname}. Come abbiamo visto in
1893 sez.~\ref{sec:net_protocols} i protocolli di rete sono strutturati su vari
1894 livelli, ed l'interfaccia dei socket può usarne più di uno. Si avranno allora
1895 funzionalità e caratteristiche diverse per ciascun protocollo usato da un
1896 socket, e quindi saranno anche diverse le opzioni che si potranno impostare
1897 per ciascun socket, a seconda del \textsl{livello} (trasporto, rete, ecc.) su
1898 cui si vuole andare ad operare.
1900 Il valore di \param{level} seleziona allora il protocollo su cui vuole
1901 intervenire, mentre \param{optname} permette di scegliere su quale delle
1902 opzioni che sono definite per quel protocollo si vuole operare. In sostanza la
1903 selezione di una specifica opzione viene fatta attraverso una coppia di valori
1904 \param{level} e \param{optname} e chiaramente la funzione avrà successo
1905 soltanto se il protocollo in questione prevede quella opzione ed è utilizzato
1906 dal socket. Infine \param{level} prevede anche il valore speciale
1907 \const{SOL\_SOCKET} usato per le opzioni generiche che sono disponibili per
1908 qualunque tipo di socket.
1910 I valori usati per \param{level}, corrispondenti ad un dato protocollo usato
1911 da un socket, sono quelli corrispondenti al valore numerico che identifica il
1912 suddetto protocollo in \conffile{/etc/protocols}; dato che la leggibilità di un
1913 programma non trarrebbe certo beneficio dall'uso diretto dei valori numerici,
1914 più comunemente si indica il protocollo tramite le apposite costanti
1915 \texttt{SOL\_*} riportate in tab.~\ref{tab:sock_option_levels}, dove si sono
1916 riassunti i valori che possono essere usati per l'argomento
1917 \param{level}.\footnote{la notazione in questo caso è, purtroppo, abbastanza
1918 confusa: infatti in Linux il valore si può impostare sia usando le costanti
1919 \texttt{SOL\_*}, che le analoghe \texttt{IPPROTO\_*} (citate anche da
1920 Stevens in \cite{UNP1}); entrambe hanno gli stessi valori che sono
1921 equivalenti ai numeri di protocollo di \conffile{/etc/protocols}, con una
1922 eccezione specifica, che è quella del protocollo ICMP, per la quale non
1923 esista una costante, il che è comprensibile dato che il suo valore, 1, è
1924 quello che viene assegnato a \const{SOL\_SOCKET}.}
1929 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
1931 \textbf{Livello} & \textbf{Significato} \\
1934 \const{SOL\_SOCKET}& Opzioni generiche dei socket.\\
1935 \const{SOL\_IP} & Opzioni specifiche per i socket che usano IPv4.\\
1936 \const{SOL\_TCP} & Opzioni per i socket che usano TCP.\\
1937 \const{SOL\_IPV6} & Opzioni specifiche per i socket che usano IPv6.\\
1938 \const{SOL\_ICMPV6}& Opzioni specifiche per i socket che usano ICMPv6.\\
1941 \caption{Possibili valori dell'argomento \param{level} delle
1942 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}.}
1943 \label{tab:sock_option_levels}
1946 Il quarto argomento, \param{optval} è un puntatore ad una zona di memoria che
1947 contiene i dati che specificano il valore dell'opzione che si vuole passare al
1948 socket, mentre l'ultimo argomento \param{optlen},\footnote{questo argomento è
1949 in realtà sempre di tipo \ctyp{int}, come era nelle \acr{libc4} e
1950 \acr{libc5}; l'uso di \type{socklen\_t} è stato introdotto da POSIX (valgono
1951 le stesse considerazioni per l'uso di questo tipo di dato fatte in
1952 sez.~\ref{sec:TCP_func_accept}) ed adottato dalle \acr{glibc}.} è la
1953 dimensione in byte dei dati presenti all'indirizzo indicato da \param{optval}.
1954 Dato che il tipo di dati varia a seconda dell'opzione scelta, occorrerà
1955 individuare qual è quello che deve essere usato, ed utilizzare le opportune
1958 La gran parte delle opzioni utilizzano per \param{optval} un valore intero, se
1959 poi l'opzione esprime una condizione logica, il valore è sempre un intero, ma
1960 si dovrà usare un valore non nullo per abilitarla ed un valore nullo per
1961 disabilitarla. Se invece l'opzione non prevede di dover ricevere nessun tipo
1962 di valore si deve impostare \param{optval} a \val{NULL}. Un piccolo numero
1963 di opzioni però usano dei tipi di dati peculiari, è questo il motivo per cui
1964 \param{optval} è stato definito come puntatore generico.
1966 La seconda funzione usata per controllare le proprietà dei socket è
1967 \funcd{getsockopt}, che serve a leggere i valori delle opzioni dei socket ed a
1968 farsi restituire i dati relativi al loro funzionamento; il suo prototipo è:
1970 \headdecl{sys/socket.h}
1971 \headdecl{sys/types.h}
1973 \funcdecl{int getsockopt(int s, int level, int optname, void *optval,
1974 socklen\_t *optlen)} Legge le opzioni di un socket.
1976 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1977 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1979 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
1980 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} o quello di
1981 \param{optlen} non è valido.
1982 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1984 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1990 I primi tre argomenti sono identici ed hanno lo stesso significato di quelli
1991 di \func{setsockopt}, anche se non è detto che tutte le opzioni siano definite
1992 per entrambe le funzioni. In questo caso \param{optval} viene usato per
1993 ricevere le informazioni ed indica l'indirizzo a cui andranno scritti i dati
1994 letti dal socket, infine \param{optlen} diventa un puntatore ad una variabile
1995 che viene usata come \textit{value result argument} per indicare, prima della
1996 chiamata della funzione, la lunghezza del buffer allocato per \param{optval} e
1997 per ricevere indietro, dopo la chiamata della funzione, la dimensione
1998 effettiva dei dati scritti su di esso. Se la dimensione del buffer allocato
1999 per \param{optval} non è sufficiente si avrà un errore.
2003 \subsection{Le opzioni generiche}
2004 \label{sec:sock_generic_options}
2006 Come accennato esiste un insieme generico di opzioni dei socket che possono
2007 applicarsi a qualunque tipo di socket,\footnote{una descrizione di queste
2008 opzioni è generalmente disponibile nella settima sezione delle pagine di
2009 manuale, nel caso specifico la si può consultare con \texttt{man 7 socket}.}
2010 indipendentemente da quale protocollo venga poi utilizzato. Se si vuole
2011 operare su queste opzioni generiche il livello da utilizzare è
2012 \const{SOL\_SOCKET}; si è riportato un elenco di queste opzioni in
2013 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}.
2019 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2021 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2022 \textbf{Descrizione}\\
2025 \const{SO\_KEEPALIVE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2026 Controlla l'attività della connessione.\\
2027 \const{SO\_OOBINLINE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2028 Lascia in linea i dati \itindex{out-of-band}
2029 \textit{out-of-band}.\\
2030 \const{SO\_RCVLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2031 Basso livello sul buffer di ricezione.\\
2032 \const{SO\_SNDLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2033 Basso livello sul buffer di trasmissione.\\
2034 \const{SO\_RCVTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2035 Timeout in ricezione.\\
2036 \const{SO\_SNDTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2037 Timeout in trasmissione.\\
2038 \const{SO\_BSDCOMPAT}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2039 Abilita la compatibilità con BSD.\\
2040 \const{SO\_PASSCRED} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2041 Abilita la ricezione di credenziali.\\
2042 \const{SO\_PEERCRED} &$\bullet$& & &\texttt{ucred}&
2043 Restituisce le credenziali del processo remoto.\\
2044 \const{SO\_BINDTODEVICE}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
2045 Lega il socket ad un dispositivo.\\
2046 \const{SO\_DEBUG} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2047 Abilita il debugging sul socket.\\
2048 \const{SO\_REUSEADDR}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2049 Consente il riutilizzo di un indirizzo locale.\\
2050 \const{SO\_TYPE} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2051 Restituisce il tipo di socket.\\
2052 \const{SO\_ACCEPTCONN}&$\bullet$& & &\texttt{int}&
2053 Indica se il socket è in ascolto.\\
2054 \const{SO\_DONTROUTE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2055 Non invia attraverso un gateway.\\
2056 \const{SO\_BROADCAST}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2057 Attiva o disattiva il \itindex{broadcast}
2058 \textit{broadcast}.\\
2059 \const{SO\_SNDBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2060 Imposta dimensione del buffer di trasmissione.\\
2061 \const{SO\_RCVBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2062 Imposta dimensione del buffer di ricezione.\\
2063 \const{SO\_LINGER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{linger}&
2064 Indugia nella chiusura con dati da spedire.\\
2065 \const{SO\_PRIORITY} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2066 Imposta la priorità del socket.\\
2067 \const{SO\_ERROR} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2068 Riceve e cancella gli errori pendenti.\\
2071 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_SOCKET}.}
2072 \label{tab:sock_opt_socklevel}
2075 % TODO aggiungere e documentare SO_ATTACH_BPF, introdotta con il kernel 3.19,
2076 % vedi http://lwn.net/Articles/625224/
2077 % TODO aggiungere e documentare SO_INCOMING_CPU, introdotta con il kernel 3.19,
2078 % vedi https://lwn.net/Articles/626150/
2080 La tabella elenca le costanti che identificano le singole opzioni da usare
2081 come valore per \param{optname}; le due colonne seguenti indicano per quali
2082 delle due funzioni (\func{getsockopt} o \func{setsockopt}) l'opzione è
2083 disponibile, mentre la colonna successiva indica, quando di ha a che fare con
2084 un valore di \param{optval} intero, se l'opzione è da considerare un numero o
2085 un valore logico. Si è inoltre riportato sulla quinta colonna il tipo di dato
2086 usato per \param{optval} ed una breve descrizione del significato delle
2087 singole opzioni sulla sesta.
2089 Le descrizioni delle opzioni presenti in tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}
2090 sono estremamente sommarie, è perciò necessario fornire un po' più di
2091 informazioni. Alcune opzioni inoltre hanno una notevole rilevanza nella
2092 gestione dei socket, e pertanto il loro utilizzo sarà approfondito
2093 separatamente in sez.~\ref{sec:sock_options_main}. Quello che segue è quindi
2094 soltanto un elenco più dettagliato della breve descrizione di
2095 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel} sul significato delle varie opzioni:
2096 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2098 \item[\const{SO\_KEEPALIVE}] questa opzione abilita un meccanismo di verifica
2099 della persistenza di una connessione associata al socket (ed è pertanto
2100 effettiva solo sui socket che supportano le connessioni, ed è usata
2101 principalmente con il TCP). L'opzione utilizza per \param{optval} un intero
2102 usato come valore logico. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono
2103 forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2105 \item[\const{SO\_OOBINLINE}] se questa opzione viene abilitata i dati
2106 \itindex{out-of-band} \textit{out-of-band} vengono inviati direttamente nel
2107 flusso di dati del socket (e sono quindi letti con una normale \func{read})
2108 invece che restare disponibili solo per l'accesso con l'uso del flag
2109 \const{MSG\_OOB} di \func{recvmsg}. L'argomento è trattato in dettaglio in
2110 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}. L'opzione funziona soltanto con socket che
2111 supportino i dati \itindex{out-of-band} \textit{out-of-band} (non ha senso
2112 per socket UDP ad esempio), ed utilizza per \param{optval} un intero usato
2115 \item[\const{SO\_RCVLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2116 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di ricezione
2117 perché il kernel passi i dati all'utente, restituendoli ad una \func{read} o
2118 segnalando ad una \func{select} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che ci
2119 sono dati in ingresso. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che
2120 specifica il numero di byte, ma con Linux questo valore è sempre 1 e non può
2121 essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore mentre
2122 \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2124 \item[\const{SO\_SNDLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2125 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di trasmissione
2126 perché il kernel li invii al protocollo successivo, consentendo ad una
2127 \func{write} di ritornare o segnalando ad una \func{select} (vedi
2128 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che è possibile eseguire una scrittura.
2129 L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che specifica il numero di
2130 byte, come per la precedente \const{SO\_RCVLOWAT} con Linux questo valore è
2131 sempre 1 e non può essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore
2132 mentre \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2134 \item[\const{SO\_RCVTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2135 sulle operazioni di lettura da un socket, e prende per \param{optval} una
2136 struttura di tipo \struct{timeval} (vedi fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct})
2137 identica a quella usata con \func{select}. Con \func{getsockopt} si può
2138 leggere il valore attuale, mentre con \func{setsockopt} si imposta il tempo
2139 voluto, usando un valore nullo per \struct{timeval} il timeout viene
2142 Se l'opzione viene attivata tutte le volte che una delle funzioni di lettura
2143 (\func{read}, \func{readv}, \func{recv}, \func{recvfrom} e \func{recvmsg})
2144 si blocca in attesa di dati per un tempo maggiore di quello impostato, essa
2145 ritornerà un valore -1 e la variabile \var{errno} sarà impostata con un
2146 errore di \errcode{EAGAIN} e \errcode{EWOULDBLOCK}, così come sarebbe
2147 avvenuto se si fosse aperto il socket in modalità non bloccante.\footnote{in
2148 teoria, se il numero di byte presenti nel buffer di ricezione fosse
2149 inferiore a quello specificato da \const{SO\_RCVLOWAT}, l'effetto potrebbe
2150 essere semplicemente quello di provocare l'uscita delle funzioni di
2151 lettura restituendo il numero di byte fino ad allora ricevuti; dato che
2152 con Linux questo valore è sempre 1 questo caso non esiste.}
2154 In genere questa opzione non è molto utilizzata se si ha a che fare con la
2155 lettura dei dati, in quanto è sempre possibile usare una \func{select} che
2156 consente di specificare un \textit{timeout}; l'uso di \func{select} non
2157 consente però di impostare il timeout per l'uso di \func{connect}, per avere
2158 il quale si può ricorrere a questa opzione.
2160 % TODO verificare il timeout con un programma di test
2162 \item[\const{SO\_SNDTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2163 sulle operazioni di scrittura su un socket, ed usa gli stessi valori di
2164 \const{SO\_RCVTIMEO}. In questo caso però si avrà un errore di
2165 \errcode{EAGAIN} o \errcode{EWOULDBLOCK} per le funzioni di scrittura
2166 \func{write}, \func{writev}, \func{send}, \func{sendto} e \func{sendmsg}
2167 qualora queste restino bloccate per un tempo maggiore di quello specificato.
2169 \item[\const{SO\_BSDCOMPAT}] questa opzione abilita la compatibilità con il
2170 comportamento di BSD (in particolare ne riproduce i bug). Attualmente è una
2171 opzione usata solo per il protocollo UDP e ne è prevista la rimozione in
2172 futuro. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore
2175 Quando viene abilitata gli errori riportati da messaggi ICMP per un socket
2176 UDP non vengono passati al programma in user space. Con le versioni 2.0.x
2177 del kernel erano anche abilitate altre opzioni per i socket raw, che sono
2178 state rimosse con il passaggio al 2.2; è consigliato correggere i programmi
2179 piuttosto che usare questa funzione.
2181 \item[\const{SO\_PASSCRED}] questa opzione abilita sui socket unix-domain
2182 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}) la ricezione dei messaggi di controllo di
2183 tipo \const{SCM\_CREDENTIALS}. Prende come \param{optval} un intero usato
2186 \item[\const{SO\_PEERCRED}] questa opzione restituisce le credenziali del
2187 processo remoto connesso al socket; l'opzione è disponibile solo per socket
2188 unix-domain e può essere usata solo con \func{getsockopt}. Utilizza per
2189 \param{optval} una apposita struttura \struct{ucred} (vedi
2190 sez.~\ref{sec:unix_socket}).
2192 \item[\const{SO\_BINDTODEVICE}] questa opzione permette di \textsl{legare} il
2193 socket ad una particolare interfaccia, in modo che esso possa ricevere ed
2194 inviare pacchetti solo su quella. L'opzione richiede per \param{optval} il
2195 puntatore ad una stringa contenente il nome dell'interfaccia (ad esempio
2196 \texttt{eth0}); utilizzando una stringa nulla o un valore nullo per
2197 \param{optlen} si può rimuovere un precedente collegamento.
2199 Il nome della interfaccia deve essere specificato con una stringa terminata
2200 da uno zero e di lunghezza massima pari a \const{IFNAMSIZ}; l'opzione è
2201 effettiva solo per alcuni tipi di socket, ed in particolare per quelli della
2202 famiglia \const{AF\_INET}; non è invece supportata per i \textit{packet
2203 socket} (vedi sez.~\ref{sec:socket_raw}).
2205 \item[\const{SO\_DEBUG}] questa opzione abilita il debugging delle operazioni
2206 dei socket; l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come
2207 valore logico, e può essere utilizzata solo da un processo con i privilegi
2208 di amministratore (in particolare con la \textit{capability}
2209 \const{CAP\_NET\_ADMIN}). L'opzione necessita inoltre dell'opportuno
2210 supporto nel kernel;\footnote{deve cioè essere definita la macro di
2211 preprocessore \macro{SOCK\_DEBUGGING} nel file \file{include/net/sock.h}
2212 dei sorgenti del kernel, questo è sempre vero nei kernel delle serie
2213 superiori alla 2.3, per i kernel delle serie precedenti invece è
2214 necessario aggiungere a mano detta definizione; è inoltre possibile
2215 abilitare anche il tracciamento degli stati del TCP definendo la macro
2216 \macro{STATE\_TRACE} in \file{include/net/tcp.h}.} quando viene abilitata
2217 una serie di messaggi con le informazioni di debug vengono inviati
2218 direttamente al sistema del kernel log.\footnote{si tenga presente che il
2219 comportamento è diverso da quanto avviene con BSD, dove l'opzione opera
2220 solo sui socket TCP, causando la scrittura di tutti i pacchetti inviati
2221 sulla rete su un buffer circolare che viene letto da un apposito
2222 programma, \cmd{trpt}.}
2224 \item[\const{SO\_REUSEADDR}] questa opzione permette di eseguire la funzione
2225 \func{bind} su indirizzi locali che siano già in uso da altri socket;
2226 l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2227 Questa opzione modifica il comportamento normale dell'interfaccia dei socket
2228 che fa fallire l'esecuzione della funzione \func{bind} con un errore di
2229 \errcode{EADDRINUSE} quando l'indirizzo locale\footnote{più propriamente il
2230 controllo viene eseguito sulla porta.} è già in uso da parte di un altro
2231 socket. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono forniti in
2232 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2234 \item[\const{SO\_TYPE}] questa opzione permette di leggere il tipo di socket
2235 su cui si opera; funziona solo con \func{getsockopt}, ed utilizza per
2236 \param{optval} un intero in cui verrà restituito il valore numerico che lo
2237 identifica (ad esempio \const{SOCK\_STREAM}).
2239 \item[\const{SO\_ACCEPTCONN}] questa opzione permette di rilevare se il socket
2240 su cui opera è stato posto in modalità di ricezione di eventuali connessioni
2241 con una chiamata a \func{listen}. L'opzione può essere usata soltanto con
2242 \func{getsockopt} e utilizza per \param{optval} un intero in cui viene
2243 restituito 1 se il socket è in ascolto e 0 altrimenti.
2245 \item[\const{SO\_DONTROUTE}] questa opzione forza l'invio diretto dei
2246 pacchetti del socket, saltando ogni processo relativo all'uso della tabella
2247 di routing del kernel. Prende per \param{optval} un intero usato come valore
2250 \item[\const{SO\_BROADCAST}] questa opzione abilita il \itindex{broadcast}
2251 \textit{broadcast}; quanto abilitata i socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}
2252 riceveranno i pacchetti inviati all'indirizzo di \textit{broadcast}, e
2253 potranno scrivere pacchetti su tale indirizzo. Prende per \param{optval} un
2254 intero usato come valore logico. L'opzione non ha effetti su un socket di
2255 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2257 \item[\const{SO\_SNDBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2258 trasmissione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2259 numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si possono
2260 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili
2261 rispettivamente tramite gli opportuni valori di \func{sysctl} (vedi
2262 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2264 \item[\const{SO\_RCVBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2265 ricezione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2266 numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si può
2267 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili tramiti gli
2268 opportuni valori di \func{sysctl} (vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2270 Si tenga presente che nel caso di socket TCP, per entrambe le opzioni
2271 \const{SO\_RCVBUF} e \const{SO\_SNDBUF}, il kernel alloca effettivamente una
2272 quantità di memoria doppia rispetto a quanto richiesto con
2273 \func{setsockopt}. Questo comporta che una successiva lettura con
2274 \func{getsockopt} riporterà un valore diverso da quello impostato con
2275 \func{setsockopt}. Questo avviene perché TCP necessita dello spazio in più
2276 per mantenere dati amministrativi e strutture interne, e solo una parte
2277 viene usata come buffer per i dati, mentre il valore letto da
2278 \func{getsockopt} e quello riportato nei vari parametri di
2279 \textit{sysctl}\footnote{cioè \sysctlrelfile{net/core}{wmem\_max} e
2280 \sysctlrelfile{net/core}{rmem\_max} in \texttt{/proc/sys/net/core}
2281 e \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_wmem} e
2282 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem} in
2283 \texttt{/proc/sys/net/ipv4}, vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}.} indica la
2284 memoria effettivamente impiegata. Si tenga presente inoltre che le
2285 modifiche alle dimensioni dei buffer di ricezione e trasmissione, per poter
2286 essere effettive, devono essere impostate prima della chiamata alle funzioni
2287 \func{listen} o \func{connect}.
2289 \item[\const{SO\_LINGER}] questa opzione controlla le modalità con cui viene
2290 chiuso un socket quando si utilizza un protocollo che supporta le
2291 connessioni (è pertanto usata con i socket TCP ed ignorata per UDP) e
2292 modifica il comportamento delle funzioni \func{close} e \func{shutdown}.
2293 L'opzione richiede che l'argomento \param{optval} sia una struttura di tipo
2294 \struct{linger}, definita in \headfile{sys/socket.h} ed illustrata in
2295 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Maggiori dettagli sul suo funzionamento
2296 sono forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2298 \item[\const{SO\_PRIORITY}] questa opzione permette di impostare le priorità
2299 per tutti i pacchetti che sono inviati sul socket, prende per \param{optval}
2300 un valore intero. Con questa opzione il kernel usa il valore per ordinare le
2301 priorità sulle code di rete,\footnote{questo richiede che sia abilitato il
2302 sistema di \textit{Quality of Service} disponibile con le opzioni di
2303 routing avanzato.} i pacchetti con priorità più alta vengono processati
2304 per primi, in modalità che dipendono dalla disciplina di gestione della
2305 coda. Nel caso di protocollo IP questa opzione permette anche di impostare i
2306 valori del campo \textit{type of service} (noto come TOS, vedi
2307 sez.~\ref{sec:IP_header}) per i pacchetti uscenti. Per impostare una
2308 priorità al di fuori dell'intervallo di valori fra 0 e 6 sono richiesti i
2309 privilegi di amministratore con la capability \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2311 \item[\const{SO\_ERROR}] questa opzione riceve un errore presente sul socket;
2312 può essere utilizzata soltanto con \func{getsockopt} e prende per
2313 \param{optval} un valore intero, nel quale viene restituito il codice di
2314 errore, e la condizione di errore sul socket viene cancellata. Viene
2315 usualmente utilizzata per ricevere il codice di errore, come accennato in
2316 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}, quando si sta osservando il socket con una
2317 \func{select} che ritorna a causa dello stesso.
2319 \item[\const{SO\_ATTACH\_FILTER}] questa opzione permette di agganciare ad un
2320 socket un filtro di pacchetti che consente di selezionare quali pacchetti,
2321 fra tutti quelli ricevuti, verranno letti. Viene usato principalmente con i
2322 socket di tipo \const{PF\_PACKET} con la libreria \texttt{libpcap} per
2323 implementare programmi di cattura dei pacchetti, torneremo su questo in
2324 sez.~\ref{sec:packet_socket}.
2326 \item[\const{SO\_DETACH\_FILTER}] consente di distaccare un filtro
2327 precedentemente aggiunto ad un socket.
2329 % TODO documentare SO_ATTACH_FILTER e SO_DETACH_FILTER
2330 % riferimenti http://www.rcpt.to/lsfcc/lsf.html
2331 % Documentation/networking/filter.txt
2333 % TODO documentare SO_MARK, introdotta nel 2.6.25, richiede CAP_NET_ADMIN
2334 %A userspace program may wish to set the mark for each packets its send
2335 %without using the netfilter MARK target. Changing the mark can be used
2336 %for mark based routing without netfilter or for packet filtering.
2339 % TODO documentare SO_TIMESTAMP e le altre opzioni di timestamping dei
2340 % pacchetti, introdotte nel 2.6.30, vedi nei sorgenti del kernel:
2341 % Documentation/networking/timestamping.txt
2344 % TOFO documentare SO_REUSEPORT introdotta con il kernel 3.9, vedi
2345 % http://git.kernel.org/linus/c617f398edd4db2b8567a28e899a88f8f574798d
2350 \subsection{L'uso delle principali opzioni dei socket}
2351 \label{sec:sock_options_main}
2353 La descrizione sintetica del significato delle opzioni generiche dei socket,
2354 riportata nell'elenco in sez.~\ref{sec:sock_generic_options}, è
2355 necessariamente sintetica, alcune di queste però possono essere utilizzate
2356 per controllare delle funzionalità che hanno una notevole rilevanza nella
2357 programmazione dei socket. Per questo motivo faremo in questa sezione un
2358 approfondimento sul significato delle opzioni generiche più importanti.
2361 \index{costante!{SO\_KEEPALIVE}@{{\tt {SO\_KEEPALIVE}}}|(}
2362 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}}
2364 La prima opzione da approfondire è \const{SO\_KEEPALIVE} che permette di
2365 tenere sotto controllo lo stato di una connessione. Una connessione infatti
2366 resta attiva anche quando non viene effettuato alcun traffico su di essa; è
2367 allora possibile, in caso di una interruzione completa della rete, che la
2368 caduta della connessione non venga rilevata, dato che sulla stessa non passa
2369 comunque alcun traffico.
2371 Se si imposta questa opzione, è invece cura del kernel inviare degli appositi
2372 messaggi sulla rete, detti appunto \textit{keep-alive}, per verificare se la
2373 connessione è attiva. L'opzione funziona soltanto con i socket che supportano
2374 le connessioni (non ha senso per socket UDP ad esempio) e si applica
2375 principalmente ai socket TCP.
2377 Con le impostazioni di default (che sono riprese da BSD) Linux emette un
2378 messaggio di \textit{keep-alive}\footnote{in sostanza un segmento ACK vuoto,
2379 cui sarà risposto con un altro segmento ACK vuoto.} verso l'altro capo della
2380 connessione se questa è rimasta senza traffico per più di due ore. Se è tutto
2381 a posto il messaggio viene ricevuto e verrà emesso un segmento ACK di
2382 risposta, alla cui ricezione ripartirà un altro ciclo di attesa per altre due
2383 ore di inattività; il tutto avviene all'interno del kernel e le applicazioni
2384 non riceveranno nessun dato.
2386 Qualora ci siano dei problemi di rete si possono invece verificare i due casi
2387 di terminazione precoce del server già illustrati in
2388 sez.~\ref{sec:TCP_conn_crash}. Il primo è quello in cui la macchina remota ha
2389 avuto un crollo del sistema ed è stata riavviata, per cui dopo il riavvio la
2390 connessione non esiste più.\footnote{si ricordi che un normale riavvio o il
2391 crollo dell'applicazione non ha questo effetto, in quanto in tal caso si
2392 passa sempre per la chiusura del processo, e questo, come illustrato in
2393 sez.~\ref{sec:file_open_close}, comporta anche la regolare chiusura del
2394 socket con l'invio di un segmento FIN all'altro capo della connessione.} In
2395 questo caso all'invio del messaggio di \textit{keep-alive} si otterrà come
2396 risposta un segmento RST che indica che l'altro capo non riconosce più
2397 l'esistenza della connessione ed il socket verrà chiuso riportando un errore
2398 di \errcode{ECONNRESET}.
2400 Se invece non viene ricevuta nessuna risposta (indice che la macchina non è
2401 più raggiungibile) l'emissione dei messaggi viene ripetuta ad intervalli di 75
2402 secondi per un massimo di 9 volte\footnote{entrambi questi valori possono
2403 essere modificati a livello di sistema (cioè per tutti i socket) con gli
2404 opportuni parametri illustrati in sez.~\ref{sec:sock_sysctl} ed a livello di
2405 singolo socket con le opzioni \texttt{TCP\_KEEP*} di
2406 sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options}.} (per un totale di 11 minuti e 15
2407 secondi) dopo di che, se non si è ricevuta nessuna risposta, il socket viene
2408 chiuso dopo aver impostato un errore di \errcode{ETIMEDOUT}. Qualora la
2409 connessione si sia ristabilita e si riceva un successivo messaggio di risposta
2410 il ciclo riparte come se niente fosse avvenuto. Infine se si riceve come
2411 risposta un pacchetto ICMP di destinazione irraggiungibile (vedi
2412 sez.~\ref{sec:ICMP_protocol}), verrà restituito l'errore corrispondente.
2414 In generale questa opzione serve per individuare una caduta della connessione
2415 anche quando non si sta facendo traffico su di essa. Viene usata
2416 principalmente sui server per evitare di mantenere impegnate le risorse che
2417 verrebbero dedicate a trattare delle connessioni che in realtà sono già
2418 terminate (quelle che vengono anche chiamate connessioni
2419 \textsl{semi-aperte}); in tutti quei casi cioè in cui il server si trova in
2420 attesa di dati in ingresso su una connessione che non arriveranno mai o perché
2421 il client sull'altro capo non è più attivo o perché non è più in grado di
2422 comunicare con il server via rete.
2424 \begin{figure}[!htbp]
2425 \footnotesize \centering
2426 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2427 \includecodesample{listati/TCP_echod_fourth.c}
2430 \caption{La sezione della nuova versione del server del servizio
2431 \textit{echo} che prevede l'attivazione del \textit{keepalive} sui
2433 \label{fig:echod_keepalive_code}
2436 Abilitandola dopo un certo tempo le connessioni effettivamente terminate
2437 verranno comunque chiuse per cui, utilizzando ad esempio una \func{select}, se
2438 be potrà rilevare la conclusione e ricevere il relativo errore. Si tenga
2439 presente però che non può avere la certezza assoluta che un errore di
2440 \errcode{ETIMEDOUT} ottenuto dopo aver abilitato questa opzione corrisponda
2441 necessariamente ad una reale conclusione della connessione, il problema
2442 potrebbe anche essere dovuto ad un problema di routing che perduri per un
2443 tempo maggiore di quello impiegato nei vari tentativi di ritrasmissione del
2444 \textit{keep-alive} (anche se questa non è una condizione molto probabile).
2446 Come esempio dell'utilizzo di questa opzione introduciamo all'interno del
2447 nostro server per il servizio \textit{echo} la nuova opzione \texttt{-k} che
2448 permette di attivare il \textit{keep-alive} sui socket; tralasciando la parte
2449 relativa alla gestione di detta opzione (che si limita ad assegnare ad 1 la
2450 variabile \var{keepalive}) tutte le modifiche al server sono riportate in
2451 fig.~\ref{fig:echod_keepalive_code}. Al solito il codice completo è contenuto
2452 nel file \texttt{TCP\_echod\_fourth.c} dei sorgenti allegati alla guida.
2454 Come si può notare la variabile \var{keepalive} è preimpostata (\texttt{\small
2455 8}) ad un valore nullo; essa viene utilizzata sia come variabile logica per
2456 la condizione (\texttt{\small 14}) che controlla l'attivazione del
2457 \textit{keep-alive} che come valore dell'argomento \param{optval} della
2458 chiamata a \func{setsockopt} (\texttt{\small 16}). A seconda del suo valore
2459 tutte le volte che un processo figlio viene eseguito in risposta ad una
2460 connessione verrà pertanto eseguita o meno la sezione (\texttt{\small 14--17})
2461 che esegue l'impostazione di \const{SO\_KEEPALIVE} sul socket connesso,
2462 attivando il relativo comportamento.
2463 \index{costante!{SO\_KEEPALIVE}@{{\tt {SO\_KEEPALIVE}}}|)}
2467 \index{costante!{SO\_REUSEADDR}@{{\tt {SO\_REUSEADDR}}}|(}
2468 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_REUSEADDR}}
2470 La seconda opzione da approfondire è \const{SO\_REUSEADDR}, che consente di
2471 eseguire \func{bind} su un socket anche quando la porta specificata è già in
2472 uso da parte di un altro socket. Si ricordi infatti che, come accennato in
2473 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, normalmente la funzione \func{bind} fallisce con
2474 un errore di \errcode{EADDRINUSE} se la porta scelta è già utilizzata da un
2475 altro socket, proprio per evitare che possano essere lanciati due server sullo
2476 stesso indirizzo e la stessa porta, che verrebbero a contendersi i pacchetti
2477 aventi quella destinazione.
2479 Esistono però situazioni ed esigenze particolari in cui non si vuole che
2480 questo comportamento di salvaguardia accada, ed allora si può fare ricorso a
2481 questa opzione. La questione è comunque abbastanza complessa in quanto, come
2482 sottolinea Stevens in \cite{UNP1}, si distinguono ben quattro casi diversi in
2483 cui è prevista la possibilità di un utilizzo di questa opzione, il che la
2484 rende una delle più difficili da capire.
2486 Il primo caso, che è anche il più comune, in cui si fa ricorso a
2487 \const{SO\_REUSEADDR} è quello in cui un server è terminato ma esistono ancora
2488 dei processi figli che mantengono attiva almeno una connessione remota che
2489 utilizza l'indirizzo locale, mantenendo occupata la porta. Quando si riesegue
2490 il server allora questo riceve un errore sulla chiamata a \func{bind} dato che
2491 la porta è ancora utilizzata in una connessione esistente.\footnote{questa è
2492 una delle domande più frequenti sui newsgroup dedicati allo sviluppo, in
2493 quanto è piuttosto comune trovarsi in questa situazione quando si sta
2494 sviluppando un server che si ferma e si riavvia in continuazione dopo aver
2495 fatto modifiche.} Inoltre se si usa il protocollo TCP questo può avvenire
2496 anche dopo tutti i processi figli sono terminati, dato che una connessione può
2497 restare attiva anche dopo la chiusura del socket, mantenendosi nello stato
2498 \texttt{TIME\_WAIT} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}).
2500 Usando \const{SO\_REUSEADDR} fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2501 \func{bind} si consente a quest'ultima di avere comunque successo anche se la
2502 connessione è attiva (o nello stato \texttt{TIME\_WAIT}). È bene però
2503 ricordare (si riveda quanto detto in sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}) che la
2504 presenza dello stato \texttt{TIME\_WAIT} ha una ragione, ed infatti se si usa
2505 questa opzione esiste sempre una probabilità, anche se estremamente
2506 remota,\footnote{perché ciò avvenga infatti non solo devono coincidere gli
2507 indirizzi IP e le porte degli estremi della nuova connessione, ma anche i
2508 numeri di sequenza dei pacchetti, e questo è estremamente improbabile.} che
2509 eventuali pacchetti rimasti intrappolati in una precedente connessione possano
2510 finire fra quelli di una nuova.
2512 Come esempio di uso di questa connessione abbiamo predisposto una nuova
2513 versione della funzione \texttt{sockbind} (vedi fig.~\ref{fig:sockbind_code})
2514 che consenta l'impostazione di questa opzione. La nuova funzione è
2515 \texttt{sockbindopt}, e le principali differenze rispetto alla precedente sono
2516 illustrate in fig.~\ref{fig:sockbindopt_code}, dove si sono riportate le
2517 sezioni di codice modificate rispetto alla versione precedente. Il codice
2518 completo della funzione si trova, insieme alle altre funzioni di servizio dei
2519 socket, all'interno del file \texttt{SockUtils.c} dei sorgenti allegati alla
2522 \begin{figure}[!htbp]
2523 \footnotesize \centering
2524 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2525 \includecodesample{listati/sockbindopt.c}
2528 \caption{Le sezioni della funzione \texttt{sockbindopt} modificate rispetto al
2529 codice della precedente \texttt{sockbind}.}
2530 \label{fig:sockbindopt_code}
2533 In realtà tutto quello che si è fatto è stato introdurre nella nuova funzione
2534 (\texttt{\small 1}) un nuovo argomento intero, \param{reuse}, che conterrà il
2535 valore logico da usare nella successiva chiamata (\texttt{\small 14}) a
2536 \func{setsockopt}. Si è poi aggiunta una sezione (\texttt{\small 13--17}) che
2537 esegue l'impostazione dell'opzione fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2541 A questo punto basterà modificare il server per utilizzare la nuova
2542 funzione; in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth} abbiamo riportato le sezioni
2543 modificate rispetto alla precedente versione di
2544 fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. Al solito il codice completo è coi sorgenti
2545 allegati alla guida, nel file \texttt{TCP\_echod\_fifth.c}.
2547 Anche in questo caso si è introdotta (\texttt{\small 8}) una nuova variabile
2548 \var{reuse} che consente di controllare l'uso dell'opzione e che poi sarà
2549 usata (\texttt{\small 14}) come ultimo argomento di \func{setsockopt}. Il
2550 valore di default di questa variabile è nullo, ma usando l'opzione \texttt{-r}
2551 nell'invocazione del server (al solito la gestione delle opzioni non è
2552 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth}) se ne potrà impostare ad 1 il
2553 valore, per cui in tal caso la successiva chiamata (\texttt{\small 13--17}) a
2554 \func{setsockopt} attiverà l'opzione \const{SO\_REUSEADDR}.
2556 \begin{figure}[!htbp]
2557 \footnotesize \centering
2558 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2559 \includecodesample{listati/TCP_echod_fifth.c}
2562 \caption{Il nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo} che
2563 usa la nuova funzione \texttt{sockbindopt}.}
2564 \label{fig:TCP_echod_fifth}
2567 Il secondo caso in cui viene usata \const{SO\_REUSEADDR} è quando si ha una
2568 macchina cui sono assegnati diversi numeri IP (o come suol dirsi
2569 \textit{multi-homed}) e si vuole porre in ascolto sulla stessa porta un
2570 programma diverso (o una istanza diversa dello stesso programma) per indirizzi
2571 IP diversi. Si ricordi infatti che è sempre possibile indicare a \func{bind}
2572 di collegarsi solo su di un indirizzo specifico; in tal caso se un altro
2573 programma cerca di riutilizzare la stessa porta (anche specificando un
2574 indirizzo diverso) otterrà un errore, a meno di non aver preventivamente
2575 impostato \const{SO\_REUSEADDR}.
2577 Usando questa opzione diventa anche possibile eseguire \func{bind}
2578 sull'indirizzo generico, e questo permetterà il collegamento per tutti gli
2579 indirizzi (di quelli presenti) per i quali la porta non risulti occupata da
2580 una precedente chiamata più specifica. Infine si tenga presente che con il
2581 protocollo TCP non è mai possibile far partire server che eseguano \func{bind}
2582 sullo stesso indirizzo e la stessa porta, cioè ottenere quello che viene
2583 chiamato un \textit{completely duplicate binding}.
2585 Il terzo impiego è simile al precedente e prevede l'uso di \func{bind}
2586 all'interno dello stesso programma per associare indirizzi locali diversi a
2587 socket diversi. In genere questo viene fatto per i socket UDP quando è
2588 necessario ottenere l'indirizzo a cui sono rivolte le richieste del client ed
2589 il sistema non supporta l'opzione \const{IP\_RECVDSTADDR};\footnote{nel caso
2590 di Linux questa opzione è stata supportata per in certo periodo nello
2591 sviluppo del kernel 2.1.x, ma è in seguito stata soppiantata dall'uso di
2592 \const{IP\_PKTINFO} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).} in tale modo
2593 si può sapere a quale socket corrisponde un certo indirizzo. Non ha senso
2594 fare questa operazione per un socket TCP dato che su di essi si può sempre
2595 invocare \func{getsockname} una volta che si è completata la connessione.
2597 Infine il quarto caso è quello in cui si vuole effettivamente ottenere un
2598 \textit{completely duplicate binding}, quando cioè si vuole eseguire
2599 \func{bind} su un indirizzo ed una porta che sono già \textsl{legati} ad un
2600 altro socket. Questo ovviamente non ha senso per il normale traffico di rete,
2601 in cui i pacchetti vengono scambiati direttamente fra due applicazioni; ma
2602 quando un sistema supporta il traffico in \itindex{multicast}
2603 \textit{multicast}, in cui una applicazione invia i pacchetti a molte altre
2604 (vedi sez.~\ref{sec:xxx_multicast}), allora ha senso che su una macchina i
2605 pacchetti provenienti dal traffico in \itindex{multicast} \textit{multicast}
2606 possano essere ricevuti da più applicazioni\footnote{l'esempio classico di
2607 traffico in \textit{multicast} è quello di uno streaming di dati (audio,
2608 video, ecc.), l'uso del \textit{multicast} consente in tal caso di
2609 trasmettere un solo pacchetto, che potrà essere ricevuto da tutti i
2610 possibili destinatari (invece di inviarne un duplicato a ciascuno); in
2611 questo caso è perfettamente logico aspettarsi che sulla stessa macchina più
2612 utenti possano lanciare un programma che permetta loro di ricevere gli
2613 stessi dati.} o da diverse istanze della stessa applicazione.
2616 In questo caso utilizzando \const{SO\_REUSEADDR} si consente ad una
2617 applicazione eseguire \func{bind} sulla stessa porta ed indirizzo usata da
2618 un'altra, così che anche essa possa ricevere gli stessi pacchetti (chiaramente
2619 la cosa non ha alcun senso per i socket TCP, ed infatti in questo tipo di
2620 applicazione è normale l'uso del protocollo UDP). La regola è che quando si
2621 hanno più applicazioni che hanno eseguito \func{bind} sulla stessa porta, di
2622 tutti pacchetti destinati ad un indirizzo di \itindex{broadcast}
2623 \textit{broadcast} o di \itindex{multicast} \textit{multicast} viene inviata
2624 una copia a ciascuna applicazione. Non è definito invece cosa accade qualora
2625 il pacchetto sia destinato ad un indirizzo normale (unicast).
2627 Essendo questo un caso particolare in alcuni sistemi (come BSD) è stata
2628 introdotta una opzione ulteriore, \const{SO\_REUSEPORT} che richiede che detta
2629 opzione sia specificata per tutti i socket per i quali si vuole eseguire il
2630 \textit{completely duplicate binding}. Nel caso di Linux questa opzione non
2631 esisteva fino al kernel 3.9, ma il comportamento di \const{SO\_REUSEADDR} è
2632 analogo, sarà cioè possibile effettuare un \textit{completely duplicate
2633 binding} ed ottenere il successo di \func{bind} su un socket legato allo
2634 stesso indirizzo e porta solo se il programma che ha eseguito per primo
2635 \func{bind} su di essi ha impostato questa opzione.\footnote{questa
2636 restrizione permette di evitare parzialmente il cosiddetto \textit{port
2637 stealing}, in cui un programma, usando \const{SO\_REUSEADDR}, può
2638 collegarsi ad una porta già in uso e ricevere i pacchetti destinati ad un
2639 altro programma; con questa caratteristica ciò è possibile soltanto se il
2640 primo programma a consentirlo, avendo usato fin dall'inizio
2641 \const{SO\_REUSEADDR}.}
2643 % TODO documentare SO_REUSEPORT, vedi https://lwn.net/Articles/542260/
2646 \index{costante!{SO\_REUSEADDR}@{{\tt {SO\_REUSEADDR}}}|)}
2648 \index{costante!{SO\_LINGER}@{{\tt {SO\_LINGER}}}|(}
2649 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_LINGER}}
2651 La terza opzione da approfondire è \const{SO\_LINGER}; essa, come il nome
2652 suggerisce, consente di ``\textsl{indugiare}'' nella chiusura di un socket. Il
2653 comportamento standard sia di \func{close} che \func{shutdown} è infatti
2654 quello di terminare immediatamente dopo la chiamata, mentre il procedimento di
2655 chiusura della connessione (o di un lato di essa) ed il rispettivo invio sulla
2656 rete di tutti i dati ancora presenti nei buffer, viene gestito in sottofondo
2659 \begin{figure}[!htb]
2660 \footnotesize \centering
2661 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
2662 \includestruct{listati/linger.h}
2664 \caption{La struttura \structd{linger} richiesta come valore dell'argomento
2665 \param{optval} per l'impostazione dell'opzione dei socket
2666 \const{SO\_LINGER}.}
2667 \label{fig:sock_linger_struct}
2670 L'uso di \const{SO\_LINGER} con \func{setsockopt} permette di modificare (ed
2671 eventualmente ripristinare) questo comportamento in base ai valori passati nei
2672 campi della struttura \struct{linger}, illustrata in
2673 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Fintanto che il valore del campo
2674 \var{l\_onoff} di \struct{linger} è nullo la modalità che viene impostata
2675 (qualunque sia il valore di \var{l\_linger}) è quella standard appena
2676 illustrata; questa combinazione viene utilizzata per riportarsi al
2677 comportamento normale qualora esso sia stato cambiato da una precedente
2680 Se si utilizza un valore di \var{l\_onoff} diverso da zero, il comportamento
2681 alla chiusura viene a dipendere dal valore specificato per il campo
2682 \var{l\_linger}; se quest'ultimo è nullo l'uso delle funzioni \func{close} e
2683 \func{shutdown} provoca la terminazione immediata della connessione: nel caso
2684 di TCP cioè non viene eseguito il procedimento di chiusura illustrato in
2685 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}, ma tutti i dati ancora presenti nel buffer
2686 vengono immediatamente scartati e sulla rete viene inviato un segmento di RST
2687 che termina immediatamente la connessione.
2689 Un esempio di questo comportamento si può abilitare nel nostro client del
2690 servizio \textit{echo} utilizzando l'opzione \texttt{-r}; riportiamo in
2691 fig.~\ref{fig:TCP_echo_sixth} la sezione di codice che permette di introdurre
2692 questa funzionalità,; al solito il codice completo è disponibile nei sorgenti
2695 \begin{figure}[!htbp]
2696 \footnotesize \centering
2697 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2698 \includecodesample{listati/TCP_echo_sixth.c}
2701 \caption{La sezione del codice del client \textit{echo} che imposta la
2702 terminazione immediata della connessione in caso di chiusura.}
2703 \label{fig:TCP_echo_sixth}
2706 La sezione indicata viene eseguita dopo aver effettuato la connessione e prima
2707 di chiamare la funzione di gestione, cioè fra le righe (\texttt{\small 12}) e
2708 (\texttt{\small 13}) del precedente esempio di fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}.
2709 Il codice si limita semplicemente a controllare (\texttt{\small 3}) il
2710 valore della variabile \var{reset} che assegnata nella gestione delle opzioni
2711 in corrispondenza all'uso di \texttt{-r} nella chiamata del client. Nel caso
2712 questa sia diversa da zero vengono impostati (\texttt{\small 5--6}) i valori
2713 della struttura \var{ling} che permettono una terminazione immediata della
2714 connessione. Questa viene poi usata nella successiva (\texttt{\small 7})
2715 chiamata a \func{setsockopt}. Al solito si controlla (\texttt{\small 7--10})
2716 il valore di ritorno e si termina il programma in caso di errore, stampandone
2719 Infine l'ultima possibilità, quella in cui si utilizza effettivamente
2720 \const{SO\_LINGER} per \textsl{indugiare} nella chiusura, è quella in cui sia
2721 \var{l\_onoff} che \var{l\_linger} hanno un valore diverso da zero. Se si
2722 esegue l'impostazione con questi valori sia \func{close} che \func{shutdown}
2723 si bloccano, nel frattempo viene eseguita la normale procedura di conclusione
2724 della connessione (quella di sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}) ma entrambe le
2725 funzioni non ritornano fintanto che non si sia concluso il procedimento di
2726 chiusura della connessione, o non sia passato un numero di
2727 secondi\footnote{questa è l'unità di misura indicata da POSIX ed adottata da
2728 Linux, altri kernel possono usare unità di misura diverse, oppure usare il
2729 campo \var{l\_linger} come valore logico (ignorandone il valore) per rendere
2730 (quando diverso da zero) \func{close} e \func{shutdown} bloccanti fino al
2731 completamento della trasmissione dei dati sul buffer.} pari al valore
2732 specificato in \var{l\_linger}.
2734 \index{costante!{SO\_LINGER}@{{\tt {SO\_LINGER}}}|)}
2738 \subsection{Le opzioni per il protocollo IPv4}
2739 \label{sec:sock_ipv4_options}
2741 Il secondo insieme di opzioni dei socket che tratteremo è quello relativo ai
2742 socket che usano il protocollo IPv4.\footnote{come per le precedenti opzioni
2743 generiche una descrizione di esse è disponibile nella settima sezione delle
2744 pagine di manuale, nel caso specifico la documentazione si può consultare
2745 con \texttt{man 7 ip}.} Se si vuole operare su queste opzioni generiche il
2746 livello da utilizzare è \const{SOL\_IP} (o l'equivalente \const{IPPROTO\_IP});
2747 si è riportato un elenco di queste opzioni in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel}.
2748 Le costanti indicanti le opzioni e tutte le altre costanti ad esse collegate
2749 sono definite in \headfile{netinet/ip.h}, ed accessibili includendo detto
2755 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2757 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2758 \textbf{Descrizione}\\
2761 \const{IP\_OPTIONS} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{void *}& %???
2762 Imposta o riceve le opzioni di IP.\\
2763 \const{IP\_PKTINFO} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2764 Passa un messaggio di informazione.\\
2765 \const{IP\_RECVTOS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2766 Passa un messaggio col campo TOS.\\
2767 \const{IP\_RECVTTL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2768 Passa un messaggio col campo TTL.\\
2769 \const{IP\_RECVOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2770 Passa un messaggio con le opzioni IP.\\
2771 \const{IP\_RETOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2772 Passa un messaggio con le opzioni IP non trattate.\\
2773 \const{IP\_TOS} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2774 Imposta il valore del campo TOS.\\
2775 \const{IP\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2776 Imposta il valore del campo TTL.\\
2777 \const{IP\_MINTTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2778 Imposta il valore minimo del TTL per i pacchetti accettati.\\
2779 \const{IP\_HDRINCL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2780 Passa l'intestazione di IP nei dati.\\
2781 \const{IP\_RECVERR} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2782 Abilita la gestione degli errori.\\
2783 \const{IP\_MTU\_DISCOVER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2784 Imposta il \textit{Path MTU Discovery}.\\
2785 \const{IP\_MTU} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2786 Legge il valore attuale della \itindex{Maximum~Transfer~Unit~(MTU)} MTU.\\
2787 \const{IP\_ROUTER\_ALERT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2788 Imposta l'opzione \textit{IP router alert} sui pacchetti.\\
2789 \const{IP\_MULTICAST\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2790 Imposta il TTL per i pacchetti \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
2791 \const{IP\_MULTICAST\_LOOP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2792 Controlla il reinvio a se stessi dei dati di \itindex{multicast}
2793 \textit{multicast}.\\
2794 \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2795 Si unisce a un gruppo di \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
2796 \const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}& &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2797 Si sgancia da un gruppo di \textit{multicast}.\\
2798 \const{IP\_MULTICAST\_IF} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2799 Imposta l'interfaccia locale di un socket \itindex{multicast}
2800 \textit{multicast}.\\
2803 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_IP}.}
2804 \label{tab:sock_opt_iplevel}
2807 Le descrizioni riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel} sono estremamente
2808 succinte, una maggiore quantità di dettagli sulle varie opzioni è fornita nel
2810 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2813 \item[\const{IP\_OPTIONS}] l'opzione permette di impostare o leggere le
2814 opzioni del protocollo IP (si veda sez.~\ref{sec:IP_options}). L'opzione
2815 prende come valore dell'argomento \param{optval} un puntatore ad un buffer
2816 dove sono mantenute le opzioni, mentre \param{optlen} indica la dimensione
2817 di quest'ultimo. Quando la si usa con \func{getsockopt} vengono lette le
2818 opzioni IP utilizzate per la spedizione, quando la si usa con
2819 \func{setsockopt} vengono impostate le opzioni specificate. L'uso di questa
2820 opzione richiede una profonda conoscenza del funzionamento del protocollo,
2821 torneremo in parte sull'argomento in sez.~\ref{sec:sock_IP_options}.
2824 \item[\const{IP\_PKTINFO}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2825 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2826 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_PKTINFO} contenente
2827 una struttura \struct{pktinfo} (vedi fig.~\ref{fig:sock_pktinfo_struct}) che
2828 mantiene una serie di informazioni riguardo i pacchetti in arrivo. In
2829 particolare è possibile conoscere l'interfaccia su cui è stato ricevuto un
2830 pacchetto (nel campo \var{ipi\_ifindex}),\footnote{in questo campo viene
2831 restituito il valore numerico dell'indice dell'interfaccia,
2832 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}.} l'indirizzo locale da esso
2833 utilizzato (nel campo \var{ipi\_spec\_dst}) e l'indirizzo remoto dello
2834 stesso (nel campo \var{ipi\_addr}).
2836 \begin{figure}[!htb]
2837 \footnotesize \centering
2838 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
2839 \includestruct{listati/pktinfo.h}
2841 \caption{La struttura \structd{pktinfo} usata dall'opzione
2842 \const{IP\_PKTINFO} per ricavare informazioni sui pacchetti di un socket
2843 di tipo \const{SOCK\_DGRAM}.}
2844 \label{fig:sock_pktinfo_struct}
2848 L'opzione è utilizzabile solo per socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}. Questa è
2849 una opzione introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di
2850 Linux;\footnote{non dovrebbe pertanto essere utilizzata se si ha a cuore la
2851 portabilità.} essa permette di sostituire le opzioni \const{IP\_RECVDSTADDR}
2852 e \const{IP\_RECVIF} presenti in altri Unix (la relativa informazione è quella
2853 ottenibile rispettivamente dai campi \var{ipi\_addr} e \var{ipi\_ifindex} di
2856 L'opzione prende per \param{optval} un intero usato come valore logico, che
2857 specifica soltanto se insieme al pacchetto deve anche essere inviato o
2858 ricevuto il messaggio \const{IP\_PKTINFO} (vedi
2859 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}); il messaggio stesso dovrà poi essere
2860 letto o scritto direttamente con \func{recvmsg} e \func{sendmsg} (vedi
2861 sez.~\ref{sec:net_sendmsg}).
2864 \item[\const{IP\_RECVTOS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2865 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2866 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_TOS}, che contiene un
2867 byte con il valore del campo \textit{Type of Service} dell'intestazione IP
2868 del pacchetto stesso (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). Prende per
2869 \param{optval} un intero usato come valore logico.
2871 \item[\const{IP\_RECVTTL}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2872 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2873 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_RECVTTL}, contenente
2874 un byte con il valore del campo \textit{Time to Live} dell'intestazione IP
2875 (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). L'opzione richiede per \param{optval} un
2876 intero usato come valore logico. L'opzione non è supportata per socket di
2877 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2879 \item[\const{IP\_RECVOPTS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2880 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2881 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_OPTIONS}, contenente
2882 le opzioni IP del protocollo (vedi sez.~\ref{sec:IP_options}). Le
2883 intestazioni di instradamento e le altre opzioni sono già riempite con i
2884 dati locali. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato come
2885 valore logico. L'opzione non è supportata per socket di tipo
2886 \const{SOCK\_STREAM}.
2888 \item[\const{IP\_RETOPTS}] Identica alla precedente \const{IP\_RECVOPTS}, ma
2889 in questo caso restituisce i dati grezzi delle opzioni, senza che siano
2890 riempiti i capi di instradamento e le marche temporali. L'opzione richiede
2891 per \param{optval} un intero usato come valore logico. L'opzione non è
2892 supportata per socket di tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2894 \item[\const{IP\_TOS}] L'opzione consente di leggere o impostare il campo
2895 \textit{Type of Service} dell'intestazione IP (per una trattazione più
2896 dettagliata, che riporta anche i valori possibili e le relative costanti di
2897 definizione si veda sez.~\ref{sec:IP_header}) che permette di indicare le
2898 priorità dei pacchetti. Se impostato il valore verrà mantenuto per tutti i
2899 pacchetti del socket; alcuni valori (quelli che aumentano la priorità)
2900 richiedono i privilegi di amministrazione con la capability
2901 \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2903 Il campo TOS è di 8 bit e l'opzione richiede per \param{optval} un intero
2904 che ne contenga il valore. Sono definite anche alcune costanti che
2905 definiscono alcuni valori standardizzati per il \textit{Type of Service},
2906 riportate in tab.~\ref{tab:IP_TOS_values}, il valore di default usato da
2907 Linux è \const{IPTOS\_LOWDELAY}, ma esso può essere modificato con le
2908 funzionalità del cosiddetto \textit{Advanced Routing}. Si ricordi che la
2909 priorità dei pacchetti può essere impostata anche in maniera indipendente
2910 dal protocollo utilizzando l'opzione \const{SO\_PRIORITY} illustrata in
2911 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}.
2913 \item[\const{IP\_TTL}] L'opzione consente di leggere o impostare per tutti i
2914 pacchetti associati al socket il campo \textit{Time to Live}
2915 dell'intestazione IP che indica il numero massimo di \textit{hop} (passaggi
2916 da un router ad un altro) restanti al paccheto (per una trattazione più
2917 estesa si veda sez.~\ref{sec:IP_header}). Il campo TTL è di 8 bit e
2918 l'opzione richiede che \param{optval} sia un intero, che ne conterrà il
2921 \item[\const{IP\_MINTTL}] L'opzione, introdotta con il kernel 2.6.34, imposta
2922 un valore minimo per il campo \textit{Time to Live} dei pacchetti associati
2923 al socket su cui è attivata, che se non rispettato ne causa lo scarto
2924 automatico. L'opzione è nata per implementare
2925 l'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc5082.txt}{RFC~5082} che la prevede come
2926 forma di protezione per i router che usano il protocollo BGP poiché questi,
2927 essendo in genere adiacenti, possono, impostando un valore di 255, scartare
2928 automaticamente tutti gli eventuali pacchetti falsi creati da un attacco a
2929 questo protocollo, senza doversi curare di verificarne la
2930 validità.\footnote{l'attacco viene in genere portato per causare un
2931 \textit{Denial of Service} aumentando il consumo di CPU del router nella
2932 verifica dell'autenticità di un gran numero di pacchetti di pacchetti
2933 falsi; questi, arrivando da sorgenti diverse da un router adiacente, non
2934 potrebbero più avere un TTL di 255 anche qualora questo fosse stato il
2935 valore di partenza, e l'impostazione dell'opzione consente di scartarli
2936 senza carico aggiuntivo sulla CPU (che altrimenti dovrebbe calcolare una
2939 \item[\const{IP\_HDRINCL}] Se abilitata l'utente deve fornire lui stesso
2940 l'intestazione IP in cima ai propri dati. L'opzione è valida soltanto per
2941 socket di tipo \const{SOCK\_RAW}, e quando utilizzata eventuali valori
2942 impostati con \const{IP\_OPTIONS}, \const{IP\_TOS} o \const{IP\_TTL} sono
2943 ignorati. In ogni caso prima della spedizione alcuni campi
2944 dell'intestazione vengono comunque modificati dal kernel, torneremo
2945 sull'argomento in sez.~\ref{sec:socket_raw}
2947 \item[\const{IP\_RECVERR}] Questa è una opzione introdotta con i kernel della
2948 serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Essa permette di usufruire di un
2949 meccanismo affidabile per ottenere un maggior numero di informazioni in caso
2950 di errori. Se l'opzione è abilitata tutti gli errori generati su un socket
2951 vengono memorizzati su una coda, dalla quale poi possono essere letti con
2952 \func{recvmsg} (vedi sez.~\ref{sec:net_sendmsg}) come messaggi ancillari
2953 (torneremo su questo in sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo
2954 \const{IP\_RECVERR}. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato
2955 come valore logico e non è applicabile a socket di tipo
2956 \const{SOCK\_STREAM}.
2959 \item[\const{IP\_MTU\_DISCOVER}] Questa è una opzione introdotta con i kernel
2960 della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. L'opzione permette di scrivere
2961 o leggere le impostazioni della modalità usata per la determinazione della
2962 \textit{Path MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim}) del
2963 socket. L'opzione prende per \param{optval} un valore intero che indica la
2964 modalità usata, da specificare con una delle costanti riportate in
2965 tab.~\ref{tab:sock_ip_mtu_discover}.
2970 \begin{tabular}[c]{|l|r|p{7cm}|}
2972 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Valore}}&\textbf{Significato} \\
2975 \const{IP\_PMTUDISC\_DONT}&0& Non effettua la ricerca dalla \textit{Path
2977 \const{IP\_PMTUDISC\_WANT}&1& Utilizza il valore impostato per la rotta
2978 utilizzata dai pacchetti (dal comando
2980 \const{IP\_PMTUDISC\_DO} &2& Esegue la procedura di determinazione
2981 della \textit{Path MTU} come richiesto
2982 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1191.txt}{RFC~1191}.\\
2985 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{optval} di
2986 \const{IP\_MTU\_DISCOVER}.}
2987 \label{tab:sock_ip_mtu_discover}
2990 Il valore di default applicato ai socket di tipo \const{SOCK\_STREAM} è
2991 determinato dal parametro \texttt{ip\_no\_pmtu\_disc} (vedi
2992 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}), mentre per tutti gli altri socket di default la
2993 ricerca è disabilitata ed è responsabilità del programma creare pacchetti di
2994 dimensioni appropriate e ritrasmettere eventuali pacchetti persi. Se
2995 l'opzione viene abilitata, il kernel si incaricherà di tenere traccia
2996 automaticamente della \textit{Path MTU} verso ciascuna destinazione, e
2997 rifiuterà immediatamente la trasmissione di pacchetti di dimensioni maggiori
2998 della MTU con un errore di \errval{EMSGSIZE}.\footnote{in caso contrario la
2999 trasmissione del pacchetto sarebbe effettuata, ottenendo o un fallimento
3000 successivo della trasmissione, o la frammentazione dello stesso.}
3002 \item[\const{IP\_MTU}] Permette di leggere il valore della \textit{Path MTU}
3003 di percorso del socket. L'opzione richiede per \param{optval} un intero che
3004 conterrà il valore della \textit{Path MTU} in byte. Questa è una opzione
3005 introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux.
3007 È tramite questa opzione che un programma può leggere, quando si è avuto un
3008 errore di \errval{EMSGSIZE}, il valore della MTU corrente del socket. Si
3009 tenga presente che per poter usare questa opzione, oltre ad avere abilitato
3010 la scoperta della \textit{Path MTU}, occorre che il socket sia stato
3011 esplicitamente connesso con \func{connect}.
3013 Ad esempio con i socket UDP si potrà ottenere una stima iniziale della
3014 \textit{Path MTU} eseguendo prima una \func{connect} verso la destinazione,
3015 e poi usando \func{getsockopt} con questa opzione. Si può anche avviare
3016 esplicitamente il procedimento di scoperta inviando un pacchetto di grosse
3017 dimensioni (che verrà scartato) e ripetendo l'invio coi dati aggiornati. Si
3018 tenga infine conto che durante il procedimento i pacchetti iniziali possono
3019 essere perduti, ed è compito dell'applicazione gestirne una eventuale
3024 \item[\const{IP\_ROUTER\_ALERT}] Questa è una opzione introdotta con i
3025 kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Prende per
3026 \param{optval} un intero usato come valore logico. Se abilitata
3027 passa tutti i pacchetti con l'opzione \textit{IP Router Alert} (vedi
3028 sez.~\ref{sec:IP_options}) che devono essere inoltrati al socket
3029 corrente. Può essere usata soltanto per socket di tipo raw.
3031 \itindbeg{multicast}
3032 \item[\const{IP\_MULTICAST\_TTL}] L'opzione permette di impostare o leggere il
3033 valore del campo TTL per i pacchetti \textit{multicast} in uscita associati
3034 al socket. È importante che questo valore sia il più basso possibile, ed il
3035 default è 1, che significa che i pacchetti non potranno uscire dalla rete
3036 locale. Questa opzione consente ai programmi che lo richiedono di superare
3037 questo limite. L'opzione richiede per
3038 \param{optval} un intero che conterrà il valore del TTL.
3040 \item[\const{IP\_MULTICAST\_LOOP}] L'opzione consente di decidere se i dati
3041 che si inviano su un socket usato con il \textit{multicast} vengano ricevuti
3042 anche sulla stessa macchina da cui li si stanno inviando. Prende per
3043 \param{optval} un intero usato come valore logico.
3045 In generale se si vuole che eventuali client possano ricevere i dati che si
3046 inviano occorre che questa funzionalità sia abilitata (come avviene di
3047 default). Qualora però non si voglia generare traffico per dati che già sono
3048 disponibili in locale l'uso di questa opzione permette di disabilitare
3049 questo tipo di traffico.
3051 \item[\const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}] L'opzione consente di unirsi ad gruppo di
3052 \textit{multicast}, e può essere usata solo con \func{setsockopt}.
3053 L'argomento \param{optval} in questo caso deve essere una struttura di tipo
3054 \struct{ip\_mreqn}, illustrata in fig.~\ref{fig:ip_mreqn_struct}, che
3055 permette di indicare, con il campo \var{imr\_multiaddr} l'indirizzo del
3056 gruppo di \textit{multicast} a cui ci si vuole unire, con il campo
3057 \var{imr\_address} l'indirizzo dell'interfaccia locale con cui unirsi al
3058 gruppo di \textit{multicast} e con \var{imr\_ifindex} l'indice
3059 dell'interfaccia da utilizzare (un valore nullo indica una interfaccia
3062 Per compatibilità è possibile utilizzare anche un argomento di tipo
3063 \struct{ip\_mreq}, una precedente versione di \struct{ip\_mreqn}, che
3064 differisce da essa soltanto per l'assenza del campo \var{imr\_ifindex}.
3066 \begin{figure}[!htb]
3067 \footnotesize \centering
3068 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
3069 \includestruct{listati/ip_mreqn.h}
3071 \caption{La struttura \structd{ip\_mreqn} utilizzata dalle opzioni dei
3072 socket per le operazioni concernenti l'appartenenza ai gruppi di
3073 \textit{multicast}.}
3074 \label{fig:ip_mreqn_struct}
3077 \item[\const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}] Lascia un gruppo di \textit{multicast},
3078 prende per \param{optval} la stessa struttura \struct{ip\_mreqn} (o
3079 \struct{ip\_mreq}) usata anche per \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}.
3081 \item[\const{IP\_MULTICAST\_IF}] Imposta l'interfaccia locale per l'utilizzo
3082 del \textit{multicast}, ed utilizza come \param{optval} le stesse strutture
3083 \struct{ip\_mreqn} o \struct{ip\_mreq} delle due precedenti opzioni.
3085 % TODO chiarire quale è la struttura \struct{ip\_mreq}
3088 \itindend{multicast}
3093 \subsection{Le opzioni per i protocolli TCP e UDP}
3094 \label{sec:sock_tcp_udp_options}
3096 In questa sezione tratteremo le varie opzioni disponibili per i socket che
3097 usano i due principali protocolli di comunicazione del livello di trasporto;
3098 UDP e TCP.\footnote{come per le precedenti, una descrizione di queste opzioni
3099 è disponibile nella settima sezione delle pagine di manuale, che si può
3100 consultare rispettivamente con \texttt{man 7 tcp} e \texttt{man 7 udp}; le
3101 pagine di manuale però, alla stesura di questa sezione (Agosto 2006) sono
3102 alquanto incomplete.} Dato che questi due protocolli sono entrambi
3103 trasportati su IP,\footnote{qui si sottintende IPv4, ma le opzioni per TCP e
3104 UDP sono le stesse anche quando si usa IPv6.} oltre alle opzioni generiche
3105 di sez.~\ref{sec:sock_generic_options} saranno comunque disponibili anche le
3106 precedenti opzioni di sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}.\footnote{in realtà in
3107 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options} si sono riportate le opzioni per IPv4, al
3108 solito, qualora si stesse utilizzando IPv6, si potrebbero utilizzare le
3109 opzioni di quest'ultimo.}
3111 Il protocollo che supporta il maggior numero di opzioni è TCP; per poterle
3112 utilizzare occorre specificare \const{SOL\_TCP} (o l'equivalente
3113 \const{IPPROTO\_TCP}) come valore per l'argomento \param{level}. Si sono
3114 riportate le varie opzioni disponibili in tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel},
3115 dove sono elencate le rispettive costanti da utilizzare come valore per
3116 l'argomento \param{optname}. Dette costanti e tutte le altre costanti e
3117 strutture collegate all'uso delle opzioni TCP sono definite in
3118 \headfile{netinet/tcp.h}, ed accessibili includendo detto file.\footnote{in
3119 realtà questo è il file usato dalle librerie; la definizione delle opzioni
3120 effettivamente supportate da Linux si trova nel file
3121 \texttt{include/linux/tcp.h} dei sorgenti del kernel, dal quale si sono
3122 estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel}.}
3127 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3129 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3130 \textbf{Descrizione}\\
3133 \const{TCP\_NODELAY} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3134 Spedisce immediatamente i dati in segmenti singoli.\\
3135 \const{TCP\_MAXSEG} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3136 Valore della \itindex{Maximum~Segment~Size~(MSS)} MSS per i segmenti in
3138 \const{TCP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3139 Accumula i dati in un unico segmento.\\
3140 \const{TCP\_KEEPIDLE} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3141 Tempo in secondi prima di inviare un \textit{keepalive}.\\
3142 \const{TCP\_KEEPINTVL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3143 Tempo in secondi prima fra \textit{keepalive} successivi.\\
3144 \const{TCP\_KEEPCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3145 Numero massimo di \textit{keepalive} inviati.\\
3146 \const{TCP\_SYNCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3147 Numero massimo di ritrasmissioni di un SYN.\\
3148 \const{TCP\_LINGER2} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3149 Tempo di vita in stato \texttt{FIN\_WAIT2}.\\
3150 \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3151 Ritorna da \func{accept} solo in presenza di dati.\\
3152 \const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3153 Valore della \textit{advertised window}.\\
3154 \const{TCP\_INFO} &$\bullet$& & &\struct{tcp\_info}&
3155 Restituisce informazioni sul socket.\\
3156 \const{TCP\_QUICKACK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3157 Abilita la modalità \textit{quickack}.\\
3158 \const{TCP\_CONGESTION} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
3159 Imposta l'algoritmo per il controllo della congestione.\\
3162 \caption{Le opzioni per i socket TCP disponibili al livello
3164 \label{tab:sock_opt_tcplevel}
3167 Le descrizioni delle varie opzioni riportate in
3168 tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel} sono estremamente sintetiche ed indicative,
3169 la spiegazione del funzionamento delle singole opzioni con una maggiore
3170 quantità di dettagli è fornita nel seguente elenco:
3171 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3174 \item[\const{TCP\_NODELAY}] il protocollo TCP utilizza un meccanismo di
3175 bufferizzazione dei dati uscenti, per evitare la trasmissione di tanti
3176 piccoli segmenti con un utilizzo non ottimale della banda
3177 disponibile.\footnote{il problema è chiamato anche \textit{silly window
3178 syndrome}, per averne un'idea si pensi al risultato che si ottiene
3179 quando un programma di terminale invia un segmento TCP per ogni tasto
3180 premuto, 40 byte di intestazione di protocollo con 1 byte di dati
3181 trasmessi; per evitare situazioni del genere è stato introdotto
3182 \index{algoritmo~di~Nagle} l'\textsl{algoritmo di Nagle}.} Questo
3183 meccanismo è controllato da un apposito algoritmo (detto
3184 \index{algoritmo~di~Nagle} \textsl{algoritmo di Nagle}, vedi
3185 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}). Il comportamento normale del protocollo
3186 prevede che i dati siano accumulati fintanto che non si raggiunge una
3187 quantità considerata adeguata per eseguire la trasmissione di un singolo
3190 Ci sono però delle situazioni in cui questo comportamento può non essere
3191 desiderabile, ad esempio quando si sa in anticipo che l'applicazione invierà
3192 soltanto un piccolo quantitativo di dati;\footnote{è il caso classico di una
3193 richiesta HTTP.} in tal caso l'attesa introdotta dall'algoritmo di
3194 bufferizzazione non soltanto è inutile, ma peggiora le prestazioni
3195 introducendo un ritardo. Impostando questa opzione si disabilita l'uso
3196 \index{algoritmo~di~Nagle} dell'\textsl{algoritmo di Nagle} ed i dati
3197 vengono inviati immediatamente in singoli segmenti, qualunque sia la loro
3198 dimensione. Ovviamente l'uso di questa opzione è dedicato a chi ha esigenze
3199 particolari come quella illustrata, che possono essere stabilite solo per la
3200 singola applicazione.
3202 Si tenga conto che questa opzione viene sovrascritta dall'eventuale
3203 impostazione dell'opzione \const{TCP\_CORK} (il cui scopo è sostanzialmente
3204 l'opposto) che blocca l'invio immediato. Tuttavia quando la si abilita viene
3205 sempre forzato lo scaricamento della coda di invio (con conseguente
3206 trasmissione di tutti i dati pendenti), anche qualora si fosse già abilitata
3207 \const{TCP\_CORK}.\footnote{si tenga presente però che \const{TCP\_CORK} può
3208 essere specificata insieme a \const{TCP\_NODELAY} soltanto a partire dal
3211 \item[\const{TCP\_MAXSEG}] con questa opzione si legge o si imposta il valore
3212 della \itindex{Maximum~Segment~Size~(MSS)} MSS
3213 (\textit{Maximum~Segment~Size}, vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
3214 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) dei segmenti TCP uscenti. Se l'opzione è
3215 impostata prima di stabilire la connessione, si cambia anche il valore della
3216 \itindex{Maximum~Segment~Size~(MSS)} MSS annunciata all'altro capo della
3217 connessione. Se si specificano valori maggiori della
3218 \itindex{Maximum~Transfer~Unit~(MTU)} MTU questi verranno ignorati, inoltre
3219 TCP imporrà anche i suoi limiti massimo e minimo per questo valore.
3221 \item[\const{TCP\_CORK}] questa opzione è il complemento naturale di
3222 \const{TCP\_NODELAY} e serve a gestire a livello applicativo la situazione
3223 opposta, cioè quella in cui si sa fin dal principio che si dovranno inviare
3224 grosse quantità di dati. Anche in questo caso \index{algoritmo~di~Nagle}
3225 l'\textsl{algoritmo di Nagle} tenderà a suddividerli in dimensioni da lui
3226 ritenute opportune,\footnote{l'algoritmo cerca di tenere conto di queste
3227 situazioni, ma essendo un algoritmo generico tenderà comunque ad
3228 introdurre delle suddivisioni in segmenti diversi, anche quando potrebbero
3229 non essere necessarie, con conseguente spreco di banda.} ma sapendo fin
3230 dall'inizio quale è la dimensione dei dati si potranno di nuovo ottenere
3231 delle migliori prestazioni disabilitandolo, e gestendo direttamente l'invio
3232 del nostro blocco di dati in soluzione unica.
3234 Quando questa opzione viene abilitata non vengono inviati segmenti di dati
3235 fintanto che essa non venga disabilitata; a quel punto tutti i dati rimasti
3236 in coda saranno inviati in un solo segmento TCP. In sostanza con questa
3237 opzione si può controllare il flusso dei dati mettendo una sorta di
3238 ``\textsl{tappo}'' (da cui il nome in inglese) al flusso di uscita, in modo
3239 ottimizzare a mano l'uso della banda. Si tenga presente che per l'effettivo
3240 funzionamento ci si deve ricordare di disattivare l'opzione al termine
3241 dell'invio del blocco dei dati.
3243 Si usa molto spesso \const{TCP\_CORK} quando si effettua il trasferimento
3244 diretto di un blocco di dati da un file ad un socket con \func{sendfile}
3245 (vedi sez.~\ref{sec:file_sendfile_splice}), per inserire una intestazione
3246 prima della chiamata a questa funzione; senza di essa l'intestazione
3247 potrebbe venire spedita in un segmento a parte, che a seconda delle
3248 condizioni potrebbe richiedere anche una risposta di ACK, portando ad una
3249 notevole penalizzazione delle prestazioni.
3251 Si tenga presente che l'implementazione corrente di \const{TCP\_CORK} non
3252 consente di bloccare l'invio dei dati per più di 200 millisecondi, passati i
3253 quali i dati accumulati in coda sanno inviati comunque. Questa opzione è
3254 tipica di Linux\footnote{l'opzione è stata introdotta con i kernel della
3255 serie 2.4.x.} e non è disponibile su tutti i kernel unix-like, pertanto
3256 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3258 \item[\const{TCP\_KEEPIDLE}] con questa opzione si legge o si imposta
3259 l'intervallo di tempo, in secondi, che deve trascorrere senza traffico sul
3260 socket prima che vengano inviati, qualora si sia attivata su di esso
3261 l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}, i messaggi di \textit{keep-alive} (si veda
3262 la trattazione relativa al \textit{keep-alive} in
3263 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Anche questa opzione non è disponibile
3264 su tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere
3267 \item[\const{TCP\_KEEPINTVL}] con questa opzione si legge o si imposta
3268 l'intervallo di tempo, in secondi, fra due messaggi di \textit{keep-alive}
3269 successivi (si veda sempre quanto illustrato in
3270 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come la precedente non è disponibile su
3271 tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere codice
3274 \item[\const{TCP\_KEEPCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3275 totale di messaggi di \textit{keep-alive} da inviare prima di concludere che
3276 la connessione è caduta per assenza di risposte ad un messaggio di
3277 \textit{keep-alive} (di nuovo vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come
3278 la precedente non è disponibile su tutti i kernel unix-like e deve essere
3279 evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3281 \item[\const{TCP\_SYNCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3282 di tentativi di ritrasmissione dei segmenti SYN usati nel
3283 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} prima che il
3284 tentativo di connessione venga abortito (si ricordi quanto accennato in
3285 sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Sovrascrive per il singolo socket il valore
3286 globale impostato con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_syn\_retries} (vedi
3287 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Non vengono accettati valori maggiori di
3288 255; anche questa opzione non è standard e deve essere evitata se si vuole
3289 scrivere codice portabile.
3291 \item[\const{TCP\_LINGER2}] con questa opzione si legge o si imposta, in
3292 numero di secondi, il tempo di sussistenza dei socket terminati nello stato
3293 \texttt{FIN\_WAIT2} (si ricordi quanto visto in
3294 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}).\footnote{si tenga ben presente che questa
3295 opzione non ha nulla a che fare con l'opzione \const{SO\_LINGER} che
3296 abbiamo visto in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Questa opzione
3297 consente di sovrascrivere per il singolo socket il valore globale impostato
3298 con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_fin\_timeout} (vedi
3299 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Anche questa opzione è da evitare se si
3300 ha a cuore la portabilità del codice.
3302 \item[\const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}] questa opzione consente di modificare il
3303 comportamento standard del protocollo TCP nello stabilirsi di una
3304 connessione; se ricordiamo il meccanismo del \itindex{three~way~handshake}
3305 \textit{three way handshake} illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_TWH} possiamo
3306 vedere che in genere un client inizierà ad inviare i dati ad un server solo
3307 dopo l'emissione dell'ultimo segmento di ACK.
3309 Di nuovo esistono situazioni (e la più tipica è quella di una richiesta
3310 HTTP) in cui sarebbe utile inviare immediatamente la richiesta all'interno
3311 del segmento con l'ultimo ACK del \itindex{three~way~handshake}
3312 \textit{three way handshake}; si potrebbe così risparmiare l'invio di un
3313 segmento successivo per la richiesta e il ritardo sul server fra la
3314 ricezione dell'ACK e quello della richiesta.
3316 Se si invoca \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} su un socket dal lato client (cioè
3317 dal lato da cui si invoca \func{connect}) si istruisce il kernel a non
3318 inviare immediatamente l'ACK finale del \itindex{three~way~handshake}
3319 \textit{three way handshake}, attendendo per un po' di tempo la prima
3320 scrittura, in modo da inviare i dati di questa insieme col segmento ACK.
3321 Chiaramente la correttezza di questo comportamento dipende in maniera
3322 diretta dal tipo di applicazione che usa il socket; con HTTP, che invia una
3323 breve richiesta, permette di risparmiare un segmento, con FTP, in cui invece
3324 si attende la ricezione del prompt del server, introduce un inutile ritardo.
3326 Allo stesso tempo il protocollo TCP prevede che sul lato del server la
3327 funzione \func{accept} ritorni dopo la ricezione dell'ACK finale, in tal
3328 caso quello che si fa usualmente è lanciare un nuovo processo per leggere i
3329 successivi dati, che si bloccherà su una \func{read} se questi non sono
3330 disponibili; in questo modo si saranno impiegate delle risorse (per la
3331 creazione del nuovo processo) che non vengono usate immediatamente. L'uso
3332 di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} consente di intervenire anche in questa
3333 situazione; quando la si invoca sul lato server (vale a dire su un socket in
3334 ascolto) l'opzione fa sì che \func{accept} ritorni soltanto quando sono
3335 presenti dei dati sul socket, e non alla ricezione dell'ACK conclusivo del
3336 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake}.
3338 L'opzione prende un valore intero che indica il numero massimo di secondi
3339 per cui mantenere il ritardo, sia per quanto riguarda il ritorno di
3340 \func{accept} su un server, che per l'invio dell'ACK finale insieme ai dati
3341 su un client. L'opzione è specifica di Linux non deve essere utilizzata in
3342 codice che vuole essere portabile.\footnote{su FreeBSD è presente una
3343 opzione \texttt{SO\_ACCEPTFILTER} che consente di ottenere lo stesso
3344 comportamento di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} per quanto riguarda il lato
3347 \item[\const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}] con questa opzione si legge o si imposta
3348 alla dimensione specificata, in byte, il valore dichiarato della
3349 \textit{advertised window} (vedi sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}). Il kernel
3350 impone comunque una dimensione minima pari a \texttt{SOCK\_MIN\_RCVBUF/2}.
3351 Questa opzione non deve essere utilizzata in codice che vuole essere
3354 \begin{figure}[!htb]
3355 \footnotesize \centering
3356 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
3357 \includestruct{listati/tcp_info.h}
3359 \caption{La struttura \structd{tcp\_info} contenente le informazioni sul
3360 socket restituita dall'opzione \const{TCP\_INFO}.}
3361 \label{fig:tcp_info_struct}
3364 \item[\const{TCP\_INFO}] questa opzione, specifica di Linux, ma introdotta
3365 anche in altri kernel (ad esempio FreeBSD) permette di controllare lo stato
3366 interno di un socket TCP direttamente da un programma in user space.
3367 L'opzione restituisce in una speciale struttura \struct{tcp\_info}, la cui
3368 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:tcp_info_struct}, tutta una serie
3369 di dati che il kernel mantiene, relativi al socket. Anche questa opzione
3370 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3372 Con questa opzione diventa possibile ricevere una serie di informazioni
3373 relative ad un socket TCP così da poter effettuare dei controlli senza dover
3374 passare attraverso delle operazioni di lettura. Ad esempio si può verificare
3375 se un socket è stato chiuso usando una funzione analoga a quella illustrata
3376 in fig.~\ref{fig:is_closing}, in cui si utilizza il valore del campo
3377 \var{tcpi\_state} di \struct{tcp\_info} per controllare lo stato del socket.
3379 \begin{figure}[!htbp]
3380 \footnotesize \centering
3381 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
3382 \includecodesample{listati/is_closing.c}
3384 \caption{Codice della funzione \texttt{is\_closing.c}, che controlla lo stato
3385 di un socket TCP per verificare se si sta chiudendo.}
3386 \label{fig:is_closing}
3389 %Si noti come nell'esempio si sia (
3392 \item[\const{TCP\_QUICKACK}] con questa opzione è possibile eseguire una forma
3393 di controllo sull'invio dei segmenti ACK all'interno di in flusso di dati su
3394 TCP. In genere questo invio viene gestito direttamente dal kernel, il
3395 comportamento standard, corrispondente la valore logico di vero (in genere
3396 1) per questa opzione, è quello di inviare immediatamente i segmenti ACK, in
3397 quanto normalmente questo significa che si è ricevuto un blocco di dati e si
3398 può passare all'elaborazione del blocco successivo.
3400 Qualora però la nostra applicazione sappia in anticipo che alla ricezione di
3401 un blocco di dati seguirà immediatamente l'invio di un altro
3402 blocco,\footnote{caso tipico ad esempio delle risposte alle richieste HTTP.}
3403 poter accorpare quest'ultimo al segmento ACK permette di risparmiare sia in
3404 termini di dati inviati che di velocità di risposta. Per far questo si può
3405 utilizzare \const{TCP\_QUICKACK} impostando un valore logico falso (cioè 0),
3406 in questo modo il kernel attenderà così da inviare il prossimo segmento di
3407 ACK insieme ai primi dati disponibili.
3409 Si tenga presente che l'opzione non è permanente, vale a dire che una volta
3410 che la si sia impostata a 0 il kernel la riporterà al valore di default dopo
3411 il suo primo utilizzo. Sul lato server la si può impostare anche una volta
3412 sola su un socket in ascolto, ed essa verrà ereditata da tutti i socket che
3413 si otterranno da esso al ritorno di \func{accept}.
3415 % TODO trattare con gli esempi di apache
3417 \item[\const{TCP\_CONGESTION}] questa opzione permette di impostare quale
3418 algoritmo per il controllo della congestione\footnote{il controllo della
3419 congestione è un meccanismo previsto dal protocollo TCP (vedi
3420 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) per evitare di trasmettere inutilmente
3421 dati quando una connessione è congestionata; un buon algoritmo è
3422 fondamentale per il funzionamento del protocollo, dato che i pacchetti
3423 persi andrebbero ritrasmessi, per cui inviare un pacchetto su una linea
3424 congestionata potrebbe causare facilmente un peggioramento della
3425 situazione.} utilizzare per il singolo socket. L'opzione è stata
3426 introdotta con il kernel 2.6.13,\footnote{alla data di stesura di queste
3427 note (Set. 2006) è pure scarsamente documentata, tanto che non è neanche
3428 definita nelle intestazioni delle \acr{glibc} per cui occorre definirla a
3429 mano al suo valore che è 13.} e prende come per \param{optval} il
3430 puntatore ad un buffer contenente il nome dell'algoritmo di controllo che
3433 L'uso di un nome anziché di un valore numerico è dovuto al fatto che gli
3434 algoritmi di controllo della congestione sono realizzati attraverso
3435 altrettanti moduli del kernel, e possono pertanto essere attivati a
3436 richiesta; il nome consente di caricare il rispettivo modulo e di introdurre
3437 moduli aggiuntivi che implementino altri meccanismi.
3439 Per poter disporre di questa funzionalità occorre aver compilato il kernel
3440 attivando l'opzione di configurazione generale
3441 \texttt{TCP\_CONG\_ADVANCED},\footnote{disponibile come \textit{TCP:
3442 advanced congestion control} nel menù \textit{Network->Networking
3443 options}, che a sua volta renderà disponibile un ulteriore menù con gli
3444 algoritmi presenti.} e poi abilitare i singoli moduli voluti con le varie
3445 \texttt{TCP\_CONG\_*} presenti per i vari algoritmi disponibili; un elenco
3446 di quelli attualmente supportati nella versione ufficiale del kernel è
3447 riportato in tab.~\ref{tab:sock_tcp_congestion_algo}.\footnote{la lista è
3448 presa dalla versione 2.6.17.}
3451 Si tenga presente che prima della implementazione modulare alcuni di questi
3452 algoritmi erano disponibili soltanto come caratteristiche generali del
3453 sistema, attivabili per tutti i socket, questo è ancora possibile con la
3454 \textit{sysctl} \texttt{tcp\_congestion\_control} (vedi
3455 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}) che ha sostituito le precedenti
3456 \textit{sysctl}.\footnote{riportate anche, alla data di stesura di queste
3457 pagine (Set. 2006) nelle pagine di manuale, ma non più presenti.}
3462 \begin{tabular}[c]{|l|l|p{10cm}|}
3464 \textbf{Nome}&\textbf{Configurazione}&\textbf{Riferimento} \\
3467 reno& -- &Algoritmo tradizionale, usato in caso di assenza degli altri.\\
3468 \texttt{bic} &\texttt{TCP\_CONG\_BIC} &
3469 \url{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}.\\
3470 \texttt{cubic} &\texttt{TCP\_CONG\_CUBIC} &
3471 \url{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}.\\
3472 \texttt{highspeed}&\texttt{TCP\_CONG\_HSTCP} &
3473 \url{http://www.icir.org/floyd/hstcp.html}.\\
3474 \texttt{htcp} &\texttt{TCP\_CONG\_HTCP} &
3475 \url{http://www.hamilton.ie/net/htcp/}.\\
3476 \texttt{hybla} &\texttt{TCP\_CONG\_HYBLA} &
3477 \url{http://www.danielinux.net/projects.html}.\\
3478 \texttt{scalable}&\texttt{TCP\_CONG\_SCALABLE}&
3479 \url{http://www.deneholme.net/tom/scalable/}.\\
3480 \texttt{vegas} &\texttt{TCP\_CONG\_VEGAS} &
3481 \url{http://www.cs.arizona.edu/protocols/}.\\
3482 \texttt{westwood}&\texttt{TCP\_CONG\_WESTWOOD}&
3483 \url{http://www.cs.ucla.edu/NRL/hpi/tcpw/}.\\
3484 % \texttt{}&\texttt{}& .\\
3487 \caption{Gli algoritmi per il controllo della congestione disponibili con
3488 Linux con le relative opzioni di configurazione da attivare.}
3489 \label{tab:sock_tcp_congestion_algo}
3495 Il protocollo UDP, anche per la sua maggiore semplicità, supporta un numero
3496 ridotto di opzioni, riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}; anche in
3497 questo caso per poterle utilizzare occorrerà impostare l'opportuno valore per
3498 l'argomento \param{level}, che è \const{SOL\_UDP} (o l'equivalente
3499 \const{IPPROTO\_UDP}). Le costanti che identificano dette opzioni sono
3500 definite in \headfile{netinet/udp.h}, ed accessibili includendo detto
3501 file.\footnote{come per TCP, la definizione delle opzioni effettivamente
3502 supportate dal kernel si trova in realtà nel file
3503 \texttt{include/linux/udp.h}, dal quale si sono estratte le costanti di
3504 tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}.}
3509 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3511 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3512 \textbf{Descrizione}\\
3515 \const{UDP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3516 Accumula tutti i dati su un unico pacchetto.\\
3517 \const{UDP\_ENCAP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3521 \caption{Le opzioni per i socket UDP disponibili al livello
3523 \label{tab:sock_opt_udplevel}
3526 % TODO documentare \const{UDP\_ENCAP}
3528 Ancora una volta le descrizioni contenute tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}
3529 sono un semplice riferimento, una maggiore quantità di dettagli sulle
3530 caratteristiche delle opzioni citate è quello dell'elenco seguente:
3531 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3533 \item[\const{UDP\_CORK}] questa opzione ha l'identico effetto dell'analoga
3534 \const{TCP\_CORK} vista in precedenza per il protocollo TCP, e quando
3535 abilitata consente di accumulare i dati in uscita su un solo pacchetto che
3536 verrà inviato una volta che la si disabiliti. L'opzione è stata introdotta
3537 con il kernel 2.5.44, e non deve essere utilizzata in codice che vuole
3540 \item[\const{UDP\_ENCAP}] Questa opzione permette di gestire l'incapsulazione
3541 dei dati nel protocollo UDP. L'opzione è stata introdotta con il kernel
3542 2.5.67, e non è documentata. Come la precedente è specifica di Linux e non
3543 deve essere utilizzata in codice portabile.
3550 \section{La gestione attraverso le funzioni di controllo}
3551 \label{sec:sock_ctrl_func}
3553 Benché la maggior parte delle caratteristiche dei socket sia gestibile con le
3554 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}, alcune proprietà possono
3555 essere impostate attraverso le funzioni \func{fcntl} e \func{ioctl} già
3556 trattate in sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}; in quell'occasione abbiamo
3557 parlato di queste funzioni esclusivamente nell'ambito della loro applicazione
3558 a file descriptor associati a dei file normali; qui tratteremo invece i
3559 dettagli del loro utilizzo con file descriptor associati a dei socket.
3562 \subsection{L'uso di \func{ioctl} e \func{fcntl} per i socket generici}
3563 \label{sec:sock_ioctl}
3565 Tratteremo in questa sezione le caratteristiche specifiche delle funzioni
3566 \func{ioctl} e \func{fcntl} quando esse vengono utilizzate con dei socket
3567 generici. Quanto già detto in precedenza sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}
3568 continua a valere; quello che tratteremo qui sono le operazioni ed i comandi
3569 che sono validi, o che hanno significati peculiari, quando queste funzioni
3570 vengono applicate a dei socket generici.
3572 Nell'elenco seguente si riportano i valori specifici che può assumere il
3573 secondo argomento della funzione \func{ioctl} (\param{request}, che indica il
3574 tipo di operazione da effettuare) quando essa viene applicata ad un socket
3575 generico. Nell'elenco si illustrerà anche, per ciascuna operazione, il tipo di
3576 dato usato come terzo argomento della funzione ed il significato che esso
3577 viene ad assumere. Dato che in caso di lettura questi dati vengono restituiti
3578 come \textit{value result argument}, con queste operazioni il terzo argomento
3579 deve sempre essere passato come puntatore ad una variabile (o struttura)
3580 precedentemente allocata. Le costanti che identificano le operazioni sono le
3582 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3583 \item[\const{SIOCGSTAMP}] restituisce il contenuto di una struttura
3584 \struct{timeval} con la marca temporale dell'ultimo pacchetto ricevuto sul
3585 socket, questa operazione può essere utilizzata per effettuare delle
3586 misurazioni precise del tempo di andata e ritorno\footnote{il
3587 \itindex{Round~Trip~Time~(RTT)} \textit{Round Trip Time} cui abbiamo già
3588 accennato in sez.~\ref{sec:net_tcp}.} dei pacchetti sulla rete.
3590 \item[\const{SIOCSPGRP}] imposta il processo o il \itindex{process~group}
3591 \textit{process group} a cui inviare i segnali \signal{SIGIO} e
3592 \signal{SIGURG} quando viene completata una operazione di I/O asincrono o
3593 arrivano dei dati urgenti \itindex{out-of-band} (\texttt{out-of-band}). Il
3594 terzo argomento deve essere un puntatore ad una variabile di tipo
3595 \type{pid\_t}; un valore positivo indica direttamente il \ids{PID} del
3596 processo, mentre un valore negativo indica (col valore assoluto) il
3597 \textit{process group}. Senza privilegi di amministratore o la capability
3598 \const{CAP\_KILL} si può impostare solo se stessi o il proprio
3599 \textit{process group}.
3601 \item[\const{SIOCGPGRP}] legge le impostazioni presenti sul socket
3602 relativamente all'eventuale processo o \itindex{process~group}
3603 \textit{process group} cui devono essere inviati i segnali \signal{SIGIO} e
3604 \signal{SIGURG}. Come per \const{SIOCSPGRP} l'argomento passato deve un
3605 puntatore ad una variabile di tipo \type{pid\_t}, con lo stesso significato.
3606 Qualora non sia presente nessuna impostazione verrà restituito un valore
3609 \item[\const{FIOASYNC}] Abilita o disabilita la modalità di I/O asincrono sul
3610 socket. Questo significa (vedi sez.~\ref{sec:signal_driven_io}) che verrà
3611 inviato il segnale di \signal{SIGIO} (o quanto impostato con
3612 \const{F\_SETSIG}, vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}) in caso di eventi
3616 Nel caso dei socket generici anche \func{fcntl} prevede un paio di comandi
3617 specifici; in questo caso il secondo argomento (\param{cmd}, che indica il
3618 comando) può assumere i due valori \const{FIOGETOWN} e \const{FIOSETOWN},
3619 mentre il terzo argomento dovrà essere un puntatore ad una variabile di tipo
3620 \type{pid\_t}. Questi due comandi sono una modalità alternativa di eseguire le
3621 stesse operazioni (lettura o impostazione del processo o del gruppo di
3622 processo che riceve i segnali) che si effettuano chiamando \func{ioctl} con
3623 \const{SIOCGPGRP} e \const{SIOCSPGRP}.
3626 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per l'accesso ai dispositivi di rete}
3627 \label{sec:sock_ioctl_netdevice}
3629 Benché non strettamente attinenti alla gestione dei socket, vale la pena di
3630 trattare qui l'interfaccia di accesso a basso livello ai dispositivi di rete
3631 che viene appunto fornita attraverso la funzione \texttt{ioctl}. Questa non è
3632 attinente a caratteristiche specifiche di un qualche protocollo, ma si applica
3633 a tutti i socket, indipendentemente da tipo e famiglia degli stessi, e
3634 permette di impostare e rilevare le funzionalità delle interfacce di rete.
3636 \begin{figure}[!htb]
3637 \footnotesize \centering
3638 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
3639 \includestruct{listati/ifreq.h}
3641 \caption{La struttura \structd{ifreq} utilizzata dalle \func{ioctl} per le
3642 operazioni di controllo sui dispositivi di rete.}
3643 \label{fig:netdevice_ifreq_struct}
3646 Tutte le operazioni di questo tipo utilizzano come terzo argomento di
3647 \func{ioctl} il puntatore ad una struttura \struct{ifreq}, la cui definizione
3648 è illustrata in fig.~\ref{fig:netdevice_ifreq_struct}. Normalmente si utilizza
3649 il primo campo della struttura, \var{ifr\_name} per specificare il nome
3650 dell'interfaccia su cui si vuole operare (ad esempio \texttt{eth0},
3651 \texttt{ppp0}, ecc.), e si inseriscono (o ricevono) i valori relativi alle
3652 diversa caratteristiche e funzionalità nel secondo campo, che come si può
3653 notare è definito come una \direct{union} proprio in quanto il suo significato
3654 varia a secondo dell'operazione scelta.
3656 Si tenga inoltre presente che alcune di queste operazioni (in particolare
3657 quelle che modificano le caratteristiche dell'interfaccia) sono privilegiate e
3658 richiedono i privilegi di amministratore o la \textit{capability}
3659 \const{CAP\_NET\_ADMIN}, altrimenti si otterrà un errore di \errval{EPERM}.
3660 Le costanti che identificano le operazioni disponibili sono le seguenti:
3661 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.7cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3662 \item[\const{SIOCGIFNAME}] questa è l'unica operazione che usa il campo
3663 \var{ifr\_name} per restituire un risultato, tutte le altre lo utilizzano
3664 per indicare l'interfaccia sulla quale operare. L'operazione richiede che si
3665 indichi nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore numerico dell'\textsl{indice}
3666 dell'interfaccia, e restituisce il relativo nome in \var{ifr\_name}.
3668 Il kernel infatti assegna ad ogni interfaccia un numero progressivo, detto
3669 appunto \itindex{interface~index} \textit{interface index}, che è quello che
3670 effettivamente la identifica nelle operazioni a basso livello, il nome
3671 dell'interfaccia è soltanto una etichetta associata a detto \textsl{indice},
3672 che permette di rendere più comprensibile l'indicazione dell'interfaccia
3673 all'interno dei comandi. Una modalità per ottenere questo valore è usare il
3674 comando \cmd{ip link}, che fornisce un elenco delle interfacce presenti
3675 ordinato in base a tale valore (riportato come primo campo).
3678 \item[\const{SIOCGIFINDEX}] restituisce nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore
3679 numerico dell'indice dell'interfaccia specificata con \var{ifr\_name}, è in
3680 sostanza l'operazione inversa di \const{SIOCGIFNAME}.
3682 \item[\const{SIOCGIFFLAGS}] permette di ottenere nel campo \var{ifr\_flags} il
3683 valore corrente dei flag dell'interfaccia specificata (con \var{ifr\_name}).
3684 Il valore restituito è una maschera binaria i cui bit sono identificabili
3685 attraverso le varie costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}.
3690 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
3692 \textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
3695 \const{IFF\_UP} & L'interfaccia è attiva.\\
3696 \const{IFF\_BROADCAST} & L'interfaccia ha impostato un indirizzo di
3697 \itindex{broadcast} \textit{broadcast} valido.\\
3698 \const{IFF\_DEBUG} & È attivo il flag interno di debug.\\
3699 \const{IFF\_LOOPBACK} & L'interfaccia è una interfaccia di
3700 \textit{loopback}.\\
3701 \const{IFF\_POINTOPOINT}&L'interfaccia è associata ad un collegamento
3702 \textsl{punto-punto}.\\
3703 \const{IFF\_RUNNING} & L'interfaccia ha delle risorse allocate (non può
3704 quindi essere disattivata).\\
3705 \const{IFF\_NOARP} & L'interfaccia ha il protocollo ARP disabilitato o
3706 l'indirizzo del livello di rete non è impostato.\\
3707 \const{IFF\_PROMISC} & L'interfaccia è in \index{modo~promiscuo}
3708 \textsl{modo promiscuo} (riceve cioè tutti i
3709 pacchetti che vede passare, compresi quelli non
3710 direttamente indirizzati a lei).\\
3711 \const{IFF\_NOTRAILERS}& Evita l'uso di \textit{trailer} nei pacchetti.\\
3712 \const{IFF\_ALLMULTI} & Riceve tutti i pacchetti di \itindex{multicast}
3713 \textit{multicast}.\\
3714 \const{IFF\_MASTER} & L'interfaccia è il master di un bundle per il
3715 bilanciamento di carico.\\
3716 \const{IFF\_SLAVE} & L'interfaccia è uno slave di un bundle per il
3717 bilanciamento di carico.\\
3718 \const{IFF\_MULTICAST} & L'interfaccia ha il supporto per il
3719 \textit{multicast} \itindex{multicast} attivo.\\
3720 \const{IFF\_PORTSEL} & L'interfaccia può impostare i suoi parametri
3721 hardware (con l'uso di \struct{ifmap}).\\
3722 \const{IFF\_AUTOMEDIA} & L'interfaccia è in grado di selezionare
3723 automaticamente il tipo di collegamento.\\
3724 \const{IFF\_DYNAMIC} & Gli indirizzi assegnati all'interfaccia vengono
3725 persi quando questa viene disattivata.\\
3726 % \const{IFF\_} & .\\
3729 \caption{Le costanti che identificano i vari bit della maschera binaria
3730 \var{ifr\_flags} che esprime i flag di una interfaccia di rete.}
3731 \label{tab:netdevice_iface_flag}
3735 \item[\const{SIOCSIFFLAGS}] permette di impostare il valore dei flag
3736 dell'interfaccia specificata (sempre con \var{ifr\_name}, non staremo a
3737 ripeterlo oltre) attraverso il valore della maschera binaria da passare nel
3738 campo \var{ifr\_flags}, che può essere ottenuta con l'OR aritmetico delle
3739 costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}; questa operazione è
3742 \item[\const{SIOCGIFMETRIC}] permette di leggere il valore della metrica del
3743 dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3744 \var{ifr\_metric}. Attualmente non è implementato, e l'operazione
3745 restituisce sempre un valore nullo.
3747 \item[\const{SIOCSIFMETRIC}] permette di impostare il valore della metrica del
3748 dispositivo al valore specificato nel campo \var{ifr\_metric}, attualmente
3749 non ancora implementato, restituisce un errore di \errval{EOPNOTSUPP}.
3751 \item[\const{SIOCGIFMTU}] permette di leggere il valore della
3752 \itindex{Maximum~Transfer~Unit~(MTU)} \textit{Maximum Transfer Unit} del
3753 dispositivo nel campo \var{ifr\_mtu}.
3755 \item[\const{SIOCSIFMTU}] permette di impostare il valore della
3756 \itindex{Maximum~Transfer~Unit~(MTU)} \textit{Maximum Transfer Unit} del
3757 dispositivo al valore specificato campo \var{ifr\_mtu}. L'operazione è
3758 privilegiata, e si tenga presente che impostare un valore troppo basso può
3759 causare un blocco del kernel.
3761 \item[\const{SIOCGIFHWADDR}] permette di leggere il valore dell'indirizzo
3762 hardware del dispositivo associato all'interfaccia nel campo
3763 \var{ifr\_hwaddr}; questo viene restituito come struttura \struct{sockaddr}
3764 in cui il campo \var{sa\_family} contiene un valore \texttt{ARPHRD\_*}
3765 indicante il tipo di indirizzo ed il campo \var{sa\_data} il valore binario
3766 dell'indirizzo hardware a partire dal byte 0.
3768 \item[\const{SIOCSIFHWADDR}] permette di impostare il valore dell'indirizzo
3769 hardware del dispositivo associato all'interfaccia attraverso il valore
3770 della struttura \struct{sockaddr} (con lo stesso formato illustrato per
3771 \const{SIOCGIFHWADDR}) passata nel campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è
3774 \item[\const{SIOCSIFHWBROADCAST}] imposta l'indirizzo \textit{broadcast}
3775 \itindex{broadcast} hardware dell'interfaccia al valore specificato dal
3776 campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è privilegiata.
3778 \item[\const{SIOCGIFMAP}] legge alcuni parametri hardware (memoria, interrupt,
3779 canali di DMA) del driver dell'interfaccia specificata, restituendo i
3780 relativi valori nel campo \var{ifr\_map}; quest'ultimo contiene una
3781 struttura di tipo \struct{ifmap}, la cui definizione è illustrata in
3782 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3784 \begin{figure}[!htb]
3785 \footnotesize \centering
3786 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
3787 \includestruct{listati/ifmap.h}
3789 \caption{La struttura \structd{ifmap} utilizzata per leggere ed impostare i
3790 valori dei parametri hardware di un driver di una interfaccia.}
3791 \label{fig:netdevice_ifmap_struct}
3794 \item[\const{SIOCSIFMAP}] imposta i parametri hardware del driver
3795 dell'interfaccia specificata, restituendo i relativi valori nel campo
3796 \var{ifr\_map}. Come per \const{SIOCGIFMAP} questo deve essere passato come
3797 struttura \struct{ifmap}, secondo la definizione di
3798 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3800 \item[\const{SIOCADDMULTI}] aggiunge un indirizzo di \itindex{multicast}
3801 \textit{multicast} ai filtri del livello di collegamento associati
3802 dell'interfaccia. Si deve usare un indirizzo hardware da specificare
3803 attraverso il campo \var{ifr\_hwaddr}, che conterrà l'opportuna struttura
3804 \struct{sockaddr}; l'operazione è privilegiata. Per una modalità alternativa
3805 per eseguire la stessa operazione si possono usare i \textit{packet socket},
3806 vedi sez.~\ref{sec:packet_socket}.
3808 \item[\const{SIOCDELMULTI}] rimuove un indirizzo di \itindex{multicast}
3809 \textit{multicast} ai filtri del livello di collegamento dell'interfaccia,
3810 vuole un indirizzo hardware specificato come per \const{SIOCADDMULTI}. Anche
3811 questa operazione è privilegiata e può essere eseguita in forma alternativa
3812 con i \textit{packet socket}.
3814 \item[\const{SIOCGIFTXQLEN}] permette di leggere la lunghezza della coda di
3815 trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3818 \item[\const{SIOCSIFTXQLEN}] permette di impostare il valore della lunghezza
3819 della coda di trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia, questo
3820 deve essere specificato nel campo \var{ifr\_qlen}. L'operazione è
3823 \item[\const{SIOCSIFNAME}] consente di cambiare il nome dell'interfaccia
3824 indicata da \var{ifr\_name} utilizzando il nuovo nome specificato nel campo
3830 % TODO aggiunta con il kernel 3.14 SIOCGHWTSTAMP per ottenere il timestamp
3831 % hardware senza modificarlo
3833 Una ulteriore operazione, che consente di ricavare le caratteristiche delle
3834 interfacce di rete, è \const{SIOCGIFCONF}; però per ragioni di compatibilità
3835 questa operazione è disponibile soltanto per i socket della famiglia
3836 \const{AF\_INET} (vale ad dire per socket IPv4). In questo caso l'utente dovrà
3837 passare come argomento una struttura \struct{ifconf}, definita in
3838 fig.~\ref{fig:netdevice_ifconf_struct}.
3840 \begin{figure}[!htb]
3841 \footnotesize \centering
3842 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
3843 \includestruct{listati/ifconf.h}
3845 \caption{La struttura \structd{ifconf}.}
3846 \label{fig:netdevice_ifconf_struct}
3849 Per eseguire questa operazione occorrerà allocare preventivamente un buffer di
3850 contenente un vettore di strutture \struct{ifreq}. La dimensione (in byte) di
3851 questo buffer deve essere specificata nel campo \var{ifc\_len} di
3852 \struct{ifconf}, mentre il suo indirizzo andrà specificato nel campo
3853 \var{ifc\_req}. Qualora il buffer sia stato allocato come una stringa, il suo
3854 indirizzo potrà essere fornito usando il campo \var{ifc\_buf}.\footnote{si
3855 noti che l'indirizzo del buffer è definito in \struct{ifconf} con una
3856 \direct{union}, questo consente di utilizzare una delle due forme a piacere.}
3858 La funzione restituisce nel buffer indicato una serie di strutture
3859 \struct{ifreq} contenenti nel campo \var{ifr\_name} il nome dell'interfaccia e
3860 nel campo \var{ifr\_addr} il relativo indirizzo IP. Se lo spazio allocato nel
3861 buffer è sufficiente il kernel scriverà una struttura \struct{ifreq} per
3862 ciascuna interfaccia attiva, restituendo nel campo \var{ifc\_len} il totale
3863 dei byte effettivamente scritti. Il valore di ritorno è 0 se l'operazione ha
3864 avuto successo e negativo in caso contrario.
3866 Si tenga presente che il kernel non scriverà mai sul buffer di uscita dati
3867 eccedenti numero di byte specificato col valore di \var{ifc\_len} impostato
3868 alla chiamata della funzione, troncando il risultato se questi non dovessero
3869 essere sufficienti. Questa condizione non viene segnalata come errore per cui
3870 occorre controllare il valore di \var{ifc\_len} all'uscita della funzione, e
3871 verificare che esso sia inferiore a quello di ingresso. In caso contrario si è
3872 probabilmente\footnote{probabilmente perché si potrebbe essere nella
3873 condizione in cui sono stati usati esattamente quel numero di byte.} avuta
3874 una situazione di troncamento dei dati.
3876 \begin{figure}[!htbp]
3877 \footnotesize \centering
3878 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
3879 \includecodesample{listati/iflist.c}
3881 \caption{Il corpo principale del programma \texttt{iflist.c}.}
3882 \label{fig:netdevice_iflist}
3885 Come esempio dell'uso di queste funzioni si è riportato in
3886 fig.~\ref{fig:netdevice_iflist} il corpo principale del programma
3887 \texttt{iflist} in cui si utilizza l'operazione \const{SIOCGIFCONF} per
3888 ottenere una lista delle interfacce attive e dei relativi indirizzi. Al solito
3889 il codice completo è fornito nei sorgenti allegati alla guida.
3891 Il programma inizia (\texttt{\small 7--11}) con la creazione del socket
3892 necessario ad eseguire l'operazione, dopo di che si inizializzano
3893 opportunamente (\texttt{\small 13--14}) i valori della struttura
3894 \struct{ifconf} indicando la dimensione del buffer ed il suo
3895 indirizzo;\footnote{si noti come in questo caso si sia specificato l'indirizzo
3896 usando il campo \var{ifc\_buf}, mentre nel seguito del programma si accederà
3897 ai valori contenuti nel buffer usando \var{ifc\_req}.} si esegue poi
3898 l'operazione invocando \func{ioctl}, controllando come sempre la corretta
3899 esecuzione, ed uscendo in caso di errore (\texttt{\small 15--19}).
3901 Si esegue poi un controllo sulla quantità di dati restituiti segnalando un
3902 eventuale overflow del buffer (\texttt{\small 21--23}); se invece è tutto a
3903 posto (\texttt{\small 24--27}) si calcola e si stampa a video il numero di
3904 interfacce attive trovate. L'ultima parte del programma (\texttt{\small
3905 28--33}) è il ciclo sul contenuto delle varie strutture \struct{ifreq}
3906 restituite in cui si estrae (\texttt{\small 30}) l'indirizzo ad esse
3907 assegnato\footnote{si è definito \var{access} come puntatore ad una struttura
3908 di tipo \struct{sockaddr\_in} per poter eseguire un \textit{casting}
3909 dell'indirizzo del valore restituito nei vari campi \var{ifr\_addr}, così
3910 poi da poterlo poi usare come argomento di \func{inet\_ntoa}.} e lo si
3911 stampa (\texttt{\small 31--32}) insieme al nome dell'interfaccia.
3915 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per i socket TCP e UDP}
3916 \label{sec:sock_ioctl_IP}
3918 Non esistono operazioni specifiche per i socket IP in quanto tali,\footnote{a
3919 parte forse \const{SIOCGIFCONF}, che però resta attinente alle proprietà
3920 delle interfacce di rete, per cui l'abbiamo trattata in
3921 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice} insieme alle altre che comunque si
3922 applicano anche ai socket IP.} mentre per i pacchetti di altri protocolli
3923 trasportati su IP, qualora li si gestisca attraverso dei socket, si dovrà fare
3924 riferimento direttamente all'eventuale supporto presente per il tipo di socket
3925 usato: ad esempio si possono ricevere pacchetti ICMP con socket di tipo
3926 \texttt{raw}, nel qual caso si dovrà fare riferimento alle operazioni di
3929 Tuttavia la gran parte dei socket utilizzati nella programmazione di rete
3930 utilizza proprio il protocollo IP, e quello che succede è che in realtà la
3931 funzione \func{ioctl} consente di effettuare alcune operazioni specifiche per
3932 i socket che usano questo protocollo, ma queste vendono eseguite, invece che a
3933 livello di IP, al successivo livello di trasporto, vale a dire in maniera
3934 specifica per i socket TCP e UDP.
3936 Le operazioni di controllo disponibili per i socket TCP sono illustrate dalla
3937 relativa pagina di manuale, accessibile con \texttt{man 7 tcp}, e prevedono
3938 come possibile valore per il secondo argomento della funzione le costanti
3939 illustrate nell'elenco seguente; il terzo argomento della funzione, gestito
3940 come \textit{value result argument}, deve essere sempre il puntatore ad una
3941 variabile di tipo \ctyp{int}:
3942 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3943 \item[\const{SIOCINQ}] restituisce la quantità di dati non ancora letti
3944 presenti nel buffer di ricezione; il socket non deve essere in stato
3945 \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di \errval{EINVAL}.
3946 \item[\const{SIOCATMARK}] ritorna un intero non nullo, da intendere come
3947 valore logico, se il flusso di dati letti sul socket è arrivato sulla
3948 posizione (detta anche \textit{urgent mark}) in cui sono stati ricevuti
3949 \itindex{out-of-band} dati urgenti (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}).
3950 Una operazione di lettura da un socket non attraversa mai questa posizione,
3951 per cui è possibile controllare se la si è raggiunta o meno con questa
3954 Questo è utile quando si attiva l'opzione \const{SO\_OOBINLINE} (vedi
3955 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}) per ricevere i dati urgenti all'interno
3956 del flusso dei dati ordinari del socket;\footnote{vedremo in
3957 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data} che in genere i dati urgenti presenti su un
3958 socket si leggono \textit{out-of-band} usando un opportuno flag per
3959 \func{recvmsg}.} in tal caso quando \const{SIOCATMARK} restituisce un
3960 valore non nullo si saprà che la successiva lettura dal socket restituirà i
3961 dati urgenti e non il normale traffico; torneremo su questo in maggior
3962 dettaglio in sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}.
3964 \item[\const{SIOCOUTQ}] restituisce la quantità di dati non ancora inviati
3965 presenti nel buffer di spedizione; come per \const{SIOCINQ} il socket non
3966 deve essere in stato \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di
3970 Le operazioni di controllo disponibili per i socket UDP, anch'esse illustrate
3971 dalla relativa pagina di manuale accessibile con \texttt{man 7 udp}, sono
3972 quelle indicate dalle costanti del seguente elenco; come per i socket TCP il
3973 terzo argomento viene gestito come \textit{value result argument} e deve
3974 essere un puntatore ad una variabile di tipo \ctyp{int}:
3975 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3976 \item[\const{FIONREAD}] restituisce la dimensione in byte del primo pacchetto
3977 in attesa di ricezione, o 0 qualora non ci sia nessun pacchetto.
3978 \item[\const{TIOCOUTQ}] restituisce il numero di byte presenti nella coda di
3979 invio locale; questa opzione è supportata soltanto a partire dal kernel 2.4
3984 \section{La gestione con \func{sysctl} ed il filesystem \texttt{/proc}}
3985 \label{sec:sock_sysctl_proc}
3987 Come ultimo argomento di questo capitolo tratteremo l'uso della funzione
3988 \func{sysctl} (che è stata introdotta nelle sue funzionalità generiche in
3989 sez.~\ref{sec:sys_sysctl}) per quanto riguarda le sue capacità di effettuare
3990 impostazioni relative alle proprietà dei socket. Dato che le stesse
3991 funzionalità sono controllabili direttamente attraverso il filesystem
3992 \texttt{/proc}, le tratteremo attraverso i file presenti in quest'ultimo.
3995 \subsection{L'uso di \func{sysctl} e \texttt{/proc} per le proprietà della
3997 \label{sec:sock_sysctl}
3999 La differenza nell'uso di \func{sysctl} e del filesystem \texttt{/proc}
4000 rispetto a quello delle funzioni \func{ioctl} e \func{fcntl} visto in
4001 sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func} o all'uso di \func{getsockopt} e
4002 \func{setsockopt} è che queste funzioni consentono di controllare le proprietà
4003 di un singolo socket, mentre con \func{sysctl} e con \texttt{/proc} si
4004 impostano proprietà (o valori di default) validi a livello dell'intero
4005 sistema, e cioè per tutti i socket.
4007 Le opzioni disponibili per le proprietà della rete, nella gerarchia dei valori
4008 impostabili con \func{sysctl}, sono riportate sotto il nodo \texttt{net}, o,
4009 se acceduti tramite l'interfaccia del filesystem \texttt{/proc}, sotto
4010 \texttt{/proc/sys/net}. In genere sotto questa directory compaiono le
4011 sottodirectory (corrispondenti ad altrettanti sotto-nodi per \func{sysctl})
4012 relative ai vari protocolli e tipi di interfacce su cui è possibile
4013 intervenire per effettuare impostazioni; un contenuto tipico di questa
4014 directory è il seguente:
4025 e sono presenti varie centinaia di parametri, molti dei quali non sono neanche
4026 documentati; nel nostro caso ci limiteremo ad illustrare quelli più
4029 Si tenga presente infine che se è sempre possibile utilizzare il filesystem
4030 \texttt{/proc} come sostituto di \func{sysctl}, dato che i valori di nodi e
4031 sotto-nodi di quest'ultima sono mappati come file e directory sotto
4032 \texttt{/proc/sys/}, non è vero il contrario, ed in particolare Linux consente
4033 di impostare alcuni parametri o leggere lo stato della rete a livello di
4034 sistema sotto \texttt{/proc/net}, dove sono presenti dei file che non
4035 corrispondono a nessun nodo di \func{sysctl}.
4038 \subsection{I valori di controllo per i socket generici}
4039 \label{sec:sock_gen_sysctl}
4041 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/core/} sono presenti i file
4042 corrispondenti ai parametri generici di \textit{sysctl} validi per tutti i
4043 socket. Quelli descritti anche nella pagina di manuale, accessibile con
4044 \texttt{man 7 socket} sono i seguenti:
4046 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4047 \item[\sysctlrelfile{net/core}{rmem\_default}] imposta la dimensione
4048 di default del buffer di ricezione (cioè per i dati in ingresso) dei socket.
4049 \item[\sysctlrelfile{net/core}{rmem\_max}] imposta la dimensione
4050 massima che si può assegnare al buffer di ricezione dei socket attraverso
4051 l'uso dell'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4052 \item[\sysctlrelfile{net/core}{wmem\_default}] imposta la dimensione
4053 di default del buffer di trasmissione (cioè per i dati in uscita) dei
4055 \item[\sysctlrelfile{net/core}{wmem\_max}] imposta la dimensione
4056 massima che si può assegnare al buffer di trasmissione dei socket attraverso
4057 l'uso dell'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4058 \item[\sysctlrelfile{net/core}{message\_cost},
4059 \sysctlrelfile{net/core}{message\_burst}] contengono le impostazioni
4060 del \itindex{bucket~filter} \textit{bucket filter} che controlla l'emissione
4061 di messaggi di avviso da parte del kernel per eventi relativi a problemi
4062 sulla rete, imponendo un limite che consente di prevenire eventuali attacchi
4063 di \itindex{Denial~of~Service~(DoS)} \textit{Denial of Service} usando i
4064 log.\footnote{senza questo limite un attaccante potrebbe inviare ad arte un
4065 traffico che generi intenzionalmente messaggi di errore, per saturare il
4068 Il \itindex{bucket~filter} \textit{bucket filter} è un algoritmo generico
4069 che permette di impostare dei limiti di flusso su una quantità\footnote{uno
4070 analogo viene usato nel \itindex{netfilter} \textit{netfilter} per imporre
4071 dei limiti sul flusso dei pacchetti.} senza dovere eseguire medie
4072 temporali, che verrebbero a dipendere in misura non controllabile dalla
4073 dimensione dell'intervallo su cui si media e dalla distribuzione degli
4074 eventi;\footnote{in caso di un picco di flusso (il cosiddetto
4075 \textit{burst}) il flusso medio verrebbe a dipendere in maniera esclusiva
4076 dalla dimensione dell'intervallo di tempo su cui calcola la media.} in
4077 questo caso si definisce la dimensione di un ``\textsl{bidone}'' (il
4078 \textit{bucket}) e del flusso che da esso può uscire, la presenza di una
4079 dimensione iniziale consente di assorbire eventuali picchi di emissione,
4080 l'aver fissato un flusso di uscita garantisce che a regime questo sarà il
4081 valore medio del flusso ottenibile dal \textit{bucket}.
4083 I due valori indicano rispettivamente il flusso a regime (non sarà inviato
4084 più di un messaggio per il numero di secondi specificato da
4085 \texttt{message\_cost}) e la dimensione iniziale per in caso di picco di
4086 emissione (verranno accettati inizialmente fino ad un massimo di
4087 \texttt{message\_cost/message\_burst} messaggi).
4089 \item[\sysctlrelfile{net/core}{netdev\_max\_backlog}] numero massimo
4090 di pacchetti che possono essere contenuti nella coda di ingresso generale.
4092 \item[\sysctlrelfile{net/core}{optmem\_max}] lunghezza massima dei
4093 dati ancillari e di controllo (vedi sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}).
4096 Oltre a questi nella directory \texttt{/proc/sys/net/core} si trovano altri
4097 file, la cui documentazione dovrebbe essere mantenuta nei sorgenti del kernel,
4098 nel file \texttt{Documentation/networking/ip-sysctl.txt}; la maggior parte di
4099 questi però non è documentato:
4100 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4101 \item[\sysctlrelfile{net/core}{dev\_weight}] blocco di lavoro (\textit{work
4102 quantum}) dello \textit{scheduler} di processo dei pacchetti.
4104 % TODO da documentare meglio
4106 \item[\sysctlrelfile{net/core}{lo\_cong}] valore per l'occupazione
4107 della coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una bassa
4110 \item[\sysctlrelfile{net/core}{mod\_cong}] valore per l'occupazione
4111 della coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una congestione
4114 \item[\sysctlrelfile{net/core}{no\_cong}] valore per l'occupazione
4115 della coda di ricezione sotto la quale si considera di non avere
4118 \item[\sysctlrelfile{net/core}{no\_cong\_thresh}] valore minimo
4119 (\textit{low water mark}) per il riavvio dei dispositivi congestionati.
4121 % \item[\sysctlrelfile{net/core}{netdev\_fastroute}] è presente
4122 % soltanto quando si è compilato il kernel con l'apposita opzione di
4123 % ottimizzazione per l'uso come router.
4125 \item[\sysctlrelfile{net/core}{somaxconn}] imposta la dimensione
4126 massima utilizzabile per il \textit{backlog} della funzione \func{listen}
4127 (vedi sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}), e corrisponde al valore della
4128 costante \const{SOMAXCONN}; il suo valore di default è 128.
4133 \subsection{I valori di controllo per il protocollo IPv4}
4134 \label{sec:sock_ipv4_sysctl}
4136 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/ipv4} sono presenti i file che
4137 corrispondono ai parametri dei socket che usano il protocollo IPv4, relativi
4138 quindi sia alle caratteristiche di IP, che a quelle degli altri protocolli che
4139 vengono usati all'interno di quest'ultimo (come ICMP, TCP e UDP) o a fianco
4140 dello stesso (come ARP).
4142 I file che consentono di controllare le caratteristiche specifiche del
4143 protocollo IP in quanto tale, che sono descritti anche nella relativa pagina
4144 di manuale accessibile con \texttt{man 7 ip}, sono i seguenti:
4145 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4147 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ip\_default\_ttl}] imposta il valore di
4148 default per il campo TTL (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}) di tutti i
4149 pacchetti uscenti, stabilendo così il numero massimo di router che i
4150 pacchetti possono attraversare. Il valore può essere modificato anche per il
4151 singolo socket con l'opzione \const{IP\_TTL}. Prende un valore intero, ma
4152 dato che il campo citato è di 8 bit hanno senso solo valori fra 0 e 255. Il
4153 valore di default è 64, e normalmente non c'è nessuna necessità di
4154 modificarlo.\footnote{l'unico motivo sarebbe per raggiungere macchine
4155 estremamente ``{lontane}'' in termini di \textit{hop}, ma è praticamente
4156 impossibile trovarne.} Aumentare il valore è una pratica poco gentile, in
4157 quanto in caso di problemi di routing si allunga inutilmente il numero di
4160 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ip\_forward}] abilita l'inoltro dei
4161 pacchetti da una interfaccia ad un altra, e può essere impostato anche per
4162 la singola interfaccia. Prende un valore logico (0 disabilita, diverso da
4163 zero abilita), di default è disabilitato.
4165 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ip\_dynaddr}] abilita la riscrittura
4166 automatica degli indirizzi associati ad un socket quando una interfaccia
4167 cambia indirizzo. Viene usato per le interfacce usate nei collegamenti in
4168 dial-up, il cui indirizzo IP viene assegnato dinamicamente dal provider, e
4169 può essere modificato. Prende un valore intero, con 0 si disabilita la
4170 funzionalità, con 1 la si abilita, con 2 (o con qualunque altro valore
4171 diverso dai precedenti) la si abilità in modalità \textsl{prolissa}; di
4172 default la funzionalità è disabilitata.
4174 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ip\_autoconfig}] specifica se
4175 l'indirizzo IP è stato configurato automaticamente dal kernel all'avvio
4176 attraverso DHCP, BOOTP o RARP. Riporta un valore logico (0 falso, 1 vero)
4177 accessibile solo in lettura, è inutilizzato nei kernel recenti ed eliminato
4178 a partire dal kernel 2.6.18.
4180 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ip\_local\_port\_range}] imposta
4181 l'intervallo dei valori usati per l'assegnazione delle porte effimere,
4182 permette cioè di modificare i valori illustrati in
4183 fig.~\ref{fig:TCP_port_alloc}; prende due valori interi separati da spazi,
4184 che indicano gli estremi dell'intervallo. Si abbia cura di non definire un
4185 intervallo che si sovrappone a quello delle porte usate per il
4186 \itindex{masquerading} \textit{masquerading}, il kernel può gestire la
4187 sovrapposizione, ma si avrà una perdita di prestazioni. Si imposti sempre un
4188 valore iniziale maggiore di 1024 (o meglio ancora di 4096) per evitare
4189 conflitti con le porte usate dai servizi noti.
4191 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ip\_no\_pmtu\_disc}] permette di disabilitare
4192 per i socket \const{SOCK\_STREAM} la ricerca automatica della \textit{Path
4193 MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
4194 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}). Prende un valore logico, e di default è
4195 disabilitato (cioè la ricerca viene eseguita).
4197 In genere si abilita questo parametro quando per qualche motivo il
4198 procedimento del \textit{Path MTU discovery} fallisce; dato che questo può
4199 avvenire a causa di router\footnote{ad esempio se si scartano tutti i
4200 pacchetti ICMP, il problema è affrontato anche in sez.~3.4.4 di
4201 \cite{SGL}.} o interfacce\footnote{ad esempio se i due capi di un
4202 collegamento \textit{point-to-point} non si accordano sulla stessa MTU.}
4203 mal configurati è opportuno correggere le configurazioni, perché
4204 disabilitare globalmente il procedimento con questo parametro ha pesanti
4205 ripercussioni in termini di prestazioni di rete.
4207 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ip\_always\_defrag}] fa si che tutti i
4208 pacchetti IP frammentati siano riassemblati, anche in caso in successivo
4209 immediato inoltro.\footnote{introdotto con il kernel 2.2.13, nelle versioni
4210 precedenti questo comportamento poteva essere solo stabilito un volta per
4211 tutte in fase di compilazione del kernel con l'opzione
4212 \texttt{CONFIG\_IP\_ALWAYS\_DEFRAG}.} Prende un valore logico e di default
4213 è disabilitato. Con i kernel dalla serie 2.4 in poi la deframmentazione
4214 viene attivata automaticamente quando si utilizza il sistema del
4215 \itindex{netfilter} \textit{netfilter}, e questo parametro non è più
4218 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ipfrag\_high\_thresh}] indica il limite
4219 massimo (espresso in numero di byte) sui pacchetti IP frammentati presenti
4220 in coda; quando questo valore viene raggiunta la coda viene ripulita fino al
4221 valore \texttt{ipfrag\_low\_thresh}. Prende un valore intero.
4223 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ipfrag\_low\_thresh}] soglia bassa
4224 (specificata in byte) a cui viene riportata la coda dei pacchetti IP
4225 frammentati quando si raggiunge il valore massimo dato da
4226 \texttt{ipfrag\_high\_thresh}. Prende un valore intero.
4228 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{ip\_nonlocal\_bind}] se abilitato rende
4229 possibile ad una applicazione eseguire \func{bind} anche su un indirizzo che
4230 non è presente su nessuna interfaccia locale. Prende un valore logico e di
4231 default è disabilitato.
4233 Questo può risultare utile per applicazioni particolari (come gli
4234 \textit{sniffer}) che hanno la necessità di ricevere pacchetti anche non
4235 diretti agli indirizzi presenti sulla macchina, ad esempio per intercettare
4236 il traffico per uno specifico indirizzo che si vuole tenere sotto
4237 controllo. Il suo uso però può creare problemi ad alcune applicazioni.
4239 % \item[\texttt{neigh/*}] La directory contiene i valori
4240 % TODO trattare neigh/* nella parte su arp, da capire dove sarà.
4244 I file di \texttt{/proc/sys/net/ipv4} che invece fanno riferimento alle
4245 caratteristiche specifiche del protocollo TCP, elencati anche nella rispettiva
4246 pagina di manuale (accessibile con \texttt{man 7 tcp}), sono i seguenti:
4247 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4249 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_abort\_on\_overflow}] indica al
4250 kernel di azzerare le connessioni quando il programma che le riceve è troppo
4251 lento ed incapace di accettarle. Prende un valore logico ed è disabilitato
4252 di default. Questo consente di recuperare le connessioni se si è avuto un
4253 eccesso dovuto ad un qualche picco di traffico, ma ovviamente va a discapito
4254 dei client che interrogano il server. Pertanto è da abilitare soltanto
4255 quando si è sicuri che non è possibile ottimizzare il server in modo che sia
4256 in grado di accettare connessioni più rapidamente.
4258 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_adv\_win\_scale}] indica al kernel quale
4259 frazione del buffer associato ad un socket\footnote{quello impostato con
4260 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}.} deve essere utilizzata per la
4261 finestra del protocollo TCP\footnote{in sostanza il valore che costituisce
4262 la \textit{advertised window} annunciata all'altro capo del socket.} e
4263 quale come buffer applicativo per isolare la rete dalle latenze
4264 dell'applicazione. Prende un valore intero che determina la suddetta
4265 frazione secondo la formula
4266 $\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se positivo o con
4267 $\texttt{buffer}-\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se
4268 negativo. Il default è 2 che significa che al buffer dell'applicazione
4269 viene riservato un quarto del totale.
4271 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_app\_win}] indica la frazione della
4272 finestra TCP che viene riservata per gestire l'overhaed dovuto alla
4273 bufferizzazione. Prende un valore valore intero che consente di calcolare la
4274 dimensione in byte come il massimo fra la
4275 \itindex{Maximum~Segment~Size~(MSS)} MSS e
4276 $\texttt{window}/2^\texttt{tcp\_app\_win}$. Un valore nullo significa che
4277 non viene riservato nessuno spazio; il valore di default è 31.
4279 % vecchi, presumibilmente usati quando gli algoritmi di congestione non erano
4281 % \item[\texttt{tcp\_bic}]
4282 % \item[\texttt{tcp\_bic\_low\_window}]
4283 % \item[\texttt{tcp\_bic\_fast\_convergence}]
4285 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_dsack}] abilita il supporto,
4286 definito nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}, per il
4287 cosiddetto \textit{Duplicate SACK}.\footnote{si indica con SACK
4288 (\textit{Selective Acknowledgement}) un'opzione TCP, definita
4289 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}, usata per dare
4290 un \textit{acknowledgement} unico su blocchi di pacchetti non contigui,
4291 che consente di diminuire il numero di pacchetti scambiati.} Prende un
4292 valore logico e di default è abilitato.
4293 % TODO documentare o descrivere che cos'è il Duplicate SACK o
4294 % mettere riferimento nelle appendici
4297 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_ecn}] abilita il meccanismo della
4298 \textit{Explicit Congestion Notification} (in breve ECN) nelle connessioni
4299 TCP. Prende valore logico che di default è disabilitato. La \textit{Explicit
4300 Congestion Notification} \itindex{Explicit~Congestion~Notification} è un
4301 meccanismo che consente di notificare quando una rotta o una rete è
4302 congestionata da un eccesso di traffico,\footnote{il meccanismo è descritto
4303 in dettaglio nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc3168.txt}{RFC~3168}
4304 mentre gli effetti sulle prestazioni del suo utilizzo sono documentate
4305 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}.} si può così
4306 essere avvisati e cercare rotte alternative oppure diminuire l'emissione di
4307 pacchetti (in modo da non aumentare la congestione).
4309 Si tenga presente che se si abilita questa opzione si possono avere dei
4310 malfunzionamenti apparentemente casuali dipendenti dalla destinazione,
4311 dovuti al fatto che alcuni vecchi router non supportano il meccanismo ed
4312 alla sua attivazione scartano i relativi pacchetti, bloccando completamente
4314 % TODO documentare o descrivere che cos'è l'Explicit Congestion Notification o
4315 % mettere riferimento nelle appendici
4318 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_fack}] abilita il supporto per il
4319 \textit{TCP Forward Acknowledgement}, un algoritmo per il controllo della
4320 congestione del traffico. Prende un valore logico e di default è abilitato.
4322 % TODO documentare o descrivere che cos'è il TCP Forward Acknowledgement o
4323 % mettere riferimento nelle appendici
4325 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_fin\_timeout}] specifica il numero
4326 di secondi da passare in stato \texttt{FIN\_WAIT2} nell'attesa delle
4327 ricezione del pacchetto FIN conclusivo, passati quali il socket viene
4328 comunque chiuso forzatamente. Prende un valore intero che indica i secondi
4329 e di default è 60.\footnote{nei kernel della serie 2.2.x era il valore
4330 utilizzato era invece di 120 secondi.} L'uso di questa opzione realizza
4331 quella che in sostanza è una violazione delle specifiche del protocollo TCP,
4332 ma è utile per fronteggiare alcuni attacchi di
4333 \itindex{Denial~of~Service~(DoS)} \textit{Denial of Service}.
4335 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_frto}] abilita il supporto per
4336 l'algoritmo F-RTO, un algoritmo usato per la ritrasmissione dei timeout del
4337 protocollo TCP, che diventa molto utile per le reti wireless dove la perdita
4338 di pacchetti è usualmente dovuta a delle interferenze radio, piuttosto che
4339 alla congestione dei router. Prende un valore logico e di default è
4342 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_intvl}] indica il
4343 numero di secondi che deve trascorrere fra l'emissione di due successivi
4344 pacchetti di test quando è abilitata la funzionalità del \textit{keepalive}
4345 (vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Prende un valore intero che di
4348 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_probes}] indica il
4349 massimo numero pacchetti di \textit{keepalive} (vedi
4350 sez.~\ref{sec:sock_options_main}) che devono essere inviati senza ricevere
4351 risposta prima che il kernel decida che la connessione è caduta e la
4352 termini. Prende un valore intero che di default è 9.
4354 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_time}] indica il numero
4355 di secondi che devono passare senza traffico sulla connessione prima che il
4356 kernel inizi ad inviare pacchetti di pacchetti di
4357 \textit{keepalive}.\footnote{ha effetto solo per i socket per cui si è
4358 impostata l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE} (vedi
4359 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Prende un valore intero che di default
4360 è 7200, pari a due ore.
4362 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_low\_latency}] indica allo stack
4363 TCP del kernel di ottimizzare il comportamento per ottenere tempi di latenza
4364 più bassi a scapito di valori più alti per l'utilizzo della banda. Prende un
4365 valore logico che di default è disabilitato in quanto un maggior utilizzo
4366 della banda è preferito, ma esistono applicazioni particolari in cui la
4367 riduzione della latenza è più importante (ad esempio per i cluster di
4368 calcolo parallelo) nelle quali lo si può abilitare.
4370 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_max\_orphans}] indica il numero
4371 massimo di socket TCP ``\textsl{orfani}'' (vale a dire non associati a
4372 nessun file descriptor) consentito nel sistema.\footnote{trattasi in genere
4373 delle connessioni relative a socket chiusi che non hanno completato il
4374 processo di chiusura.} Quando il limite viene ecceduto la connessione
4375 orfana viene resettata e viene stampato un avvertimento. Questo limite viene
4376 usato per contrastare alcuni elementari attacchi di \textit{denial of
4377 service}. Diminuire il valore non è mai raccomandato, in certe condizioni
4378 di rete può essere opportuno aumentarlo, ma si deve tenere conto del fatto
4379 che ciascuna connessione orfana può consumare fino a 64K di memoria del
4380 kernel. Prende un valore intero, il valore di default viene impostato
4381 inizialmente al valore del parametro del kernel \texttt{NR\_FILE}, e viene
4382 aggiustato a seconda della memoria disponibile.
4384 % TODO verificare la spiegazione di connessione orfana.
4386 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_max\_syn\_backlog}] indica la
4387 lunghezza della coda delle connessioni incomplete, cioè delle connessioni
4388 per le quali si è ricevuto un SYN di richiesta ma non l'ACK finale del
4389 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} (si riveda quanto
4390 illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}).
4392 Quando questo valore è superato il kernel scarterà immediatamente ogni
4393 ulteriore richiesta di connessione. Prende un valore intero; il default, che
4394 è 256, viene automaticamente portato a 1024 qualora nel sistema ci sia
4395 sufficiente memoria (se maggiore di 128Mb) e ridotto a 128 qualora la
4396 memoria sia poca (inferiore a 32Mb).\footnote{si raccomanda, qualora si
4397 voglia aumentare il valore oltre 1024, di seguire la procedura citata
4398 nella pagina di manuale di TCP, e modificare il valore della costante
4399 \texttt{TCP\_SYNQ\_HSIZE} nel file \texttt{include/net/tcp.h} dei sorgenti
4400 del kernel, in modo che sia $\mathtt{tcp\_max\_syn\_backlog} \ge
4401 \mathtt{16*TCP\_SYNQ\_HSIZE}$, per poi ricompilare il kernel.}
4403 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_max\_tw\_buckets}] indica il
4404 numero massimo di socket in stato \texttt{TIME\_WAIT} consentito nel
4405 sistema. Prende un valore intero di default è impostato al doppio del valore
4406 del parametro \texttt{NR\_FILE}, ma che viene aggiustato automaticamente a
4407 seconda della memoria presente. Se il valore viene superato il socket viene
4408 chiuso con la stampa di un avviso; l'uso di questa funzionalità consente di
4409 prevenire alcuni semplici attacchi di \textit{denial of service}.
4412 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_mem}] viene usato dallo stack TCP
4413 per gestire le modalità con cui esso utilizzerà la memoria. Prende una
4414 tripletta di valori interi, che indicano un numero di pagine:
4417 \item il primo valore, chiamato \textit{low} nelle pagine di manuale, indica
4418 il numero di pagine allocate sotto il quale non viene usato nessun
4419 meccanismo di regolazione dell'uso della memoria.
4421 \item il secondo valore, chiamato \textit{pressure} indica il numero di
4422 pagine allocate passato il quale lo stack TCP inizia a moderare il suo
4423 consumo di memoria; si esce da questo stato di \textsl{pressione} sulla
4424 memoria quando il numero di pagine scende sotto il precedente valore
4427 \item il terzo valore, chiamato \textit{high} indica il numero massimo di
4428 pagine che possono essere utilizzate dallo stack TCP/IP, e soprassiede
4429 ogni altro valore specificato dagli altri limiti del kernel.
4432 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_orphan\_retries}] indica il numero
4433 massimo di volte che si esegue un tentativo di controllo sull'altro capo di
4434 una connessione che è stata già chiusa dalla nostra parte. Prende un valore
4435 intero che di default è 8.
4437 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_reordering}] indica il numero
4438 massimo di volte che un pacchetto può essere riordinato nel flusso di dati,
4439 prima che lo stack TCP assuma che è andato perso e si ponga nello stato di
4440 \textit{slow start} (si veda sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) viene usata
4441 questa metrica di riconoscimento dei riordinamenti per evitare inutili
4442 ritrasmissioni provocate dal riordinamento. Prende un valore intero che di
4443 default che è 3, e che non è opportuno modificare.
4445 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_retrans\_collapse}] in caso di
4446 pacchetti persi durante una connessione, per ottimizzare l'uso della banda
4447 il kernel cerca di eseguire la ritrasmissione inviando pacchetti della
4448 massima dimensione possibile; in sostanza dati che in precedenza erano stati
4449 trasmessi su pacchetti diversi possono essere ritrasmessi riuniti su un solo
4450 pacchetto (o su un numero minore di pacchetti di dimensione
4451 maggiore). Prende un valore logico e di default è abilitato.
4453 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_retries1}] imposta il massimo
4454 numero di volte che protocollo tenterà la ritrasmissione si un pacchetto su
4455 una connessione stabilita prima di fare ricorso ad ulteriori sforzi che
4456 coinvolgano anche il livello di rete. Passato questo numero di
4457 ritrasmissioni verrà fatto eseguire al livello di rete un tentativo di
4458 aggiornamento della rotta verso la destinazione prima di eseguire ogni
4459 successiva ritrasmissione. Prende un valore intero che di default è 3.
4461 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_retries2}] imposta il numero di
4462 tentativi di ritrasmissione di un pacchetto inviato su una connessione già
4463 stabilita per il quale non si sia ricevuto una risposta di ACK (si veda
4464 anche quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_server_crash}). Prende un
4465 valore intero che di default è 15, il che comporta un tempo variabile fra 13
4466 e 30 minuti; questo non corrisponde a quanto richiesto
4467 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} dove è indicato un
4468 massimo di 100 secondi, che però è un valore considerato troppo basso.
4470 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rfc1337}] indica al kernel di
4471 abilitare il comportamento richiesto
4472 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1337.txt}{RFC~1337}. Prende un valore
4473 logico e di default è disabilitato, il che significa che alla ricezione di
4474 un segmento RST in stato \texttt{TIME\_WAIT} il socket viene chiuso
4475 immediatamente senza attendere la conclusione del periodo di
4476 \texttt{TIME\_WAIT}.
4478 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}] viene usato dallo stack TCP
4479 per controllare dinamicamente le dimensioni dei propri buffer di ricezione,
4480 anche in rapporto alla memoria disponibile. Prende una tripletta di valori
4481 interi separati da spazi che indicano delle dimensioni in byte:
4484 \item il primo valore, chiamato \textit{min} nelle pagine di manuale, indica
4485 la dimensione minima in byte del buffer di ricezione; il default è 4Kb, ma
4486 in sistemi con poca memoria viene automaticamente ridotto a
4487 \const{PAGE\_SIZE}. Questo valore viene usato per assicurare che anche in
4488 situazioni di pressione sulla memoria (vedi quanto detto per
4489 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) le allocazioni al di sotto di
4490 questo limite abbiamo comunque successo. Questo valore non viene comunque
4491 ad incidere sulla dimensione del buffer di ricezione di un singolo socket
4492 dichiarata con l'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4494 \item il secondo valore, denominato \textit{default} nelle pagine di
4495 manuale, indica la dimensione di default, in byte, del buffer di ricezione
4496 di un socket TCP. Questo valore sovrascrive il default iniziale impostato
4497 per tutti i socket con \sysctlfile{net/core/mem\_default} che vale
4498 per qualunque protocollo. Il default è 87380 byte, ridotto a 43689 per
4499 sistemi con poca memoria. Se si desiderano dimensioni più ampie per tutti
4500 i socket si può aumentare questo valore, ma se si vuole che in
4501 corrispondenza aumentino anche le dimensioni usate per la finestra TCP si
4502 deve abilitare il \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling}
4503 (di default è abilitato, vedi più avanti
4504 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}).
4506 \item il terzo valore, denominato \textit{max} nelle pagine di manuale,
4507 indica la dimensione massima in byte del buffer di ricezione di un socket
4508 TCP; il default è 174760 byte, che viene ridotto automaticamente a 87380
4509 per sistemi con poca memoria. Il valore non può comunque eccedere il
4510 limite generale per tutti i socket posto con
4511 \sysctlfile{net/core/rmem\_max}. Questo valore non viene ad
4512 incidere sulla dimensione del buffer di ricezione di un singolo socket
4513 dichiarata con l'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4516 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_sack}] indica al kernel di
4517 utilizzare il meccanismo del \textit{TCP selective acknowledgement} definito
4518 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}. Prende un valore
4519 logico e di default è abilitato.
4521 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_stdurg}] indica al kernel di
4522 utilizzare l'interpretazione che viene data
4523 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} del puntatore dei
4524 \textit{dati urgenti} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}) in cui questo
4525 punta all'ultimo byte degli stessi; se disabilitato viene usata
4526 l'interpretazione usata da BSD per cui esso punta al primo byte successivo.
4527 Prende un valore logico e di default è disabilitato, perché abilitarlo può
4528 dar luogo a problemi di interoperabilità.
4530 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_synack\_retries}] indica il numero
4531 massimo di volte che verrà ritrasmesso il segmento SYN/ACK nella creazione di
4532 una connessione (vedi sez.~\ref{sec:TCP_conn_cre}). Prende un valore intero
4533 ed il valore di default è 5; non si deve superare il valore massimo di 255.
4535 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_syncookies}] abilita i \textit{TCP
4536 syncookies}.\footnote{per poter usare questa funzionalità è necessario
4537 avere abilitato l'opzione \texttt{CONFIG\_SYN\_COOKIES} nella compilazione
4538 del kernel.} Prende un valore logico, e di default è disabilitato. Questa
4539 funzionalità serve a fornire una protezione in caso di un attacco di tipo
4540 \index{SYN~flood} \textit{SYN flood}, e deve essere utilizzato come ultima
4541 risorsa dato che costituisce una violazione del protocollo TCP e confligge
4542 con altre funzionalità come le estensioni e può causare problemi per i
4543 client ed il reinoltro dei pacchetti.
4545 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_syn\_retries}] imposta il numero
4546 di tentativi di ritrasmissione dei pacchetti SYN di inizio connessione del
4547 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} (si ricordi
4548 quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Prende un valore
4549 intero che di default è 5; non si deve superare il valore massimo di 255.
4551 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_timestamps}] abilita l'uso dei
4552 \textit{TCP timestamps}, come definiti
4553 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Prende un valore
4554 logico e di default è abilitato.
4556 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_tw\_recycle}] abilita il
4557 riutilizzo rapido dei socket in stato \texttt{TIME\_WAIT}. Prende un valore
4558 logico e di default è disabilitato. Non è opportuno abilitare questa opzione
4559 che può causare problemi con il NAT.\footnote{il \textit{Network Address
4560 Translation} è una tecnica, impiegata nei firewall e nei router, che
4561 consente di modificare al volo gli indirizzi dei pacchetti che transitano
4562 per una macchina, Linux la supporta con il \itindex{netfilter}
4563 \textit{netfilter}, per maggiori dettagli si consulti il cap.~2 di
4566 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_tw\_reuse}] abilita il riutilizzo
4567 dello stato \texttt{TIME\_WAIT} quando questo è sicuro dal punto di vista
4568 del protocollo. Prende un valore logico e di default è disabilitato.
4570 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}] un valore
4571 logico, attivo di default, che abilita la funzionalità del
4572 \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling} definita
4573 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Prende un valore
4574 logico e di default è abilitato. Come accennato in
4575 sez.~\ref{sec:TCP_TCP_opt} i 16 bit della finestra TCP comportano un limite
4576 massimo di dimensione di 64Kb, ma esiste una opportuna opzione del
4577 protocollo che permette di applicare un fattore di scale che consente di
4578 aumentarne le dimensioni. Questa è pienamente supportata dallo stack TCP di
4579 Linux, ma se lo si disabilita la negoziazione del
4580 \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling} con l'altro capo
4581 della connessione non viene effettuata.
4583 %\item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_vegas\_cong\_avoid}]
4584 % TODO: controllare su internet
4586 %\item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_westwood}]
4587 % TODO: controllare su internet
4589 \item[\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_wmem}] viene usato dallo stack TCP
4590 per controllare dinamicamente le dimensioni dei propri buffer di spedizione,
4591 adeguandole in rapporto alla memoria disponibile. Prende una tripletta di
4592 valori interi separati da spazi che indicano delle dimensioni in byte:
4595 \item il primo valore, chiamato \textit{min}, indica la dimensione minima in
4596 byte del buffer di spedizione; il default è 4Kb. Come per l'analogo di
4597 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) viene usato per assicurare
4598 che anche in situazioni di pressione sulla memoria (vedi
4599 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_mem}) le allocazioni al di sotto di
4600 questo limite abbiamo comunque successo. Di nuovo questo valore non viene
4601 ad incidere sulla dimensione del buffer di trasmissione di un singolo
4602 socket dichiarata con l'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4604 \item il secondo valore, denominato \textit{default}, indica la dimensione
4605 di default in byte del buffer di spedizione di un socket TCP. Questo
4606 valore sovrascrive il default iniziale impostato per tutti i tipi di
4607 socket con \sysctlfile{net/core/wmem\_default}. Il default è 87380
4608 byte, ridotto a 43689 per sistemi con poca memoria. Si può aumentare
4609 questo valore quando si desiderano dimensioni più ampie del buffer di
4610 trasmissione per i socket TCP, ma come per il precedente
4611 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) se si vuole che in
4612 corrispondenza aumentino anche le dimensioni usate per la finestra TCP si
4613 deve abilitare il \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling}
4614 con \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}.
4616 \item il terzo valore, denominato \textit{max}, indica la dimensione massima
4617 in byte del buffer di spedizione di un socket TCP; il default è 128Kb, che
4618 viene ridotto automaticamente a 64Kb per sistemi con poca memoria. Il
4619 valore non può comunque eccedere il limite generale per tutti i socket
4620 posto con \sysctlfile{net/core/wmem\_max}. Questo valore non viene
4621 ad incidere sulla dimensione del buffer di trasmissione di un singolo
4622 socket dichiarata con l'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4629 % LocalWords: socket sez dotted decimal resolver Domain Name Service cap DNS
4630 % LocalWords: client fig LDAP Lightweight Access Protocol NIS Information Sun
4631 % LocalWords: like netgroup Switch Solaris glibc libc uclib NSS tab shadow uid
4632 % LocalWords: username group aliases ethers MAC address hosts networks rpc RPC
4633 % LocalWords: protocols services dns db lib libnss org truelite it root res HS
4634 % LocalWords: resource init netinet resolv int void conf host LOCALDOMAIN TCP
4635 % LocalWords: options DEBUG debug AAONLY USEVC UDP PRIMARY IGNTC RECURSE INET
4636 % LocalWords: DEFNAMES search STAYOPEN DNSRCH INSECURE NOALIASES HOSTALIASES
4637 % LocalWords: IPv gethostbyname NOCHECKNAME KEEPTSIG TSIG BLAST RETRY retry NS
4638 % LocalWords: retrans query FQDN Fully Qualified const char dname class type
4639 % LocalWords: unsigned answer anslen CSNET Hesiod MIT CHAOS Chaosnet ANY BIND
4640 % LocalWords: nameser compat Berkley MF CNAME SOA MB MR NULL WKS PTR HINFO TXT
4641 % LocalWords: MINFO RP responsible person AFSDB AFS RT router NSAP SIG KEY PX
4642 % LocalWords: GPOS AAAA LOC NXT EID NIMLOC nimrod SRV ATMA ATM NAPTR naming AF
4643 % LocalWords: authority IXFR AXFR MAILB MAILA errno NOT FOUND RECOVERY TRY err
4644 % LocalWords: AGAIN herror netdb string perror error hstrerror strerror struct
4645 % LocalWords: hostent name addrtype length addr list sys af mygethost inet ret
4646 % LocalWords: ntop deep copy buf size buflen result errnop value argument len
4647 % LocalWords: ERANGE sethostent stayopen endhostent gethostbyaddr order pton
4648 % LocalWords: getipnodebyname getipnodebyaddr flags num MAPPED ALL ADDRCONFIG
4649 % LocalWords: freehostent ip getXXXbyname getXXXbyaddr servent getservbyname
4650 % LocalWords: netent getnetbyname getnetbyaddr protoent smtp udp
4651 % LocalWords: getprotobyname getprotobyaddr getservbyport port tcp setservent
4652 % LocalWords: getservent endservent setXXXent getXXXent endXXXent gethostent
4653 % LocalWords: setnetent getnetent endnetent setprotoent getprotoent POSIX RFC
4654 % LocalWords: endprotoent getaddrinfo getnameinfo nell' node service addrinfo
4655 % LocalWords: hints linked addrlen socklen family socktype protocol sockaddr
4656 % LocalWords: canonname next PF UNSPEC SOCK STREAM DGRAM bind INADDR loopback
4657 % LocalWords: connect sendto NUMERICHOST EAI NONAME SYSTEM BADFLAGS ADDRFAMILY
4658 % LocalWords: NODATA MEMORY FAIL errcode echo mygetaddr ptr casting Canonical
4659 % LocalWords: freeaddrinfo getservname salen hostlen serv servlen l'OR NI NUL
4660 % LocalWords: NOFQDN NAMEREQD NUMERICSERV MAXHOST MAXSERV sockconn SockUtil of
4661 % LocalWords: descriptor hint fifth sockbind setsockopt getsockopt sock level
4662 % LocalWords: optname optval optlen EBADF EFAULT EINVAL ENOPROTOOPT ENOTSOCK
4663 % LocalWords: IPPROTO Stevens ICMP ICMPV ICMPv get KEEPALIVE OOBINLINE timeval
4664 % LocalWords: RCVLOWAT SNDLOWAT RCVTIMEO SNDTIMEO BSDCOMPAT BSD PASSCRED ucred
4665 % LocalWords: PEERCRED BINDTODEVICE REUSEADDR ACCEPTCONN DONTROUTE gateway MSG
4666 % LocalWords: BROADCAST broadcast SNDBUF RCVBUF LINGER linger PRIORITY read IF
4667 % LocalWords: OOB recvmsg kernel select write readv recv recvfrom EAGAIN send
4668 % LocalWords: EWOULDBLOCK writev sendmsg raw domain SCM CREDENTIALS eth packet
4669 % LocalWords: IFNAMSIZ capabilities capability ADMIN log trpt EADDRINUSE close
4670 % LocalWords: listen routing sysctl shutdown Quality TOS keep alive ACK RST to
4671 % LocalWords: ECONNRESET ETIMEDOUT keepalive echod fourth newsgroup WAIT reuse
4672 % LocalWords: sockbindopt SockUtils homed completely binding RECVDSTADDR onoff
4673 % LocalWords: PKTINFO getsockname multicast streaming unicast REUSEPORT reset
4674 % LocalWords: stealing ling RECVTOS RECVTTL TTL RECVOPTS RETOPTS HDRINCL MTU
4675 % LocalWords: RECVERR DISCOVER Path Discovery ALERT alert ADD MEMBERSHIP mreqn
4676 % LocalWords: pktinfo ipi ifindex spec dst RECVIF Live IPTOS LOWDELAY Advanced
4677 % LocalWords: Transfer Unit PMTUDISC DONT WANT route dall' pmtu EMSGSIZE imr
4678 % LocalWords: multiaddr mreq fcntl ioctl request SIOCGSTAMP trip SIOCSPGRP pid
4679 % LocalWords: process SIGIO SIGURG KILL FIOASYNC SIOCGPGRP filesystem proc ttl
4680 % LocalWords: rmem wmem message cost burst bucket filter netdev backlog optmem
4681 % LocalWords: forward dynaddr dial autoconfig local masquerading ipfrag high
4682 % LocalWords: thresh low always defrag CONFIG SETSIG cmd FIOGETOWN FIOSETOWN
4683 % LocalWords: quest'ultime neigh dev weight cong mod somaxconn Di SIOCINQ DoS
4684 % LocalWords: Documentation SIOCATMARK SIOCOUTQ FIONREAD TIOCOUTQ Denial work
4685 % LocalWords: netfilter scheduler mark ARP DHCP BOOTP RARP nonlocal sniffer is
4686 % LocalWords: linux NODELAY MAXSEG CORK KEEPIDLE KEEPINTVL KEEPCNT SYNCNT INFO
4687 % LocalWords: DEFER ACCEPT WINDOW CLAMP QUICKACK CONGESTION ENCAP urgent MSS
4688 % LocalWords: Segment SYN accept advertised window info quickack Nagle ifreq
4689 % LocalWords: ifr ppp union EPERM SIOCGIFNAME dell' interface index IFF NOARP
4690 % LocalWords: SIOCGIFINDEX SIOCGIFFLAGS POINTOPOINT RUNNING PROMISC NOTRAILERS
4691 % LocalWords: ALLMULTI bundle PORTSEL ifmap AUTOMEDIA DYNAMIC SIOCSIFFLAGS way
4692 % LocalWords: SIOCGIFMETRIC SIOCSIFMETRIC SIOCGIFMTU SIOCSIFMTU SIOCGIFHWADDR
4693 % LocalWords: SIOCSIFHWADDR SIOCSIFHWBROADCAST SIOCGIFMAP SIOCSIFMAP sendfile
4694 % LocalWords: SIOCADDMULTI SIOCDELMULTI SIOCGIFTXQLEN SIOCSIFTXQLEN three syn
4695 % LocalWords: SIOCSIFNAME SIOCGIFCONF handshake retries MIN FreeBSD closing Mb
4696 % LocalWords: abort overflow adv win app bic convergence dsack ecn fack frto
4697 % LocalWords: intvl probes latency orphans l'ACK SYNQ HSIZE tw buckets mem rfc
4698 % LocalWords: orphan reordering collapse sack stdurg synack syncookies recycle
4699 % LocalWords: timestamps scaling vegas avoid westwood tcpi l'incapsulazione NR
4700 % LocalWords: metric EOPNOTSUPP mtu hwaddr ARPHRD interrupt DMA map qlen silly
4701 % LocalWords: rename ifconf syndrome dell'ACK FTP ACCEPTFILTER advanced reno
4702 % LocalWords: congestion control Networking cubic CUBIC highspeed HSTCP htcp
4703 % LocalWords: HTCP hybla HYBLA scalable SCALABLE ifc req iflist access ntoa Kb
4704 % LocalWords: hop Selective acknowledgement Explicit RTO stack firewall passwd
4705 % LocalWords: Notification wireless denial pressure ATTACH DETACH publickey
4706 % LocalWords: libpcap discovery point l'overhaed min PAGE flood NFS blast
4707 % LocalWords: selective COOKIES NAT Translation
4709 %%% Local Variables:
4711 %%% TeX-master: "gapil"