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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 \headfiled{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 \constd{RES\_INIT} & Viene attivato se è stata chiamata
301 \constd{RES\_DEBUG} & Stampa dei messaggi di debug.\\
302 \constd{RES\_AAONLY} & Accetta solo risposte autoritative.\\
303 \constd{RES\_USEVC} & Usa connessioni TCP per contattare i server
304 invece che l'usuale UDP.\\
305 \constd{RES\_PRIMARY} & Interroga soltanto server DNS primari.
307 \constd{RES\_IGNTC} & Ignora gli errori di troncamento, non ritenta la
308 richiesta con una connessione TCP.\\
309 \constd{RES\_RECURSE} & Imposta il bit che indica che si desidera
310 eseguire una interrogazione ricorsiva.\\
311 \constd{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 \constd{RES\_STAYOPEN} & Usato con \const{RES\_USEVC} per mantenere
315 aperte le connessioni TCP fra interrogazioni
317 \constd{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 \constd{RES\_INSECURE1} & Blocca i controlli di sicurezza di tipo 1.\\
321 \constd{RES\_INSECURE2} & Blocca i controlli di sicurezza di tipo 2.\\
322 \constd{RES\_NOALIASES} & Blocca l'uso della variabile di ambiente
323 \envvar{HOSTALIASES}.\\
324 \constd{RES\_USE\_INET6} & Restituisce indirizzi IPv6 con
325 \func{gethostbyname}. \\
326 \constd{RES\_ROTATE} & Ruota la lista dei server DNS dopo ogni
328 \constd{RES\_NOCHECKNAME}& Non controlla i nomi per verificarne la
329 correttezza sintattica. \\
330 \constd{RES\_KEEPTSIG} & Non elimina i record di tipo \texttt{TSIG}.\\
331 \constd{RES\_BLAST} & Effettua un ``\textit{blast}'' inviando
332 simultaneamente le richieste a tutti i server;
333 non ancora implementata. \\
334 \constd{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 \constd{C\_CSNET} per la omonima rete, ma è stata dichiarata obsoleta.}
436 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
438 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
441 \constd{C\_IN} & Indirizzi internet, in pratica i soli utilizzati oggi.\\
442 \constd{C\_HS} & Indirizzi \textit{Hesiod}, utilizzati solo al MIT, oggi
443 completamente estinti. \\
444 \constd{C\_CHAOS}& Indirizzi per la rete \textit{Chaosnet}, un'altra rete
445 sperimentale nata al MIT. \\
446 \constd{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, ripreso dai file di dichiarazione
457 \headfiled{arpa/nameser.h} e \headfiled{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 \constd{T\_A} & Indirizzo di una stazione.\\
480 \constd{T\_NS} & Server DNS autoritativo per il dominio richiesto.\\
481 \constd{T\_MD} & Destinazione per la posta elettronica.\\
482 \constd{T\_MF} & Redistributore per la posta elettronica.\\
483 \constd{T\_CNAME} & Nome canonico.\\
484 \constd{T\_SOA} & Inizio di una zona di autorità.\\
485 \constd{T\_MB} & Nome a dominio di una casella di posta.\\
486 \constd{T\_MG} & Nome di un membro di un gruppo di posta.\\
487 \constd{T\_MR} & Nome di un cambiamento di nome per la posta.\\
488 \constd{T\_NULL} & Record nullo.\\
489 \constd{T\_WKS} & Servizio noto.\\
490 \constd{T\_PTR} & Risoluzione inversa di un indirizzo numerico.\\
491 \constd{T\_HINFO} & Informazione sulla stazione.\\
492 \constd{T\_MINFO} & Informazione sulla casella di posta.\\
493 \constd{T\_MX} & Server cui instradare la posta per il dominio.\\
494 \constd{T\_TXT} & Stringhe di testo (libere).\\
495 \constd{T\_RP} & Nome di un responsabile (\textit{responsible person}).\\
496 \constd{T\_AFSDB} & Database per una cella AFS.\\
497 \constd{T\_X25} & Indirizzo di chiamata per X.25.\\
498 \constd{T\_ISDN} & Indirizzo di chiamata per ISDN.\\
499 \constd{T\_RT} & Router.\\
500 \constd{T\_NSAP} & Indirizzo NSAP.\\
501 \constd{T\_NSAP\_PTR}& Risoluzione inversa per NSAP (deprecato).\\
502 \constd{T\_SIG} & Firma digitale di sicurezza.\\
503 \constd{T\_KEY} & Chiave per firma.\\
504 \constd{T\_PX} & Corrispondenza per la posta X.400.\\
505 \constd{T\_GPOS} & Posizione geografica.\\
506 \constd{T\_AAAA} & Indirizzo IPv6.\\
507 \constd{T\_LOC} & Informazione di collocazione.\\
508 \constd{T\_NXT} & Dominio successivo.\\
509 \constd{T\_EID} & Identificatore di punto conclusivo.\\
510 \constd{T\_NIMLOC}& Posizionatore \textit{nimrod}.\\
511 \constd{T\_SRV} & Servizio.\\
512 \constd{T\_ATMA} & Indirizzo ATM.\\
513 \constd{T\_NAPTR} & Puntatore ad una \textit{naming authority}.\\
514 \constd{T\_TSIG} & Firma di transazione.\\
515 \constd{T\_IXFR} & Trasferimento di zona incrementale.\\
516 \constd{T\_AXFR} & Trasferimento di zona di autorità.\\
517 \constd{T\_MAILB} & Trasferimento di record di caselle di posta.\\
518 \constd{T\_MAILA} & Trasferimento di record di server di posta.\\
519 \constd{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 \constd{HOST\_NOT\_FOUND}& L'indirizzo richiesto non è valido e la
582 macchina indicata è sconosciuta.\\
583 \constd{NO\_ADDRESS} & Il nome a dominio richiesto è valido, ma non ha
584 un indirizzo associato ad esso
585 (alternativamente può essere indicato come
586 \constd{NO\_DATA}).\\
587 \constd{NO\_RECOVERY} & Si è avuto un errore non recuperabile
588 nell'interrogazione di un server DNS.\\
589 \constd{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 \textit{resolver} resta quella di risolvere i
631 nomi a dominio in indirizzi IP, per cui non ci dedicheremo oltre alle funzioni
632 di richiesta generica ed esamineremo invece le funzioni a questo dedicate. La
633 prima funzione è \funcd{gethostbyname} il cui scopo è ottenere l'indirizzo di
634 una stazione noto il suo nome a dominio, il suo prototipo è:
635 \begin{prototype}{netdb.h}
636 {struct hostent *gethostbyname(const char *name)}
638 Determina l'indirizzo associato al nome a dominio \param{name}.
640 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
641 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
642 dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
645 La funzione prende come argomento una stringa \param{name} contenente il nome
646 a dominio che si vuole risolvere, in caso di successo i dati ad esso relativi
647 vengono memorizzati in una opportuna struttura \struct{hostent} la cui
648 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}.
651 \footnotesize \centering
652 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
653 \includestruct{listati/hostent.h}
655 \caption{La struttura \structd{hostent} per la risoluzione dei nomi a
656 dominio e degli indirizzi IP.}
657 \label{fig:sock_hostent_struct}
660 Quando un programma chiama \func{gethostbyname} e questa usa il DNS per
661 effettuare la risoluzione del nome, è con i valori contenuti nei relativi
662 record che vengono riempite le varie parti della struttura \struct{hostent}.
663 Il primo campo della struttura, \var{h\_name} contiene sempre il \textsl{nome
664 canonico}, che nel caso del DNS è appunto il nome associato ad un record
665 \texttt{A}. Il secondo campo della struttura, \var{h\_aliases}, invece è un
666 puntatore ad vettore di puntatori, terminato da un puntatore nullo. Ciascun
667 puntatore del vettore punta ad una stringa contenente uno degli altri
668 possibili nomi associati allo stesso \textsl{nome canonico} (quelli che nel
669 DNS vengono inseriti come record di tipo \texttt{CNAME}).
671 Il terzo campo della struttura, \var{h\_addrtype}, indica il tipo di indirizzo
672 che è stato restituito, e può assumere soltanto i valori \const{AF\_INET} o
673 \const{AF\_INET6}, mentre il quarto campo, \var{h\_length}, indica la
674 lunghezza dell'indirizzo stesso in byte.
676 Infine il campo \var{h\_addr\_list} è il puntatore ad un vettore di puntatori
677 ai singoli indirizzi; il vettore è terminato da un puntatore nullo. Inoltre,
678 come illustrato in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}, viene definito il campo
679 \var{h\_addr} come sinonimo di \code{h\_addr\_list[0]}, cioè un riferimento
680 diretto al primo indirizzo della lista.
682 Oltre ai normali nomi a dominio la funzione accetta come argomento
683 \param{name} anche indirizzi numerici, in formato dotted decimal per IPv4 o
684 con la notazione illustrata in sez.~\ref{sec:IP_ipv6_notation} per IPv6. In
685 tal caso \func{gethostbyname} non eseguirà nessuna interrogazione remota, ma
686 si limiterà a copiare la stringa nel campo \var{h\_name} ed a creare la
687 corrispondente struttura \var{in\_addr} da indirizzare con
688 \code{h\_addr\_list[0]}.
690 Con l'uso di \func{gethostbyname} normalmente si ottengono solo gli indirizzi
691 IPv4, se si vogliono ottenere degli indirizzi IPv6 occorrerà prima impostare
692 l'opzione \const{RES\_USE\_INET6} nel campo \texttt{\_res.options} e poi
693 chiamare \func{res\_init} (vedi sez.~\ref{sec:sock_resolver_functions}) per
694 modificare le opzioni del \textit{resolver}; dato che questo non è molto
695 comodo è stata definita\footnote{questa è una estensione fornita dalle
696 \acr{glibc}, disponibile anche in altri sistemi unix-like.} un'altra
697 funzione, \funcd{gethostbyname2}, il cui prototipo è:
700 \headdecl{sys/socket.h}
701 \funcdecl{struct hostent *gethostbyname2(const char *name, int af)}
703 Determina l'indirizzo di tipo \param{af} associato al nome a dominio
706 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
707 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
708 dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
711 In questo caso la funzione prende un secondo argomento \param{af} che indica
712 (i soli valori consentiti sono \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}, per
713 questo è necessario l'uso di \headfile{sys/socket.h}) la famiglia di indirizzi
714 che dovrà essere utilizzata nei risultati restituiti dalla funzione. Per tutto
715 il resto la funzione è identica a \func{gethostbyname}, ed identici sono i
718 \begin{figure}[!htbp]
719 \footnotesize \centering
720 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
721 \includecodesample{listati/mygethost.c}
724 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
725 \label{fig:mygethost_example}
728 Vediamo allora un primo esempio dell'uso delle funzioni di risoluzione, in
729 fig.~\ref{fig:mygethost_example} è riportato un estratto del codice di un
730 programma che esegue una semplice interrogazione al \textit{resolver} usando
731 \func{gethostbyname} e poi ne stampa a video i risultati. Al solito il
732 sorgente completo, che comprende il trattamento delle opzioni ed una funzione
733 per stampare un messaggio di aiuto, è nel file \texttt{mygethost.c} dei
734 sorgenti allegati alla guida.
736 Il programma richiede un solo argomento che specifichi il nome da cercare,
737 senza il quale (\texttt{\small 15--18}) esce con un errore. Dopo di che
738 (\texttt{\small 20}) si limita a chiamare \func{gethostbyname}, ricevendo il
739 risultato nel puntatore \var{data}. Questo (\texttt{\small 21--24}) viene
740 controllato per rilevare eventuali errori, nel qual caso il programma esce
741 dopo aver stampato un messaggio con \func{herror}.
743 Se invece la risoluzione è andata a buon fine si inizia (\texttt{\small 25})
744 con lo stampare il nome canonico, dopo di che (\texttt{\small 26--30}) si
745 stampano eventuali altri nomi. Per questo prima (\texttt{\small 26}) si prende
746 il puntatore alla cima della lista che contiene i nomi e poi (\texttt{\small
747 27--30}) si esegue un ciclo che sarà ripetuto fin tanto che nella lista si
748 troveranno dei puntatori validi\footnote{si ricordi che la lista viene
749 terminata da un puntatore nullo.} per le stringhe dei nomi; prima
750 (\texttt{\small 28}) si stamperà la stringa e poi (\texttt{\small 29}) si
751 provvederà ad incrementare il puntatore per passare al successivo elemento
754 Una volta stampati i nomi si passerà a stampare gli indirizzi, il primo passo
755 (\texttt{\small 31--38}) è allora quello di riconoscere il tipo di indirizzo
756 sulla base del valore del campo \var{h\_addrtype}, stampandolo a video. Si è
757 anche previsto di stampare un errore nel caso (che non dovrebbe mai accadere)
758 di un indirizzo non valido.
760 Infine (\texttt{\small 39--44}) si stamperanno i valori degli indirizzi, di
761 nuovo (\texttt{\small 39}) si inizializzerà un puntatore alla cima della lista
762 e si eseguirà un ciclo fintanto che questo punterà ad indirizzi validi in
763 maniera analoga a quanto fatto in precedenza per i nomi a dominio. Si noti
764 come, essendo il campo \var{h\_addr\_list} un puntatore ad strutture di
765 indirizzi generiche, questo sia ancora di tipo \texttt{char **} e si possa
766 riutilizzare lo stesso puntatore usato per i nomi.
768 Per ciascun indirizzo valido si provvederà (\texttt{\small 41}) ad una
769 conversione con la funzione \func{inet\_ntop} (vedi
770 sez.~\ref{sec:sock_addr_func}) passandole gli opportuni argomenti, questa
771 restituirà la stringa da stampare (\texttt{\small 42}) con il valore
772 dell'indirizzo in \var{buffer}, che si è avuto la cura di dichiarare
773 inizialmente (\texttt{\small 10}) con dimensioni adeguate; dato che la
774 funzione è in grado di tenere conto automaticamente del tipo di indirizzo non
775 ci sono precauzioni particolari da prendere.\footnote{volendo essere pignoli
776 si dovrebbe controllarne lo stato di uscita, lo si è tralasciato per non
777 appesantire il codice, dato che in caso di indirizzi non validi si sarebbe
778 avuto un errore con \func{gethostbyname}, ma si ricordi che la sicurezza non
781 Le funzioni illustrate finora hanno un difetto: utilizzando una area di
782 memoria interna per allocare i contenuti della struttura \struct{hostent} non
783 possono essere rientranti. Questo comporta anche che in due successive
784 chiamate i dati potranno essere sovrascritti. Si tenga presente poi che
785 copiare il contenuto della sola struttura non è sufficiente per salvare tutti
786 i dati, in quanto questa contiene puntatori ad altri dati, che pure possono
787 essere sovrascritti; per questo motivo, se si vuole salvare il risultato di
788 una chiamata, occorrerà eseguire quella che si chiama una \itindex{deep~copy}
789 \textit{deep copy}.\footnote{si chiama così quella tecnica per cui, quando si
790 deve copiare il contenuto di una struttura complessa (con puntatori che
791 puntano ad altri dati, che a loro volta possono essere puntatori ad altri
792 dati) si deve copiare non solo il contenuto della struttura, ma eseguire una
793 scansione per risolvere anche tutti i puntatori contenuti in essa (e così
794 via se vi sono altre sotto-strutture con altri puntatori) e copiare anche i
795 dati da questi referenziati.}
797 Per ovviare a questi problemi nelle \acr{glibc} sono definite anche delle
798 versioni rientranti delle precedenti funzioni, al solito queste sono
799 caratterizzate dall'avere un suffisso \texttt{\_r}, pertanto avremo le due
800 funzioni \funcd{gethostbyname\_r} e \funcd{gethostbyname2\_r} i cui prototipi
804 \headdecl{sys/socket.h}
805 \funcdecl{int gethostbyname\_r(const char *name, struct hostent *ret,
806 char *buf, size\_t buflen, struct hostent **result, int *h\_errnop)}
807 \funcdecl{int gethostbyname2\_r(const char *name, int af,
808 struct hostent *ret, char *buf, size\_t buflen,
809 struct hostent **result, int *h\_errnop)}
811 Versioni rientranti delle funzioni \func{gethostbyname} e
812 \func{gethostbyname2}.
814 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo ed un valore
815 negativo in caso di errore.}
818 Gli argomenti \param{name} (e \param{af} per \func{gethostbyname2\_r}) hanno
819 lo stesso significato visto in precedenza. Tutti gli altri argomenti hanno lo
820 stesso significato per entrambe le funzioni. Per evitare l'uso di variabili
821 globali si dovrà allocare preventivamente una struttura \struct{hostent} in
822 cui ricevere il risultato, passandone l'indirizzo alla funzione nell'argomento
823 \param{ret}. Inoltre, dato che \struct{hostent} contiene dei puntatori, dovrà
824 essere allocato anche un buffer in cui le funzioni possano scrivere tutti i
825 dati del risultato dell'interrogazione da questi puntati; l'indirizzo e la
826 lunghezza di questo buffer devono essere indicati con gli argomenti
827 \param{buf} e \param{buflen}.
829 Gli ultimi due argomenti vengono utilizzati per avere indietro i risultati
830 come \textit{value result argument}, si deve specificare l'indirizzo della
831 variabile su cui la funzione dovrà salvare il codice di errore
832 con \param{h\_errnop} e quello su cui dovrà salvare il puntatore che si userà
833 per accedere i dati con \param{result}.
835 In caso di successo entrambe le funzioni restituiscono un valore nullo,
836 altrimenti restituiscono un codice di errore negativo e all'indirizzo puntato
837 da \param{result} sarà salvato un puntatore nullo, mentre a quello puntato da
838 \param{h\_errnop} sarà salvato il valore del codice di errore, dato che per
839 essere rientrante la funzione non può la variabile globale \var{h\_errno}. In
840 questo caso il codice di errore, oltre ai valori di
841 tab.~\ref{tab:h_errno_values}, può avere anche quello di \errcode{ERANGE}
842 qualora il buffer allocato su \param{buf} non sia sufficiente a contenere i
843 dati, in tal caso si dovrà semplicemente ripetere l'esecuzione della funzione
844 con un buffer di dimensione maggiore.
846 Una delle caratteristiche delle interrogazioni al servizio DNS è che queste
847 sono normalmente eseguite con il protocollo UDP, ci sono casi in cui si
848 preferisce che vengano usate connessioni permanenti con il protocollo TCP. Per
849 ottenere questo\footnote{si potrebbero impostare direttamente le opzioni di
850 \var{\_\_res.options}, ma queste funzioni permettono di semplificare la
851 procedura.} sono previste delle funzioni apposite; la prima è
852 \funcd{sethostent}, il cui prototipo è:
853 \begin{prototype}{netdb.h}
854 {void sethostent(int stayopen)}
856 Richiede l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
858 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
861 La funzione permette di richiedere l'uso di connessioni TCP per la richiesta
862 dei dati, e che queste restino aperte per successive richieste. Il valore
863 dell'argomento \param{stayopen} indica se attivare questa funzionalità, un
864 valore pari a 1 (o diverso da zero), che indica una condizione vera in C,
865 attiva la funzionalità. Come si attiva l'uso delle connessioni TCP lo si può
866 disattivare con la funzione \funcd{endhostent}; il suo prototipo è:
867 \begin{prototype}{netdb.h}
868 {void endhostent(void)}
870 Disattiva l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
872 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
874 \noindent e come si può vedere la funzione è estremamente semplice, non
875 richiedendo nessun argomento.
877 % TODO manca gethostent (e gethostent_r) e altro ? (vedi man page)
879 Infine si può richiedere la risoluzione inversa di un indirizzo IP od IPv6,
880 per ottenerne il nome a dominio ad esso associato, per fare questo si può
881 usare la funzione \funcd{gethostbyaddr}, il cui prototipo è:
884 \headdecl{sys/socket.h}
885 \funcdecl{struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, int len, int type)}
887 Richiede la risoluzione inversa di un indirizzo IP.
889 \bodydesc{La funzione restituisce l'indirizzo ad una struttura
890 \struct{hostent} in caso di successo ed \val{NULL} in caso di errore.}
893 In questo caso l'argomento \param{addr} dovrà essere il puntatore ad una
894 appropriata struttura contenente il valore dell'indirizzo IP (o IPv6) che si
895 vuole risolvere. L'uso del tipo \texttt{char *} per questo argomento è
896 storico, il dato dovrà essere fornito in una struttura
897 \struct{in\_addr}\footnote{si ricordi che, come illustrato in
898 fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv4_struct}, questo in realtà corrisponde ad un
899 numero intero, da esprimere comunque in \textit{network order}, non
900 altrettanto avviene però per \struct{in6\_addr}, pertanto è sempre opportuno
901 inizializzare questi indirizzi con \func{inet\_pton} (vedi
902 sez.~\ref{sec:sock_conv_func_gen}).} per un indirizzo IPv4 ed una struttura
903 \struct{in6\_addr} per un indirizzo IPv6, mentre in \param{len} se ne dovrà
904 specificare la dimensione (rispettivamente 4 o 16), infine l'argomento
905 \param{type} indica il tipo di indirizzo e dovrà essere o \const{AF\_INET} o
908 La funzione restituisce, in caso di successo, un puntatore ad una struttura
909 \struct{hostent}, solo che in questo caso la ricerca viene eseguita
910 richiedendo al DNS un record di tipo \texttt{PTR} corrispondente all'indirizzo
911 specificato. In caso di errore al solito viene usata la variabile
912 \var{h\_errno} per restituire un opportuno codice. In questo caso l'unico
913 campo del risultato che interessa è \var{h\_name} che conterrà il nome a
914 dominio, la funziona comunque inizializza anche il primo campo della lista
915 \var{h\_addr\_list} col valore dell'indirizzo passato come argomento.
917 Per risolvere il problema dell'uso da parte delle due funzioni
918 \func{gethostbyname} e \func{gethostbyaddr} di memoria statica che può essere
919 sovrascritta fra due chiamate successive, e per avere sempre la possibilità di
920 indicare esplicitamente il tipo di indirizzi voluto (cosa che non è possibile
921 con \func{gethostbyname}), vennero introdotte due nuove funzioni di
922 risoluzione,\footnote{le funzioni sono presenti nelle \acr{glibc} versione
923 2.1.96, ma essendo considerate deprecate (vedi
924 sez.~\ref{sec:sock_advanced_name_services}) sono state rimosse nelle
925 versioni successive.} \funcd{getipnodebyname} e \funcd{getipnodebyaddr}, i
929 \headdecl{sys/types.h}
930 \headdecl{sys/socket.h}
932 \funcdecl{struct hostent *getipnodebyname(const char *name, int af, int
933 flags, int *error\_num)}
935 \funcdecl{struct hostent *getipnodebyaddr(const void *addr, size\_t len,
936 int af, int *error\_num)}
938 Richiedono rispettivamente la risoluzione e la risoluzione inversa di un
941 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono l'indirizzo ad una struttura
942 \struct{hostent} in caso di successo ed \val{NULL} in caso di errore.}
945 Entrambe le funzioni supportano esplicitamente la scelta di una famiglia di
946 indirizzi con l'argomento \param{af} (che può assumere i valori
947 \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}), e restituiscono un codice di errore
948 (con valori identici a quelli precedentemente illustrati in
949 tab.~\ref{tab:h_errno_values}) nella variabile puntata da \param{error\_num}.
950 La funzione \func{getipnodebyaddr} richiede poi che si specifichi l'indirizzo
951 come per \func{gethostbyaddr} passando anche la lunghezza dello stesso
952 nell'argomento \param{len}.
954 La funzione \func{getipnodebyname} prende come primo argomento il nome da
955 risolvere, inoltre prevede un apposito argomento \param{flags}, da usare come
956 maschera binaria, che permette di specificarne il comportamento nella
957 risoluzione dei diversi tipi di indirizzi (IPv4 e IPv6); ciascun bit
958 dell'argomento esprime una diversa opzione, e queste possono essere specificate
959 con un OR aritmetico delle costanti riportate in
960 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.
965 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
967 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
970 \constd{AI\_V4MAPPED} & Usato con \const{AF\_INET6} per richiedere una
971 ricerca su un indirizzo IPv4 invece che IPv6; gli
972 eventuali risultati saranno rimappati su indirizzi
974 \constd{AI\_ALL} & Usato con \const{AI\_V4MAPPED}; richiede sia
975 indirizzi IPv4 che IPv6, e gli indirizzi IPv4
976 saranno rimappati in IPv6.\\
977 \constd{AI\_ADDRCONFIG}& Richiede che una richiesta IPv4 o IPv6 venga
978 eseguita solo se almeno una interfaccia del
979 sistema è associata ad un indirizzo di tale tipo.\\
980 \constd{AI\_DEFAULT} & Il valore di default, è equivalente alla
981 combinazione di \const{AI\_ADDRCONFIG} e di
982 \const{AI\_V4MAPPED}.\\
985 \caption{Valori possibili per i bit dell'argomento \param{flags} della
986 funzione \func{getipnodebyname}.}
987 \label{tab:sock_getipnodebyname_flags}
990 Entrambe le funzioni restituiscono un puntatore ad una struttura \var{hostent}
991 che contiene i risultati della ricerca, che viene allocata dinamicamente
992 insieme a tutto lo spazio necessario a contenere i dati in essa referenziati;
993 per questo motivo queste funzioni non soffrono dei problemi dovuti all'uso di
994 una sezione statica di memoria presenti con le precedenti \func{gethostbyname}
995 e \func{gethostbyaddr}. L'uso di una allocazione dinamica però comporta anche
996 la necessità di disallocare esplicitamente la memoria occupata dai risultati
997 una volta che questi non siano più necessari; a tale scopo viene fornita la
998 funzione \funcd{freehostent}, il cui prototipo è:
1001 \headdecl{sys/types.h}
1002 \headdecl{sys/socket.h}
1004 \funcdecl{void freehostent(struct hostent *ip)}
1006 Disalloca una struttura \var{hostent}.
1008 \bodydesc{La funzione non ritorna nulla.}
1011 La funzione permette di disallocare una struttura \var{hostent}
1012 precedentemente allocata in una chiamata di \func{getipnodebyname} o
1013 \func{getipnodebyaddr}, e prende come argomento l'indirizzo restituito da una
1016 Infine per concludere la nostra panoramica sulle funzioni di risoluzione dei
1017 nomi dobbiamo citare le funzioni che permettono di interrogare gli altri
1018 servizi di risoluzione dei nomi illustrati in sez.~\ref{sec:sock_resolver}; in
1019 generale infatti ci sono una serie di funzioni nella forma
1020 \texttt{getXXXbyname} e \texttt{getXXXbyaddr} (dove \texttt{XXX} indica il
1021 servizio) per ciascuna delle informazioni di rete mantenute dal \textit{Name
1022 Service Switch} che permettono rispettivamente di trovare una corrispondenza
1023 cercando per nome o per numero.
1025 L'elenco di queste funzioni è riportato nelle colonne finali di
1026 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}, dove le si sono suddivise rispetto
1027 al tipo di informazione che forniscono (riportato in prima colonna). Nella
1028 tabella si è anche riportato il file su cui vengono ordinariamente mantenute
1029 queste informazioni, che però può essere sostituito da un qualunque supporto
1030 interno al \textit{Name Service Switch} (anche se usualmente questo avviene
1031 solo per la risoluzione degli indirizzi). Ciascuna funzione fa riferimento ad
1032 una sua apposita struttura che contiene i relativi dati, riportata in terza
1038 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|l|}
1040 \textbf{Informazione}&\textbf{File}&\textbf{Struttura}&
1041 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1044 indirizzo &\conffile{/etc/hosts}&\struct{hostent}&\func{gethostbyname}&
1045 \func{gethostbyaddr}\\
1046 servizio &\conffile{/etc/services}&\struct{servent}&\func{getservbyname}&
1047 \func{getservbyport}\\
1048 rete &\conffile{/etc/networks}&\struct{netent}&\funcm{getnetbyname}&
1049 \funcm{getnetbyaddr}\\
1050 protocollo&\conffile{/etc/protocols}&\struct{protoent}&
1051 \funcm{getprotobyname}&\funcm{getprotobyaddr}\\
1054 \caption{Funzioni di risoluzione dei nomi per i vari servizi del
1055 \textit{Name Service Switch} riguardanti la rete.}
1056 \label{tab:name_resolution_functions}
1059 Delle funzioni di tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} abbiamo trattato
1060 finora soltanto quelle relative alla risoluzione dei nomi, dato che sono le
1061 più usate, e prevedono praticamente da sempre la necessità di rivolgersi ad
1062 una entità esterna; per le altre invece, estensioni fornite dal \textit{Name
1063 Service Switch} a parte, si fa sempre riferimento ai dati mantenuti nei
1066 Dopo la risoluzione dei nomi a dominio una delle ricerche più comuni è quella
1067 sui nomi dei servizi di rete più comuni (cioè \texttt{http}, \texttt{smtp},
1068 ecc.) da associare alle rispettive porte. Le due funzioni da utilizzare per
1069 questo sono \funcd{getservbyname} e \funcd{getservbyport}, che permettono
1070 rispettivamente di ottenere il numero di porta associato ad un servizio dato
1071 il nome e viceversa; i loro prototipi sono:
1074 \funcdecl{struct servent *getservbyname(const char *name, const char *proto)}
1075 \funcdecl{struct servent *getservbyport(int port, const char *proto)}
1077 Risolvono il nome di un servizio nel rispettivo numero di porta e viceversa.
1079 \bodydesc{Ritornano il puntatore ad una struttura \struct{servent} con i
1080 risultati in caso di successo, o \val{NULL} in caso di errore.}
1083 Entrambe le funzioni prendono come ultimo argomento una stringa \param{proto}
1084 che indica il protocollo per il quale si intende effettuare la
1085 ricerca,\footnote{le informazioni mantenute in \conffile{/etc/services}
1086 infatti sono relative sia alle porte usate su UDP che su TCP, occorre quindi
1087 specificare a quale dei due protocolli si fa riferimento.} che nel caso si
1088 IP può avere come valori possibili solo \texttt{udp} o
1089 \texttt{tcp};\footnote{in teoria si potrebbe avere un qualunque protocollo fra
1090 quelli citati in \conffile{/etc/protocols}, posto che lo stesso supporti il
1091 concetto di \textsl{porta}, in pratica questi due sono gli unici presenti.}
1092 se si specifica un puntatore nullo la ricerca sarà eseguita su un protocollo
1095 Il primo argomento è il nome del servizio per \func{getservbyname},
1096 specificato tramite la stringa \param{name}, mentre \func{getservbyport}
1097 richiede il numero di porta in \param{port}. Entrambe le funzioni eseguono una
1098 ricerca sul file \conffile{/etc/services}\footnote{il \textit{Name Service
1099 Switch} astrae il concetto a qualunque supporto su cui si possano
1100 mantenere i suddetti dati.} ed estraggono i dati dalla prima riga che
1101 corrisponde agli argomenti specificati; se la risoluzione ha successo viene
1102 restituito un puntatore ad una apposita struttura \struct{servent} contenente
1103 tutti i risultati, altrimenti viene restituito un puntatore nullo. Si tenga
1104 presente che anche in questo caso i dati vengono mantenuti in una area di
1105 memoria statica e che quindi la funzione non è rientrante.
1107 \begin{figure}[!htb]
1108 \footnotesize \centering
1109 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
1110 \includestruct{listati/servent.h}
1112 \caption{La struttura \structd{servent} per la risoluzione dei nomi dei
1113 servizi e dei numeri di porta.}
1114 \label{fig:sock_servent_struct}
1117 La definizione della struttura \struct{servent} è riportata in
1118 fig.~\ref{fig:sock_servent_struct}, il primo campo, \var{s\_name} contiene
1119 sempre il nome canonico del servizio, mentre \var{s\_aliases} è un puntatore
1120 ad un vettore di stringhe contenenti gli eventuali nomi alternativi
1121 utilizzabili per identificare lo stesso servizio. Infine \var{s\_port}
1122 contiene il numero di porta e \var{s\_proto} il nome del protocollo.
1124 Come riportato in tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} ci sono analoghe
1125 funzioni per la risoluzione del nome dei protocolli e delle reti; non staremo
1126 a descriverle nei dettagli, in quanto il loro uso è molto limitato, esse
1127 comunque utilizzano una loro struttura dedicata del tutto analoga alle
1128 precedenti: tutti i dettagli relativi al loro funzionamento possono essere
1129 trovati nelle rispettive pagine di manuale.
1131 Oltre alle funzioni di ricerca esistono delle ulteriori funzioni che prevedono
1132 una lettura sequenziale delle informazioni mantenute nel \textit{Name Service
1133 Switch} (in sostanza permettono di leggere i file contenenti le informazioni
1134 riga per riga), che sono analoghe a quelle elencate in
1135 tab.~\ref{tab:sys_passwd_func} per le informazioni relative ai dati degli
1136 utenti e dei gruppi. Nel caso specifico dei servizi avremo allora le tre
1137 funzioni \funcd{setservent}, \funcd{getservent} e \funcd{endservent} i cui
1141 \funcdecl{void setservent(int stayopen)}
1142 Apre il file \conffile{/etc/services} e si posiziona al suo inizio.
1144 \funcdecl{struct servent *getservent(void)}
1145 Legge la voce successiva nel file \conffile{/etc/services}.
1147 \funcdecl{void endservent(void)}
1148 Chiude il file \conffile{/etc/services}.
1150 \bodydesc{Le due funzioni \func{setservent} e \func{endservent} non
1151 restituiscono nulla, \func{getservent} restituisce il puntatore ad una
1152 struttura \struct{servent} in caso di successo e \val{NULL} in caso di
1153 errore o fine del file.}
1156 La prima funzione, \func{getservent}, legge una singola voce a partire dalla
1157 posizione corrente in \conffile{/etc/services}, pertanto si può eseguire una
1158 lettura sequenziale dello stesso invocandola più volte. Se il file non è
1159 aperto provvede automaticamente ad aprirlo, nel qual caso leggerà la prima
1160 voce. La seconda funzione, \func{setservent}, permette di aprire il file
1161 \conffile{/etc/services} per una successiva lettura, ma se il file è già stato
1162 aperto riporta la posizione di lettura alla prima voce del file, in questo
1163 modo si può far ricominciare da capo una lettura sequenziale. L'argomento
1164 \param{stayopen}, se diverso da zero, fa sì che il file resti aperto anche fra
1165 diverse chiamate a \func{getservbyname} e \func{getservbyport}.\footnote{di
1166 default dopo una chiamata a queste funzioni il file viene chiuso, cosicché
1167 una successiva chiamata a \func{getservent} riparte dall'inizio.} La terza
1168 funzione, \func{endservent}, provvede semplicemente a chiudere il file.
1170 Queste tre funzioni per la lettura sequenziale di nuovo sono presenti per
1171 ciascuno dei vari tipi di informazione relative alle reti di
1172 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}; questo significa che esistono
1173 altrettante funzioni nella forma \texttt{setXXXent}, \texttt{getXXXent} e
1174 \texttt{endXXXent}, analoghe alle precedenti per la risoluzione dei servizi,
1175 che abbiamo riportato in tab.~\ref{tab:name_sequential_read}. Essendo, a
1176 parte il tipo di informazione che viene trattato, sostanzialmente identiche
1177 nel funzionamento e di scarso utilizzo, non staremo a trattarle una per una,
1178 rimandando alle rispettive pagine di manuale.
1183 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|}
1185 \textbf{Informazione}&\multicolumn{3}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1188 indirizzo &\func{sethostent} &\func{gethostent} &\func{endhostent} \\
1189 servizio &\func{setservent} &\func{getservent} &\func{endservent}\\
1190 rete &\funcm{setnetent} &\funcm{getnetent} &\funcm{endnetent}\\
1191 protocollo&\funcm{setprotoent}&\funcm{getprotoent}&\funcm{endprotoent}\\
1194 \caption{Funzioni lettura sequenziale dei dati del
1195 \textit{Name Service Switch}.}
1196 \label{tab:name_sequential_read}
1203 \subsection{Le funzioni avanzate per la risoluzione dei nomi}
1204 \label{sec:sock_advanced_name_services}
1206 Quelle illustrate nella sezione precedente sono le funzioni classiche per la
1207 risoluzione di nomi ed indirizzi IP, ma abbiamo già visto come esse soffrano
1208 di vari inconvenienti come il fatto che usano informazioni statiche, e non
1209 prevedono la possibilità di avere diverse classi di indirizzi. Anche se sono
1210 state create delle estensioni o metodi diversi che permettono di risolvere
1211 alcuni di questi inconvenienti,\footnote{rimane ad esempio il problema
1212 generico che si deve sapere in anticipo quale tipo di indirizzi IP (IPv4 o
1213 IPv6) corrispondono ad un certo nome a dominio.} comunque esse non
1214 forniscono una interfaccia sufficientemente generica.
1216 Inoltre in genere quando si ha a che fare con i socket non esiste soltanto il
1217 problema della risoluzione del nome che identifica la macchina, ma anche
1218 quello del servizio a cui ci si vuole rivolgere. Per questo motivo con lo
1219 standard POSIX 1003.1-2001 sono state indicate come deprecate le varie
1220 funzioni \func{gethostbyaddr}, \func{gethostbyname}, \var{getipnodebyname} e
1221 \var{getipnodebyaddr} ed è stata introdotta una interfaccia completamente
1224 La prima funzione di questa interfaccia è \funcd{getaddrinfo},\footnote{la
1225 funzione è definita, insieme a \func{getnameinfo} che vedremo più avanti,
1226 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2553.txt}{RFC~2553}.} che combina le
1227 funzionalità delle precedenti \func{getipnodebyname}, \func{getipnodebyaddr},
1228 \func{getservbyname} e \func{getservbyport}, consentendo di ottenere
1229 contemporaneamente sia la risoluzione di un indirizzo simbolico che del nome
1230 di un servizio; il suo prototipo è:
1233 \headdecl{sys/socket.h}
1236 \funcdecl{int getaddrinfo(const char *node, const char *service, const
1237 struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res)}
1239 Esegue una risoluzione di un nome a dominio e di un nome di servizio.
1241 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo o un codice di
1242 errore diverso da zero in caso di fallimento.}
1245 La funzione prende come primo argomento il nome della macchina che si vuole
1246 risolvere, specificato tramite la stringa \param{node}. Questo argomento,
1247 oltre ad un comune nome a dominio, può indicare anche un indirizzo numerico in
1248 forma \textit{dotted-decimal} per IPv4 o in formato esadecimale per IPv6. Si
1249 può anche specificare il nome di una rete invece che di una singola macchina.
1250 Il secondo argomento, \param{service}, specifica invece il nome del servizio
1251 che si intende risolvere. Per uno dei due argomenti si può anche usare il
1252 valore \val{NULL}, nel qual caso la risoluzione verrà effettuata soltanto
1253 sulla base del valore dell'altro.
1255 Il terzo argomento, \param{hints}, deve essere invece un puntatore ad una
1256 struttura \struct{addrinfo} usata per dare dei \textsl{suggerimenti} al
1257 procedimento di risoluzione riguardo al protocollo o del tipo di socket che si
1258 intenderà utilizzare; \func{getaddrinfo} infatti permette di effettuare
1259 ricerche generiche sugli indirizzi, usando sia IPv4 che IPv6, e richiedere
1260 risoluzioni sui nomi dei servizi indipendentemente dal protocollo (ad esempio
1261 TCP o UDP) che questi possono utilizzare.
1263 Come ultimo argomento in \param{res} deve essere passato un puntatore ad una
1264 variabile (di tipo puntatore ad una struttura \struct{addrinfo}) che verrà
1265 utilizzata dalla funzione per riportare (come \textit{value result argument})
1266 i propri risultati. La funzione infatti è rientrante, ed alloca autonomamente
1267 tutta la memoria necessaria in cui verranno riportati i risultati della
1268 risoluzione. La funzione scriverà all'indirizzo puntato da \param{res} il
1269 puntatore iniziale ad una \textit{linked list} di strutture di tipo
1270 \struct{addrinfo} contenenti tutte le informazioni ottenute.
1272 \begin{figure}[!htb]
1273 \footnotesize \centering
1274 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
1275 \includestruct{listati/addrinfo.h}
1277 \caption{La struttura \structd{addrinfo} usata nella nuova interfaccia POSIX
1278 per la risoluzione di nomi a dominio e servizi.}
1279 \label{fig:sock_addrinfo_struct}
1282 Come illustrato la struttura \struct{addrinfo}, la cui definizione è riportata
1283 in fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_struct}, viene usata sia in ingresso, per
1284 passare dei valori di controllo alla funzione, che in uscita, per ricevere i
1285 risultati. La definizione è ripresa direttamente dal file \headfiled{netdb.h}
1286 in questa struttura viene dichiarata, la pagina di manuale riporta
1287 \type{size\_t} come tipo di dato per il campo \var{ai\_addrlen}, qui viene
1288 usata quanto previsto dallo standard POSIX, in cui viene utilizzato
1289 \type{socklen\_t}; i due tipi di dati sono comunque equivalenti.
1291 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 \constd{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 \constd{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 \constd{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 \constd{EAI\_FAMILY} & La famiglia di indirizzi richiesta non è
1408 \constd{EAI\_SOCKTYPE}& Il tipo di socket richiesto non è supportato. \\
1409 \constd{EAI\_BADFLAGS}& Il campo \var{ai\_flags} contiene dei valori non
1411 \constd{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 \constd{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 \constd{EAI\_ADDRFAMILY}& La rete richiesta non ha nessun indirizzo di rete
1419 per la famiglia di indirizzi specificata. \\
1420 \constd{EAI\_NODATA} & La macchina specificata esiste, ma non ha nessun
1421 indirizzo di rete definito. \\
1422 \constd{EAI\_MEMORY} & È stato impossibile allocare la memoria necessaria
1424 \constd{EAI\_FAIL} & Il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1426 \constd{EAI\_AGAIN} & Il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1427 temporaneo, si può ritentare in seguito. \\
1428 \constd{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 % \constd{EAI\_INPROGRESS}& Richiesta in corso. \\
1433 % \constd{EAI\_CANCELED}& La richiesta è stata cancellata.\\
1434 % \constd{EAI\_NOTCANCELED}& La richiesta non è stata cancellata. \\
1435 % \constd{EAI\_ALLDONE} & Tutte le richieste sono complete. \\
1436 % \constd{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 \textit{linked list} delle strutture \struct{addrinfo}
1479 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 \textit{resolver} basato questa funzione, il
1485 cui corpo principale è riportato in fig.~\ref{fig:mygetaddr_example}. Il
1486 codice completo del programma, compresa la gestione delle opzioni in cui è
1487 gestita l'eventuale inizializzazione dell'argomento \var{hints} per
1488 restringere le ricerche su protocolli, tipi di socket o famiglie di indirizzi,
1489 è disponibile nel file \texttt{mygetaddr.c} dei sorgenti allegati alla guida.
1491 \begin{figure}[!htbp]
1492 \footnotesize \centering
1493 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1494 \includecodesample{listati/mygetaddr.c}
1497 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
1498 \label{fig:mygetaddr_example}
1501 Il corpo principale inizia controllando (\texttt{\small 1--5}) il numero di
1502 argomenti passati, che devono essere sempre due, e corrispondere
1503 rispettivamente all'indirizzo ed al nome del servizio da risolvere. A questo
1504 segue la chiamata (\texttt{\small 7}) alla funzione \func{getaddrinfo}, ed il
1505 successivo controllo (\texttt{\small 8--11}) del suo corretto funzionamento,
1506 senza il quale si esce immediatamente stampando il relativo codice di errore.
1508 Se la funzione ha restituito un valore nullo il programma prosegue
1509 inizializzando (\texttt{\small 12}) il puntatore \var{ptr} che sarà usato nel
1510 successivo ciclo (\texttt{\small 14--35}) di scansione della lista delle
1511 strutture \struct{addrinfo} restituite dalla funzione. Prima di eseguire
1512 questa scansione (\texttt{\small 12}) viene stampato il valore del nome
1513 canonico che è presente solo nella prima struttura.
1515 La scansione viene ripetuta (\texttt{\small 14}) fintanto che si ha un
1516 puntatore valido. La selezione principale è fatta sul campo \var{ai\_family},
1517 che stabilisce a quale famiglia di indirizzi fa riferimento la struttura in
1518 esame. Le possibilità sono due, un indirizzo IPv4 o IPv6, se nessuna delle due
1519 si verifica si provvede (\texttt{\small 27--30}) a stampare un messaggio di
1520 errore ed uscire.\footnote{questa eventualità non dovrebbe mai verificarsi,
1521 almeno fintanto che la funzione \func{getaddrinfo} lavora correttamente.}
1523 Per ciascuno delle due possibili famiglie di indirizzi si estraggono le
1524 informazioni che poi verranno stampate alla fine del ciclo (\texttt{\small
1525 31--34}). Il primo caso esaminato (\texttt{\small 15--21}) è quello degli
1526 indirizzi IPv4, nel qual caso prima se ne stampa l'identificazione
1527 (\texttt{\small 16}) poi si provvede a ricavare la struttura degli indirizzi
1528 (\texttt{\small 17}) indirizzata dal campo \var{ai\_addr}, eseguendo un
1529 opportuno casting del puntatore per poter estrarre da questa la porta
1530 (\texttt{\small 18}) e poi l'indirizzo (\texttt{\small 19}) che verrà
1531 convertito con una chiamata ad \func{inet\_ntop}.
1533 La stessa operazione (\texttt{\small 21--27}) viene ripetuta per gli indirizzi
1534 IPv6, usando la rispettiva struttura degli indirizzi. Si noti anche come in
1535 entrambi i casi per la chiamata a \func{inet\_ntop} si sia dovuto passare il
1536 puntatore al campo contenente l'indirizzo IP nella struttura puntata dal campo
1537 \var{ai\_addr}.\footnote{il meccanismo è complesso a causa del fatto che al
1538 contrario di IPv4, in cui l'indirizzo IP può essere espresso con un semplice
1539 numero intero, in IPv6 questo deve essere necessariamente fornito come
1540 struttura, e pertanto anche se nella struttura puntata da \var{ai\_addr}
1541 sono presenti direttamente i valori finali, per l'uso con \func{inet\_ntop}
1542 occorre comunque passare un puntatore agli stessi (ed il costrutto
1543 \code{\&addr6->sin6\_addr} è corretto in quanto l'operatore \texttt{->} ha
1544 on questo caso precedenza su \texttt{\&}).}
1546 Una volta estratte dalla struttura \struct{addrinfo} tutte le informazioni
1547 relative alla risoluzione richiesta e stampati i relativi valori, l'ultimo
1548 passo (\texttt{\small 34}) è di estrarre da \var{ai\_next} l'indirizzo della
1549 eventuale successiva struttura presente nella lista e ripetere il ciclo, fin
1550 tanto che, completata la scansione, questo avrà un valore nullo e si potrà
1551 terminare (\texttt{\small 36}) il programma.
1553 Si tenga presente che \func{getaddrinfo} non garantisce nessun particolare
1554 ordinamento della lista delle strutture \struct{addrinfo} restituite, anche se
1555 usualmente i vari indirizzi IP (se ne è presente più di uno) sono forniti
1556 nello stesso ordine in cui vengono inviati dal server DNS. In particolare
1557 nulla garantisce che vengano forniti prima i dati relativi ai servizi di un
1558 determinato protocollo o tipo di socket, se ne sono presenti di diversi. Se
1559 allora utilizziamo il nostro programma potremo verificare il risultato:
1561 [piccardi@gont sources]$ ./mygetaddr -c gapil.truelite.it echo
1562 Canonical name sources2.truelite.it
1564 Indirizzo 62.48.34.25
1568 Indirizzo 62.48.34.25
1574 Una volta estratti i risultati dalla \textit{linked list} puntata
1575 da \param{res} se questa non viene più utilizzata si dovrà avere cura di
1576 disallocare opportunamente tutta la memoria, per questo viene fornita
1577 l'apposita funzione \funcd{freeaddrinfo}, il cui prototipo è:
1581 \funcdecl{void freeaddrinfo(struct addrinfo *res)}
1583 Libera la memoria allocata da una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}.
1585 \bodydesc{La funzione non restituisce nessun codice di errore.}
1588 La funzione prende come unico argomento il puntatore \param{res}, ottenuto da
1589 una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}, e scandisce la lista delle
1590 strutture per liberare tutta la memoria allocata. Dato che la funzione non ha
1591 valori di ritorno deve essere posta molta cura nel passare un valore valido
1594 Si tenga presente infine che se si copiano i risultati da una delle strutture
1595 \struct{addrinfo} restituite nella lista indicizzata da \param{res}, occorre
1596 avere cura di eseguire una \textit{deep copy} in cui si copiano anche tutti i
1597 dati presenti agli indirizzi contenuti nella struttura \struct{addrinfo},
1598 perché una volta disallocati i dati con \func{freeaddrinfo} questi non
1599 sarebbero più disponibili.
1601 Anche la nuova interfaccia definita da POSIX prevede una nuova funzione per
1602 eseguire la risoluzione inversa e determinare nomi di servizi e di dominio
1603 dati i rispettivi valori numerici. La funzione che sostituisce le varie
1604 \func{gethostbyname}, \func{getipnodebyname} e \func{getservbyname} è
1605 \funcd{getnameinfo}, ed il suo prototipo è:
1607 \headdecl{sys/socket.h}
1610 \funcdecl{int getnameinfo(const struct sockaddr *sa, socklen\_t salen, char
1611 *host, size\_t hostlen, char *serv, size\_t servlen, int flags)}
1613 Risolve il contenuto di una struttura degli indirizzi in maniera
1614 indipendente dal protocollo.
1616 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e un codice di
1617 errore diverso da zero altrimenti.}
1620 La principale caratteristica di \func{getnameinfo} è che la funzione è in
1621 grado di eseguire una risoluzione inversa in maniera indipendente dal
1622 protocollo; il suo primo argomento \param{sa} infatti è il puntatore ad una
1623 struttura degli indirizzi generica, che può contenere sia indirizzi IPv4 che
1624 IPv6, la cui dimensione deve comunque essere specificata con l'argomento
1627 I risultati della funzione saranno restituiti nelle due stringhe puntate da
1628 \param{host} e \param{serv}, che dovranno essere state precedentemente
1629 allocate per una lunghezza massima che deve essere specificata con gli altri
1630 due argomenti \param{hostlen} e \param{servlen}. Si può, quando non si è
1631 interessati ad uno dei due, passare il valore \val{NULL} come argomento,
1632 così che la corrispondente informazione non verrà richiesta. Infine l'ultimo
1633 argomento \param{flags} è una maschera binaria i cui bit consentono di
1634 impostare le modalità con cui viene eseguita la ricerca, e deve essere
1635 specificato attraverso l'OR aritmetico dei valori illustrati in
1636 tab.~\ref{tab:getnameinfo_flags}.
1641 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1643 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1646 \constd{NI\_NOFQDN} & Richiede che venga restituita solo il nome della
1647 macchina all'interno del dominio al posto del
1648 nome completo (FQDN).\\
1649 \constd{NI\_NUMERICHOST}& Richiede che venga restituita la forma numerica
1650 dell'indirizzo (questo succede sempre se il nome
1651 non può essere ottenuto).\\
1652 \constd{NI\_NAMEREQD} & Richiede la restituzione di un errore se il nome
1653 non può essere risolto.\\
1654 \constd{NI\_NUMERICSERV}& Richiede che il servizio venga restituito in
1655 forma numerica (attraverso il numero di porta).\\
1656 \constd{NI\_DGRAM} & Richiede che venga restituito il nome del
1657 servizio su UDP invece che quello su TCP per quei
1658 pichi servizi (porte 512-214) che soni diversi
1659 nei due protocolli.\\
1662 \caption{Costanti associate ai bit dell'argomento \param{flags} della
1663 funzione \func{getnameinfo}.}
1664 \label{tab:getnameinfo_flags}
1667 La funzione ritorna zero in caso di successo, e scrive i propri risultati agli
1668 indirizzi indicati dagli argomenti \param{host} e \param{serv} come stringhe
1669 terminate dal carattere NUL, a meno che queste non debbano essere troncate
1670 qualora la loro dimensione ecceda quelle specificate dagli argomenti
1671 \param{hostlen} e \param{servlen}. Sono comunque definite le due costanti
1672 \constd{NI\_MAXHOST} e \constd{NI\_MAXSERV}\footnote{in Linux le due costanti
1673 sono definite in \headfile{netdb.h} ed hanno rispettivamente il valore 1024
1674 e 12.} che possono essere utilizzate come limiti massimi. In caso di
1675 errore viene restituito invece un codice che assume gli stessi valori
1676 illustrati in tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}.
1678 A questo punto possiamo fornire degli esempi di utilizzo della nuova
1679 interfaccia, adottandola per le precedenti implementazioni del client e del
1680 server per il servizio \textit{echo}; dato che l'uso delle funzioni appena
1681 illustrate (in particolare di \func{getaddrinfo}) è piuttosto complesso,
1682 essendo necessaria anche una impostazione diretta dei campi dell'argomento
1683 \param{hints}, provvederemo una interfaccia semplificata per i due casi visti
1684 finora, quello in cui si specifica nel client un indirizzo remoto per la
1685 connessione al server, e quello in cui si specifica nel server un indirizzo
1686 locale su cui porsi in ascolto.
1688 La prima funzione della nostra interfaccia semplificata è \texttt{sockconn}
1689 che permette di ottenere un socket, connesso all'indirizzo ed al servizio
1690 specificati. Il corpo della funzione è riportato in
1691 fig.~\ref{fig:sockconn_code}, il codice completo è nel file \file{SockUtil.c}
1692 dei sorgenti allegati alla guida, che contiene varie funzioni di utilità per
1695 \begin{figure}[!htbp]
1696 \footnotesize \centering
1697 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1698 \includecodesample{listati/sockconn.c}
1701 \caption{Il codice della funzione \texttt{sockconn}.}
1702 \label{fig:sockconn_code}
1705 La funzione prende quattro argomenti, i primi due sono le stringhe che
1706 indicano il nome della macchina a cui collegarsi ed il relativo servizio su
1707 cui sarà effettuata la risoluzione; seguono il protocollo da usare (da
1708 specificare con il valore numerico di \conffile{/etc/protocols}) ed il tipo di
1709 socket (al solito specificato con i valori illustrati in
1710 sez.~\ref{sec:sock_type}). La funzione ritorna il valore del file descriptor
1711 associato al socket (un numero positivo) in caso di successo, o -1 in caso di
1712 errore; per risolvere il problema di non poter passare indietro i valori di
1713 ritorno di \func{getaddrinfo} contenenti i relativi codici di
1714 errore\footnote{non si può avere nessuna certezza che detti valori siano
1715 negativi, è questo è invece necessario per evitare ogni possibile ambiguità
1716 nei confronti del valore di ritorno in caso di successo.} si sono stampati i
1717 messaggi d'errore direttamente nella funzione.
1719 Una volta definite le variabili necessarie (\texttt{\small 3--5}) la funzione
1720 prima (\texttt{\small 6}) azzera il contenuto della struttura \var{hint} e poi
1721 provvede (\texttt{\small 7--9}) ad inizializzarne i valori necessari per la
1722 chiamata (\texttt{\small 10}) a \func{getaddrinfo}. Di quest'ultima si
1723 controlla (\texttt{\small 12--16}) il codice di ritorno, in modo da stampare un
1724 avviso di errore, azzerare \var{errno} ed uscire in caso di errore. Dato che
1725 ad una macchina possono corrispondere più indirizzi IP, e di tipo diverso (sia
1726 IPv4 che IPv6), mentre il servizio può essere in ascolto soltanto su uno solo
1727 di questi, si provvede a tentare la connessione per ciascun indirizzo
1728 restituito all'interno di un ciclo (\texttt{\small 18--40}) di scansione della
1729 lista restituita da \func{getaddrinfo}, ma prima (\texttt{\small 17}) si salva
1730 il valore del puntatore per poterlo riutilizzare alla fine per disallocare la
1733 Il ciclo viene ripetuto (\texttt{\small 18}) fintanto che si hanno indirizzi
1734 validi, ed inizia (\texttt{\small 19}) con l'apertura del socket; se questa
1735 fallisce si controlla (\texttt{\small 20}) se sono disponibili altri
1736 indirizzi, nel qual caso si passa al successivo (\texttt{\small 21}) e si
1737 riprende (\texttt{\small 22}) il ciclo da capo; se non ve ne sono si stampa
1738 l'errore ritornando immediatamente (\texttt{\small 24--27}). Quando la
1739 creazione del socket ha avuto successo si procede (\texttt{\small 29})
1740 direttamente con la connessione, di nuovo in caso di fallimento viene ripetuto
1741 (\texttt{\small 30--38}) il controllo se vi sono o no altri indirizzi da
1742 provare nella stessa modalità fatta in precedenza, aggiungendovi però in
1743 entrambi i casi (\texttt{\small 32} e (\texttt{\small 36}) la chiusura del
1744 socket precedentemente aperto, che non è più utilizzabile.
1746 Se la connessione ha avuto successo invece si termina (\texttt{\small 39})
1747 direttamente il ciclo, e prima di ritornare (\texttt{\small 31}) il valore del
1748 file descriptor del socket si provvede (\texttt{\small 30}) a liberare le
1749 strutture \struct{addrinfo} allocate da \func{getaddrinfo} utilizzando il
1750 valore del relativo puntatore precedentemente (\texttt{\small 17}) salvato.
1751 Si noti come per la funzione sia del tutto irrilevante se la struttura
1752 ritornata contiene indirizzi IPv6 o IPv4, in quanto si fa uso direttamente dei
1753 dati relativi alle strutture degli indirizzi di \struct{addrinfo} che sono
1754 opachi rispetto all'uso della funzione \func{connect}.
1756 \begin{figure}[!htbp]
1757 \footnotesize \centering
1758 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1759 \includecodesample{listati/TCP_echo_fifth.c}
1762 \caption{Il nuovo codice per la connessione del client \textit{echo}.}
1763 \label{fig:TCP_echo_fifth}
1766 Per usare questa funzione possiamo allora modificare ulteriormente il nostro
1767 programma client per il servizio \textit{echo}; in questo caso rispetto al
1768 codice usato finora per collegarsi (vedi fig.~\ref{fig:TCP_echo_client_1})
1769 avremo una semplificazione per cui il corpo principale del nostro client
1770 diventerà quello illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}, in cui le
1771 chiamate a \func{socket}, \func{inet\_pton} e \func{connect} sono sostituite
1772 da una singola chiamata a \texttt{sockconn}. Inoltre il nuovo client (il cui
1773 codice completo è nel file \file{TCP\_echo\_fifth.c} dei sorgenti allegati)
1774 consente di utilizzare come argomento del programma un nome a dominio al posto
1775 dell'indirizzo numerico, e può utilizzare sia indirizzi IPv4 che IPv6.
1777 \begin{figure}[!htbp]
1778 \footnotesize \centering
1779 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1780 \includecodesample{listati/sockbind.c}
1783 \caption{Il codice della funzione \texttt{sockbind}.}
1784 \label{fig:sockbind_code}
1787 La seconda funzione di ausilio è \texttt{sockbind}, il cui corpo principale è
1788 riportato in fig.~\ref{fig:sockbind_code} (al solito il sorgente completo è
1789 nel file \file{sockbind.c} dei sorgenti allegati alla guida). Come si può
1790 notare la funzione è del tutto analoga alla precedente \texttt{sockconn}, e
1791 prende gli stessi argomenti, però invece di eseguire una connessione con
1792 \func{connect} si limita a chiamare \func{bind} per collegare il socket ad una
1795 Dato che la funzione è pensata per essere utilizzata da un server ci si può
1796 chiedere a quale scopo mantenere l'argomento \param{host} quando l'indirizzo
1797 di questo è usualmente noto. Si ricordi però quanto detto in
1798 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, relativamente al significato della scelta di un
1799 indirizzo specifico come argomento di \func{bind}, che consente di porre il
1800 server in ascolto su uno solo dei possibili diversi indirizzi presenti su di
1801 una macchina. Se non si vuole che la funzione esegua \func{bind} su un
1802 indirizzo specifico, ma utilizzi l'indirizzo generico, occorrerà avere cura di
1803 passare un valore \val{NULL} come valore per l'argomento \var{host}; l'uso
1804 del valore \const{AI\_PASSIVE} serve ad ottenere il valore generico nella
1805 rispettiva struttura degli indirizzi.
1807 Come già detto la funzione è analoga a \texttt{sockconn} ed inizia azzerando
1808 ed inizializzando (\texttt{\small 6--11}) opportunamente la struttura
1809 \var{hint} con i valori ricevuti come argomenti, soltanto che in questo caso
1810 si è usata (\texttt{\small 8}) una impostazione specifica dei flag di
1811 \var{hint} usando \const{AI\_PASSIVE} per indicare che il socket sarà usato
1812 per una apertura passiva. Per il resto la chiamata (\texttt{\small 12--18}) a
1813 \func{getaddrinfo} e ed il ciclo principale (\texttt{\small 20--42}) sono
1814 identici, solo che si è sostituita (\texttt{\small 31}) la chiamata a
1815 \func{connect} con una chiamata a \func{bind}. Anche la conclusione
1816 (\texttt{\small 43--44}) della funzione è identica.
1818 Si noti come anche in questo caso si siano inserite le stampe degli errori
1819 sullo standard error, nonostante la funzione possa essere invocata da un
1820 demone. Nel nostro caso questo non è un problema in quanto se la funzione non
1821 ha successo il programma deve uscire immediatamente prima di essere posto in
1822 background, e può quindi scrivere gli errori direttamente sullo standard
1825 \begin{figure}[!htbp]
1826 \footnotesize \centering
1827 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1828 \includecodesample{listati/TCP_echod_third.c}
1831 \caption{Nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo}.}
1832 \label{fig:TCP_echod_third}
1835 Con l'uso di questa funzione si può modificare anche il codice del nostro
1836 server \textit{echo}, che rispetto a quanto illustrato nella versione iniziale
1837 di fig.~\ref{fig:TCP_echo_server_first_code} viene modificato nella forma
1838 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. In questo caso il socket su cui
1839 porsi in ascolto viene ottenuto (\texttt{\small 15--18}) da \texttt{sockbind}
1840 che si cura anche della eventuale risoluzione di un indirizzo specifico sul
1841 quale si voglia far ascoltare il server.
1845 \section{Le opzioni dei socket}
1846 \label{sec:sock_options}
1848 Benché dal punto di vista del loro uso come canali di trasmissione di dati i
1849 socket siano trattati allo stesso modo dei file, ed acceduti tramite i file
1850 descriptor, la normale interfaccia usata per la gestione dei file non è
1851 sufficiente a poterne controllare tutte le caratteristiche, che variano tra
1852 l'altro a seconda del loro tipo (e della relativa forma di comunicazione
1853 sottostante). In questa sezione vedremo allora quali sono le funzioni dedicate
1854 alla gestione delle caratteristiche specifiche dei vari tipi di socket, le
1855 cosiddette \textit{socket options}.
1858 \subsection{Le funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}}
1859 \label{sec:sock_setsockopt}
1861 Le varie caratteristiche dei socket possono essere gestite attraverso l'uso di
1862 due funzioni generiche che permettono rispettivamente di impostarle e di
1863 recuperarne il valore corrente. La prima di queste due funzioni, quella usata
1864 per impostare le \textit{socket options}, è \funcd{setsockopt}, ed il suo
1867 \headdecl{sys/socket.h}
1868 \headdecl{sys/types.h}
1870 \funcdecl{int setsockopt(int sock, int level, int optname, const void
1871 *optval, socklen\_t optlen)}
1872 Imposta le opzioni di un socket.
1874 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1875 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1877 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
1878 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} non è valido.
1879 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{optlen} non è valido.
1880 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1882 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1889 Il primo argomento della funzione, \param{sock}, indica il socket su cui si
1890 intende operare; per indicare l'opzione da impostare si devono usare i due
1891 argomenti successivi, \param{level} e \param{optname}. Come abbiamo visto in
1892 sez.~\ref{sec:net_protocols} i protocolli di rete sono strutturati su vari
1893 livelli, ed l'interfaccia dei socket può usarne più di uno. Si avranno allora
1894 funzionalità e caratteristiche diverse per ciascun protocollo usato da un
1895 socket, e quindi saranno anche diverse le opzioni che si potranno impostare
1896 per ciascun socket, a seconda del \textsl{livello} (trasporto, rete, ecc.) su
1897 cui si vuole andare ad operare.
1899 Il valore di \param{level} seleziona allora il protocollo su cui vuole
1900 intervenire, mentre \param{optname} permette di scegliere su quale delle
1901 opzioni che sono definite per quel protocollo si vuole operare. In sostanza la
1902 selezione di una specifica opzione viene fatta attraverso una coppia di valori
1903 \param{level} e \param{optname} e chiaramente la funzione avrà successo
1904 soltanto se il protocollo in questione prevede quella opzione ed è utilizzato
1905 dal socket. Infine \param{level} prevede anche il valore speciale
1906 \const{SOL\_SOCKET} usato per le opzioni generiche che sono disponibili per
1907 qualunque tipo di socket.
1909 I valori usati per \param{level}, corrispondenti ad un dato protocollo usato
1910 da un socket, sono quelli corrispondenti al valore numerico che identifica il
1911 suddetto protocollo in \conffile{/etc/protocols}; dato che la leggibilità di un
1912 programma non trarrebbe certo beneficio dall'uso diretto dei valori numerici,
1913 più comunemente si indica il protocollo tramite le apposite costanti
1914 \texttt{SOL\_*} riportate in tab.~\ref{tab:sock_option_levels}, dove si sono
1915 riassunti i valori che possono essere usati per l'argomento
1916 \param{level}.\footnote{la notazione in questo caso è, purtroppo, abbastanza
1917 confusa: infatti in Linux il valore si può impostare sia usando le costanti
1918 \texttt{SOL\_*}, che le analoghe \texttt{IPPROTO\_*} (citate anche da
1919 Stevens in \cite{UNP1}); entrambe hanno gli stessi valori che sono
1920 equivalenti ai numeri di protocollo di \conffile{/etc/protocols}, con una
1921 eccezione specifica, che è quella del protocollo ICMP, per la quale non
1922 esista una costante, il che è comprensibile dato che il suo valore, 1, è
1923 quello che viene assegnato a \const{SOL\_SOCKET}.}
1928 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
1930 \textbf{Livello} & \textbf{Significato} \\
1933 \constd{SOL\_SOCKET}& Opzioni generiche dei socket.\\
1934 \constd{SOL\_IP} & Opzioni specifiche per i socket che usano IPv4.\\
1935 \constd{SOL\_TCP} & Opzioni per i socket che usano TCP.\\
1936 \constd{SOL\_IPV6} & Opzioni specifiche per i socket che usano IPv6.\\
1937 \constd{SOL\_ICMPV6}& Opzioni specifiche per i socket che usano ICMPv6.\\
1940 \caption{Possibili valori dell'argomento \param{level} delle
1941 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}.}
1942 \label{tab:sock_option_levels}
1945 Il quarto argomento, \param{optval} è un puntatore ad una zona di memoria che
1946 contiene i dati che specificano il valore dell'opzione che si vuole passare al
1947 socket, mentre l'ultimo argomento \param{optlen},\footnote{questo argomento è
1948 in realtà sempre di tipo \ctyp{int}, come era nelle \acr{libc4} e
1949 \acr{libc5}; l'uso di \type{socklen\_t} è stato introdotto da POSIX (valgono
1950 le stesse considerazioni per l'uso di questo tipo di dato fatte in
1951 sez.~\ref{sec:TCP_func_accept}) ed adottato dalle \acr{glibc}.} è la
1952 dimensione in byte dei dati presenti all'indirizzo indicato da \param{optval}.
1953 Dato che il tipo di dati varia a seconda dell'opzione scelta, occorrerà
1954 individuare qual è quello che deve essere usato, ed utilizzare le opportune
1957 La gran parte delle opzioni utilizzano per \param{optval} un valore intero, se
1958 poi l'opzione esprime una condizione logica, il valore è sempre un intero, ma
1959 si dovrà usare un valore non nullo per abilitarla ed un valore nullo per
1960 disabilitarla. Se invece l'opzione non prevede di dover ricevere nessun tipo
1961 di valore si deve impostare \param{optval} a \val{NULL}. Un piccolo numero
1962 di opzioni però usano dei tipi di dati peculiari, è questo il motivo per cui
1963 \param{optval} è stato definito come puntatore generico.
1965 La seconda funzione usata per controllare le proprietà dei socket è
1966 \funcd{getsockopt}, che serve a leggere i valori delle opzioni dei socket ed a
1967 farsi restituire i dati relativi al loro funzionamento; il suo prototipo è:
1969 \headdecl{sys/socket.h}
1970 \headdecl{sys/types.h}
1972 \funcdecl{int getsockopt(int s, int level, int optname, void *optval,
1973 socklen\_t *optlen)} Legge le opzioni di un socket.
1975 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1976 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1978 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
1979 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} o quello di
1980 \param{optlen} non è valido.
1981 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1983 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1989 I primi tre argomenti sono identici ed hanno lo stesso significato di quelli
1990 di \func{setsockopt}, anche se non è detto che tutte le opzioni siano definite
1991 per entrambe le funzioni. In questo caso \param{optval} viene usato per
1992 ricevere le informazioni ed indica l'indirizzo a cui andranno scritti i dati
1993 letti dal socket, infine \param{optlen} diventa un puntatore ad una variabile
1994 che viene usata come \textit{value result argument} per indicare, prima della
1995 chiamata della funzione, la lunghezza del buffer allocato per \param{optval} e
1996 per ricevere indietro, dopo la chiamata della funzione, la dimensione
1997 effettiva dei dati scritti su di esso. Se la dimensione del buffer allocato
1998 per \param{optval} non è sufficiente si avrà un errore.
2002 \subsection{Le opzioni generiche}
2003 \label{sec:sock_generic_options}
2005 Come accennato esiste un insieme generico di opzioni dei socket che possono
2006 applicarsi a qualunque tipo di socket,\footnote{una descrizione di queste
2007 opzioni è generalmente disponibile nella settima sezione delle pagine di
2008 manuale, nel caso specifico la si può consultare con \texttt{man 7 socket}.}
2009 indipendentemente da quale protocollo venga poi utilizzato. Se si vuole
2010 operare su queste opzioni generiche il livello da utilizzare è
2011 \const{SOL\_SOCKET}; si è riportato un elenco di queste opzioni in
2012 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}.
2018 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2020 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2021 \textbf{Descrizione}\\
2024 \const{SO\_KEEPALIVE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2025 Controlla l'attività della connessione.\\
2026 \const{SO\_OOBINLINE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2027 Lascia in linea i dati \textit{out-of-band}.\\
2028 \const{SO\_RCVLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2029 Basso livello sul buffer di ricezione.\\
2030 \const{SO\_SNDLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2031 Basso livello sul buffer di trasmissione.\\
2032 \const{SO\_RCVTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2033 Timeout in ricezione.\\
2034 \const{SO\_SNDTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2035 Timeout in trasmissione.\\
2036 \const{SO\_BSDCOMPAT}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2037 Abilita la compatibilità con BSD.\\
2038 \const{SO\_PASSCRED} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2039 Abilita la ricezione di credenziali.\\
2040 \const{SO\_PEERCRED} &$\bullet$& & &\texttt{ucred}&
2041 Restituisce le credenziali del processo remoto.\\
2042 \const{SO\_BINDTODEVICE}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
2043 Lega il socket ad un dispositivo.\\
2044 \const{SO\_DEBUG} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2045 Abilita il debugging sul socket.\\
2046 \const{SO\_REUSEADDR}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2047 Consente il riutilizzo di un indirizzo locale.\\
2048 \const{SO\_TYPE} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2049 Restituisce il tipo di socket.\\
2050 \const{SO\_ACCEPTCONN}&$\bullet$& & &\texttt{int}&
2051 Indica se il socket è in ascolto.\\
2052 \const{SO\_DONTROUTE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2053 Non invia attraverso un gateway.\\
2054 \const{SO\_BROADCAST}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2055 Attiva o disattiva il \textit{broadcast}.\\
2056 \const{SO\_SNDBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2057 Imposta dimensione del buffer di trasmissione.\\
2058 \const{SO\_RCVBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2059 Imposta dimensione del buffer di ricezione.\\
2060 \const{SO\_LINGER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{linger}&
2061 Indugia nella chiusura con dati da spedire.\\
2062 \const{SO\_PRIORITY} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2063 Imposta la priorità del socket.\\
2064 \const{SO\_ERROR} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2065 Riceve e cancella gli errori pendenti.\\
2068 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_SOCKET}.}
2069 \label{tab:sock_opt_socklevel}
2072 % TODO aggiungere e documentare SO_ATTACH_BPF, introdotta con il kernel 3.19,
2073 % vedi http://lwn.net/Articles/625224/
2074 % TODO aggiungere e documentare SO_INCOMING_CPU, introdotta con il kernel 3.19,
2075 % vedi https://lwn.net/Articles/626150/
2077 La tabella elenca le costanti che identificano le singole opzioni da usare
2078 come valore per \param{optname}; le due colonne seguenti indicano per quali
2079 delle due funzioni (\func{getsockopt} o \func{setsockopt}) l'opzione è
2080 disponibile, mentre la colonna successiva indica, quando di ha a che fare con
2081 un valore di \param{optval} intero, se l'opzione è da considerare un numero o
2082 un valore logico. Si è inoltre riportato sulla quinta colonna il tipo di dato
2083 usato per \param{optval} ed una breve descrizione del significato delle
2084 singole opzioni sulla sesta.
2086 Le descrizioni delle opzioni presenti in tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}
2087 sono estremamente sommarie, è perciò necessario fornire un po' più di
2088 informazioni. Alcune opzioni inoltre hanno una notevole rilevanza nella
2089 gestione dei socket, e pertanto il loro utilizzo sarà approfondito
2090 separatamente in sez.~\ref{sec:sock_options_main}. Quello che segue è quindi
2091 soltanto un elenco più dettagliato della breve descrizione di
2092 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel} sul significato delle varie opzioni:
2093 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2095 \item[\const{SO\_KEEPALIVE}] questa opzione abilita un meccanismo di verifica
2096 della persistenza di una connessione associata al socket (ed è pertanto
2097 effettiva solo sui socket che supportano le connessioni, ed è usata
2098 principalmente con il TCP). L'opzione utilizza per \param{optval} un intero
2099 usato come valore logico. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono
2100 forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2102 \item[\constd{SO\_OOBINLINE}] se questa opzione viene abilitata i dati
2103 \textit{out-of-band} vengono inviati direttamente nel flusso di dati del
2104 socket (e sono quindi letti con una normale \func{read}) invece che restare
2105 disponibili solo per l'accesso con l'uso del flag \const{MSG\_OOB} di
2106 \func{recvmsg}. L'argomento è trattato in dettaglio in
2107 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}. L'opzione funziona soltanto con socket che
2108 supportino i dati \textit{out-of-band} (non ha senso per socket UDP ad
2109 esempio), ed utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2111 \item[\constd{SO\_RCVLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2112 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di ricezione
2113 perché il kernel passi i dati all'utente, restituendoli ad una \func{read} o
2114 segnalando ad una \func{select} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che ci
2115 sono dati in ingresso. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che
2116 specifica il numero di byte, ma con Linux questo valore è sempre 1 e non può
2117 essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore mentre
2118 \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2120 \item[\constd{SO\_SNDLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2121 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di trasmissione
2122 perché il kernel li invii al protocollo successivo, consentendo ad una
2123 \func{write} di ritornare o segnalando ad una \func{select} (vedi
2124 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che è possibile eseguire una scrittura.
2125 L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che specifica il numero di
2126 byte, come per la precedente \const{SO\_RCVLOWAT} con Linux questo valore è
2127 sempre 1 e non può essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore
2128 mentre \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2130 \item[\constd{SO\_RCVTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2131 sulle operazioni di lettura da un socket, e prende per \param{optval} una
2132 struttura di tipo \struct{timeval} (vedi fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct})
2133 identica a quella usata con \func{select}. Con \func{getsockopt} si può
2134 leggere il valore attuale, mentre con \func{setsockopt} si imposta il tempo
2135 voluto, usando un valore nullo per \struct{timeval} il timeout viene
2138 Se l'opzione viene attivata tutte le volte che una delle funzioni di lettura
2139 (\func{read}, \func{readv}, \func{recv}, \func{recvfrom} e \func{recvmsg})
2140 si blocca in attesa di dati per un tempo maggiore di quello impostato, essa
2141 ritornerà un valore -1 e la variabile \var{errno} sarà impostata con un
2142 errore di \errcode{EAGAIN} e \errcode{EWOULDBLOCK}, così come sarebbe
2143 avvenuto se si fosse aperto il socket in modalità non bloccante.\footnote{in
2144 teoria, se il numero di byte presenti nel buffer di ricezione fosse
2145 inferiore a quello specificato da \const{SO\_RCVLOWAT}, l'effetto potrebbe
2146 essere semplicemente quello di provocare l'uscita delle funzioni di
2147 lettura restituendo il numero di byte fino ad allora ricevuti; dato che
2148 con Linux questo valore è sempre 1 questo caso non esiste.}
2150 In genere questa opzione non è molto utilizzata se si ha a che fare con la
2151 lettura dei dati, in quanto è sempre possibile usare una \func{select} che
2152 consente di specificare un \textit{timeout}; l'uso di \func{select} non
2153 consente però di impostare il timeout per l'uso di \func{connect}, per avere
2154 il quale si può ricorrere a questa opzione.
2156 % TODO verificare il timeout con un programma di test
2158 \item[\constd{SO\_SNDTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2159 sulle operazioni di scrittura su un socket, ed usa gli stessi valori di
2160 \const{SO\_RCVTIMEO}. In questo caso però si avrà un errore di
2161 \errcode{EAGAIN} o \errcode{EWOULDBLOCK} per le funzioni di scrittura
2162 \func{write}, \func{writev}, \func{send}, \func{sendto} e \func{sendmsg}
2163 qualora queste restino bloccate per un tempo maggiore di quello specificato.
2165 \item[\constd{SO\_BSDCOMPAT}] questa opzione abilita la compatibilità con il
2166 comportamento di BSD (in particolare ne riproduce i bug). Attualmente è una
2167 opzione usata solo per il protocollo UDP e ne è prevista la rimozione in
2168 futuro. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore
2171 Quando viene abilitata gli errori riportati da messaggi ICMP per un socket
2172 UDP non vengono passati al programma in user space. Con le versioni 2.0.x
2173 del kernel erano anche abilitate altre opzioni per i socket raw, che sono
2174 state rimosse con il passaggio al 2.2; è consigliato correggere i programmi
2175 piuttosto che usare questa funzione.
2177 \item[\constd{SO\_PASSCRED}] questa opzione abilita sui socket unix-domain
2178 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}) la ricezione dei messaggi di controllo di
2179 tipo \const{SCM\_CREDENTIALS}. Prende come \param{optval} un intero usato
2182 \item[\constd{SO\_PEERCRED}] questa opzione restituisce le credenziali del
2183 processo remoto connesso al socket; l'opzione è disponibile solo per socket
2184 unix-domain e può essere usata solo con \func{getsockopt}. Utilizza per
2185 \param{optval} una apposita struttura \struct{ucred} (vedi
2186 sez.~\ref{sec:unix_socket}).
2188 \item[\constd{SO\_BINDTODEVICE}] questa opzione permette di \textsl{legare} il
2189 socket ad una particolare interfaccia, in modo che esso possa ricevere ed
2190 inviare pacchetti solo su quella. L'opzione richiede per \param{optval} il
2191 puntatore ad una stringa contenente il nome dell'interfaccia (ad esempio
2192 \texttt{eth0}); utilizzando una stringa nulla o un valore nullo per
2193 \param{optlen} si può rimuovere un precedente collegamento.
2195 Il nome della interfaccia deve essere specificato con una stringa terminata
2196 da uno zero e di lunghezza massima pari a \constd{IFNAMSIZ}; l'opzione è
2197 effettiva solo per alcuni tipi di socket, ed in particolare per quelli della
2198 famiglia \const{AF\_INET}; non è invece supportata per i \textit{packet
2199 socket} (vedi sez.~\ref{sec:socket_raw}).
2201 \item[\constd{SO\_DEBUG}] questa opzione abilita il debugging delle operazioni
2202 dei socket; l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come
2203 valore logico, e può essere utilizzata solo da un processo con i privilegi
2204 di amministratore (in particolare con la \textit{capability}
2205 \const{CAP\_NET\_ADMIN}). L'opzione necessita inoltre dell'opportuno
2206 supporto nel kernel;\footnote{deve cioè essere definita la macro di
2207 preprocessore \macrod{SOCK\_DEBUGGING} nel file \file{include/net/sock.h}
2208 dei sorgenti del kernel, questo è sempre vero nei kernel delle serie
2209 superiori alla 2.3, per i kernel delle serie precedenti invece è
2210 necessario aggiungere a mano detta definizione; è inoltre possibile
2211 abilitare anche il tracciamento degli stati del TCP definendo la macro
2212 \macrod{STATE\_TRACE} in \file{include/net/tcp.h}.} quando viene
2213 abilitata una serie di messaggi con le informazioni di debug vengono inviati
2214 direttamente al sistema del kernel log.\footnote{si tenga presente che il
2215 comportamento è diverso da quanto avviene con BSD, dove l'opzione opera
2216 solo sui socket TCP, causando la scrittura di tutti i pacchetti inviati
2217 sulla rete su un buffer circolare che viene letto da un apposito
2218 programma, \cmd{trpt}.}
2220 \item[\const{SO\_REUSEADDR}] questa opzione permette di eseguire la funzione
2221 \func{bind} su indirizzi locali che siano già in uso da altri socket;
2222 l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2223 Questa opzione modifica il comportamento normale dell'interfaccia dei socket
2224 che fa fallire l'esecuzione della funzione \func{bind} con un errore di
2225 \errcode{EADDRINUSE} quando l'indirizzo locale\footnote{più propriamente il
2226 controllo viene eseguito sulla porta.} è già in uso da parte di un altro
2227 socket. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono forniti in
2228 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2230 \item[\constd{SO\_TYPE}] questa opzione permette di leggere il tipo di socket
2231 su cui si opera; funziona solo con \func{getsockopt}, ed utilizza per
2232 \param{optval} un intero in cui verrà restituito il valore numerico che lo
2233 identifica (ad esempio \const{SOCK\_STREAM}).
2235 \item[\constd{SO\_ACCEPTCONN}] questa opzione permette di rilevare se il socket
2236 su cui opera è stato posto in modalità di ricezione di eventuali connessioni
2237 con una chiamata a \func{listen}. L'opzione può essere usata soltanto con
2238 \func{getsockopt} e utilizza per \param{optval} un intero in cui viene
2239 restituito 1 se il socket è in ascolto e 0 altrimenti.
2241 \item[\constd{SO\_DONTROUTE}] questa opzione forza l'invio diretto dei
2242 pacchetti del socket, saltando ogni processo relativo all'uso della tabella
2243 di routing del kernel. Prende per \param{optval} un intero usato come valore
2246 \item[\constd{SO\_BROADCAST}] questa opzione abilita il \textit{broadcast};
2247 quanto abilitata i socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM} riceveranno i
2248 pacchetti inviati all'indirizzo di \textit{broadcast}, e potranno scrivere
2249 pacchetti su tale indirizzo. Prende per \param{optval} un intero usato come
2250 valore logico. L'opzione non ha effetti su un socket di tipo
2251 \const{SOCK\_STREAM}.
2253 \item[\constd{SO\_SNDBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2254 trasmissione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2255 numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si possono
2256 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili
2257 rispettivamente tramite gli opportuni valori di \func{sysctl} (vedi
2258 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2260 \item[\constd{SO\_RCVBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2261 ricezione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2262 numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si può
2263 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili tramiti gli
2264 opportuni valori di \func{sysctl} (vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2266 Si tenga presente che nel caso di socket TCP, per entrambe le opzioni
2267 \const{SO\_RCVBUF} e \const{SO\_SNDBUF}, il kernel alloca effettivamente una
2268 quantità di memoria doppia rispetto a quanto richiesto con
2269 \func{setsockopt}. Questo comporta che una successiva lettura con
2270 \func{getsockopt} riporterà un valore diverso da quello impostato con
2271 \func{setsockopt}. Questo avviene perché TCP necessita dello spazio in più
2272 per mantenere dati amministrativi e strutture interne, e solo una parte
2273 viene usata come buffer per i dati, mentre il valore letto da
2274 \func{getsockopt} e quello riportato nei vari parametri di
2275 \textit{sysctl}\footnote{cioè \sysctlrelfile{net/core}{wmem\_max} e
2276 \sysctlrelfile{net/core}{rmem\_max} in \texttt{/proc/sys/net/core} e
2277 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_wmem} e \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}
2278 in \texttt{/proc/sys/net/ipv4}, vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}.} indica
2279 la memoria effettivamente impiegata. Si tenga presente inoltre che le
2280 modifiche alle dimensioni dei buffer di ricezione e trasmissione, per poter
2281 essere effettive, devono essere impostate prima della chiamata alle funzioni
2282 \func{listen} o \func{connect}.
2284 \item[\const{SO\_LINGER}] questa opzione controlla le modalità con cui viene
2285 chiuso un socket quando si utilizza un protocollo che supporta le
2286 connessioni (è pertanto usata con i socket TCP ed ignorata per UDP) e
2287 modifica il comportamento delle funzioni \func{close} e \func{shutdown}.
2288 L'opzione richiede che l'argomento \param{optval} sia una struttura di tipo
2289 \struct{linger}, definita in \headfile{sys/socket.h} ed illustrata in
2290 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Maggiori dettagli sul suo funzionamento
2291 sono forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2293 \item[\constd{SO\_PRIORITY}] questa opzione permette di impostare le priorità
2294 per tutti i pacchetti che sono inviati sul socket, prende per \param{optval}
2295 un valore intero. Con questa opzione il kernel usa il valore per ordinare le
2296 priorità sulle code di rete,\footnote{questo richiede che sia abilitato il
2297 sistema di \textit{Quality of Service} disponibile con le opzioni di
2298 routing avanzato.} i pacchetti con priorità più alta vengono processati
2299 per primi, in modalità che dipendono dalla disciplina di gestione della
2300 coda. Nel caso di protocollo IP questa opzione permette anche di impostare i
2301 valori del campo \textit{type of service} (noto come TOS, vedi
2302 sez.~\ref{sec:IP_header}) per i pacchetti uscenti. Per impostare una
2303 priorità al di fuori dell'intervallo di valori fra 0 e 6 sono richiesti i
2304 privilegi di amministratore con la capability \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2306 \item[\constd{SO\_ERROR}] questa opzione riceve un errore presente sul socket;
2307 può essere utilizzata soltanto con \func{getsockopt} e prende per
2308 \param{optval} un valore intero, nel quale viene restituito il codice di
2309 errore, e la condizione di errore sul socket viene cancellata. Viene
2310 usualmente utilizzata per ricevere il codice di errore, come accennato in
2311 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}, quando si sta osservando il socket con una
2312 \func{select} che ritorna a causa dello stesso.
2314 \item[\constd{SO\_ATTACH\_FILTER}] questa opzione permette di agganciare ad un
2315 socket un filtro di pacchetti che consente di selezionare quali pacchetti,
2316 fra tutti quelli ricevuti, verranno letti. Viene usato principalmente con i
2317 socket di tipo \const{PF\_PACKET} con la libreria \texttt{libpcap} per
2318 implementare programmi di cattura dei pacchetti, torneremo su questo in
2319 sez.~\ref{sec:packet_socket}.
2321 \item[\constd{SO\_DETACH\_FILTER}] consente di distaccare un filtro
2322 precedentemente aggiunto ad un socket.
2324 % TODO documentare SO_ATTACH_FILTER e SO_DETACH_FILTER
2325 % riferimenti http://www.rcpt.to/lsfcc/lsf.html
2326 % Documentation/networking/filter.txt
2328 % TODO documentare SO_MARK, introdotta nel 2.6.25, richiede CAP_NET_ADMIN
2329 %A userspace program may wish to set the mark for each packets its send
2330 %without using the netfilter MARK target. Changing the mark can be used
2331 %for mark based routing without netfilter or for packet filtering.
2334 % TODO documentare SO_TIMESTAMP e le altre opzioni di timestamping dei
2335 % pacchetti, introdotte nel 2.6.30, vedi nei sorgenti del kernel:
2336 % Documentation/networking/timestamping.txt
2339 % TOFO documentare SO_REUSEPORT introdotta con il kernel 3.9, vedi
2340 % http://git.kernel.org/linus/c617f398edd4db2b8567a28e899a88f8f574798d
2345 \subsection{L'uso delle principali opzioni dei socket}
2346 \label{sec:sock_options_main}
2348 La descrizione sintetica del significato delle opzioni generiche dei socket,
2349 riportata nell'elenco in sez.~\ref{sec:sock_generic_options}, è
2350 necessariamente sintetica, alcune di queste però possono essere utilizzate
2351 per controllare delle funzionalità che hanno una notevole rilevanza nella
2352 programmazione dei socket. Per questo motivo faremo in questa sezione un
2353 approfondimento sul significato delle opzioni generiche più importanti.
2356 \constbeg{SO\_KEEPALIVE}
2357 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}}
2359 La prima opzione da approfondire è \const{SO\_KEEPALIVE} che permette di
2360 tenere sotto controllo lo stato di una connessione. Una connessione infatti
2361 resta attiva anche quando non viene effettuato alcun traffico su di essa; è
2362 allora possibile, in caso di una interruzione completa della rete, che la
2363 caduta della connessione non venga rilevata, dato che sulla stessa non passa
2364 comunque alcun traffico.
2366 Se si imposta questa opzione, è invece cura del kernel inviare degli appositi
2367 messaggi sulla rete, detti appunto \textit{keep-alive}, per verificare se la
2368 connessione è attiva. L'opzione funziona soltanto con i socket che supportano
2369 le connessioni (non ha senso per socket UDP ad esempio) e si applica
2370 principalmente ai socket TCP.
2372 Con le impostazioni di default (che sono riprese da BSD) Linux emette un
2373 messaggio di \textit{keep-alive}\footnote{in sostanza un segmento ACK vuoto,
2374 cui sarà risposto con un altro segmento ACK vuoto.} verso l'altro capo della
2375 connessione se questa è rimasta senza traffico per più di due ore. Se è tutto
2376 a posto il messaggio viene ricevuto e verrà emesso un segmento ACK di
2377 risposta, alla cui ricezione ripartirà un altro ciclo di attesa per altre due
2378 ore di inattività; il tutto avviene all'interno del kernel e le applicazioni
2379 non riceveranno nessun dato.
2381 Qualora ci siano dei problemi di rete si possono invece verificare i due casi
2382 di terminazione precoce del server già illustrati in
2383 sez.~\ref{sec:TCP_conn_crash}. Il primo è quello in cui la macchina remota ha
2384 avuto un crollo del sistema ed è stata riavviata, per cui dopo il riavvio la
2385 connessione non esiste più.\footnote{si ricordi che un normale riavvio o il
2386 crollo dell'applicazione non ha questo effetto, in quanto in tal caso si
2387 passa sempre per la chiusura del processo, e questo, come illustrato in
2388 sez.~\ref{sec:file_open_close}, comporta anche la regolare chiusura del
2389 socket con l'invio di un segmento FIN all'altro capo della connessione.} In
2390 questo caso all'invio del messaggio di \textit{keep-alive} si otterrà come
2391 risposta un segmento RST che indica che l'altro capo non riconosce più
2392 l'esistenza della connessione ed il socket verrà chiuso riportando un errore
2393 di \errcode{ECONNRESET}.
2395 Se invece non viene ricevuta nessuna risposta (indice che la macchina non è
2396 più raggiungibile) l'emissione dei messaggi viene ripetuta ad intervalli di 75
2397 secondi per un massimo di 9 volte\footnote{entrambi questi valori possono
2398 essere modificati a livello di sistema (cioè per tutti i socket) con gli
2399 opportuni parametri illustrati in sez.~\ref{sec:sock_sysctl} ed a livello di
2400 singolo socket con le opzioni \texttt{TCP\_KEEP*} di
2401 sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options}.} (per un totale di 11 minuti e 15
2402 secondi) dopo di che, se non si è ricevuta nessuna risposta, il socket viene
2403 chiuso dopo aver impostato un errore di \errcode{ETIMEDOUT}. Qualora la
2404 connessione si sia ristabilita e si riceva un successivo messaggio di risposta
2405 il ciclo riparte come se niente fosse avvenuto. Infine se si riceve come
2406 risposta un pacchetto ICMP di destinazione irraggiungibile (vedi
2407 sez.~\ref{sec:ICMP_protocol}), verrà restituito l'errore corrispondente.
2409 In generale questa opzione serve per individuare una caduta della connessione
2410 anche quando non si sta facendo traffico su di essa. Viene usata
2411 principalmente sui server per evitare di mantenere impegnate le risorse che
2412 verrebbero dedicate a trattare delle connessioni che in realtà sono già
2413 terminate (quelle che vengono anche chiamate connessioni
2414 \textsl{semi-aperte}); in tutti quei casi cioè in cui il server si trova in
2415 attesa di dati in ingresso su una connessione che non arriveranno mai o perché
2416 il client sull'altro capo non è più attivo o perché non è più in grado di
2417 comunicare con il server via rete.
2419 \begin{figure}[!htbp]
2420 \footnotesize \centering
2421 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2422 \includecodesample{listati/TCP_echod_fourth.c}
2425 \caption{La sezione della nuova versione del server del servizio
2426 \textit{echo} che prevede l'attivazione del \textit{keepalive} sui
2428 \label{fig:echod_keepalive_code}
2431 Abilitandola dopo un certo tempo le connessioni effettivamente terminate
2432 verranno comunque chiuse per cui, utilizzando ad esempio una \func{select}, se
2433 be potrà rilevare la conclusione e ricevere il relativo errore. Si tenga
2434 presente però che non può avere la certezza assoluta che un errore di
2435 \errcode{ETIMEDOUT} ottenuto dopo aver abilitato questa opzione corrisponda
2436 necessariamente ad una reale conclusione della connessione, il problema
2437 potrebbe anche essere dovuto ad un problema di routing che perduri per un
2438 tempo maggiore di quello impiegato nei vari tentativi di ritrasmissione del
2439 \textit{keep-alive} (anche se questa non è una condizione molto probabile).
2441 Come esempio dell'utilizzo di questa opzione introduciamo all'interno del
2442 nostro server per il servizio \textit{echo} la nuova opzione \texttt{-k} che
2443 permette di attivare il \textit{keep-alive} sui socket; tralasciando la parte
2444 relativa alla gestione di detta opzione (che si limita ad assegnare ad 1 la
2445 variabile \var{keepalive}) tutte le modifiche al server sono riportate in
2446 fig.~\ref{fig:echod_keepalive_code}. Al solito il codice completo è contenuto
2447 nel file \texttt{TCP\_echod\_fourth.c} dei sorgenti allegati alla guida.
2449 Come si può notare la variabile \var{keepalive} è preimpostata (\texttt{\small
2450 8}) ad un valore nullo; essa viene utilizzata sia come variabile logica per
2451 la condizione (\texttt{\small 14}) che controlla l'attivazione del
2452 \textit{keep-alive} che come valore dell'argomento \param{optval} della
2453 chiamata a \func{setsockopt} (\texttt{\small 16}). A seconda del suo valore
2454 tutte le volte che un processo figlio viene eseguito in risposta ad una
2455 connessione verrà pertanto eseguita o meno la sezione (\texttt{\small 14--17})
2456 che esegue l'impostazione di \const{SO\_KEEPALIVE} sul socket connesso,
2457 attivando il relativo comportamento.
2458 \constend{SO\_KEEPALIVE}
2462 \constbeg{SO\_REUSEADDR}
2463 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_REUSEADDR}}
2465 La seconda opzione da approfondire è \const{SO\_REUSEADDR}, che consente di
2466 eseguire \func{bind} su un socket anche quando la porta specificata è già in
2467 uso da parte di un altro socket. Si ricordi infatti che, come accennato in
2468 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, normalmente la funzione \func{bind} fallisce con
2469 un errore di \errcode{EADDRINUSE} se la porta scelta è già utilizzata da un
2470 altro socket, proprio per evitare che possano essere lanciati due server sullo
2471 stesso indirizzo e la stessa porta, che verrebbero a contendersi i pacchetti
2472 aventi quella destinazione.
2474 Esistono però situazioni ed esigenze particolari in cui non si vuole che
2475 questo comportamento di salvaguardia accada, ed allora si può fare ricorso a
2476 questa opzione. La questione è comunque abbastanza complessa in quanto, come
2477 sottolinea Stevens in \cite{UNP1}, si distinguono ben quattro casi diversi in
2478 cui è prevista la possibilità di un utilizzo di questa opzione, il che la
2479 rende una delle più difficili da capire.
2481 Il primo caso, che è anche il più comune, in cui si fa ricorso a
2482 \const{SO\_REUSEADDR} è quello in cui un server è terminato ma esistono ancora
2483 dei processi figli che mantengono attiva almeno una connessione remota che
2484 utilizza l'indirizzo locale, mantenendo occupata la porta. Quando si riesegue
2485 il server allora questo riceve un errore sulla chiamata a \func{bind} dato che
2486 la porta è ancora utilizzata in una connessione esistente.\footnote{questa è
2487 una delle domande più frequenti sui newsgroup dedicati allo sviluppo, in
2488 quanto è piuttosto comune trovarsi in questa situazione quando si sta
2489 sviluppando un server che si ferma e si riavvia in continuazione dopo aver
2490 fatto modifiche.} Inoltre se si usa il protocollo TCP questo può avvenire
2491 anche dopo tutti i processi figli sono terminati, dato che una connessione può
2492 restare attiva anche dopo la chiusura del socket, mantenendosi nello stato
2493 \texttt{TIME\_WAIT} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}).
2495 Usando \const{SO\_REUSEADDR} fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2496 \func{bind} si consente a quest'ultima di avere comunque successo anche se la
2497 connessione è attiva (o nello stato \texttt{TIME\_WAIT}). È bene però
2498 ricordare (si riveda quanto detto in sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}) che la
2499 presenza dello stato \texttt{TIME\_WAIT} ha una ragione, ed infatti se si usa
2500 questa opzione esiste sempre una probabilità, anche se estremamente
2501 remota,\footnote{perché ciò avvenga infatti non solo devono coincidere gli
2502 indirizzi IP e le porte degli estremi della nuova connessione, ma anche i
2503 numeri di sequenza dei pacchetti, e questo è estremamente improbabile.} che
2504 eventuali pacchetti rimasti intrappolati in una precedente connessione possano
2505 finire fra quelli di una nuova.
2507 Come esempio di uso di questa connessione abbiamo predisposto una nuova
2508 versione della funzione \texttt{sockbind} (vedi fig.~\ref{fig:sockbind_code})
2509 che consenta l'impostazione di questa opzione. La nuova funzione è
2510 \texttt{sockbindopt}, e le principali differenze rispetto alla precedente sono
2511 illustrate in fig.~\ref{fig:sockbindopt_code}, dove si sono riportate le
2512 sezioni di codice modificate rispetto alla versione precedente. Il codice
2513 completo della funzione si trova, insieme alle altre funzioni di servizio dei
2514 socket, all'interno del file \texttt{SockUtils.c} dei sorgenti allegati alla
2517 \begin{figure}[!htbp]
2518 \footnotesize \centering
2519 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2520 \includecodesample{listati/sockbindopt.c}
2523 \caption{Le sezioni della funzione \texttt{sockbindopt} modificate rispetto al
2524 codice della precedente \texttt{sockbind}.}
2525 \label{fig:sockbindopt_code}
2528 In realtà tutto quello che si è fatto è stato introdurre nella nuova funzione
2529 (\texttt{\small 1}) un nuovo argomento intero, \param{reuse}, che conterrà il
2530 valore logico da usare nella successiva chiamata (\texttt{\small 14}) a
2531 \func{setsockopt}. Si è poi aggiunta una sezione (\texttt{\small 13--17}) che
2532 esegue l'impostazione dell'opzione fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2536 A questo punto basterà modificare il server per utilizzare la nuova
2537 funzione; in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth} abbiamo riportato le sezioni
2538 modificate rispetto alla precedente versione di
2539 fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. Al solito il codice completo è coi sorgenti
2540 allegati alla guida, nel file \texttt{TCP\_echod\_fifth.c}.
2542 Anche in questo caso si è introdotta (\texttt{\small 8}) una nuova variabile
2543 \var{reuse} che consente di controllare l'uso dell'opzione e che poi sarà
2544 usata (\texttt{\small 14}) come ultimo argomento di \func{setsockopt}. Il
2545 valore di default di questa variabile è nullo, ma usando l'opzione \texttt{-r}
2546 nell'invocazione del server (al solito la gestione delle opzioni non è
2547 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth}) se ne potrà impostare ad 1 il
2548 valore, per cui in tal caso la successiva chiamata (\texttt{\small 13--17}) a
2549 \func{setsockopt} attiverà l'opzione \const{SO\_REUSEADDR}.
2551 \begin{figure}[!htbp]
2552 \footnotesize \centering
2553 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2554 \includecodesample{listati/TCP_echod_fifth.c}
2557 \caption{Il nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo} che
2558 usa la nuova funzione \texttt{sockbindopt}.}
2559 \label{fig:TCP_echod_fifth}
2562 Il secondo caso in cui viene usata \const{SO\_REUSEADDR} è quando si ha una
2563 macchina cui sono assegnati diversi numeri IP (o come suol dirsi
2564 \textit{multi-homed}) e si vuole porre in ascolto sulla stessa porta un
2565 programma diverso (o una istanza diversa dello stesso programma) per indirizzi
2566 IP diversi. Si ricordi infatti che è sempre possibile indicare a \func{bind}
2567 di collegarsi solo su di un indirizzo specifico; in tal caso se un altro
2568 programma cerca di riutilizzare la stessa porta (anche specificando un
2569 indirizzo diverso) otterrà un errore, a meno di non aver preventivamente
2570 impostato \const{SO\_REUSEADDR}.
2572 Usando questa opzione diventa anche possibile eseguire \func{bind}
2573 sull'indirizzo generico, e questo permetterà il collegamento per tutti gli
2574 indirizzi (di quelli presenti) per i quali la porta non risulti occupata da
2575 una precedente chiamata più specifica. Infine si tenga presente che con il
2576 protocollo TCP non è mai possibile far partire server che eseguano \func{bind}
2577 sullo stesso indirizzo e la stessa porta, cioè ottenere quello che viene
2578 chiamato un \textit{completely duplicate binding}.
2580 Il terzo impiego è simile al precedente e prevede l'uso di \func{bind}
2581 all'interno dello stesso programma per associare indirizzi locali diversi a
2582 socket diversi. In genere questo viene fatto per i socket UDP quando è
2583 necessario ottenere l'indirizzo a cui sono rivolte le richieste del client ed
2584 il sistema non supporta l'opzione \constd{IP\_RECVDSTADDR};\footnote{nel caso
2585 di Linux questa opzione è stata supportata per in certo periodo nello
2586 sviluppo del kernel 2.1.x, ma è in seguito stata soppiantata dall'uso di
2587 \const{IP\_PKTINFO} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).} in tale modo
2588 si può sapere a quale socket corrisponde un certo indirizzo. Non ha senso
2589 fare questa operazione per un socket TCP dato che su di essi si può sempre
2590 invocare \func{getsockname} una volta che si è completata la connessione.
2592 Infine il quarto caso è quello in cui si vuole effettivamente ottenere un
2593 \textit{completely duplicate binding}, quando cioè si vuole eseguire
2594 \func{bind} su un indirizzo ed una porta che sono già \textsl{legati} ad un
2595 altro socket. Questo ovviamente non ha senso per il normale traffico di rete,
2596 in cui i pacchetti vengono scambiati direttamente fra due applicazioni; ma
2597 quando un sistema supporta il traffico in \textit{multicast}, allora ha senso
2598 che su una macchina i pacchetti provenienti dal traffico in \textit{multicast}
2599 possano essere ricevuti da più applicazioni\footnote{l'esempio classico di
2600 traffico in \textit{multicast} è quello di uno streaming di dati (audio,
2601 video, ecc.), l'uso del \textit{multicast} consente in tal caso di
2602 trasmettere un solo pacchetto, che potrà essere ricevuto da tutti i
2603 possibili destinatari (invece di inviarne un duplicato a ciascuno); in
2604 questo caso è perfettamente logico aspettarsi che sulla stessa macchina più
2605 utenti possano lanciare un programma che permetta loro di ricevere gli
2606 stessi dati.} o da diverse istanze della stessa applicazione.
2608 In questo caso utilizzando \const{SO\_REUSEADDR} si consente ad una
2609 applicazione eseguire \func{bind} sulla stessa porta ed indirizzo usata da
2610 un'altra, così che anche essa possa ricevere gli stessi pacchetti (chiaramente
2611 la cosa non ha alcun senso per i socket TCP, ed infatti in questo tipo di
2612 applicazione è normale l'uso del protocollo UDP). La regola è che quando si
2613 hanno più applicazioni che hanno eseguito \func{bind} sulla stessa porta, di
2614 tutti pacchetti destinati ad un indirizzo di \textit{broadcast} o di
2615 \textit{multicast} viene inviata una copia a ciascuna applicazione. Non è
2616 definito invece cosa accade qualora il pacchetto sia destinato ad un indirizzo
2619 Essendo questo un caso particolare in alcuni sistemi (come BSD) è stata
2620 introdotta una opzione ulteriore, \const{SO\_REUSEPORT} che richiede che detta
2621 opzione sia specificata per tutti i socket per i quali si vuole eseguire il
2622 \textit{completely duplicate binding}. Nel caso di Linux questa opzione non
2623 esisteva fino al kernel 3.9, ma il comportamento di \const{SO\_REUSEADDR} è
2624 analogo, sarà cioè possibile effettuare un \textit{completely duplicate
2625 binding} ed ottenere il successo di \func{bind} su un socket legato allo
2626 stesso indirizzo e porta solo se il programma che ha eseguito per primo
2627 \func{bind} su di essi ha impostato questa opzione.\footnote{questa
2628 restrizione permette di evitare parzialmente il cosiddetto \textit{port
2629 stealing}, in cui un programma, usando \const{SO\_REUSEADDR}, può
2630 collegarsi ad una porta già in uso e ricevere i pacchetti destinati ad un
2631 altro programma; con questa caratteristica ciò è possibile soltanto se il
2632 primo programma a consentirlo, avendo usato fin dall'inizio
2633 \const{SO\_REUSEADDR}.}
2635 \constend{SO\_REUSEADDR}
2637 % TODO documentare SO_REUSEPORT, vedi https://lwn.net/Articles/542260/
2639 \constbeg{SO\_LINGER}
2640 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_LINGER}}
2642 La terza opzione da approfondire è \const{SO\_LINGER}; essa, come il nome
2643 suggerisce, consente di ``\textsl{indugiare}'' nella chiusura di un socket. Il
2644 comportamento standard sia di \func{close} che \func{shutdown} è infatti
2645 quello di terminare immediatamente dopo la chiamata, mentre il procedimento di
2646 chiusura della connessione (o di un lato di essa) ed il rispettivo invio sulla
2647 rete di tutti i dati ancora presenti nei buffer, viene gestito in sottofondo
2650 \begin{figure}[!htb]
2651 \footnotesize \centering
2652 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
2653 \includestruct{listati/linger.h}
2655 \caption{La struttura \structd{linger} richiesta come valore dell'argomento
2656 \param{optval} per l'impostazione dell'opzione dei socket
2657 \const{SO\_LINGER}.}
2658 \label{fig:sock_linger_struct}
2661 L'uso di \const{SO\_LINGER} con \func{setsockopt} permette di modificare (ed
2662 eventualmente ripristinare) questo comportamento in base ai valori passati nei
2663 campi della struttura \struct{linger}, illustrata in
2664 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Fintanto che il valore del campo
2665 \var{l\_onoff} di \struct{linger} è nullo la modalità che viene impostata
2666 (qualunque sia il valore di \var{l\_linger}) è quella standard appena
2667 illustrata; questa combinazione viene utilizzata per riportarsi al
2668 comportamento normale qualora esso sia stato cambiato da una precedente
2671 Se si utilizza un valore di \var{l\_onoff} diverso da zero, il comportamento
2672 alla chiusura viene a dipendere dal valore specificato per il campo
2673 \var{l\_linger}; se quest'ultimo è nullo l'uso delle funzioni \func{close} e
2674 \func{shutdown} provoca la terminazione immediata della connessione: nel caso
2675 di TCP cioè non viene eseguito il procedimento di chiusura illustrato in
2676 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}, ma tutti i dati ancora presenti nel buffer
2677 vengono immediatamente scartati e sulla rete viene inviato un segmento di RST
2678 che termina immediatamente la connessione.
2680 Un esempio di questo comportamento si può abilitare nel nostro client del
2681 servizio \textit{echo} utilizzando l'opzione \texttt{-r}; riportiamo in
2682 fig.~\ref{fig:TCP_echo_sixth} la sezione di codice che permette di introdurre
2683 questa funzionalità; al solito il codice completo è disponibile nei sorgenti
2686 \begin{figure}[!htbp]
2687 \footnotesize \centering
2688 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2689 \includecodesample{listati/TCP_echo_sixth.c}
2692 \caption{La sezione del codice del client \textit{echo} che imposta la
2693 terminazione immediata della connessione in caso di chiusura.}
2694 \label{fig:TCP_echo_sixth}
2697 La sezione indicata viene eseguita dopo aver effettuato la connessione e prima
2698 di chiamare la funzione di gestione, cioè fra le righe (\texttt{\small 12}) e
2699 (\texttt{\small 13}) del precedente esempio di fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}.
2700 Il codice si limita semplicemente a controllare (\texttt{\small 3}) il
2701 valore della variabile \var{reset} che assegnata nella gestione delle opzioni
2702 in corrispondenza all'uso di \texttt{-r} nella chiamata del client. Nel caso
2703 questa sia diversa da zero vengono impostati (\texttt{\small 5--6}) i valori
2704 della struttura \var{ling} che permettono una terminazione immediata della
2705 connessione. Questa viene poi usata nella successiva (\texttt{\small 7})
2706 chiamata a \func{setsockopt}. Al solito si controlla (\texttt{\small 7--10})
2707 il valore di ritorno e si termina il programma in caso di errore, stampandone
2710 Infine l'ultima possibilità, quella in cui si utilizza effettivamente
2711 \const{SO\_LINGER} per \textsl{indugiare} nella chiusura, è quella in cui sia
2712 \var{l\_onoff} che \var{l\_linger} hanno un valore diverso da zero. Se si
2713 esegue l'impostazione con questi valori sia \func{close} che \func{shutdown}
2714 si bloccano, nel frattempo viene eseguita la normale procedura di conclusione
2715 della connessione (quella di sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}) ma entrambe le
2716 funzioni non ritornano fintanto che non si sia concluso il procedimento di
2717 chiusura della connessione, o non sia passato un numero di
2718 secondi\footnote{questa è l'unità di misura indicata da POSIX ed adottata da
2719 Linux, altri kernel possono usare unità di misura diverse, oppure usare il
2720 campo \var{l\_linger} come valore logico (ignorandone il valore) per rendere
2721 (quando diverso da zero) \func{close} e \func{shutdown} bloccanti fino al
2722 completamento della trasmissione dei dati sul buffer.} pari al valore
2723 specificato in \var{l\_linger}.
2725 \constend{SO\_LINGER}
2729 \subsection{Le opzioni per il protocollo IPv4}
2730 \label{sec:sock_ipv4_options}
2732 Il secondo insieme di opzioni dei socket che tratteremo è quello relativo ai
2733 socket che usano il protocollo IPv4.\footnote{come per le precedenti opzioni
2734 generiche una descrizione di esse è disponibile nella settima sezione delle
2735 pagine di manuale, nel caso specifico la documentazione si può consultare
2736 con \texttt{man 7 ip}.} Se si vuole operare su queste opzioni generiche il
2737 livello da utilizzare è \const{SOL\_IP} (o l'equivalente
2738 \constd{IPPROTO\_IP}); si è riportato un elenco di queste opzioni in
2739 tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel}. Le costanti indicanti le opzioni e tutte le
2740 altre costanti ad esse collegate sono definite in \headfiled{netinet/ip.h}, ed
2741 accessibili includendo detto file.
2746 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|p{6cm}|}
2748 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2749 \textbf{Descrizione}\\
2752 \const{IP\_OPTIONS} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{void *}& %???
2753 Imposta o riceve le opzioni di IP.\\
2754 \const{IP\_PKTINFO} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2755 Passa un messaggio di informazione.\\
2756 \const{IP\_RECVTOS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2757 Passa un messaggio col campo TOS.\\
2758 \const{IP\_RECVTTL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2759 Passa un messaggio col campo TTL.\\
2760 \const{IP\_RECVOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2761 Passa un messaggio con le opzioni IP.\\
2762 \const{IP\_RETOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2763 Passa un messaggio con le opzioni IP non trattate.\\
2764 \const{IP\_TOS} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2765 Imposta il valore del campo TOS.\\
2766 \const{IP\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2767 Imposta il valore del campo TTL.\\
2768 \const{IP\_MINTTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2769 Imposta il valore minimo del TTL per i pacchetti accettati.\\
2770 \const{IP\_HDRINCL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2771 Passa l'intestazione di IP nei dati.\\
2772 \const{IP\_RECVERR} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2773 Abilita la gestione degli errori.\\
2774 \const{IP\_MTU\_DISCOVER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2775 Imposta il \textit{Path MTU Discovery}.\\
2776 \const{IP\_MTU} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2777 Legge il valore attuale della MTU.\\
2778 \const{IP\_ROUTER\_ALERT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2779 Imposta l'opzione \textit{IP router alert} sui pacchetti.\\
2780 \const{IP\_MULTICAST\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2781 Imposta il TTL per i pacchetti \textit{multicast}.\\
2782 \const{IP\_MULTICAST\_LOOP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2783 Controlla il reinvio a se stessi dei dati di \textit{multicast}.\\
2784 \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2785 Si unisce a un gruppo di \textit{multicast}.\\
2786 \const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}& &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2787 Si sgancia da un gruppo di \textit{multicast}.\\
2788 \const{IP\_MULTICAST\_IF} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2789 Imposta l'interfaccia locale di un socket \textit{multicast}.\\
2792 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_IP}.}
2793 \label{tab:sock_opt_iplevel}
2796 Le descrizioni riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel} sono estremamente
2797 succinte, una maggiore quantità di dettagli sulle varie opzioni è fornita nel
2799 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2802 \item[\constd{IP\_OPTIONS}] l'opzione permette di impostare o leggere le
2803 opzioni del protocollo IP (si veda sez.~\ref{sec:IP_options}). L'opzione
2804 prende come valore dell'argomento \param{optval} un puntatore ad un buffer
2805 dove sono mantenute le opzioni, mentre \param{optlen} indica la dimensione
2806 di quest'ultimo. Quando la si usa con \func{getsockopt} vengono lette le
2807 opzioni IP utilizzate per la spedizione, quando la si usa con
2808 \func{setsockopt} vengono impostate le opzioni specificate. L'uso di questa
2809 opzione richiede una profonda conoscenza del funzionamento del protocollo,
2810 torneremo in parte sull'argomento in sez.~\ref{sec:sock_IP_options}.
2813 \item[\constd{IP\_PKTINFO}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2814 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2815 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_PKTINFO} contenente
2816 una struttura \struct{pktinfo} (vedi fig.~\ref{fig:sock_pktinfo_struct}) che
2817 mantiene una serie di informazioni riguardo i pacchetti in arrivo. In
2818 particolare è possibile conoscere l'interfaccia su cui è stato ricevuto un
2819 pacchetto (nel campo \var{ipi\_ifindex}),\footnote{in questo campo viene
2820 restituito il valore numerico dell'indice dell'interfaccia,
2821 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}.} l'indirizzo locale da esso
2822 utilizzato (nel campo \var{ipi\_spec\_dst}) e l'indirizzo remoto dello
2823 stesso (nel campo \var{ipi\_addr}).
2825 \begin{figure}[!htb]
2826 \footnotesize \centering
2827 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
2828 \includestruct{listati/pktinfo.h}
2830 \caption{La struttura \structd{pktinfo} usata dall'opzione
2831 \const{IP\_PKTINFO} per ricavare informazioni sui pacchetti di un socket
2832 di tipo \const{SOCK\_DGRAM}.}
2833 \label{fig:sock_pktinfo_struct}
2837 L'opzione è utilizzabile solo per socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}. Questa è
2838 una opzione introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di
2839 Linux;\footnote{non dovrebbe pertanto essere utilizzata se si ha a cuore la
2840 portabilità.} essa permette di sostituire le opzioni \const{IP\_RECVDSTADDR}
2841 e \const{IP\_RECVIF} presenti in altri Unix (la relativa informazione è quella
2842 ottenibile rispettivamente dai campi \var{ipi\_addr} e \var{ipi\_ifindex} di
2845 L'opzione prende per \param{optval} un intero usato come valore logico, che
2846 specifica soltanto se insieme al pacchetto deve anche essere inviato o
2847 ricevuto il messaggio \const{IP\_PKTINFO} (vedi
2848 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}); il messaggio stesso dovrà poi essere
2849 letto o scritto direttamente con \func{recvmsg} e \func{sendmsg} (vedi
2850 sez.~\ref{sec:net_sendmsg}).
2853 \item[\constd{IP\_RECVTOS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2854 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2855 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_TOS}, che contiene un
2856 byte con il valore del campo \textit{Type of Service} dell'intestazione IP
2857 del pacchetto stesso (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). Prende per
2858 \param{optval} un intero usato come valore logico.
2860 \item[\constd{IP\_RECVTTL}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2861 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2862 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_RECVTTL}, contenente
2863 un byte con il valore del campo \textit{Time to Live} dell'intestazione IP
2864 (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). L'opzione richiede per \param{optval} un
2865 intero usato come valore logico. L'opzione non è supportata per socket di
2866 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2868 \item[\constd{IP\_RECVOPTS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2869 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2870 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_OPTIONS}, contenente
2871 le opzioni IP del protocollo (vedi sez.~\ref{sec:IP_options}). Le
2872 intestazioni di instradamento e le altre opzioni sono già riempite con i
2873 dati locali. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato come
2874 valore logico. L'opzione non è supportata per socket di tipo
2875 \const{SOCK\_STREAM}.
2877 \item[\constd{IP\_RETOPTS}] Identica alla precedente \const{IP\_RECVOPTS}, ma
2878 in questo caso restituisce i dati grezzi delle opzioni, senza che siano
2879 riempiti i capi di instradamento e le marche temporali. L'opzione richiede
2880 per \param{optval} un intero usato come valore logico. L'opzione non è
2881 supportata per socket di tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2883 \item[\constd{IP\_TOS}] L'opzione consente di leggere o impostare il campo
2884 \textit{Type of Service} dell'intestazione IP (per una trattazione più
2885 dettagliata, che riporta anche i valori possibili e le relative costanti di
2886 definizione si veda sez.~\ref{sec:IP_header}) che permette di indicare le
2887 priorità dei pacchetti. Se impostato il valore verrà mantenuto per tutti i
2888 pacchetti del socket; alcuni valori (quelli che aumentano la priorità)
2889 richiedono i privilegi di amministrazione con la capability
2890 \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2892 Il campo TOS è di 8 bit e l'opzione richiede per \param{optval} un intero
2893 che ne contenga il valore. Sono definite anche alcune costanti che
2894 definiscono alcuni valori standardizzati per il \textit{Type of Service},
2895 riportate in tab.~\ref{tab:IP_TOS_values}, il valore di default usato da
2896 Linux è \const{IPTOS\_LOWDELAY}, ma esso può essere modificato con le
2897 funzionalità del cosiddetto \textit{Advanced Routing}. Si ricordi che la
2898 priorità dei pacchetti può essere impostata anche in maniera indipendente
2899 dal protocollo utilizzando l'opzione \const{SO\_PRIORITY} illustrata in
2900 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}.
2902 \item[\constd{IP\_TTL}] L'opzione consente di leggere o impostare per tutti i
2903 pacchetti associati al socket il campo \textit{Time to Live}
2904 dell'intestazione IP che indica il numero massimo di \textit{hop} (passaggi
2905 da un router ad un altro) restanti al paccheto (per una trattazione più
2906 estesa si veda sez.~\ref{sec:IP_header}). Il campo TTL è di 8 bit e
2907 l'opzione richiede che \param{optval} sia un intero, che ne conterrà il
2910 \item[\constd{IP\_MINTTL}] L'opzione, introdotta con il kernel 2.6.34, imposta
2911 un valore minimo per il campo \textit{Time to Live} dei pacchetti associati
2912 al socket su cui è attivata, che se non rispettato ne causa lo scarto
2913 automatico. L'opzione è nata per implementare
2914 l'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc5082.txt}{RFC~5082} che la prevede come
2915 forma di protezione per i router che usano il protocollo BGP poiché questi,
2916 essendo in genere adiacenti, possono, impostando un valore di 255, scartare
2917 automaticamente tutti gli eventuali pacchetti falsi creati da un attacco a
2918 questo protocollo, senza doversi curare di verificarne la
2919 validità.\footnote{l'attacco viene in genere portato per causare un
2920 \textit{Denial of Service} aumentando il consumo di CPU del router nella
2921 verifica dell'autenticità di un gran numero di pacchetti di pacchetti
2922 falsi; questi, arrivando da sorgenti diverse da un router adiacente, non
2923 potrebbero più avere un TTL di 255 anche qualora questo fosse stato il
2924 valore di partenza, e l'impostazione dell'opzione consente di scartarli
2925 senza carico aggiuntivo sulla CPU (che altrimenti dovrebbe calcolare una
2928 \item[\constd{IP\_HDRINCL}] Se abilitata l'utente deve fornire lui stesso
2929 l'intestazione IP in cima ai propri dati. L'opzione è valida soltanto per
2930 socket di tipo \const{SOCK\_RAW}, e quando utilizzata eventuali valori
2931 impostati con \const{IP\_OPTIONS}, \const{IP\_TOS} o \const{IP\_TTL} sono
2932 ignorati. In ogni caso prima della spedizione alcuni campi
2933 dell'intestazione vengono comunque modificati dal kernel, torneremo
2934 sull'argomento in sez.~\ref{sec:socket_raw}
2936 \item[\constd{IP\_RECVERR}] Questa è una opzione introdotta con i kernel della
2937 serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Essa permette di usufruire di un
2938 meccanismo affidabile per ottenere un maggior numero di informazioni in caso
2939 di errori. Se l'opzione è abilitata tutti gli errori generati su un socket
2940 vengono memorizzati su una coda, dalla quale poi possono essere letti con
2941 \func{recvmsg} (vedi sez.~\ref{sec:net_sendmsg}) come messaggi ancillari
2942 (torneremo su questo in sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo
2943 \const{IP\_RECVERR}. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato
2944 come valore logico e non è applicabile a socket di tipo
2945 \const{SOCK\_STREAM}.
2948 \item[\constd{IP\_MTU\_DISCOVER}] Questa è una opzione introdotta con i kernel
2949 della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. L'opzione permette di scrivere
2950 o leggere le impostazioni della modalità usata per la determinazione della
2951 \textit{Path MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim}) del
2952 socket. L'opzione prende per \param{optval} un valore intero che indica la
2953 modalità usata, da specificare con una delle costanti riportate in
2954 tab.~\ref{tab:sock_ip_mtu_discover}.
2959 \begin{tabular}[c]{|l|r|p{7cm}|}
2961 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Valore}}&\textbf{Significato} \\
2964 \constd{IP\_PMTUDISC\_DONT}&0& Non effettua la ricerca dalla \textit{Path
2966 \constd{IP\_PMTUDISC\_WANT}&1& Utilizza il valore impostato per la rotta
2967 utilizzata dai pacchetti (dal comando
2969 \constd{IP\_PMTUDISC\_DO} &2& Esegue la procedura di determinazione
2970 della \textit{Path MTU} come richiesto
2971 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1191.txt}{RFC~1191}.\\
2974 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{optval} di
2975 \const{IP\_MTU\_DISCOVER}.}
2976 \label{tab:sock_ip_mtu_discover}
2979 Il valore di default applicato ai socket di tipo \const{SOCK\_STREAM} è
2980 determinato dal parametro \texttt{ip\_no\_pmtu\_disc} (vedi
2981 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}), mentre per tutti gli altri socket di default la
2982 ricerca è disabilitata ed è responsabilità del programma creare pacchetti di
2983 dimensioni appropriate e ritrasmettere eventuali pacchetti persi. Se
2984 l'opzione viene abilitata, il kernel si incaricherà di tenere traccia
2985 automaticamente della \textit{Path MTU} verso ciascuna destinazione, e
2986 rifiuterà immediatamente la trasmissione di pacchetti di dimensioni maggiori
2987 della MTU con un errore di \errval{EMSGSIZE}.\footnote{in caso contrario la
2988 trasmissione del pacchetto sarebbe effettuata, ottenendo o un fallimento
2989 successivo della trasmissione, o la frammentazione dello stesso.}
2991 \item[\constd{IP\_MTU}] Permette di leggere il valore della \textit{Path MTU}
2992 di percorso del socket. L'opzione richiede per \param{optval} un intero che
2993 conterrà il valore della \textit{Path MTU} in byte. Questa è una opzione
2994 introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux.
2996 È tramite questa opzione che un programma può leggere, quando si è avuto un
2997 errore di \errval{EMSGSIZE}, il valore della MTU corrente del socket. Si
2998 tenga presente che per poter usare questa opzione, oltre ad avere abilitato
2999 la scoperta della \textit{Path MTU}, occorre che il socket sia stato
3000 esplicitamente connesso con \func{connect}.
3002 Ad esempio con i socket UDP si potrà ottenere una stima iniziale della
3003 \textit{Path MTU} eseguendo prima una \func{connect} verso la destinazione,
3004 e poi usando \func{getsockopt} con questa opzione. Si può anche avviare
3005 esplicitamente il procedimento di scoperta inviando un pacchetto di grosse
3006 dimensioni (che verrà scartato) e ripetendo l'invio coi dati aggiornati. Si
3007 tenga infine conto che durante il procedimento i pacchetti iniziali possono
3008 essere perduti, ed è compito dell'applicazione gestirne una eventuale
3013 \item[\constd{IP\_ROUTER\_ALERT}] Questa è una opzione introdotta con i
3014 kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Prende per
3015 \param{optval} un intero usato come valore logico. Se abilitata
3016 passa tutti i pacchetti con l'opzione \textit{IP Router Alert} (vedi
3017 sez.~\ref{sec:IP_options}) che devono essere inoltrati al socket
3018 corrente. Può essere usata soltanto per socket di tipo raw.
3020 \item[\constd{IP\_MULTICAST\_TTL}] L'opzione permette di impostare o leggere il
3021 valore del campo TTL per i pacchetti \textit{multicast} in uscita associati
3022 al socket. È importante che questo valore sia il più basso possibile, ed il
3023 default è 1, che significa che i pacchetti non potranno uscire dalla rete
3024 locale. Questa opzione consente ai programmi che lo richiedono di superare
3025 questo limite. L'opzione richiede per
3026 \param{optval} un intero che conterrà il valore del TTL.
3028 \item[\constd{IP\_MULTICAST\_LOOP}] L'opzione consente di decidere se i dati
3029 che si inviano su un socket usato con il \textit{multicast} vengano ricevuti
3030 anche sulla stessa macchina da cui li si stanno inviando. Prende per
3031 \param{optval} un intero usato come valore logico.
3033 In generale se si vuole che eventuali client possano ricevere i dati che si
3034 inviano occorre che questa funzionalità sia abilitata (come avviene di
3035 default). Qualora però non si voglia generare traffico per dati che già sono
3036 disponibili in locale l'uso di questa opzione permette di disabilitare
3037 questo tipo di traffico.
3039 \item[\constd{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}] L'opzione consente di unirsi ad gruppo di
3040 \textit{multicast}, e può essere usata solo con \func{setsockopt}.
3041 L'argomento \param{optval} in questo caso deve essere una struttura di tipo
3042 \struct{ip\_mreqn}, illustrata in fig.~\ref{fig:ip_mreqn_struct}, che
3043 permette di indicare, con il campo \var{imr\_multiaddr} l'indirizzo del
3044 gruppo di \textit{multicast} a cui ci si vuole unire, con il campo
3045 \var{imr\_address} l'indirizzo dell'interfaccia locale con cui unirsi al
3046 gruppo di \textit{multicast} e con \var{imr\_ifindex} l'indice
3047 dell'interfaccia da utilizzare (un valore nullo indica una interfaccia
3050 Per compatibilità è possibile utilizzare anche un argomento di tipo
3051 \struct{ip\_mreq}, una precedente versione di \struct{ip\_mreqn}, che
3052 differisce da essa soltanto per l'assenza del campo \var{imr\_ifindex}.
3054 \begin{figure}[!htb]
3055 \footnotesize \centering
3056 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3057 \includestruct{listati/ip_mreqn.h}
3059 \caption{La struttura \structd{ip\_mreqn} utilizzata dalle opzioni dei
3060 socket per le operazioni concernenti l'appartenenza ai gruppi di
3061 \textit{multicast}.}
3062 \label{fig:ip_mreqn_struct}
3065 \item[\constd{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}] Lascia un gruppo di \textit{multicast},
3066 prende per \param{optval} la stessa struttura \struct{ip\_mreqn} (o
3067 \struct{ip\_mreq}) usata anche per \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}.
3069 \item[\constd{IP\_MULTICAST\_IF}] Imposta l'interfaccia locale per l'utilizzo
3070 del \textit{multicast}, ed utilizza come \param{optval} le stesse strutture
3071 \struct{ip\_mreqn} o \struct{ip\_mreq} delle due precedenti opzioni.
3073 % TODO chiarire quale è la struttura \struct{ip\_mreq}
3080 \subsection{Le opzioni per i protocolli TCP e UDP}
3081 \label{sec:sock_tcp_udp_options}
3083 In questa sezione tratteremo le varie opzioni disponibili per i socket che
3084 usano i due principali protocolli di comunicazione del livello di trasporto;
3085 UDP e TCP.\footnote{come per le precedenti, una descrizione di queste opzioni
3086 è disponibile nella settima sezione delle pagine di manuale, che si può
3087 consultare rispettivamente con \texttt{man 7 tcp} e \texttt{man 7 udp}; le
3088 pagine di manuale però, alla stesura di questa sezione (Agosto 2006) sono
3089 alquanto incomplete.} Dato che questi due protocolli sono entrambi
3090 trasportati su IP,\footnote{qui si sottintende IPv4, ma le opzioni per TCP e
3091 UDP sono le stesse anche quando si usa IPv6.} oltre alle opzioni generiche
3092 di sez.~\ref{sec:sock_generic_options} saranno comunque disponibili anche le
3093 precedenti opzioni di sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}.\footnote{in realtà in
3094 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options} si sono riportate le opzioni per IPv4, al
3095 solito, qualora si stesse utilizzando IPv6, si potrebbero utilizzare le
3096 opzioni di quest'ultimo.}
3098 Il protocollo che supporta il maggior numero di opzioni è TCP; per poterle
3099 utilizzare occorre specificare \const{SOL\_TCP} (o l'equivalente
3100 \constd{IPPROTO\_TCP}) come valore per l'argomento \param{level}. Si sono
3101 riportate le varie opzioni disponibili in tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel},
3102 dove sono elencate le rispettive costanti da utilizzare come valore per
3103 l'argomento \param{optname}. Dette costanti e tutte le altre costanti e
3104 strutture collegate all'uso delle opzioni TCP sono definite in
3105 \headfiled{netinet/tcp.h}, ed accessibili includendo detto file.\footnote{in
3106 realtà questo è il file usato dalle librerie; la definizione delle opzioni
3107 effettivamente supportate da Linux si trova nel file
3108 \texttt{include/linux/tcp.h} dei sorgenti del kernel, dal quale si sono
3109 estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel}.}
3114 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3116 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3117 \textbf{Descrizione}\\
3120 \const{TCP\_NODELAY} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3121 Spedisce immediatamente i dati in segmenti singoli.\\
3122 \const{TCP\_MAXSEG} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3123 Valore della MSS per i segmenti in uscita.\\
3124 \const{TCP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3125 Accumula i dati in un unico segmento.\\
3126 \const{TCP\_KEEPIDLE} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3127 Tempo in secondi prima di inviare un \textit{keepalive}.\\
3128 \const{TCP\_KEEPINTVL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3129 Tempo in secondi prima fra \textit{keepalive} successivi.\\
3130 \const{TCP\_KEEPCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3131 Numero massimo di \textit{keepalive} inviati.\\
3132 \const{TCP\_SYNCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3133 Numero massimo di ritrasmissioni di un SYN.\\
3134 \const{TCP\_LINGER2} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3135 Tempo di vita in stato \texttt{FIN\_WAIT2}.\\
3136 \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3137 Ritorna da \func{accept} solo in presenza di dati.\\
3138 \const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3139 Valore della \textit{advertised window}.\\
3140 \const{TCP\_INFO} &$\bullet$& & &\struct{tcp\_info}&
3141 Restituisce informazioni sul socket.\\
3142 \const{TCP\_QUICKACK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3143 Abilita la modalità \textit{quickack}.\\
3144 \const{TCP\_CONGESTION} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
3145 Imposta l'algoritmo per il controllo della congestione.\\
3148 \caption{Le opzioni per i socket TCP disponibili al livello
3150 \label{tab:sock_opt_tcplevel}
3153 Le descrizioni delle varie opzioni riportate in
3154 tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel} sono estremamente sintetiche ed indicative,
3155 la spiegazione del funzionamento delle singole opzioni con una maggiore
3156 quantità di dettagli è fornita nel seguente elenco:
3157 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3159 \item[\constd{TCP\_NODELAY}] il protocollo TCP utilizza un meccanismo di
3160 bufferizzazione dei dati uscenti, per evitare la trasmissione di tanti
3161 piccoli segmenti con un utilizzo non ottimale della banda
3162 disponibile.\footnote{il problema è chiamato anche
3163 \itindex{silly~window~syndrome} \textit{silly window syndrome}, per averne
3164 un'idea si pensi al risultato che si ottiene quando un programma di
3165 terminale invia un segmento TCP per ogni tasto premuto, 40 byte di
3166 intestazione di protocollo con 1 byte di dati trasmessi; per evitare
3167 situazioni del genere è stato introdotto \index{algoritmo~di~Nagle}
3168 l'\textsl{algoritmo di Nagle}.} Questo meccanismo è controllato da un
3169 apposito algoritmo (detto \textsl{algoritmo di Nagle}, vedi
3170 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}). Il comportamento normale del protocollo
3171 prevede che i dati siano accumulati fintanto che non si raggiunge una
3172 quantità considerata adeguata per eseguire la trasmissione di un singolo
3175 Ci sono però delle situazioni in cui questo comportamento può non essere
3176 desiderabile, ad esempio quando si sa in anticipo che l'applicazione invierà
3177 soltanto un piccolo quantitativo di dati;\footnote{è il caso classico di una
3178 richiesta HTTP.} in tal caso l'attesa introdotta dall'algoritmo di
3179 bufferizzazione non soltanto è inutile, ma peggiora le prestazioni
3180 introducendo un ritardo. Impostando questa opzione si disabilita l'uso
3181 dell'\textsl{algoritmo di Nagle} ed i dati vengono inviati immediatamente in
3182 singoli segmenti, qualunque sia la loro dimensione. Ovviamente l'uso di
3183 questa opzione è dedicato a chi ha esigenze particolari come quella
3184 illustrata, che possono essere stabilite solo per la singola applicazione.
3186 Si tenga conto che questa opzione viene sovrascritta dall'eventuale
3187 impostazione dell'opzione \const{TCP\_CORK} (il cui scopo è sostanzialmente
3188 l'opposto) che blocca l'invio immediato. Tuttavia quando la si abilita viene
3189 sempre forzato lo scaricamento della coda di invio (con conseguente
3190 trasmissione di tutti i dati pendenti), anche qualora si fosse già abilitata
3191 \const{TCP\_CORK}.\footnote{si tenga presente però che \const{TCP\_CORK} può
3192 essere specificata insieme a \const{TCP\_NODELAY} soltanto a partire dal
3195 \item[\constd{TCP\_MAXSEG}] con questa opzione si legge o si imposta il valore
3196 della MSS (\textit{Maximum Segment Size}, vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
3197 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) dei segmenti TCP uscenti. Se l'opzione è
3198 impostata prima di stabilire la connessione, si cambia anche il valore della
3199 MSS annunciata all'altro capo della connessione. Se si specificano valori
3200 maggiori della MTU questi verranno ignorati, inoltre TCP imporrà anche i
3201 suoi limiti massimo e minimo per questo valore.
3203 \item[\constd{TCP\_CORK}] questa opzione è il complemento naturale di
3204 \const{TCP\_NODELAY} e serve a gestire a livello applicativo la situazione
3205 opposta, cioè quella in cui si sa fin dal principio che si dovranno inviare
3206 grosse quantità di dati. Anche in questo caso l'\textsl{algoritmo di Nagle}
3207 tenderà a suddividerli in dimensioni da lui ritenute
3208 opportune,\footnote{l'algoritmo cerca di tenere conto di queste situazioni,
3209 ma essendo un algoritmo generico tenderà comunque ad introdurre delle
3210 suddivisioni in segmenti diversi, anche quando potrebbero non essere
3211 necessarie, con conseguente spreco di banda.} ma sapendo fin dall'inizio
3212 quale è la dimensione dei dati si potranno di nuovo ottenere delle migliori
3213 prestazioni disabilitandolo, e gestendo direttamente l'invio del nostro
3214 blocco di dati in soluzione unica.
3216 Quando questa opzione viene abilitata non vengono inviati segmenti di dati
3217 fintanto che essa non venga disabilitata; a quel punto tutti i dati rimasti
3218 in coda saranno inviati in un solo segmento TCP. In sostanza con questa
3219 opzione si può controllare il flusso dei dati mettendo una sorta di
3220 ``\textsl{tappo}'' (da cui il nome in inglese) al flusso di uscita, in modo
3221 ottimizzare a mano l'uso della banda. Si tenga presente che per l'effettivo
3222 funzionamento ci si deve ricordare di disattivare l'opzione al termine
3223 dell'invio del blocco dei dati.
3225 Si usa molto spesso \const{TCP\_CORK} quando si effettua il trasferimento
3226 diretto di un blocco di dati da un file ad un socket con \func{sendfile}
3227 (vedi sez.~\ref{sec:file_sendfile_splice}), per inserire una intestazione
3228 prima della chiamata a questa funzione; senza di essa l'intestazione
3229 potrebbe venire spedita in un segmento a parte, che a seconda delle
3230 condizioni potrebbe richiedere anche una risposta di ACK, portando ad una
3231 notevole penalizzazione delle prestazioni.
3233 Si tenga presente che l'implementazione corrente di \const{TCP\_CORK} non
3234 consente di bloccare l'invio dei dati per più di 200 millisecondi, passati i
3235 quali i dati accumulati in coda sanno inviati comunque. Questa opzione è
3236 tipica di Linux\footnote{l'opzione è stata introdotta con i kernel della
3237 serie 2.4.x.} e non è disponibile su tutti i kernel unix-like, pertanto
3238 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3240 \item[\constd{TCP\_KEEPIDLE}] con questa opzione si legge o si imposta
3241 l'intervallo di tempo, in secondi, che deve trascorrere senza traffico sul
3242 socket prima che vengano inviati, qualora si sia attivata su di esso
3243 l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}, i messaggi di \textit{keep-alive} (si veda
3244 la trattazione relativa al \textit{keep-alive} in
3245 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Anche questa opzione non è disponibile
3246 su tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere
3249 \item[\constd{TCP\_KEEPINTVL}] con questa opzione si legge o si imposta
3250 l'intervallo di tempo, in secondi, fra due messaggi di \textit{keep-alive}
3251 successivi (si veda sempre quanto illustrato in
3252 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come la precedente non è disponibile su
3253 tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere codice
3256 \item[\constd{TCP\_KEEPCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3257 totale di messaggi di \textit{keep-alive} da inviare prima di concludere che
3258 la connessione è caduta per assenza di risposte ad un messaggio di
3259 \textit{keep-alive} (di nuovo vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come
3260 la precedente non è disponibile su tutti i kernel unix-like e deve essere
3261 evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3263 \item[\constd{TCP\_SYNCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3264 di tentativi di ritrasmissione dei segmenti SYN usati nel \textit{three way
3265 handshake} prima che il tentativo di connessione venga abortito (si
3266 ricordi quanto accennato in sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Sovrascrive
3267 per il singolo socket il valore globale impostato con la \textit{sysctl}
3268 \texttt{tcp\_syn\_retries} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Non
3269 vengono accettati valori maggiori di 255; anche questa opzione non è
3270 standard e deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3272 \item[\constd{TCP\_LINGER2}] con questa opzione si legge o si imposta, in
3273 numero di secondi, il tempo di sussistenza dei socket terminati nello stato
3274 \texttt{FIN\_WAIT2} (si ricordi quanto visto in
3275 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}).\footnote{si tenga ben presente che questa
3276 opzione non ha nulla a che fare con l'opzione \const{SO\_LINGER} che
3277 abbiamo visto in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Questa opzione
3278 consente di sovrascrivere per il singolo socket il valore globale impostato
3279 con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_fin\_timeout} (vedi
3280 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Anche questa opzione è da evitare se si
3281 ha a cuore la portabilità del codice.
3283 \item[\constd{TCP\_DEFER\_ACCEPT}] questa opzione consente di modificare il
3284 comportamento standard del protocollo TCP nello stabilirsi di una
3285 connessione; se ricordiamo il meccanismo del \textit{three way handshake}
3286 illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_TWH} possiamo vedere che in genere un client
3287 inizierà ad inviare i dati ad un server solo dopo l'emissione dell'ultimo
3290 Di nuovo esistono situazioni (e la più tipica è quella di una richiesta
3291 HTTP) in cui sarebbe utile inviare immediatamente la richiesta all'interno
3292 del segmento con l'ultimo ACK del \textit{three way handshake}; si potrebbe
3293 così risparmiare l'invio di un segmento successivo per la richiesta e il
3294 ritardo sul server fra la ricezione dell'ACK e quello della richiesta.
3296 Se si invoca \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} su un socket dal lato client (cioè
3297 dal lato da cui si invoca \func{connect}) si istruisce il kernel a non
3298 inviare immediatamente l'ACK finale del \textit{three way handshake},
3299 attendendo per un po' di tempo la prima scrittura, in modo da inviare i dati
3300 di questa insieme col segmento ACK. Chiaramente la correttezza di questo
3301 comportamento dipende in maniera diretta dal tipo di applicazione che usa il
3302 socket; con HTTP, che invia una breve richiesta, permette di risparmiare un
3303 segmento, con FTP, in cui invece si attende la ricezione del prompt del
3304 server, introduce un inutile ritardo.
3306 Allo stesso tempo il protocollo TCP prevede che sul lato del server la
3307 funzione \func{accept} ritorni dopo la ricezione dell'ACK finale, in tal
3308 caso quello che si fa usualmente è lanciare un nuovo processo per leggere i
3309 successivi dati, che si bloccherà su una \func{read} se questi non sono
3310 disponibili; in questo modo si saranno impiegate delle risorse (per la
3311 creazione del nuovo processo) che non vengono usate immediatamente. L'uso
3312 di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} consente di intervenire anche in questa
3313 situazione; quando la si invoca sul lato server (vale a dire su un socket in
3314 ascolto) l'opzione fa sì che \func{accept} ritorni soltanto quando sono
3315 presenti dei dati sul socket, e non alla ricezione dell'ACK conclusivo del
3316 \textit{three way handshake}.
3318 L'opzione prende un valore intero che indica il numero massimo di secondi
3319 per cui mantenere il ritardo, sia per quanto riguarda il ritorno di
3320 \func{accept} su un server, che per l'invio dell'ACK finale insieme ai dati
3321 su un client. L'opzione è specifica di Linux non deve essere utilizzata in
3322 codice che vuole essere portabile.\footnote{su FreeBSD è presente una
3323 opzione \texttt{SO\_ACCEPTFILTER} che consente di ottenere lo stesso
3324 comportamento di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} per quanto riguarda il lato
3327 \item[\constd{TCP\_WINDOW\_CLAMP}] con questa opzione si legge o si imposta
3328 alla dimensione specificata, in byte, il valore dichiarato della
3329 \textit{advertised window} (vedi sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}). Il kernel
3330 impone comunque una dimensione minima pari a \texttt{SOCK\_MIN\_RCVBUF/2}.
3331 Questa opzione non deve essere utilizzata in codice che vuole essere
3334 \begin{figure}[!htb]
3335 \footnotesize \centering
3336 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3337 \includestruct{listati/tcp_info.h}
3339 \caption{La struttura \structd{tcp\_info} contenente le informazioni sul
3340 socket restituita dall'opzione \const{TCP\_INFO}.}
3341 \label{fig:tcp_info_struct}
3344 \item[\constd{TCP\_INFO}] questa opzione, specifica di Linux, ma introdotta
3345 anche in altri kernel (ad esempio FreeBSD) permette di controllare lo stato
3346 interno di un socket TCP direttamente da un programma in user space.
3347 L'opzione restituisce in una speciale struttura \struct{tcp\_info}, la cui
3348 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:tcp_info_struct}, tutta una serie
3349 di dati che il kernel mantiene, relativi al socket. Anche questa opzione
3350 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3352 Con questa opzione diventa possibile ricevere una serie di informazioni
3353 relative ad un socket TCP così da poter effettuare dei controlli senza dover
3354 passare attraverso delle operazioni di lettura. Ad esempio si può verificare
3355 se un socket è stato chiuso usando una funzione analoga a quella illustrata
3356 in fig.~\ref{fig:is_closing}, in cui si utilizza il valore del campo
3357 \var{tcpi\_state} di \struct{tcp\_info} per controllare lo stato del socket.
3359 \begin{figure}[!htbp]
3360 \footnotesize \centering
3361 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
3362 \includecodesample{listati/is_closing.c}
3364 \caption{Codice della funzione \texttt{is\_closing.c}, che controlla lo stato
3365 di un socket TCP per verificare se si sta chiudendo.}
3366 \label{fig:is_closing}
3369 %Si noti come nell'esempio si sia (
3372 \item[\constd{TCP\_QUICKACK}] con questa opzione è possibile eseguire una forma
3373 di controllo sull'invio dei segmenti ACK all'interno di in flusso di dati su
3374 TCP. In genere questo invio viene gestito direttamente dal kernel, il
3375 comportamento standard, corrispondente la valore logico di vero (in genere
3376 1) per questa opzione, è quello di inviare immediatamente i segmenti ACK, in
3377 quanto normalmente questo significa che si è ricevuto un blocco di dati e si
3378 può passare all'elaborazione del blocco successivo.
3380 Qualora però la nostra applicazione sappia in anticipo che alla ricezione di
3381 un blocco di dati seguirà immediatamente l'invio di un altro
3382 blocco,\footnote{caso tipico ad esempio delle risposte alle richieste HTTP.}
3383 poter accorpare quest'ultimo al segmento ACK permette di risparmiare sia in
3384 termini di dati inviati che di velocità di risposta. Per far questo si può
3385 utilizzare \const{TCP\_QUICKACK} impostando un valore logico falso (cioè 0),
3386 in questo modo il kernel attenderà così da inviare il prossimo segmento di
3387 ACK insieme ai primi dati disponibili.
3389 Si tenga presente che l'opzione non è permanente, vale a dire che una volta
3390 che la si sia impostata a 0 il kernel la riporterà al valore di default dopo
3391 il suo primo utilizzo. Sul lato server la si può impostare anche una volta
3392 sola su un socket in ascolto, ed essa verrà ereditata da tutti i socket che
3393 si otterranno da esso al ritorno di \func{accept}.
3395 % TODO trattare con gli esempi di apache
3397 \item[\constd{TCP\_CONGESTION}] questa opzione permette di impostare quale
3398 algoritmo per il controllo della congestione\footnote{il controllo della
3399 congestione è un meccanismo previsto dal protocollo TCP (vedi
3400 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) per evitare di trasmettere inutilmente
3401 dati quando una connessione è congestionata; un buon algoritmo è
3402 fondamentale per il funzionamento del protocollo, dato che i pacchetti
3403 persi andrebbero ritrasmessi, per cui inviare un pacchetto su una linea
3404 congestionata potrebbe causare facilmente un peggioramento della
3405 situazione.} utilizzare per il singolo socket. L'opzione è stata
3406 introdotta con il kernel 2.6.13,\footnote{alla data di stesura di queste
3407 note (Set. 2006) è pure scarsamente documentata, tanto che non è neanche
3408 definita nelle intestazioni delle \acr{glibc} per cui occorre definirla a
3409 mano al suo valore che è 13.} e prende come per \param{optval} il
3410 puntatore ad un buffer contenente il nome dell'algoritmo di controllo che
3413 L'uso di un nome anziché di un valore numerico è dovuto al fatto che gli
3414 algoritmi di controllo della congestione sono realizzati attraverso
3415 altrettanti moduli del kernel, e possono pertanto essere attivati a
3416 richiesta; il nome consente di caricare il rispettivo modulo e di introdurre
3417 moduli aggiuntivi che implementino altri meccanismi.
3419 Per poter disporre di questa funzionalità occorre aver compilato il kernel
3420 attivando l'opzione di configurazione generale
3421 \texttt{TCP\_CONG\_ADVANCED},\footnote{disponibile come \textit{TCP:
3422 advanced congestion control} nel menù \textit{Network->Networking
3423 options}, che a sua volta renderà disponibile un ulteriore menù con gli
3424 algoritmi presenti.} e poi abilitare i singoli moduli voluti con le varie
3425 \texttt{TCP\_CONG\_*} presenti per i vari algoritmi disponibili; un elenco
3426 di quelli attualmente supportati nella versione ufficiale del kernel è
3427 riportato in tab.~\ref{tab:sock_tcp_congestion_algo}.\footnote{la lista è
3428 presa dalla versione 2.6.17.}
3431 Si tenga presente che prima della implementazione modulare alcuni di questi
3432 algoritmi erano disponibili soltanto come caratteristiche generali del
3433 sistema, attivabili per tutti i socket, questo è ancora possibile con la
3434 \textit{sysctl} \texttt{tcp\_congestion\_control} (vedi
3435 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}) che ha sostituito le precedenti
3436 \textit{sysctl}.\footnote{riportate anche, alla data di stesura di queste
3437 pagine (Set. 2006) nelle pagine di manuale, ma non più presenti.}
3442 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|}
3444 \textbf{Nome}&\textbf{Configurazione}&\textbf{Riferimento} \\
3447 reno& -- &Algoritmo tradizionale, usato in caso di assenza degli altri.\\
3448 \texttt{bic} &\texttt{TCP\_CONG\_BIC} &
3449 \url{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}.\\
3450 \texttt{cubic} &\texttt{TCP\_CONG\_CUBIC} &
3451 \url{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}.\\
3452 \texttt{highspeed}&\texttt{TCP\_CONG\_HSTCP} &
3453 \url{http://www.icir.org/floyd/hstcp.html}.\\
3454 \texttt{htcp} &\texttt{TCP\_CONG\_HTCP} &
3455 \url{http://www.hamilton.ie/net/htcp/}.\\
3456 \texttt{hybla} &\texttt{TCP\_CONG\_HYBLA} &
3457 \url{http://www.danielinux.net/projects.html}.\\
3458 \texttt{scalable}&\texttt{TCP\_CONG\_SCALABLE}&
3459 \url{http://www.deneholme.net/tom/scalable/}.\\
3460 \texttt{vegas} &\texttt{TCP\_CONG\_VEGAS} &
3461 \url{http://www.cs.arizona.edu/protocols/}.\\
3462 \texttt{westwood}&\texttt{TCP\_CONG\_WESTWOOD}&
3463 \url{http://www.cs.ucla.edu/NRL/hpi/tcpw/}.\\
3464 % \texttt{}&\texttt{}& .\\
3467 \caption{Gli algoritmi per il controllo della congestione disponibili con
3468 Linux con le relative opzioni di configurazione da attivare.}
3469 \label{tab:sock_tcp_congestion_algo}
3475 Il protocollo UDP, anche per la sua maggiore semplicità, supporta un numero
3476 ridotto di opzioni, riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}; anche in
3477 questo caso per poterle utilizzare occorrerà impostare l'opportuno valore per
3478 l'argomento \param{level}, che è \const{SOL\_UDP} (o l'equivalente
3479 \constd{IPPROTO\_UDP}). Le costanti che identificano dette opzioni sono
3480 definite in \headfiled{netinet/udp.h}, ed accessibili includendo detto
3481 file.\footnote{come per TCP, la definizione delle opzioni effettivamente
3482 supportate dal kernel si trova in realtà nel file
3483 \texttt{include/linux/udp.h}, dal quale si sono estratte le costanti di
3484 tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}.}
3489 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3491 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3492 \textbf{Descrizione}\\
3495 \constd{UDP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3496 Accumula tutti i dati su un unico pacchetto.\\
3497 \constd{UDP\_ENCAP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3501 \caption{Le opzioni per i socket UDP disponibili al livello
3503 \label{tab:sock_opt_udplevel}
3506 % TODO documentare \const{UDP\_ENCAP}
3508 Ancora una volta le descrizioni contenute tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}
3509 sono un semplice riferimento, una maggiore quantità di dettagli sulle
3510 caratteristiche delle opzioni citate è quello dell'elenco seguente:
3511 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3513 \item[\constd{UDP\_CORK}] questa opzione ha l'identico effetto dell'analoga
3514 \const{TCP\_CORK} vista in precedenza per il protocollo TCP, e quando
3515 abilitata consente di accumulare i dati in uscita su un solo pacchetto che
3516 verrà inviato una volta che la si disabiliti. L'opzione è stata introdotta
3517 con il kernel 2.5.44, e non deve essere utilizzata in codice che vuole
3520 \item[\constd{UDP\_ENCAP}] Questa opzione permette di gestire l'incapsulazione
3521 dei dati nel protocollo UDP. L'opzione è stata introdotta con il kernel
3522 2.5.67, e non è documentata. Come la precedente è specifica di Linux e non
3523 deve essere utilizzata in codice portabile.
3530 \section{La gestione attraverso le funzioni di controllo}
3531 \label{sec:sock_ctrl_func}
3533 Benché la maggior parte delle caratteristiche dei socket sia gestibile con le
3534 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}, alcune proprietà possono
3535 essere impostate attraverso le funzioni \func{fcntl} e \func{ioctl} già
3536 trattate in sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}; in quell'occasione abbiamo
3537 parlato di queste funzioni esclusivamente nell'ambito della loro applicazione
3538 a file descriptor associati a dei file normali; qui tratteremo invece i
3539 dettagli del loro utilizzo con file descriptor associati a dei socket.
3542 \subsection{L'uso di \func{ioctl} e \func{fcntl} per i socket generici}
3543 \label{sec:sock_ioctl}
3545 Tratteremo in questa sezione le caratteristiche specifiche delle funzioni
3546 \func{ioctl} e \func{fcntl} quando esse vengono utilizzate con dei socket
3547 generici. Quanto già detto in precedenza sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}
3548 continua a valere; quello che tratteremo qui sono le operazioni ed i comandi
3549 che sono validi, o che hanno significati peculiari, quando queste funzioni
3550 vengono applicate a dei socket generici.
3552 Nell'elenco seguente si riportano i valori specifici che può assumere il
3553 secondo argomento della funzione \func{ioctl} (\param{request}, che indica il
3554 tipo di operazione da effettuare) quando essa viene applicata ad un socket
3555 generico. Nell'elenco si illustrerà anche, per ciascuna operazione, il tipo di
3556 dato usato come terzo argomento della funzione ed il significato che esso
3557 viene ad assumere. Dato che in caso di lettura questi dati vengono restituiti
3558 come \textit{value result argument}, con queste operazioni il terzo argomento
3559 deve sempre essere passato come puntatore ad una variabile (o struttura)
3560 precedentemente allocata. Le costanti che identificano le operazioni sono le
3562 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3563 \item[\constd{SIOCGSTAMP}] restituisce il contenuto di una struttura
3564 \struct{timeval} con la marca temporale dell'ultimo pacchetto ricevuto sul
3565 socket, questa operazione può essere utilizzata per effettuare delle
3566 misurazioni precise del tempo di andata e ritorno\footnote{il \textit{Round
3567 Trip Time} cui abbiamo già accennato in sez.~\ref{sec:net_tcp}.} dei
3568 pacchetti sulla rete.
3570 \item[\constd{SIOCSPGRP}] imposta il processo o il \textit{process group} a cui
3571 inviare i segnali \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG} quando viene completata
3572 una operazione di I/O asincrono o arrivano dei dati urgenti
3573 (\texttt{out-of-band}). Il terzo argomento deve essere un puntatore ad una
3574 variabile di tipo \type{pid\_t}; un valore positivo indica direttamente il
3575 \ids{PID} del processo, mentre un valore negativo indica (col valore
3576 assoluto) il \textit{process group}. Senza privilegi di amministratore o la
3577 capability \const{CAP\_KILL} si può impostare solo se stessi o il proprio
3578 \textit{process group}.
3580 \item[\constd{SIOCGPGRP}] legge le impostazioni presenti sul socket
3581 relativamente all'eventuale processo o \textit{process group} cui devono
3582 essere inviati i segnali \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG}. Come per
3583 \const{SIOCSPGRP} l'argomento passato deve un puntatore ad una variabile di
3584 tipo \type{pid\_t}, con lo stesso significato. Qualora non sia presente
3585 nessuna impostazione verrà restituito un valore nullo.
3587 \item[\const{FIOASYNC}] Abilita o disabilita la modalità di I/O asincrono sul
3588 socket. Questo significa (vedi sez.~\ref{sec:signal_driven_io}) che verrà
3589 inviato il segnale di \signal{SIGIO} (o quanto impostato con
3590 \const{F\_SETSIG}, vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}) in caso di eventi
3594 Nel caso dei socket generici anche \func{fcntl} prevede un paio di comandi
3595 specifici; in questo caso il secondo argomento (\param{cmd}, che indica il
3596 comando) può assumere i due valori \const{FIOGETOWN} e \const{FIOSETOWN},
3597 mentre il terzo argomento dovrà essere un puntatore ad una variabile di tipo
3598 \type{pid\_t}. Questi due comandi sono una modalità alternativa di eseguire le
3599 stesse operazioni (lettura o impostazione del processo o del gruppo di
3600 processo che riceve i segnali) che si effettuano chiamando \func{ioctl} con
3601 \const{SIOCGPGRP} e \const{SIOCSPGRP}.
3604 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per l'accesso ai dispositivi di rete}
3605 \label{sec:sock_ioctl_netdevice}
3607 Benché non strettamente attinenti alla gestione dei socket, vale la pena di
3608 trattare qui l'interfaccia di accesso a basso livello ai dispositivi di rete
3609 che viene appunto fornita attraverso la funzione \texttt{ioctl}. Questa non è
3610 attinente a caratteristiche specifiche di un qualche protocollo, ma si applica
3611 a tutti i socket, indipendentemente da tipo e famiglia degli stessi, e
3612 permette di impostare e rilevare le funzionalità delle interfacce di rete.
3614 \begin{figure}[!htb]
3615 \footnotesize \centering
3616 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3617 \includestruct{listati/ifreq.h}
3619 \caption{La struttura \structd{ifreq} utilizzata dalle \func{ioctl} per le
3620 operazioni di controllo sui dispositivi di rete.}
3621 \label{fig:netdevice_ifreq_struct}
3624 Tutte le operazioni di questo tipo utilizzano come terzo argomento di
3625 \func{ioctl} il puntatore ad una struttura \struct{ifreq}, la cui definizione
3626 è illustrata in fig.~\ref{fig:netdevice_ifreq_struct}. Normalmente si utilizza
3627 il primo campo della struttura, \var{ifr\_name} per specificare il nome
3628 dell'interfaccia su cui si vuole operare (ad esempio \texttt{eth0},
3629 \texttt{ppp0}, ecc.), e si inseriscono (o ricevono) i valori relativi alle
3630 diversa caratteristiche e funzionalità nel secondo campo, che come si può
3631 notare è definito come una \dirct{union} proprio in quanto il suo significato
3632 varia a secondo dell'operazione scelta.
3634 Si tenga inoltre presente che alcune di queste operazioni (in particolare
3635 quelle che modificano le caratteristiche dell'interfaccia) sono privilegiate e
3636 richiedono i privilegi di amministratore o la \textit{capability}
3637 \const{CAP\_NET\_ADMIN}, altrimenti si otterrà un errore di \errval{EPERM}.
3638 Le costanti che identificano le operazioni disponibili sono le seguenti:
3639 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3640 \item[\constd{SIOCGIFNAME}] questa è l'unica operazione che usa il campo
3641 \var{ifr\_name} per restituire un risultato, tutte le altre lo utilizzano
3642 per indicare l'interfaccia sulla quale operare. L'operazione richiede che si
3643 indichi nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore numerico dell'\textsl{indice}
3644 dell'interfaccia, e restituisce il relativo nome in \var{ifr\_name}.
3646 Il kernel infatti assegna ad ogni interfaccia un numero progressivo, detto
3647 appunto \itindex{interface~index} \textit{interface index}, che è quello che
3648 effettivamente la identifica nelle operazioni a basso livello, il nome
3649 dell'interfaccia è soltanto una etichetta associata a detto \textsl{indice},
3650 che permette di rendere più comprensibile l'indicazione dell'interfaccia
3651 all'interno dei comandi. Una modalità per ottenere questo valore è usare il
3652 comando \cmd{ip link}, che fornisce un elenco delle interfacce presenti
3653 ordinato in base a tale valore (riportato come primo campo).
3656 \item[\constd{SIOCGIFINDEX}] restituisce nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore
3657 numerico dell'indice dell'interfaccia specificata con \var{ifr\_name}, è in
3658 sostanza l'operazione inversa di \const{SIOCGIFNAME}.
3660 \item[\constd{SIOCGIFFLAGS}] permette di ottenere nel campo \var{ifr\_flags} il
3661 valore corrente dei flag dell'interfaccia specificata (con \var{ifr\_name}).
3662 Il valore restituito è una maschera binaria i cui bit sono identificabili
3663 attraverso le varie costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}.
3668 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
3670 \textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
3673 \constd{IFF\_UP} & L'interfaccia è attiva.\\
3674 \constd{IFF\_BROADCAST} & L'interfaccia ha impostato un indirizzo di
3675 \textit{broadcast} valido.\\
3676 \constd{IFF\_DEBUG} & È attivo il flag interno di debug.\\
3677 \constd{IFF\_LOOPBACK} & L'interfaccia è una interfaccia di
3678 \textit{loopback}.\\
3679 \constd{IFF\_POINTOPOINT}&L'interfaccia è associata ad un collegamento
3680 \textsl{punto-punto}.\\
3681 \constd{IFF\_RUNNING} & L'interfaccia ha delle risorse allocate (non può
3682 quindi essere disattivata).\\
3683 \constd{IFF\_NOARP} & L'interfaccia ha il protocollo ARP disabilitato o
3684 l'indirizzo del livello di rete non è impostato.\\
3685 \constd{IFF\_PROMISC} & L'interfaccia è nel cosiddetto
3686 \index{modo~promiscuo} \textsl{modo promiscuo},
3687 riceve cioè tutti i pacchetti che vede passare,
3688 compresi quelli non direttamente indirizzati a
3690 \constd{IFF\_NOTRAILERS}& Evita l'uso di \textit{trailer} nei pacchetti.\\
3691 \constd{IFF\_ALLMULTI} & Riceve tutti i pacchetti di \textit{multicast}.\\
3692 \constd{IFF\_MASTER} & L'interfaccia è il master di un bundle per il
3693 bilanciamento di carico.\\
3694 \constd{IFF\_SLAVE} & L'interfaccia è uno slave di un bundle per il
3695 bilanciamento di carico.\\
3696 \constd{IFF\_MULTICAST} & L'interfaccia ha il supporto per il
3697 \textit{multicast} attivo.\\
3698 \constd{IFF\_PORTSEL} & L'interfaccia può impostare i suoi parametri
3699 hardware (con l'uso di \struct{ifmap}).\\
3700 \constd{IFF\_AUTOMEDIA} & L'interfaccia è in grado di selezionare
3701 automaticamente il tipo di collegamento.\\
3702 \constd{IFF\_DYNAMIC} & Gli indirizzi assegnati all'interfaccia vengono
3703 persi quando questa viene disattivata.\\
3704 % \const{IFF\_} & .\\
3707 \caption{Le costanti che identificano i vari bit della maschera binaria
3708 \var{ifr\_flags} che esprime i flag di una interfaccia di rete.}
3709 \label{tab:netdevice_iface_flag}
3713 \item[\constd{SIOCSIFFLAGS}] permette di impostare il valore dei flag
3714 dell'interfaccia specificata (sempre con \var{ifr\_name}, non staremo a
3715 ripeterlo oltre) attraverso il valore della maschera binaria da passare nel
3716 campo \var{ifr\_flags}, che può essere ottenuta con l'OR aritmetico delle
3717 costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}; questa operazione è
3720 \item[\constd{SIOCGIFMETRIC}] permette di leggere il valore della metrica del
3721 dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3722 \var{ifr\_metric}. Attualmente non è implementato, e l'operazione
3723 restituisce sempre un valore nullo.
3725 \item[\constd{SIOCSIFMETRIC}] permette di impostare il valore della metrica del
3726 dispositivo al valore specificato nel campo \var{ifr\_metric}, attualmente
3727 non ancora implementato, restituisce un errore di \errval{EOPNOTSUPP}.
3729 \item[\constd{SIOCGIFMTU}] permette di leggere il valore della \textit{Maximum
3730 Transfer Unit} del dispositivo nel campo \var{ifr\_mtu}.
3732 \item[\constd{SIOCSIFMTU}] permette di impostare il valore della
3733 \textit{Maximum Transfer Unit} del dispositivo al valore specificato campo
3734 \var{ifr\_mtu}. L'operazione è privilegiata, e si tenga presente che
3735 impostare un valore troppo basso può causare un blocco del kernel.
3737 \item[\constd{SIOCGIFHWADDR}] permette di leggere il valore dell'indirizzo
3738 hardware del dispositivo associato all'interfaccia nel campo
3739 \var{ifr\_hwaddr}; questo viene restituito come struttura \struct{sockaddr}
3740 in cui il campo \var{sa\_family} contiene un valore \texttt{ARPHRD\_*}
3741 indicante il tipo di indirizzo ed il campo \var{sa\_data} il valore binario
3742 dell'indirizzo hardware a partire dal byte 0.
3744 \item[\constd{SIOCSIFHWADDR}] permette di impostare il valore dell'indirizzo
3745 hardware del dispositivo associato all'interfaccia attraverso il valore
3746 della struttura \struct{sockaddr} (con lo stesso formato illustrato per
3747 \const{SIOCGIFHWADDR}) passata nel campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è
3750 \item[\constd{SIOCSIFHWBROADCAST}] imposta l'indirizzo \textit{broadcast}
3751 hardware dell'interfaccia al valore specificato dal campo
3752 \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è privilegiata.
3754 \item[\constd{SIOCGIFMAP}] legge alcuni parametri hardware (memoria, interrupt,
3755 canali di DMA) del driver dell'interfaccia specificata, restituendo i
3756 relativi valori nel campo \var{ifr\_map}; quest'ultimo contiene una
3757 struttura di tipo \struct{ifmap}, la cui definizione è illustrata in
3758 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3760 \begin{figure}[!htb]
3761 \footnotesize \centering
3762 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3763 \includestruct{listati/ifmap.h}
3765 \caption{La struttura \structd{ifmap} utilizzata per leggere ed impostare i
3766 valori dei parametri hardware di un driver di una interfaccia.}
3767 \label{fig:netdevice_ifmap_struct}
3770 \item[\constd{SIOCSIFMAP}] imposta i parametri hardware del driver
3771 dell'interfaccia specificata, restituendo i relativi valori nel campo
3772 \var{ifr\_map}. Come per \const{SIOCGIFMAP} questo deve essere passato come
3773 struttura \struct{ifmap}, secondo la definizione di
3774 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3776 \item[\constd{SIOCADDMULTI}] aggiunge un indirizzo di \textit{multicast} ai
3777 filtri del livello di collegamento associati dell'interfaccia. Si deve usare
3778 un indirizzo hardware da specificare attraverso il campo \var{ifr\_hwaddr},
3779 che conterrà l'opportuna struttura \struct{sockaddr}; l'operazione è
3780 privilegiata. Per una modalità alternativa per eseguire la stessa operazione
3781 si possono usare i \textit{packet socket}, vedi
3782 sez.~\ref{sec:packet_socket}.
3784 \item[\constd{SIOCDELMULTI}] rimuove un indirizzo di \textit{multicast} ai
3785 filtri del livello di collegamento dell'interfaccia, vuole un indirizzo
3786 hardware specificato come per \const{SIOCADDMULTI}. Anche questa operazione
3787 è privilegiata e può essere eseguita in forma alternativa con i
3788 \textit{packet socket}.
3790 \item[\constd{SIOCGIFTXQLEN}] permette di leggere la lunghezza della coda di
3791 trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3794 \item[\constd{SIOCSIFTXQLEN}] permette di impostare il valore della lunghezza
3795 della coda di trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia, questo
3796 deve essere specificato nel campo \var{ifr\_qlen}. L'operazione è
3799 \item[\constd{SIOCSIFNAME}] consente di cambiare il nome dell'interfaccia
3800 indicata da \var{ifr\_name} utilizzando il nuovo nome specificato nel campo
3806 % TODO aggiunta con il kernel 3.14 SIOCGHWTSTAMP per ottenere il timestamp
3807 % hardware senza modificarlo
3809 Una ulteriore operazione, che consente di ricavare le caratteristiche delle
3810 interfacce di rete, è \constd{SIOCGIFCONF}; però per ragioni di compatibilità
3811 questa operazione è disponibile soltanto per i socket della famiglia
3812 \const{AF\_INET} (vale ad dire per socket IPv4). In questo caso l'utente dovrà
3813 passare come argomento una struttura \struct{ifconf}, definita in
3814 fig.~\ref{fig:netdevice_ifconf_struct}.
3816 \begin{figure}[!htb]
3817 \footnotesize \centering
3818 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3819 \includestruct{listati/ifconf.h}
3821 \caption{La struttura \structd{ifconf}.}
3822 \label{fig:netdevice_ifconf_struct}
3825 Per eseguire questa operazione occorrerà allocare preventivamente un buffer di
3826 contenente un vettore di strutture \struct{ifreq}. La dimensione (in byte) di
3827 questo buffer deve essere specificata nel campo \var{ifc\_len} di
3828 \struct{ifconf}, mentre il suo indirizzo andrà specificato nel campo
3829 \var{ifc\_req}. Qualora il buffer sia stato allocato come una stringa, il suo
3830 indirizzo potrà essere fornito usando il campo \var{ifc\_buf}.\footnote{si
3831 noti che l'indirizzo del buffer è definito in \struct{ifconf} con una
3832 \dirct{union}, questo consente di utilizzare una delle due forme a piacere.}
3834 La funzione restituisce nel buffer indicato una serie di strutture
3835 \struct{ifreq} contenenti nel campo \var{ifr\_name} il nome dell'interfaccia e
3836 nel campo \var{ifr\_addr} il relativo indirizzo IP. Se lo spazio allocato nel
3837 buffer è sufficiente il kernel scriverà una struttura \struct{ifreq} per
3838 ciascuna interfaccia attiva, restituendo nel campo \var{ifc\_len} il totale
3839 dei byte effettivamente scritti. Il valore di ritorno è 0 se l'operazione ha
3840 avuto successo e negativo in caso contrario.
3842 Si tenga presente che il kernel non scriverà mai sul buffer di uscita dati
3843 eccedenti numero di byte specificato col valore di \var{ifc\_len} impostato
3844 alla chiamata della funzione, troncando il risultato se questi non dovessero
3845 essere sufficienti. Questa condizione non viene segnalata come errore per cui
3846 occorre controllare il valore di \var{ifc\_len} all'uscita della funzione, e
3847 verificare che esso sia inferiore a quello di ingresso. In caso contrario si è
3848 probabilmente\footnote{probabilmente perché si potrebbe essere nella
3849 condizione in cui sono stati usati esattamente quel numero di byte.} avuta
3850 una situazione di troncamento dei dati.
3852 \begin{figure}[!htbp]
3853 \footnotesize \centering
3854 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
3855 \includecodesample{listati/iflist.c}
3857 \caption{Il corpo principale del programma \texttt{iflist.c}.}
3858 \label{fig:netdevice_iflist}
3861 Come esempio dell'uso di queste funzioni si è riportato in
3862 fig.~\ref{fig:netdevice_iflist} il corpo principale del programma
3863 \texttt{iflist} in cui si utilizza l'operazione \const{SIOCGIFCONF} per
3864 ottenere una lista delle interfacce attive e dei relativi indirizzi. Al solito
3865 il codice completo è fornito nei sorgenti allegati alla guida.
3867 Il programma inizia (\texttt{\small 7--11}) con la creazione del socket
3868 necessario ad eseguire l'operazione, dopo di che si inizializzano
3869 opportunamente (\texttt{\small 13--14}) i valori della struttura
3870 \struct{ifconf} indicando la dimensione del buffer ed il suo
3871 indirizzo;\footnote{si noti come in questo caso si sia specificato l'indirizzo
3872 usando il campo \var{ifc\_buf}, mentre nel seguito del programma si accederà
3873 ai valori contenuti nel buffer usando \var{ifc\_req}.} si esegue poi
3874 l'operazione invocando \func{ioctl}, controllando come sempre la corretta
3875 esecuzione, ed uscendo in caso di errore (\texttt{\small 15--19}).
3877 Si esegue poi un controllo sulla quantità di dati restituiti segnalando un
3878 eventuale overflow del buffer (\texttt{\small 21--23}); se invece è tutto a
3879 posto (\texttt{\small 24--27}) si calcola e si stampa a video il numero di
3880 interfacce attive trovate. L'ultima parte del programma (\texttt{\small
3881 28--33}) è il ciclo sul contenuto delle varie strutture \struct{ifreq}
3882 restituite in cui si estrae (\texttt{\small 30}) l'indirizzo ad esse
3883 assegnato\footnote{si è definito \var{access} come puntatore ad una struttura
3884 di tipo \struct{sockaddr\_in} per poter eseguire un \textit{casting}
3885 dell'indirizzo del valore restituito nei vari campi \var{ifr\_addr}, così
3886 poi da poterlo poi usare come argomento di \func{inet\_ntoa}.} e lo si
3887 stampa (\texttt{\small 31--32}) insieme al nome dell'interfaccia.
3891 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per i socket TCP e UDP}
3892 \label{sec:sock_ioctl_IP}
3894 Non esistono operazioni specifiche per i socket IP in quanto tali,\footnote{a
3895 parte forse \const{SIOCGIFCONF}, che però resta attinente alle proprietà
3896 delle interfacce di rete, per cui l'abbiamo trattata in
3897 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice} insieme alle altre che comunque si
3898 applicano anche ai socket IP.} mentre per i pacchetti di altri protocolli
3899 trasportati su IP, qualora li si gestisca attraverso dei socket, si dovrà fare
3900 riferimento direttamente all'eventuale supporto presente per il tipo di socket
3901 usato: ad esempio si possono ricevere pacchetti ICMP con socket di tipo
3902 \texttt{raw}, nel qual caso si dovrà fare riferimento alle operazioni di
3905 Tuttavia la gran parte dei socket utilizzati nella programmazione di rete
3906 utilizza proprio il protocollo IP, e quello che succede è che in realtà la
3907 funzione \func{ioctl} consente di effettuare alcune operazioni specifiche per
3908 i socket che usano questo protocollo, ma queste vendono eseguite, invece che a
3909 livello di IP, al successivo livello di trasporto, vale a dire in maniera
3910 specifica per i socket TCP e UDP.
3912 Le operazioni di controllo disponibili per i socket TCP sono illustrate dalla
3913 relativa pagina di manuale, accessibile con \texttt{man 7 tcp}, e prevedono
3914 come possibile valore per il secondo argomento della funzione le costanti
3915 illustrate nell'elenco seguente; il terzo argomento della funzione, gestito
3916 come \textit{value result argument}, deve essere sempre il puntatore ad una
3917 variabile di tipo \ctyp{int}:
3918 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3919 \item[\constd{SIOCINQ}] restituisce la quantità di dati non ancora letti
3920 presenti nel buffer di ricezione; il socket non deve essere in stato
3921 \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di \errval{EINVAL}.
3922 \item[\constd{SIOCATMARK}] ritorna un intero non nullo, da intendere come
3923 valore logico, se il flusso di dati letti sul socket è arrivato sulla
3924 posizione (detta anche \textit{urgent mark}) in cui sono stati ricevuti dati
3925 urgenti (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}). Una operazione di lettura da
3926 un socket non attraversa mai questa posizione, per cui è possibile
3927 controllare se la si è raggiunta o meno con questa operazione.
3929 Questo è utile quando si attiva l'opzione \const{SO\_OOBINLINE} (vedi
3930 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}) per ricevere i dati urgenti all'interno
3931 del flusso dei dati ordinari del socket;\footnote{vedremo in
3932 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data} che in genere i dati urgenti presenti su un
3933 socket si leggono \textit{out-of-band} usando un opportuno flag per
3934 \func{recvmsg}.} in tal caso quando \const{SIOCATMARK} restituisce un
3935 valore non nullo si saprà che la successiva lettura dal socket restituirà i
3936 dati urgenti e non il normale traffico; torneremo su questo in maggior
3937 dettaglio in sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}.
3939 \item[\constd{SIOCOUTQ}] restituisce la quantità di dati non ancora inviati
3940 presenti nel buffer di spedizione; come per \const{SIOCINQ} il socket non
3941 deve essere in stato \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di
3945 Le operazioni di controllo disponibili per i socket UDP, anch'esse illustrate
3946 dalla relativa pagina di manuale accessibile con \texttt{man 7 udp}, sono
3947 quelle indicate dalle costanti del seguente elenco; come per i socket TCP il
3948 terzo argomento viene gestito come \textit{value result argument} e deve
3949 essere un puntatore ad una variabile di tipo \ctyp{int}:
3950 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3951 \item[\const{FIONREAD}] restituisce la dimensione in byte del primo pacchetto
3952 in attesa di ricezione, o 0 qualora non ci sia nessun pacchetto.
3953 \item[\const{TIOCOUTQ}] restituisce il numero di byte presenti nella coda di
3954 invio locale; questa opzione è supportata soltanto a partire dal kernel 2.4
3959 \section{La gestione con \func{sysctl} ed il filesystem \texttt{/proc}}
3960 \label{sec:sock_sysctl_proc}
3962 Come ultimo argomento di questo capitolo tratteremo l'uso della funzione
3963 \func{sysctl} (che è stata introdotta nelle sue funzionalità generiche in
3964 sez.~\ref{sec:sys_sysctl}) per quanto riguarda le sue capacità di effettuare
3965 impostazioni relative alle proprietà dei socket. Dato che le stesse
3966 funzionalità sono controllabili direttamente attraverso il filesystem
3967 \texttt{/proc}, le tratteremo attraverso i file presenti in quest'ultimo.
3970 \subsection{L'uso di \func{sysctl} e \texttt{/proc} per le proprietà della
3972 \label{sec:sock_sysctl}
3974 La differenza nell'uso di \func{sysctl} e del filesystem \texttt{/proc}
3975 rispetto a quello delle funzioni \func{ioctl} e \func{fcntl} visto in
3976 sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func} o all'uso di \func{getsockopt} e
3977 \func{setsockopt} è che queste funzioni consentono di controllare le proprietà
3978 di un singolo socket, mentre con \func{sysctl} e con \texttt{/proc} si
3979 impostano proprietà (o valori di default) validi a livello dell'intero
3980 sistema, e cioè per tutti i socket.
3982 Le opzioni disponibili per le proprietà della rete, nella gerarchia dei valori
3983 impostabili con \func{sysctl}, sono riportate sotto il nodo \texttt{net}, o,
3984 se acceduti tramite l'interfaccia del filesystem \texttt{/proc}, sotto
3985 \texttt{/proc/sys/net}. In genere sotto questa directory compaiono le
3986 sottodirectory (corrispondenti ad altrettanti sotto-nodi per \func{sysctl})
3987 relative ai vari protocolli e tipi di interfacce su cui è possibile
3988 intervenire per effettuare impostazioni; un contenuto tipico di questa
3989 directory è il seguente:
4000 e sono presenti varie centinaia di parametri, molti dei quali non sono neanche
4001 documentati; nel nostro caso ci limiteremo ad illustrare quelli più
4004 Si tenga presente infine che se è sempre possibile utilizzare il filesystem
4005 \texttt{/proc} come sostituto di \func{sysctl}, dato che i valori di nodi e
4006 sotto-nodi di quest'ultima sono mappati come file e directory sotto
4007 \texttt{/proc/sys/}, non è vero il contrario, ed in particolare Linux consente
4008 di impostare alcuni parametri o leggere lo stato della rete a livello di
4009 sistema sotto \texttt{/proc/net}, dove sono presenti dei file che non
4010 corrispondono a nessun nodo di \func{sysctl}.
4013 \subsection{I valori di controllo per i socket generici}
4014 \label{sec:sock_gen_sysctl}
4016 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/core/} sono presenti i file
4017 corrispondenti ai parametri generici di \textit{sysctl} validi per tutti i
4018 socket. Quelli descritti anche nella pagina di manuale, accessibile con
4019 \texttt{man 7 socket} sono i seguenti:
4021 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4022 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{rmem\_default}] imposta la dimensione
4023 di default del buffer di ricezione (cioè per i dati in ingresso) dei socket.
4024 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{rmem\_max}] imposta la dimensione
4025 massima che si può assegnare al buffer di ricezione dei socket attraverso
4026 l'uso dell'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4027 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{wmem\_default}] imposta la dimensione
4028 di default del buffer di trasmissione (cioè per i dati in uscita) dei
4030 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{wmem\_max}] imposta la dimensione
4031 massima che si può assegnare al buffer di trasmissione dei socket attraverso
4032 l'uso dell'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4033 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{message\_cost},
4034 \sysctlrelfiled{net/core}{message\_burst}] contengono le impostazioni del
4035 \textit{bucket filter} che controlla l'emissione di
4036 messaggi di avviso da parte del kernel per eventi relativi a problemi sulla
4037 rete, imponendo un limite che consente di prevenire eventuali attacchi di
4038 \textit{Denial of Service} usando i log.\footnote{senza questo limite un
4039 attaccante potrebbe inviare ad arte un traffico che generi
4040 intenzionalmente messaggi di errore, per saturare il sistema dei log.}
4042 \itindbeg{bucket~filter}
4044 Il \textit{bucket filter} è un algoritmo generico che permette di impostare
4045 dei limiti di flusso su una quantità\footnote{uno analogo viene usato per
4046 imporre dei limiti sul flusso dei pacchetti nel \itindex{netfilter}
4047 \textit{netfilter} di Linux (il \textit{netfilter} è l'infrastruttura
4048 usata per il filtraggio dei pacchetti del kernel, per maggiori dettagli si
4049 consulti il cap.~2 di \cite{FwGL}).} senza dovere eseguire medie
4050 temporali, che verrebbero a dipendere in misura non controllabile dalla
4051 dimensione dell'intervallo su cui si media e dalla distribuzione degli
4052 eventi;\footnote{in caso di un picco di flusso (il cosiddetto
4053 \textit{burst}) il flusso medio verrebbe a dipendere in maniera esclusiva
4054 dalla dimensione dell'intervallo di tempo su cui calcola la media.} in
4055 questo caso si definisce la dimensione di un ``\textsl{bidone}'' (il
4056 \textit{bucket}) e del flusso che da esso può uscire, la presenza di una
4057 dimensione iniziale consente di assorbire eventuali picchi di emissione,
4058 l'aver fissato un flusso di uscita garantisce che a regime questo sarà il
4059 valore medio del flusso ottenibile dal \textit{bucket}.
4061 \itindend{bucket~filter}
4063 I due valori indicano rispettivamente il flusso a regime (non sarà inviato
4064 più di un messaggio per il numero di secondi specificato da
4065 \texttt{message\_cost}) e la dimensione iniziale per in caso di picco di
4066 emissione (verranno accettati inizialmente fino ad un massimo di
4067 \texttt{message\_cost/message\_burst} messaggi).
4069 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{netdev\_max\_backlog}] numero massimo
4070 di pacchetti che possono essere contenuti nella coda di ingresso generale.
4072 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{optmem\_max}] lunghezza massima dei
4073 dati ancillari e di controllo (vedi sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}).
4076 Oltre a questi nella directory \texttt{/proc/sys/net/core} si trovano altri
4077 file, la cui documentazione dovrebbe essere mantenuta nei sorgenti del kernel,
4078 nel file \texttt{Documentation/networking/ip-sysctl.txt}; la maggior parte di
4079 questi però non è documentato:
4080 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4081 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{dev\_weight}] blocco di lavoro (\textit{work
4082 quantum}) dello \textit{scheduler} di processo dei pacchetti.
4084 % TODO da documentare meglio
4086 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{lo\_cong}] valore per l'occupazione
4087 della coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una bassa
4090 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{mod\_cong}] valore per l'occupazione della
4091 coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una congestione
4094 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{no\_cong}] valore per l'occupazione della coda
4095 di ricezione sotto la quale si considera di non avere congestione.
4097 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{no\_cong\_thresh}] valore minimo (\textit{low
4098 water mark}) per il riavvio dei dispositivi congestionati.
4100 % \item[\sysctlrelfiled{net/core}{netdev\_fastroute}] è presente
4101 % soltanto quando si è compilato il kernel con l'apposita opzione di
4102 % ottimizzazione per l'uso come router.
4104 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{somaxconn}] imposta la dimensione massima
4105 utilizzabile per il \textit{backlog} della funzione \func{listen} (vedi
4106 sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}), e corrisponde al valore della costante
4107 \constd{SOMAXCONN}; il suo valore di default è 128.
4112 \subsection{I valori di controllo per il protocollo IPv4}
4113 \label{sec:sock_ipv4_sysctl}
4115 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/ipv4} sono presenti i file che
4116 corrispondono ai parametri dei socket che usano il protocollo IPv4, relativi
4117 quindi sia alle caratteristiche di IP, che a quelle degli altri protocolli che
4118 vengono usati all'interno di quest'ultimo (come ICMP, TCP e UDP) o a fianco
4119 dello stesso (come ARP).
4121 I file che consentono di controllare le caratteristiche specifiche del
4122 protocollo IP in quanto tale, che sono descritti anche nella relativa pagina
4123 di manuale accessibile con \texttt{man 7 ip}, sono i seguenti:
4124 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4126 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_default\_ttl}] imposta il valore di
4127 default per il campo TTL (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}) di tutti i
4128 pacchetti uscenti, stabilendo così il numero massimo di router che i
4129 pacchetti possono attraversare. Il valore può essere modificato anche per il
4130 singolo socket con l'opzione \const{IP\_TTL}. Prende un valore intero, ma
4131 dato che il campo citato è di 8 bit hanno senso solo valori fra 0 e 255. Il
4132 valore di default è 64, e normalmente non c'è nessuna necessità di
4133 modificarlo.\footnote{l'unico motivo sarebbe per raggiungere macchine
4134 estremamente ``{lontane}'' in termini di \textit{hop}, ma è praticamente
4135 impossibile trovarne.} Aumentare il valore è una pratica poco gentile, in
4136 quanto in caso di problemi di routing si allunga inutilmente il numero di
4139 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_forward}] abilita l'inoltro dei
4140 pacchetti da una interfaccia ad un altra, e può essere impostato anche per
4141 la singola interfaccia. Prende un valore logico (0 disabilita, diverso da
4142 zero abilita), di default è disabilitato.
4144 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_dynaddr}] abilita la riscrittura
4145 automatica degli indirizzi associati ad un socket quando una interfaccia
4146 cambia indirizzo. Viene usato per le interfacce usate nei collegamenti in
4147 dial-up, il cui indirizzo IP viene assegnato dinamicamente dal provider, e
4148 può essere modificato. Prende un valore intero, con 0 si disabilita la
4149 funzionalità, con 1 la si abilita, con 2 (o con qualunque altro valore
4150 diverso dai precedenti) la si abilità in modalità \textsl{prolissa}; di
4151 default la funzionalità è disabilitata.
4153 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_autoconfig}] specifica se
4154 l'indirizzo IP è stato configurato automaticamente dal kernel all'avvio
4155 attraverso DHCP, BOOTP o RARP. Riporta un valore logico (0 falso, 1 vero)
4156 accessibile solo in lettura, è inutilizzato nei kernel recenti ed eliminato
4157 a partire dal kernel 2.6.18.
4159 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_local\_port\_range}] imposta l'intervallo
4160 dei valori usati per l'assegnazione delle porte effimere, permette cioè di
4161 modificare i valori illustrati in fig.~\ref{fig:TCP_port_alloc}; prende due
4162 valori interi separati da spazi, che indicano gli estremi
4163 dell'intervallo. Si abbia cura di non definire un intervallo che si
4164 sovrappone a quello delle porte usate per il \textit{masquerading}, il
4165 kernel può gestire la sovrapposizione, ma si avrà una perdita di
4166 prestazioni. Si imposti sempre un valore iniziale maggiore di 1024 (o meglio
4167 ancora di 4096) per evitare conflitti con le porte usate dai servizi noti.
4169 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_no\_pmtu\_disc}] permette di disabilitare
4170 per i socket \const{SOCK\_STREAM} la ricerca automatica della \textit{Path
4171 MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
4172 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}). Prende un valore logico, e di default è
4173 disabilitato (cioè la ricerca viene eseguita).
4175 In genere si abilita questo parametro quando per qualche motivo il
4176 procedimento del \textit{Path MTU discovery} fallisce; dato che questo può
4177 avvenire a causa di router\footnote{ad esempio se si scartano tutti i
4178 pacchetti ICMP, il problema è affrontato anche in sez.~3.4.4 di
4179 \cite{SGL}.} o interfacce\footnote{ad esempio se i due capi di un
4180 collegamento \textit{point-to-point} non si accordano sulla stessa MTU.}
4181 mal configurati è opportuno correggere le configurazioni, perché
4182 disabilitare globalmente il procedimento con questo parametro ha pesanti
4183 ripercussioni in termini di prestazioni di rete.
4185 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_always\_defrag}] fa si che tutti i
4186 pacchetti IP frammentati siano riassemblati, anche in caso in successivo
4187 immediato inoltro.\footnote{introdotto con il kernel 2.2.13, nelle versioni
4188 precedenti questo comportamento poteva essere solo stabilito un volta per
4189 tutte in fase di compilazione del kernel con l'opzione
4190 \texttt{CONFIG\_IP\_ALWAYS\_DEFRAG}.} Prende un valore logico e di default
4191 è disabilitato. Con i kernel dalla serie 2.4 in poi la deframmentazione
4192 viene attivata automaticamente quando si utilizza il sistema del
4193 \textit{netfilter}, e questo parametro non è più presente.
4195 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ipfrag\_high\_thresh}] indica il limite
4196 massimo (espresso in numero di byte) sui pacchetti IP frammentati presenti
4197 in coda; quando questo valore viene raggiunta la coda viene ripulita fino al
4198 valore \texttt{ipfrag\_low\_thresh}. Prende un valore intero.
4200 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ipfrag\_low\_thresh}] soglia bassa
4201 (specificata in byte) a cui viene riportata la coda dei pacchetti IP
4202 frammentati quando si raggiunge il valore massimo dato da
4203 \texttt{ipfrag\_high\_thresh}. Prende un valore intero.
4205 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_nonlocal\_bind}] se abilitato rende
4206 possibile ad una applicazione eseguire \func{bind} anche su un indirizzo che
4207 non è presente su nessuna interfaccia locale. Prende un valore logico e di
4208 default è disabilitato.
4210 Questo può risultare utile per applicazioni particolari (come gli
4211 \textit{sniffer}) che hanno la necessità di ricevere pacchetti anche non
4212 diretti agli indirizzi presenti sulla macchina, ad esempio per intercettare
4213 il traffico per uno specifico indirizzo che si vuole tenere sotto
4214 controllo. Il suo uso però può creare problemi ad alcune applicazioni.
4216 % \item[\texttt{neigh/*}] La directory contiene i valori
4217 % TODO trattare neigh/* nella parte su arp, da capire dove sarà.
4221 I file di \texttt{/proc/sys/net/ipv4} che invece fanno riferimento alle
4222 caratteristiche specifiche del protocollo TCP, elencati anche nella rispettiva
4223 pagina di manuale (accessibile con \texttt{man 7 tcp}), sono i seguenti:
4224 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4226 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_abort\_on\_overflow}] indica al
4227 kernel di azzerare le connessioni quando il programma che le riceve è troppo
4228 lento ed incapace di accettarle. Prende un valore logico ed è disabilitato
4229 di default. Questo consente di recuperare le connessioni se si è avuto un
4230 eccesso dovuto ad un qualche picco di traffico, ma ovviamente va a discapito
4231 dei client che interrogano il server. Pertanto è da abilitare soltanto
4232 quando si è sicuri che non è possibile ottimizzare il server in modo che sia
4233 in grado di accettare connessioni più rapidamente.
4235 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_adv\_win\_scale}] indica al kernel quale
4236 frazione del buffer associato ad un socket\footnote{quello impostato con
4237 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}.} deve essere utilizzata per la
4238 finestra del protocollo TCP\footnote{in sostanza il valore che costituisce
4239 la \textit{advertised window} annunciata all'altro capo del socket.} e
4240 quale come buffer applicativo per isolare la rete dalle latenze
4241 dell'applicazione. Prende un valore intero che determina la suddetta
4242 frazione secondo la formula
4243 $\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se positivo o con
4244 $\texttt{buffer}-\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se
4245 negativo. Il default è 2 che significa che al buffer dell'applicazione
4246 viene riservato un quarto del totale.
4248 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_app\_win}] indica la frazione della
4249 finestra TCP che viene riservata per gestire l'overhaed dovuto alla
4250 bufferizzazione. Prende un valore valore intero che consente di calcolare la
4251 dimensione in byte come il massimo fra la MSS e
4252 $\texttt{window}/2^\texttt{tcp\_app\_win}$. Un valore nullo significa che
4253 non viene riservato nessuno spazio; il valore di default è 31.
4255 % vecchi, presumibilmente usati quando gli algoritmi di congestione non erano
4257 % \item[\texttt{tcp\_bic}]
4258 % \item[\texttt{tcp\_bic\_low\_window}]
4259 % \item[\texttt{tcp\_bic\_fast\_convergence}]
4261 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_dsack}] abilita il supporto,
4262 definito nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}, per il
4263 cosiddetto \textit{Duplicate SACK}.\footnote{si indica con SACK
4264 (\textit{Selective Acknowledgement}) un'opzione TCP, definita
4265 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}, usata per dare
4266 un \textit{acknowledgement} unico su blocchi di pacchetti non contigui,
4267 che consente di diminuire il numero di pacchetti scambiati.} Prende un
4268 valore logico e di default è abilitato.
4269 % TODO documentare o descrivere che cos'è il Duplicate SACK o
4270 % mettere riferimento nelle appendici
4273 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_ecn}] abilita il meccanismo della
4274 \textit{Explicit Congestion Notification} (in breve ECN) nelle connessioni
4275 TCP. Prende valore logico che di default è disabilitato. La \textit{Explicit
4276 Congestion Notification} \itindex{Explicit~Congestion~Notification} è un
4277 meccanismo che consente di notificare quando una rotta o una rete è
4278 congestionata da un eccesso di traffico,\footnote{il meccanismo è descritto
4279 in dettaglio nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc3168.txt}{RFC~3168}
4280 mentre gli effetti sulle prestazioni del suo utilizzo sono documentate
4281 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}.} si può così
4282 essere avvisati e cercare rotte alternative oppure diminuire l'emissione di
4283 pacchetti (in modo da non aumentare la congestione).
4285 Si tenga presente che se si abilita questa opzione si possono avere dei
4286 malfunzionamenti apparentemente casuali dipendenti dalla destinazione,
4287 dovuti al fatto che alcuni vecchi router non supportano il meccanismo ed
4288 alla sua attivazione scartano i relativi pacchetti, bloccando completamente
4290 % TODO documentare o descrivere che cos'è l'Explicit Congestion Notification o
4291 % mettere riferimento nelle appendici
4294 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_fack}] abilita il supporto per il
4295 \textit{TCP Forward Acknowledgement}, un algoritmo per il controllo della
4296 congestione del traffico. Prende un valore logico e di default è abilitato.
4298 % TODO documentare o descrivere che cos'è il TCP Forward Acknowledgement o
4299 % mettere riferimento nelle appendici
4301 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_fin\_timeout}] specifica il numero di
4302 secondi da passare in stato \texttt{FIN\_WAIT2} nell'attesa delle ricezione
4303 del pacchetto FIN conclusivo, passati quali il socket viene comunque chiuso
4304 forzatamente. Prende un valore intero che indica i secondi e di default è
4305 60.\footnote{nei kernel della serie 2.2.x era il valore utilizzato era
4306 invece di 120 secondi.} L'uso di questa opzione realizza quella che in
4307 sostanza è una violazione delle specifiche del protocollo TCP, ma è utile
4308 per fronteggiare alcuni attacchi di \textit{Denial of Service}.
4310 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_frto}] abilita il supporto per
4311 l'algoritmo F-RTO, un algoritmo usato per la ritrasmissione dei timeout del
4312 protocollo TCP, che diventa molto utile per le reti wireless dove la perdita
4313 di pacchetti è usualmente dovuta a delle interferenze radio, piuttosto che
4314 alla congestione dei router. Prende un valore logico e di default è
4317 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_intvl}] indica il
4318 numero di secondi che deve trascorrere fra l'emissione di due successivi
4319 pacchetti di test quando è abilitata la funzionalità del \textit{keepalive}
4320 (vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Prende un valore intero che di
4323 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_probes}] indica il
4324 massimo numero pacchetti di \textit{keepalive} (vedi
4325 sez.~\ref{sec:sock_options_main}) che devono essere inviati senza ricevere
4326 risposta prima che il kernel decida che la connessione è caduta e la
4327 termini. Prende un valore intero che di default è 9.
4329 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_time}] indica il numero
4330 di secondi che devono passare senza traffico sulla connessione prima che il
4331 kernel inizi ad inviare pacchetti di pacchetti di
4332 \textit{keepalive}.\footnote{ha effetto solo per i socket per cui si è
4333 impostata l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE} (vedi
4334 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Prende un valore intero che di default
4335 è 7200, pari a due ore.
4337 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_low\_latency}] indica allo stack
4338 TCP del kernel di ottimizzare il comportamento per ottenere tempi di latenza
4339 più bassi a scapito di valori più alti per l'utilizzo della banda. Prende un
4340 valore logico che di default è disabilitato in quanto un maggior utilizzo
4341 della banda è preferito, ma esistono applicazioni particolari in cui la
4342 riduzione della latenza è più importante (ad esempio per i cluster di
4343 calcolo parallelo) nelle quali lo si può abilitare.
4345 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_max\_orphans}] indica il numero
4346 massimo di socket TCP ``\textsl{orfani}'' (vale a dire non associati a
4347 nessun file descriptor) consentito nel sistema.\footnote{trattasi in genere
4348 delle connessioni relative a socket chiusi che non hanno completato il
4349 processo di chiusura.} Quando il limite viene ecceduto la connessione
4350 orfana viene resettata e viene stampato un avvertimento. Questo limite viene
4351 usato per contrastare alcuni elementari attacchi di \textit{denial of
4352 service}. Diminuire il valore non è mai raccomandato, in certe condizioni
4353 di rete può essere opportuno aumentarlo, ma si deve tenere conto del fatto
4354 che ciascuna connessione orfana può consumare fino a 64K di memoria del
4355 kernel. Prende un valore intero, il valore di default viene impostato
4356 inizialmente al valore del parametro del kernel \texttt{NR\_FILE}, e viene
4357 aggiustato a seconda della memoria disponibile.
4359 % TODO verificare la spiegazione di connessione orfana.
4361 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_max\_syn\_backlog}] indica la lunghezza
4362 della coda delle connessioni incomplete, cioè delle connessioni per le quali
4363 si è ricevuto un SYN di richiesta ma non l'ACK finale del \textit{three way
4364 handshake} (si riveda quanto illustrato in
4365 sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}).
4367 Quando questo valore è superato il kernel scarterà immediatamente ogni
4368 ulteriore richiesta di connessione. Prende un valore intero; il default, che
4369 è 256, viene automaticamente portato a 1024 qualora nel sistema ci sia
4370 sufficiente memoria (se maggiore di 128Mb) e ridotto a 128 qualora la
4371 memoria sia poca (inferiore a 32Mb).\footnote{si raccomanda, qualora si
4372 voglia aumentare il valore oltre 1024, di seguire la procedura citata
4373 nella pagina di manuale di TCP, e modificare il valore della costante
4374 \texttt{TCP\_SYNQ\_HSIZE} nel file \texttt{include/net/tcp.h} dei sorgenti
4375 del kernel, in modo che sia $\mathtt{tcp\_max\_syn\_backlog} \ge
4376 \mathtt{16*TCP\_SYNQ\_HSIZE}$, per poi ricompilare il kernel.}
4378 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_max\_tw\_buckets}] indica il
4379 numero massimo di socket in stato \texttt{TIME\_WAIT} consentito nel
4380 sistema. Prende un valore intero di default è impostato al doppio del valore
4381 del parametro \texttt{NR\_FILE}, ma che viene aggiustato automaticamente a
4382 seconda della memoria presente. Se il valore viene superato il socket viene
4383 chiuso con la stampa di un avviso; l'uso di questa funzionalità consente di
4384 prevenire alcuni semplici attacchi di \textit{denial of service}.
4387 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_mem}] viene usato dallo stack TCP
4388 per gestire le modalità con cui esso utilizzerà la memoria. Prende una
4389 tripletta di valori interi, che indicano un numero di pagine:
4392 \item il primo valore, chiamato \textit{low} nelle pagine di manuale, indica
4393 il numero di pagine allocate sotto il quale non viene usato nessun
4394 meccanismo di regolazione dell'uso della memoria.
4396 \item il secondo valore, chiamato \textit{pressure} indica il numero di
4397 pagine allocate passato il quale lo stack TCP inizia a moderare il suo
4398 consumo di memoria; si esce da questo stato di \textsl{pressione} sulla
4399 memoria quando il numero di pagine scende sotto il precedente valore
4402 \item il terzo valore, chiamato \textit{high} indica il numero massimo di
4403 pagine che possono essere utilizzate dallo stack TCP/IP, e soprassiede
4404 ogni altro valore specificato dagli altri limiti del kernel.
4407 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_orphan\_retries}] indica il numero
4408 massimo di volte che si esegue un tentativo di controllo sull'altro capo di
4409 una connessione che è stata già chiusa dalla nostra parte. Prende un valore
4410 intero che di default è 8.
4412 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_reordering}] indica il numero
4413 massimo di volte che un pacchetto può essere riordinato nel flusso di dati,
4414 prima che lo stack TCP assuma che è andato perso e si ponga nello stato di
4415 \textit{slow start} (si veda sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) viene usata
4416 questa metrica di riconoscimento dei riordinamenti per evitare inutili
4417 ritrasmissioni provocate dal riordinamento. Prende un valore intero che di
4418 default che è 3, e che non è opportuno modificare.
4420 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_retrans\_collapse}] in caso di
4421 pacchetti persi durante una connessione, per ottimizzare l'uso della banda
4422 il kernel cerca di eseguire la ritrasmissione inviando pacchetti della
4423 massima dimensione possibile; in sostanza dati che in precedenza erano stati
4424 trasmessi su pacchetti diversi possono essere ritrasmessi riuniti su un solo
4425 pacchetto (o su un numero minore di pacchetti di dimensione
4426 maggiore). Prende un valore logico e di default è abilitato.
4428 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_retries1}] imposta il massimo
4429 numero di volte che protocollo tenterà la ritrasmissione si un pacchetto su
4430 una connessione stabilita prima di fare ricorso ad ulteriori sforzi che
4431 coinvolgano anche il livello di rete. Passato questo numero di
4432 ritrasmissioni verrà fatto eseguire al livello di rete un tentativo di
4433 aggiornamento della rotta verso la destinazione prima di eseguire ogni
4434 successiva ritrasmissione. Prende un valore intero che di default è 3.
4436 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_retries2}] imposta il numero di
4437 tentativi di ritrasmissione di un pacchetto inviato su una connessione già
4438 stabilita per il quale non si sia ricevuto una risposta di ACK (si veda
4439 anche quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_server_crash}). Prende un
4440 valore intero che di default è 15, il che comporta un tempo variabile fra 13
4441 e 30 minuti; questo non corrisponde a quanto richiesto
4442 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} dove è indicato un
4443 massimo di 100 secondi, che però è un valore considerato troppo basso.
4445 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_rfc1337}] indica al kernel di
4446 abilitare il comportamento richiesto
4447 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1337.txt}{RFC~1337}. Prende un valore
4448 logico e di default è disabilitato, il che significa che alla ricezione di
4449 un segmento RST in stato \texttt{TIME\_WAIT} il socket viene chiuso
4450 immediatamente senza attendere la conclusione del periodo di
4451 \texttt{TIME\_WAIT}.
4453 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_rmem}] viene usato dallo stack TCP
4454 per controllare dinamicamente le dimensioni dei propri buffer di ricezione,
4455 anche in rapporto alla memoria disponibile. Prende una tripletta di valori
4456 interi separati da spazi che indicano delle dimensioni in byte:
4459 \item il primo valore, chiamato \textit{min} nelle pagine di manuale, indica
4460 la dimensione minima in byte del buffer di ricezione; il default è 4Kb, ma
4461 in sistemi con poca memoria viene automaticamente ridotto a
4462 \const{PAGE\_SIZE}. Questo valore viene usato per assicurare che anche in
4463 situazioni di pressione sulla memoria (vedi quanto detto per
4464 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) le allocazioni al di sotto di
4465 questo limite abbiamo comunque successo. Questo valore non viene comunque
4466 ad incidere sulla dimensione del buffer di ricezione di un singolo socket
4467 dichiarata con l'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4469 \item il secondo valore, denominato \textit{default} nelle pagine di
4470 manuale, indica la dimensione di default, in byte, del buffer di ricezione
4471 di un socket TCP. Questo valore sovrascrive il default iniziale impostato
4472 per tutti i socket con \sysctlfile{net/core/mem\_default} che vale per
4473 qualunque protocollo. Il default è 87380 byte, ridotto a 43689 per sistemi
4474 con poca memoria. Se si desiderano dimensioni più ampie per tutti i socket
4475 si può aumentare questo valore, ma se si vuole che in corrispondenza
4476 aumentino anche le dimensioni usate per la finestra TCP si deve abilitare
4477 il \textit{TCP window scaling} (di default è abilitato, vedi più avanti
4478 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}).
4480 \item il terzo valore, denominato \textit{max} nelle pagine di manuale,
4481 indica la dimensione massima in byte del buffer di ricezione di un socket
4482 TCP; il default è 174760 byte, che viene ridotto automaticamente a 87380
4483 per sistemi con poca memoria. Il valore non può comunque eccedere il
4484 limite generale per tutti i socket posto con
4485 \sysctlfile{net/core/rmem\_max}. Questo valore non viene ad
4486 incidere sulla dimensione del buffer di ricezione di un singolo socket
4487 dichiarata con l'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4490 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_sack}] indica al kernel di
4491 utilizzare il meccanismo del \textit{TCP selective acknowledgement} definito
4492 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}. Prende un valore
4493 logico e di default è abilitato.
4495 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_stdurg}] indica al kernel di
4496 utilizzare l'interpretazione che viene data
4497 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} del puntatore dei
4498 \textit{dati urgenti} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}) in cui questo
4499 punta all'ultimo byte degli stessi; se disabilitato viene usata
4500 l'interpretazione usata da BSD per cui esso punta al primo byte successivo.
4501 Prende un valore logico e di default è disabilitato, perché abilitarlo può
4502 dar luogo a problemi di interoperabilità.
4504 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_synack\_retries}] indica il numero
4505 massimo di volte che verrà ritrasmesso il segmento SYN/ACK nella creazione di
4506 una connessione (vedi sez.~\ref{sec:TCP_conn_cre}). Prende un valore intero
4507 ed il valore di default è 5; non si deve superare il valore massimo di 255.
4509 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_syncookies}] abilita i \textit{TCP
4510 syncookies}.\footnote{per poter usare questa funzionalità è necessario
4511 avere abilitato l'opzione \texttt{CONFIG\_SYN\_COOKIES} nella compilazione
4512 del kernel.} Prende un valore logico, e di default è disabilitato. Questa
4513 funzionalità serve a fornire una protezione in caso di un attacco di tipo
4514 \textit{SYN flood}, e deve essere utilizzato come ultima risorsa dato che
4515 costituisce una violazione del protocollo TCP e confligge con altre
4516 funzionalità come le estensioni e può causare problemi per i client ed il
4517 reinoltro dei pacchetti.
4519 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_syn\_retries}] imposta il numero di
4520 tentativi di ritrasmissione dei pacchetti SYN di inizio connessione del
4521 \textit{three way handshake} (si ricordi quanto illustrato in
4522 sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Prende un valore intero che di default è
4523 5; non si deve superare il valore massimo di 255.
4525 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_timestamps}] abilita l'uso dei
4526 \textit{TCP timestamps}, come definiti
4527 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Prende un valore
4528 logico e di default è abilitato.
4530 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_tw\_recycle}] abilita il riutilizzo
4531 rapido dei socket in stato \texttt{TIME\_WAIT}. Prende un valore logico e di
4532 default è disabilitato. Non è opportuno abilitare questa opzione che può
4533 causare problemi con il NAT.\footnote{il
4534 \itindex{Network~Address~Translation} \textit{Network Address Translation}
4535 è una tecnica, impiegata nei firewall e nei router, che consente di
4536 modificare al volo gli indirizzi dei pacchetti che transitano per una
4537 macchina, Linux la supporta con il \textit{netfilter}.}
4539 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_tw\_reuse}] abilita il riutilizzo
4540 dello stato \texttt{TIME\_WAIT} quando questo è sicuro dal punto di vista
4541 del protocollo. Prende un valore logico e di default è disabilitato.
4543 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}] un valore
4544 logico, attivo di default, che abilita la funzionalità del
4545 \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling} definita
4546 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Prende un valore
4547 logico e di default è abilitato. Come accennato in
4548 sez.~\ref{sec:TCP_TCP_opt} i 16 bit della finestra TCP comportano un limite
4549 massimo di dimensione di 64Kb, ma esiste una opportuna opzione del
4550 protocollo che permette di applicare un fattore di scale che consente di
4551 aumentarne le dimensioni. Questa è pienamente supportata dallo stack TCP di
4552 Linux, ma se lo si disabilita la negoziazione del
4553 \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling} con l'altro capo
4554 della connessione non viene effettuata.
4556 %\item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_vegas\_cong\_avoid}]
4557 % TODO: controllare su internet
4559 %\item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_westwood}]
4560 % TODO: controllare su internet
4562 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_wmem}] viene usato dallo stack TCP
4563 per controllare dinamicamente le dimensioni dei propri buffer di spedizione,
4564 adeguandole in rapporto alla memoria disponibile. Prende una tripletta di
4565 valori interi separati da spazi che indicano delle dimensioni in byte:
4568 \item il primo valore, chiamato \textit{min}, indica la dimensione minima in
4569 byte del buffer di spedizione; il default è 4Kb. Come per l'analogo di
4570 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) viene usato per assicurare
4571 che anche in situazioni di pressione sulla memoria (vedi
4572 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_mem}) le allocazioni al di sotto di
4573 questo limite abbiamo comunque successo. Di nuovo questo valore non viene
4574 ad incidere sulla dimensione del buffer di trasmissione di un singolo
4575 socket dichiarata con l'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4577 \item il secondo valore, denominato \textit{default}, indica la dimensione
4578 di default in byte del buffer di spedizione di un socket TCP. Questo
4579 valore sovrascrive il default iniziale impostato per tutti i tipi di
4580 socket con \sysctlfile{net/core/wmem\_default}. Il default è 87380 byte,
4581 ridotto a 43689 per sistemi con poca memoria. Si può aumentare questo
4582 valore quando si desiderano dimensioni più ampie del buffer di
4583 trasmissione per i socket TCP, ma come per il precedente
4584 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) se si vuole che in corrispondenza
4585 aumentino anche le dimensioni usate per la finestra TCP si deve abilitare
4586 il \textit{TCP window scaling} con
4587 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}.
4589 \item il terzo valore, denominato \textit{max}, indica la dimensione massima
4590 in byte del buffer di spedizione di un socket TCP; il default è 128Kb, che
4591 viene ridotto automaticamente a 64Kb per sistemi con poca memoria. Il
4592 valore non può comunque eccedere il limite generale per tutti i socket
4593 posto con \sysctlfile{net/core/wmem\_max}. Questo valore non viene
4594 ad incidere sulla dimensione del buffer di trasmissione di un singolo
4595 socket dichiarata con l'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4602 % LocalWords: socket sez dotted decimal resolver Domain Name Service cap DNS
4603 % LocalWords: client fig LDAP Lightweight Access Protocol NIS Information Sun
4604 % LocalWords: like netgroup Switch Solaris glibc libc uclib NSS tab shadow uid
4605 % LocalWords: username group aliases ethers MAC address hosts networks rpc RPC
4606 % LocalWords: protocols services dns db lib libnss org truelite it root res HS
4607 % LocalWords: resource init netinet resolv int void conf host LOCALDOMAIN TCP
4608 % LocalWords: options DEBUG debug AAONLY USEVC UDP PRIMARY IGNTC RECURSE INET
4609 % LocalWords: DEFNAMES search STAYOPEN DNSRCH INSECURE NOALIASES HOSTALIASES
4610 % LocalWords: IPv gethostbyname NOCHECKNAME KEEPTSIG TSIG BLAST RETRY retry NS
4611 % LocalWords: retrans query FQDN Fully Qualified const char dname class type
4612 % LocalWords: unsigned answer anslen CSNET Hesiod MIT CHAOS Chaosnet ANY BIND
4613 % LocalWords: nameser compat Berkley MF CNAME SOA MB MR NULL WKS PTR HINFO TXT
4614 % LocalWords: MINFO RP responsible person AFSDB AFS RT router NSAP SIG KEY PX
4615 % LocalWords: GPOS AAAA LOC NXT EID NIMLOC nimrod SRV ATMA ATM NAPTR naming AF
4616 % LocalWords: authority IXFR AXFR MAILB MAILA errno NOT FOUND RECOVERY TRY err
4617 % LocalWords: AGAIN herror netdb string perror error hstrerror strerror struct
4618 % LocalWords: hostent name addrtype length addr list sys af mygethost inet ret
4619 % LocalWords: ntop deep copy buf size buflen result errnop value argument len
4620 % LocalWords: ERANGE sethostent stayopen endhostent gethostbyaddr order pton
4621 % LocalWords: getipnodebyname getipnodebyaddr flags num MAPPED ALL ADDRCONFIG
4622 % LocalWords: freehostent ip getXXXbyname getXXXbyaddr servent getservbyname
4623 % LocalWords: netent getnetbyname getnetbyaddr protoent smtp udp
4624 % LocalWords: getprotobyname getprotobyaddr getservbyport port tcp setservent
4625 % LocalWords: getservent endservent setXXXent getXXXent endXXXent gethostent
4626 % LocalWords: setnetent getnetent endnetent setprotoent getprotoent POSIX RFC
4627 % LocalWords: endprotoent getaddrinfo getnameinfo nell' node service addrinfo
4628 % LocalWords: hints linked addrlen socklen family socktype protocol sockaddr
4629 % LocalWords: canonname next PF UNSPEC SOCK STREAM DGRAM bind INADDR loopback
4630 % LocalWords: connect sendto NUMERICHOST EAI NONAME SYSTEM BADFLAGS ADDRFAMILY
4631 % LocalWords: NODATA MEMORY FAIL errcode echo mygetaddr ptr casting Canonical
4632 % LocalWords: freeaddrinfo getservname salen hostlen serv servlen l'OR NI NUL
4633 % LocalWords: NOFQDN NAMEREQD NUMERICSERV MAXHOST MAXSERV sockconn SockUtil of
4634 % LocalWords: descriptor hint fifth sockbind setsockopt getsockopt sock level
4635 % LocalWords: optname optval optlen EBADF EFAULT EINVAL ENOPROTOOPT ENOTSOCK
4636 % LocalWords: IPPROTO Stevens ICMP ICMPV ICMPv get KEEPALIVE OOBINLINE timeval
4637 % LocalWords: RCVLOWAT SNDLOWAT RCVTIMEO SNDTIMEO BSDCOMPAT BSD PASSCRED ucred
4638 % LocalWords: PEERCRED BINDTODEVICE REUSEADDR ACCEPTCONN DONTROUTE gateway MSG
4639 % LocalWords: BROADCAST broadcast SNDBUF RCVBUF LINGER linger PRIORITY read IF
4640 % LocalWords: OOB recvmsg kernel select write readv recv recvfrom EAGAIN send
4641 % LocalWords: EWOULDBLOCK writev sendmsg raw domain SCM CREDENTIALS eth packet
4642 % LocalWords: IFNAMSIZ capabilities capability ADMIN log trpt EADDRINUSE close
4643 % LocalWords: listen routing sysctl shutdown Quality TOS keep alive ACK RST to
4644 % LocalWords: ECONNRESET ETIMEDOUT keepalive echod fourth newsgroup WAIT reuse
4645 % LocalWords: sockbindopt SockUtils homed completely binding RECVDSTADDR onoff
4646 % LocalWords: PKTINFO getsockname multicast streaming unicast REUSEPORT reset
4647 % LocalWords: stealing ling RECVTOS RECVTTL TTL RECVOPTS RETOPTS HDRINCL MTU
4648 % LocalWords: RECVERR DISCOVER Path Discovery ALERT alert ADD MEMBERSHIP mreqn
4649 % LocalWords: pktinfo ipi ifindex spec dst RECVIF Live IPTOS LOWDELAY Advanced
4650 % LocalWords: Transfer Unit PMTUDISC DONT WANT route dall' pmtu EMSGSIZE imr
4651 % LocalWords: multiaddr mreq fcntl ioctl request SIOCGSTAMP trip SIOCSPGRP pid
4652 % LocalWords: process SIGIO SIGURG KILL FIOASYNC SIOCGPGRP filesystem proc ttl
4653 % LocalWords: rmem wmem message cost burst bucket filter netdev backlog optmem
4654 % LocalWords: forward dynaddr dial autoconfig local masquerading ipfrag high
4655 % LocalWords: thresh low always defrag CONFIG SETSIG cmd FIOGETOWN FIOSETOWN
4656 % LocalWords: quest'ultime neigh dev weight cong mod somaxconn Di SIOCINQ DoS
4657 % LocalWords: Documentation SIOCATMARK SIOCOUTQ FIONREAD TIOCOUTQ Denial work
4658 % LocalWords: netfilter scheduler mark ARP DHCP BOOTP RARP nonlocal sniffer is
4659 % LocalWords: linux NODELAY MAXSEG CORK KEEPIDLE KEEPINTVL KEEPCNT SYNCNT INFO
4660 % LocalWords: DEFER ACCEPT WINDOW CLAMP QUICKACK CONGESTION ENCAP urgent MSS
4661 % LocalWords: Segment SYN accept advertised window info quickack Nagle ifreq
4662 % LocalWords: ifr ppp union EPERM SIOCGIFNAME dell' interface index IFF NOARP
4663 % LocalWords: SIOCGIFINDEX SIOCGIFFLAGS POINTOPOINT RUNNING PROMISC NOTRAILERS
4664 % LocalWords: ALLMULTI bundle PORTSEL ifmap AUTOMEDIA DYNAMIC SIOCSIFFLAGS way
4665 % LocalWords: SIOCGIFMETRIC SIOCSIFMETRIC SIOCGIFMTU SIOCSIFMTU SIOCGIFHWADDR
4666 % LocalWords: SIOCSIFHWADDR SIOCSIFHWBROADCAST SIOCGIFMAP SIOCSIFMAP sendfile
4667 % LocalWords: SIOCADDMULTI SIOCDELMULTI SIOCGIFTXQLEN SIOCSIFTXQLEN three syn
4668 % LocalWords: SIOCSIFNAME SIOCGIFCONF handshake retries MIN FreeBSD closing Mb
4669 % LocalWords: abort overflow adv win app bic convergence dsack ecn fack frto
4670 % LocalWords: intvl probes latency orphans l'ACK SYNQ HSIZE tw buckets mem rfc
4671 % LocalWords: orphan reordering collapse sack stdurg synack syncookies recycle
4672 % LocalWords: timestamps scaling vegas avoid westwood tcpi l'incapsulazione NR
4673 % LocalWords: metric EOPNOTSUPP mtu hwaddr ARPHRD interrupt DMA map qlen silly
4674 % LocalWords: rename ifconf syndrome dell'ACK FTP ACCEPTFILTER advanced reno
4675 % LocalWords: congestion control Networking cubic CUBIC highspeed HSTCP htcp
4676 % LocalWords: HTCP hybla HYBLA scalable SCALABLE ifc req iflist access ntoa Kb
4677 % LocalWords: hop Selective acknowledgement Explicit RTO stack firewall passwd
4678 % LocalWords: Notification wireless denial pressure ATTACH DETACH publickey
4679 % LocalWords: libpcap discovery point l'overhaed min PAGE flood NFS blast
4680 % LocalWords: selective COOKIES NAT Translation
4682 %%% Local Variables:
4684 %%% TeX-master: "gapil"