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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.
53 \includegraphics[width=11cm]{img/resolver}
54 \caption{Schema di funzionamento delle funzioni del \textit{resolver}.}
55 \label{fig:sock_resolver_schema}
58 Inoltre quella fra nomi a dominio e indirizzi IP non è l'unica corrispondenza
59 possibile fra nomi simbolici e valori numerici, come abbiamo visto anche in
60 sez.~\ref{sec:sys_user_group} per le corrispondenze fra nomi di utenti e
61 gruppi e relativi identificatori numerici; per quanto riguarda però tutti i
62 nomi associati a identificativi o servizi relativi alla rete il servizio di
63 risoluzione è gestito in maniera unificata da un insieme di funzioni fornite
64 con le librerie del C, detto appunto \textit{resolver}.
66 Lo schema di funzionamento del \textit{resolver} è illustrato in
67 fig.~\ref{fig:sock_resolver_schema}; in sostanza i programmi hanno a
68 disposizione un insieme di funzioni di libreria con cui chiamano il
69 \textit{resolver}, indicate con le frecce nere. Ricevuta la richiesta è
70 quest'ultimo che, sulla base della sua configurazione, esegue le operazioni
71 necessarie a fornire la risposta, che possono essere la lettura delle
72 informazioni mantenute nei relativi dei file statici presenti sulla macchina,
73 una interrogazione ad un DNS (che a sua volta, per il funzionamento del
74 protocollo, può interrogarne altri) o la richiesta ad altri server per i quali
75 sia fornito il supporto, come LDAP.\footnote{la sigla LDAP fa riferimento ad
76 un protocollo, il \textit{Lightweight Directory Access Protocol}, che
77 prevede un meccanismo per la gestione di \textsl{elenchi} di informazioni
78 via rete; il contenuto di un elenco può essere assolutamente generico, e
79 questo permette il mantenimento dei più vari tipi di informazioni su una
80 infrastruttura di questo tipo.}
82 La configurazione del \textit{resolver} attiene più alla amministrazione di
83 sistema che alla programmazione, ciò non di meno, prima di trattare le varie
84 funzioni di librerie utilizzate dai programmi, vale la pena fare una
85 panoramica generale. Originariamente la configurazione del \textit{resolver}
86 riguardava esclusivamente le questioni relative alla gestione dei nomi a
87 dominio, e prevedeva solo l'utilizzo del DNS e del file statico
88 \conffile{/etc/hosts}.
90 Per questo aspetto il file di configurazione principale del sistema è
91 \conffile{/etc/resolv.conf} che contiene in sostanza l'elenco degli indirizzi
92 IP dei server DNS da contattare; a questo si affianca il file
93 \conffile{/etc/host.conf} il cui scopo principale è indicare l'ordine in cui
94 eseguire la risoluzione dei nomi (se usare prima i valori di
95 \conffile{/etc/hosts} o quelli del DNS). Tralasciamo i dettagli relativi alle
96 varie direttive che possono essere usate in questi file, che si trovano nelle
97 rispettive pagine di manuale.
99 Con il tempo però è divenuto possibile fornire diversi sostituti per
100 l'utilizzo delle associazione statiche in \conffile{/etc/hosts}, inoltre oltre
101 alla risoluzione dei nomi a dominio ci sono anche altri nomi da risolvere,
102 come quelli che possono essere associati ad una rete (invece che ad una
103 singola macchina) o ai gruppi di macchine definiti dal servizio
104 NIS,\footnote{il \textit{Network Information Service} è un servizio, creato da
105 Sun, e poi diffuso su tutte le piattaforme unix-like, che permette di
106 raggruppare all'interno di una rete (in quelli che appunto vengono chiamati
107 \textit{netgroup}) varie macchine, centralizzando i servizi di definizione
108 di utenti e gruppi e di autenticazione, oggi è sempre più spesso sostituito
109 da LDAP.} o come quelli dei protocolli e dei servizi che sono mantenuti nei
110 file statici \conffile{/etc/protocols} e \conffile{/etc/services}. Molte di
111 queste informazioni non si trovano su un DNS, ma in una rete locale può essere
112 molto utile centralizzare il mantenimento di alcune di esse su opportuni
113 server. Inoltre l'uso di diversi supporti possibili per le stesse
114 informazioni (ad esempio il nome delle macchine può essere mantenuto sia
115 tramite \conffile{/etc/hosts}, che con il DNS, che con NIS) comporta il
116 problema dell'ordine in cui questi vengono interrogati.\footnote{con le
117 implementazioni classiche i vari supporti erano introdotti modificando
118 direttamente le funzioni di libreria, prevedendo un ordine di interrogazione
119 predefinito e non modificabile (a meno di una ricompilazione delle librerie
122 \itindbeg{Name~Service~Switch}
123 Per risolvere questa serie di problemi la risoluzione dei nomi a dominio
124 eseguirà dal \textit{resolver} è stata inclusa all'interno di un meccanismo
125 generico per la risoluzione di corrispondenze fra nomi ed informazioni ad essi
126 associate chiamato \textit{Name Service Switch}\footnote{il sistema è stato
127 introdotto la prima volta nelle librerie standard di Solaris, le \acr{glibc}
128 hanno ripreso lo stesso schema, si tenga presente che questo sistema non
129 esiste per altre librerie standard come le \acr{libc5} o le \acr{uclib}.}
130 cui abbiamo accennato anche in sez.~\ref{sec:sys_user_group} per quanto
131 riguarda la gestione dei dati associati a utenti e gruppi. Il \textit{Name
132 Service Switch} (cui spesso si fa riferimento con l'acronimo NSS) è un
133 sistema di librerie dinamiche che permette di definire in maniera generica sia
134 i supporti su cui mantenere i dati di corrispondenza fra nomi e valori
135 numerici, sia l'ordine in cui effettuare le ricerche sui vari supporti
136 disponibili. Il sistema prevede una serie di possibili classi di
137 corrispondenza, quelle attualmente definite sono riportate in
138 tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes}.
143 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
145 \textbf{Classe} & \textbf{Tipo di corrispondenza}\\
148 \texttt{passwd} & Corrispondenze fra nome dell'utente e relative
149 proprietà (\acr{uid}, gruppo principale, ecc.).\\
150 \texttt{shadow} & Corrispondenze fra username e password dell'utente
151 (e altre informazioni relative alle password).\\
152 \texttt{group} & Corrispondenze fra nome del gruppo e proprietà dello
154 \texttt{aliases} & Alias per la posta elettronica.\\
155 \texttt{ethers} & Corrispondenze fra numero IP e MAC address della
157 \texttt{hosts} & Corrispondenze fra nome a dominio e numero IP.\\
158 \texttt{netgroup} & Corrispondenze fra gruppo di rete e macchine che lo
160 \texttt{networks} & Corrispondenze fra nome di una rete e suo indirizzo
162 \texttt{protocols}& Corrispondenze fra nome di un protocollo e relativo
163 numero identificativo.\\
164 \texttt{rpc} & Corrispondenze fra nome di un servizio RPC e relativo
165 numero identificativo.\\
166 \texttt{publickey}& Chiavi pubbliche e private usate per gli RFC sicuri,
167 utilizzate da NFS e NIS+. \\
168 \texttt{services} & Corrispondenze fra nome di un servizio e numero di
172 \caption{Le diverse classi di corrispondenze definite
173 all'interno del \textit{Name Service Switch}.}
174 \label{tab:sys_NSS_classes}
177 % TODO rivedere meglio la tabella
179 Il sistema del \textit{Name Service Switch} è controllato dal contenuto del
180 file \conffile{/etc/nsswitch.conf}; questo contiene una riga\footnote{seguendo
181 una convezione comune per i file di configurazione le righe vuote vengono
182 ignorate e tutto quello che segue un carattere ``\texttt{\#}'' viene
183 considerato un commento.} di configurazione per ciascuna di queste classi,
184 che viene inizia col nome di tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes} seguito da un
185 carattere ``\texttt{:}'' e prosegue con la lista dei \textsl{servizi} su cui
186 le relative informazioni sono raggiungibili, scritti nell'ordine in cui si
187 vuole siano interrogati.
189 Ogni servizio è specificato a sua volta da un nome, come \texttt{file},
190 \texttt{dns}, \texttt{db}, ecc. che identifica la libreria dinamica che
191 realizza l'interfaccia con esso. Per ciascun servizio se \texttt{NAME} è il
192 nome utilizzato dentro \conffile{/etc/nsswitch.conf}, dovrà essere presente
193 (usualmente in \file{/lib}) una libreria \texttt{libnss\_NAME} che ne
194 implementa le funzioni.
196 In ogni caso, qualunque sia la modalità con cui ricevono i dati o il supporto
197 su cui vengono mantenuti, e che si usino o meno funzionalità aggiuntive
198 fornire dal sistema del \textit{Name Service Switch}, dal punto di vista di un
199 programma che deve effettuare la risoluzione di un nome a dominio, tutto
200 quello che conta sono le funzioni classiche che il \textit{resolver} mette a
201 disposizione,\footnote{è cura della implementazione fattane nelle \acr{glibc}
202 tenere conto della presenza del \textit{Name Service Switch}.} e sono queste
203 quelle che tratteremo nelle sezioni successive.
204 \itindend{Name~Service~Switch}
207 \subsection{Le funzioni di interrogazione del \textit{resolver}}
208 \label{sec:sock_resolver_functions}
210 Prima di trattare le funzioni usate normalmente nella risoluzione dei nomi a
211 dominio conviene trattare in maniera più dettagliata il meccanismo principale
212 da esse utilizzato e cioè quello del servizio DNS. Come accennato questo,
213 benché in teoria sia solo uno dei possibili supporti su cui mantenere le
214 informazioni, in pratica costituisce il meccanismo principale con cui vengono
215 risolti i nomi a dominio. Per questo motivo esistono una serie di funzioni di
216 libreria che servono specificamente ad eseguire delle interrogazioni verso un
217 server DNS, funzioni che poi vengono utilizzate per realizzare le funzioni
218 generiche di libreria usate anche dal sistema del \textit{resolver}.
220 Il sistema del DNS è in sostanza di un database distribuito organizzato in
221 maniera gerarchica, i dati vengono mantenuti in tanti server distinti ciascuno
222 dei quali si occupa della risoluzione del proprio \textsl{dominio}; i nomi a
223 dominio sono organizzati in una struttura ad albero analoga a quella
224 dell'albero dei file, con domini di primo livello (come i \texttt{.org}),
225 secondo livello (come \texttt{.truelite.it}), ecc. In questo caso le
226 separazioni sono fra i vari livelli sono definite dal carattere ``\texttt{.}''
227 ed i nomi devono essere risolti da destra verso sinistra.\footnote{per chi si
228 stia chiedendo quale sia la radice di questo albero, cioè l'equivalente di
229 ``\texttt{/}'', la risposta è il dominio speciale ``\texttt{.}'', che in
230 genere non viene mai scritto esplicitamente, ma che, come chiunque abbia
231 configurato un server DNS sa bene, esiste ed è gestito dai cosiddetti
232 \textit{root DNS} che risolvono i domini di primo livello.} Il meccanismo
233 funziona con il criterio della \textsl{delegazione}, un server responsabile
234 per un dominio di primo livello può delegare la risoluzione degli indirizzi
235 per un suo dominio di secondo livello ad un altro server, il quale a sua volta
236 potrà delegare la risoluzione di un eventuale sotto-dominio di terzo livello ad
237 un altro server ancora.
239 In realtà un server DNS è in grado di fare altro rispetto alla risoluzione di
240 un nome a dominio in un indirizzo IP; ciascuna voce nel database viene
241 chiamata \textit{resource record}, e può contenere diverse informazioni. In
242 genere i \textit{resource record} vengono classificati per la \textsl{classe
243 di indirizzi} cui i dati contenuti fanno riferimento, e per il \textsl{tipo}
244 di questi ultimi.\footnote{ritroveremo classi di indirizzi e tipi di record
245 più avanti in tab.~\ref{tab:DNS_address_class} e
246 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}.} Oggigiorno i dati mantenuti nei server DNS
247 sono quasi esclusivamente relativi ad indirizzi internet, per cui in pratica
248 viene utilizzata soltanto una classe di indirizzi; invece le corrispondenze
249 fra un nome a dominio ed un indirizzo IP sono solo uno fra i vari tipi di
250 informazione che un server DNS fornisce normalmente.
252 L'esistenza di vari tipi di informazioni è un altro dei motivi per cui il
253 \textit{resolver} prevede, rispetto a quelle relative alla semplice
254 risoluzione dei nomi, un insieme di funzioni specifiche dedicate
255 all'interrogazione di un server DNS; la prima di queste funzioni è
256 \funcd{res\_init}, il cui prototipo è:
258 \headdecl{netinet/in.h} \headdecl{arpa/nameser.h} \headdecl{resolv.h}
259 \funcdecl{int res\_init(void)}
261 Inizializza il sistema del \textit{resolver}.
263 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
267 La funzione legge il contenuto dei file di configurazione (i già citati
268 \file{resolv.conf} e \file{host.conf}) per impostare il dominio di default,
269 gli indirizzi dei server DNS da contattare e l'ordine delle ricerche; se non
270 sono specificati server verrà utilizzato l'indirizzo locale, e se non è
271 definito un dominio di default sarà usato quello associato con l'indirizzo
272 locale (ma questo può essere sovrascritto con l'uso della variabile di
273 ambiente \texttt{LOCALDOMAIN}). In genere non è necessario eseguire questa
274 funzione direttamente in quanto viene automaticamente chiamata la prima volta
275 che si esegue una delle altre.
277 Le impostazioni e lo stato del \textit{resolver} vengono mantenuti in una
278 serie di variabili raggruppate nei campi di una apposita struttura \var{\_res}
279 usata da tutte queste funzioni. Essa viene definita in \file{resolv.h} ed è
280 utilizzata internamente alle funzioni essendo definita come variabile globale;
281 questo consente anche di accedervi direttamente all'interno di un qualunque
282 programma, una volta che la sia opportunamente dichiarata come:
283 \includecodesnip{listati/resolv_option.c}
285 Tutti i campi della struttura sono ad uso interno, e vengono usualmente
286 inizializzati da \func{res\_init} in base al contenuto dei file di
287 configurazione e ad una serie di valori di default. L'unico campo che può
288 essere utile modificare è \var{\_res.options}, una maschera binaria che
289 contiene una serie di bit di opzione che permettono di controllare il
290 comportamento del \textit{resolver}.
295 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
297 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
300 \const{RES\_INIT} & Viene attivato se è stata chiamata
302 \const{RES\_DEBUG} & Stampa dei messaggi di debug.\\
303 \const{RES\_AAONLY} & Accetta solo risposte autoritative.\\
304 \const{RES\_USEVC} & Usa connessioni TCP per contattare i server
305 invece che l'usuale UDP.\\
306 \const{RES\_PRIMARY} & Interroga soltanto server DNS primari.
308 \const{RES\_IGNTC} & Ignora gli errori di troncamento, non ritenta la
309 richiesta con una connessione TCP.\\
310 \const{RES\_RECURSE} & Imposta il bit che indica che si desidera
311 eseguire una interrogazione ricorsiva.\\
312 \const{RES\_DEFNAMES} & Se attivo \func{res\_search} aggiunge il nome
313 del dominio di default ai nomi singoli (che non
314 contengono cioè un ``\texttt{.}'').\\
315 \const{RES\_STAYOPEN} & Usato con \const{RES\_USEVC} per mantenere
316 aperte le connessioni TCP fra interrogazioni
318 \const{RES\_DNSRCH} & Se attivo \func{res\_search} esegue le ricerche
319 di nomi di macchine nel dominio corrente o nei
320 domini ad esso sovrastanti.\\
321 \const{RES\_INSECURE1} & Blocca i controlli di sicurezza di tipo 1.\\
322 \const{RES\_INSECURE2} & Blocca i controlli di sicurezza di tipo 2.\\
323 \const{RES\_NOALIASES} & Blocca l'uso della variabile di ambiente
324 \texttt{HOSTALIASES}.\\
325 \const{RES\_USE\_INET6} & Restituisce indirizzi IPv6 con
326 \func{gethostbyname}. \\
327 \const{RES\_ROTATE} & Ruota la lista dei server DNS dopo ogni
329 \const{RES\_NOCHECKNAME}& Non controlla i nomi per verificarne la
330 correttezza sintattica. \\
331 \const{RES\_KEEPTSIG} & Non elimina i record di tipo \texttt{TSIG}.\\
332 \const{RES\_BLAST} & Effettua un ``\textit{blast}'' inviando
333 simultaneamente le richieste a tutti i server;
334 non ancora implementata. \\
335 \const{RES\_DEFAULT} & Combinazione di \const{RES\_RECURSE},
336 \const{RES\_DEFNAMES} e \const{RES\_DNSRCH}.\\
339 \caption{Costanti utilizzabili come valori per \var{\_res.options}.}
340 \label{tab:resolver_option}
343 Per utilizzare questa funzionalità per modificare le impostazioni direttamente
344 da programma occorrerà impostare un opportuno valore per questo campo ed
345 invocare esplicitamente \func{res\_init}, dopo di che le altre funzioni
346 prenderanno le nuove impostazioni. Le costanti che definiscono i vari bit di
347 questo campo, ed il relativo significato sono illustrate in
348 tab.~\ref{tab:resolver_option}; trattandosi di una maschera binaria un valore
349 deve essere espresso con un opportuno OR aritmetico di dette costanti; ad
350 esempio il valore di default delle opzioni, espresso dalla costante
351 \const{RES\_DEFAULT}, è definito come:
352 \includecodesnip{listati/resolv_option_def.c}
354 Non tratteremo il significato degli altri campi non essendovi necessità di
355 modificarli direttamente; gran parte di essi sono infatti impostati dal
356 contenuto dei file di configurazione, mentre le funzionalità controllate da
357 alcuni di esse possono essere modificate con l'uso delle opportune variabili
358 di ambiente come abbiamo visto per \texttt{LOCALDOMAIN}. In particolare con
359 \texttt{RES\_RETRY} si soprassiede il valore del campo \var{retry} che
360 controlla quante volte viene ripetuto il tentativo di connettersi ad un server
361 DNS prima di dichiarare fallimento; il valore di default è 4, un valore nullo
362 significa bloccare l'uso del DNS. Infine con \texttt{RES\_TIMEOUT} si
363 soprassiede il valore del campo \var{retrans},\footnote{preimpostato al valore
364 della omonima costante \const{RES\_TIMEOUT} di \file{resolv.h}.} che è il
365 valore preso come base (in numero di secondi) per definire la scadenza di una
366 richiesta, ciascun tentativo di richiesta fallito viene ripetuto raddoppiando
367 il tempo di scadenza per il numero massimo di volte stabilito da
370 La funzione di interrogazione principale è \funcd{res\_query}, che serve ad
371 eseguire una richiesta ad un server DNS per un nome a dominio
372 \textsl{completamente specificato} (quello che si chiama FQDN, \textit{Fully
373 Qualified Domain Name}); il suo prototipo è:
376 \headdecl{netinet/in.h}
377 \headdecl{arpa/nameser.h}
379 \funcdecl{int res\_query(const char *dname, int class, int type,
380 unsigned char *answer, int anslen)}
382 Esegue una interrogazione al DNS.
384 \bodydesc{La funzione restituisce un valore positivo pari alla lunghezza dei
385 dati scritti nel buffer \param{answer} in caso di successo e -1 in caso di
389 La funzione esegue una interrogazione ad un server DNS relativa al nome da
390 risolvere passato nella stringa indirizzata da \param{dname}, inoltre deve
391 essere specificata la classe di indirizzi in cui eseguire la ricerca con
392 \param{class}, ed il tipo di \textit{resource record} che si vuole ottenere
393 con \param{type}. Il risultato della ricerca verrà scritto nel buffer di
394 lunghezza \param{anslen} puntato da \param{answer} che si sarà opportunamente
395 allocato in precedenza.
398 Una seconda funzione di ricerca, analoga a \func{res\_query}, che prende gli
399 stessi argomenti, ma che esegue l'interrogazione con le funzionalità
400 addizionali previste dalle due opzioni \const{RES\_DEFNAMES} e
401 \const{RES\_DNSRCH}, è \funcd{res\_search}, il cui prototipo è:
403 \headdecl{netinet/in.h}
404 \headdecl{arpa/nameser.h}
406 \funcdecl{int res\_search(const char *dname, int class, int type,
407 unsigned char *answer, int anslen)}
409 Esegue una interrogazione al DNS.
411 \bodydesc{La funzione restituisce un valore positivo pari alla lunghezza dei
412 dati scritti nel buffer \param{answer} in caso di successo e -1 in caso di
416 In sostanza la funzione ripete una serie di chiamate a \func{res\_query}
417 aggiungendo al nome contenuto nella stringa \param{dname} il dominio di
418 default da cercare, fermandosi non appena trova un risultato. Il risultato di
419 entrambe le funzioni viene scritto nel formato opportuno (che sarà diverso a
420 seconda del tipo di record richiesto) nel buffer di ritorno; sarà compito del
421 programma (o di altre funzioni) estrarre i relativi dati, esistono una serie
422 di funzioni interne usate per la scansione di questi dati, per chi fosse
423 interessato una trattazione dettagliata è riportata nel quattordicesimo
424 capitolo di \cite{DNSbind}.
426 Le classi di indirizzi supportate da un server DNS sono tre, ma di queste in
427 pratica oggi viene utilizzata soltanto quella degli indirizzi internet; le
428 costanti che identificano dette classi, da usare come valore per l'argomento
429 \param{class} delle precedenti funzioni, sono riportate in
430 tab.~\ref{tab:DNS_address_class}.\footnote{esisteva in realtà anche una classe
431 \const{C\_CSNET} per la omonima rete, ma è stata dichiarata obsoleta.}
436 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
438 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
441 \const{C\_IN} & Indirizzi internet, in pratica i soli utilizzati oggi.\\
442 \const{C\_HS} & Indirizzi \textit{Hesiod}, utilizzati solo al MIT, oggi
443 completamente estinti. \\
444 \const{C\_CHAOS}& Indirizzi per la rete \textit{Chaosnet}, un'altra rete
445 sperimentale nata al MIT. \\
446 \const{C\_ANY} & Indica un indirizzo di classe qualunque.\\
449 \caption{Costanti identificative delle classi di indirizzi per l'argomento
450 \param{class} di \func{res\_query}.}
451 \label{tab:DNS_address_class}
454 Come accennato le tipologie di dati che sono mantenibili su un server DNS sono
455 diverse, ed a ciascuna di essa corrisponde un diverso tipo di \textit{resource
456 record}. L'elenco delle costanti\footnote{ripreso dai file di dichiarazione
457 \file{arpa/nameser.h} e \file{arpa/nameser\_compat.h}.} che definiscono i
458 valori che si possono usare per l'argomento \param{type} per specificare il
459 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
465 dominio (cioè i suoi \textit{resource record} vengono mantenuti in quelli
466 che sono usualmente chiamati \textsl{file di zona}, e in essi ciascun tipo
467 di dominio è identificato da un nome che è appunto identico a quello delle
468 costanti di tab.~\ref{tab:DNS_record_type} senza il \texttt{T\_} iniziale.}
469 e che normalmente sono anche usati come nomi per indicare i record.
474 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
476 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
479 \const{T\_A} & Indirizzo di una stazione.\\
480 \const{T\_NS} & Server DNS autoritativo per il dominio richiesto.\\
481 \const{T\_MD} & Destinazione per la posta elettronica.\\
482 \const{T\_MF} & Redistributore per la posta elettronica.\\
483 \const{T\_CNAME} & Nome canonico.\\
484 \const{T\_SOA} & Inizio di una zona di autorità.\\
485 \const{T\_MB} & Nome a dominio di una casella di posta.\\
486 \const{T\_MG} & Nome di un membro di un gruppo di posta.\\
487 \const{T\_MR} & Nome di un cambiamento di nome per la posta.\\
488 \const{T\_NULL} & Record nullo.\\
489 \const{T\_WKS} & Servizio noto.\\
490 \const{T\_PTR} & Risoluzione inversa di un indirizzo numerico.\\
491 \const{T\_HINFO} & Informazione sulla stazione.\\
492 \const{T\_MINFO} & Informazione sulla casella di posta.\\
493 \const{T\_MX} & Server cui instradare la posta per il dominio.\\
494 \const{T\_TXT} & Stringhe di testo (libere).\\
495 \const{T\_RP} & Nome di un responsabile (\textit{responsible person}).\\
496 \const{T\_AFSDB} & Database per una cella AFS.\\
497 \const{T\_X25} & Indirizzo di chiamata per X.25.\\
498 \const{T\_ISDN} & Indirizzo di chiamata per ISDN.\\
499 \const{T\_RT} & Router.\\
500 \const{T\_NSAP} & Indirizzo NSAP.\\
501 \const{T\_NSAP\_PTR}& Risoluzione inversa per NSAP (deprecato).\\
502 \const{T\_SIG} & Firma digitale di sicurezza.\\
503 \const{T\_KEY} & Chiave per firma.\\
504 \const{T\_PX} & Corrispondenza per la posta X.400.\\
505 \const{T\_GPOS} & Posizione geografica.\\
506 \const{T\_AAAA} & Indirizzo IPv6.\\
507 \const{T\_LOC} & Informazione di collocazione.\\
508 \const{T\_NXT} & Dominio successivo.\\
509 \const{T\_EID} & Identificatore di punto conclusivo.\\
510 \const{T\_NIMLOC}& Posizionatore \textit{nimrod}.\\
511 \const{T\_SRV} & Servizio.\\
512 \const{T\_ATMA} & Indirizzo ATM.\\
513 \const{T\_NAPTR} & Puntatore ad una \textit{naming authority}.\\
514 \const{T\_TSIG} & Firma di transazione.\\
515 \const{T\_IXFR} & Trasferimento di zona incrementale.\\
516 \const{T\_AXFR} & Trasferimento di zona di autorità.\\
517 \const{T\_MAILB} & Trasferimento di record di caselle di posta.\\
518 \const{T\_MAILA} & Trasferimento di record di server di posta.\\
519 \const{T\_ANY} & Valore generico.\\
522 \caption{Costanti identificative del tipo di record per l'argomento
523 \param{type} di \func{res\_query}.}
524 \label{tab:DNS_record_type}
528 L'elenco di tab.~\ref{tab:DNS_record_type} è quello di \textsl{tutti} i
529 \textit{resource record} definiti, con una breve descrizione del relativo
530 significato. Di tutti questi però viene impiegato correntemente solo un
531 piccolo sottoinsieme, alcuni sono obsoleti ed altri fanno riferimento a dati
532 applicativi che non ci interessano non avendo nulla a che fare con la
533 risoluzione degli indirizzi IP, pertanto non entreremo nei dettagli del
534 significato di tutti i \textit{resource record}, ma solo di quelli usati dalle
535 funzioni del \textit{resolver}. Questi sono sostanzialmente i seguenti (per
536 indicarli si è usata la notazione dei file di zona di BIND):
537 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
538 \item[\texttt{A}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
539 dominio ed un indirizzo IPv4; ad esempio la corrispondenza fra
540 \texttt{dodds.truelite.it} e l'indirizzo IP \texttt{62.48.34.25}.
541 \item[\texttt{AAAA}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
542 dominio ed un indirizzo IPv6; è chiamato in questo modo dato che la
543 dimensione di un indirizzo IPv6 è quattro volte quella di un indirizzo IPv4.
544 \item[\texttt{PTR}] per fornire la corrispondenza inversa fra un indirizzo IP
545 ed un nome a dominio ad esso associato si utilizza questo tipo di record (il
546 cui nome sta per \textit{pointer}).
547 \item[\texttt{CNAME}] qualora si abbiamo più nomi che corrispondono allo
548 stesso indirizzo (come ad esempio \texttt{www.truelite.it} e
549 \texttt{sources.truelite.it}, che fanno entrambi riferimento alla stessa
550 macchina (nel caso \texttt{dodds.truelite.it}) si può usare questo tipo di
551 record per creare degli \textit{alias} in modo da associare un qualunque
552 altro nome al \textsl{nome canonico} della macchina (si chiama così quello
553 associato al record \texttt{A}).
556 Come accennato in caso di successo le due funzioni di richiesta restituiscono
557 il risultato della interrogazione al server, in caso di insuccesso l'errore
558 invece viene segnalato da un valore di ritorno pari a -1, ma in questo caso,
559 non può essere utilizzata la variabile \var{errno} per riportare un codice di
560 errore, in quanto questo viene impostato per ciascuna delle chiamate al
561 sistema utilizzate dalle funzioni del \textit{resolver}, non avrà alcun
562 significato nell'indicare quale parte del procedimento di risoluzione è
565 Per questo motivo è stata definita una variabile di errore separata,
566 \var{h\_errno}, che viene utilizzata dalle funzioni del \textit{resolver} per
567 indicare quale problema ha causato il fallimento della risoluzione del nome.
568 Ad essa si può accedere una volta che la si dichiara con:
569 \includecodesnip{listati/herrno.c}
570 ed i valori che può assumere, con il relativo significato, sono riportati in
571 tab.~\ref{tab:h_errno_values}.
576 \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
578 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
581 \const{HOST\_NOT\_FOUND} & L'indirizzo richiesto non è valido e la
582 macchina indicata è sconosciuta.\\
583 \const{NO\_ADDRESS} & Il nome a dominio richiesto è valido, ma non ha
584 un indirizzo associato ad esso
585 (alternativamente può essere indicato come
587 \const{NO\_RECOVERY} & Si è avuto un errore non recuperabile
588 nell'interrogazione di un server DNS.\\
589 \const{TRY\_AGAIN} & Si è avuto un errore temporaneo
590 nell'interrogazione di un server DNS, si può
591 ritentare l'interrogazione in un secondo
595 \caption{Valori possibili della variabile \var{h\_errno}.}
596 \label{tab:h_errno_values}
599 Insieme alla nuova variabile vengono definite anche due nuove funzioni per
600 stampare l'errore a video, analoghe a quelle di sez.~\ref{sec:sys_strerror}
601 per \var{errno}, ma che usano il valore di \var{h\_errno}; la prima è
602 \funcd{herror} ed il suo prototipo è:
605 \funcdecl{void herror(const char *string)}
607 Stampa un errore di risoluzione.
610 La funzione è l'analoga di \func{perror} e stampa sullo standard error un
611 messaggio di errore corrispondente al valore corrente di \var{h\_errno}, a cui
612 viene anteposta la stringa \param{string} passata come argomento. La seconda
613 funzione è \funcd{hstrerror} ed il suo prototipo è:
616 \funcdecl{const char *hstrerror(int err)}
618 Restituisce una stringa corrispondente ad un errore di risoluzione.
620 \noindent che, come l'analoga \func{strerror}, restituisce una stringa con un
621 messaggio di errore già formattato, corrispondente al codice passato come
622 argomento (che si presume sia dato da \var{h\_errno}).
627 \subsection{La risoluzione dei nomi a dominio}
628 \label{sec:sock_name_services}
630 La principale funzionalità del \itindex{resolver} \textit{resolver} resta
631 quella di risolvere i nomi a dominio in indirizzi IP, per cui non ci
632 dedicheremo oltre alle funzioni di richiesta generica ed esamineremo invece le
633 funzioni a questo dedicate. La prima funzione è \funcd{gethostbyname} il cui
634 scopo è ottenere l'indirizzo di una stazione noto il suo nome a dominio, il
636 \begin{prototype}{netdb.h}
637 {struct hostent *gethostbyname(const char *name)}
639 Determina l'indirizzo associato al nome a dominio \param{name}.
641 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
642 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
643 dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
646 La funzione prende come argomento una stringa \param{name} contenente il nome
647 a dominio che si vuole risolvere, in caso di successo i dati ad esso relativi
648 vengono memorizzati in una opportuna struttura \struct{hostent} la cui
649 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}.
652 \footnotesize \centering
653 \begin{minipage}[c]{15cm}
654 \includestruct{listati/hostent.h}
656 \caption{La struttura \structd{hostent} per la risoluzione dei nomi a
657 dominio e degli indirizzi IP.}
658 \label{fig:sock_hostent_struct}
661 Quando un programma chiama \func{gethostbyname} e questa usa il DNS per
662 effettuare la risoluzione del nome, è con i valori contenuti nei relativi
663 record che vengono riempite le varie parti della struttura \struct{hostent}.
664 Il primo campo della struttura, \var{h\_name} contiene sempre il \textsl{nome
665 canonico}, che nel caso del DNS è appunto il nome associato ad un record
666 \texttt{A}. Il secondo campo della struttura, \var{h\_aliases}, invece è un
667 puntatore ad vettore di puntatori, terminato da un puntatore nullo. Ciascun
668 puntatore del vettore punta ad una stringa contenente uno degli altri
669 possibili nomi associati allo stesso \textsl{nome canonico} (quelli che nel
670 DNS vengono inseriti come record di tipo \texttt{CNAME}).
672 Il terzo campo della struttura, \var{h\_addrtype}, indica il tipo di indirizzo
673 che è stato restituito, e può assumere soltanto i valori \const{AF\_INET} o
674 \const{AF\_INET6}, mentre il quarto campo, \var{h\_length}, indica la
675 lunghezza dell'indirizzo stesso in byte.
677 Infine il campo \var{h\_addr\_list} è il puntatore ad un vettore di puntatori
678 ai singoli indirizzi; il vettore è terminato da un puntatore nullo. Inoltre,
679 come illustrato in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}, viene definito il campo
680 \var{h\_addr} come sinonimo di \code{h\_addr\_list[0]}, cioè un riferimento
681 diretto al primo indirizzo della lista.
683 Oltre ai normali nomi a dominio la funzione accetta come argomento
684 \param{name} anche indirizzi numerici, in formato dotted decimal per IPv4 o
685 con la notazione illustrata in sez.~\ref{sec:IP_ipv6_notation} per IPv6. In
686 tal caso \func{gethostbyname} non eseguirà nessuna interrogazione remota, ma
687 si limiterà a copiare la stringa nel campo \var{h\_name} ed a creare la
688 corrispondente struttura \var{in\_addr} da indirizzare con
689 \code{h\_addr\_list[0]}.
691 Con l'uso di \func{gethostbyname} normalmente si ottengono solo gli indirizzi
692 IPv4, se si vogliono ottenere degli indirizzi IPv6 occorrerà prima impostare
693 l'opzione \const{RES\_USE\_INET6} nel campo \texttt{\_res.options} e poi
694 chiamare \func{res\_init} (vedi sez.~\ref{sec:sock_resolver_functions}) per
695 modificare le opzioni del \itindex{resolver} \textit{resolver}; dato che
696 questo non è molto comodo è stata definita\footnote{questa è una estensione
697 fornita dalle \acr{glibc}, disponibile anche in altri sistemi unix-like.}
698 un'altra funzione, \funcd{gethostbyname2}, il cui prototipo è:
701 \headdecl{sys/socket.h}
702 \funcdecl{struct hostent *gethostbyname2(const char *name, int af)}
704 Determina l'indirizzo di tipo \param{af} associato al nome a dominio
707 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
708 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
709 dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
712 In questo caso la funzione prende un secondo argomento \param{af} che indica
713 (i soli valori consentiti sono \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}, per
714 questo è necessario l'uso di \texttt{sys/socket.h}) la famiglia di indirizzi
715 che dovrà essere utilizzata nei risultati restituiti dalla funzione. Per tutto
716 il resto la funzione è identica a \func{gethostbyname}, ed identici sono i
720 \footnotesize \centering
721 \begin{minipage}[c]{15cm}
722 \includecodesample{listati/mygethost.c}
725 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
726 \label{fig:mygethost_example}
729 Vediamo allora un primo esempio dell'uso delle funzioni di risoluzione, in
730 fig.~\ref{fig:mygethost_example} è riportato un estratto del codice di un
731 programma che esegue una semplice interrogazione al
732 \itindex{resolver} \textit{resolver} usando \func{gethostbyname} e poi ne
733 stampa a video i risultati. Al solito il sorgente completo, che comprende il
734 trattamento delle opzioni ed una funzione per stampare un messaggio di aiuto,
735 è nel file \texttt{mygethost.c} dei sorgenti allegati alla guida.
737 Il programma richiede un solo argomento che specifichi il nome da cercare,
738 senza il quale (\texttt{\small 15--18}) esce con un errore. Dopo di che
739 (\texttt{\small 20}) si limita a chiamare \func{gethostbyname}, ricevendo il
740 risultato nel puntatore \var{data}. Questo (\texttt{\small 21--24}) viene
741 controllato per rilevare eventuali errori, nel qual caso il programma esce
742 dopo aver stampato un messaggio con \func{herror}.
744 Se invece la risoluzione è andata a buon fine si inizia (\texttt{\small 25})
745 con lo stampare il nome canonico, dopo di che (\texttt{\small 26--30}) si
746 stampano eventuali altri nomi. Per questo prima (\texttt{\small 26}) si prende
747 il puntatore alla cima della lista che contiene i nomi e poi (\texttt{\small
748 27--30}) si esegue un ciclo che sarà ripetuto fin tanto che nella lista si
749 troveranno dei puntatori validi\footnote{si ricordi che la lista viene
750 terminata da un puntatore nullo.} per le stringhe dei nomi; prima
751 (\texttt{\small 28}) si stamperà la stringa e poi (\texttt{\small 29}) si
752 provvederà ad incrementare il puntatore per passare al successivo elemento
755 Una volta stampati i nomi si passerà a stampare gli indirizzi, il primo passo
756 (\texttt{\small 31--38}) è allora quello di riconoscere il tipo di indirizzo
757 sulla base del valore del campo \var{h\_addrtype}, stampandolo a video. Si è
758 anche previsto di stampare un errore nel caso (che non dovrebbe mai accadere)
759 di un indirizzo non valido.
761 Infine (\texttt{\small 39--44}) si stamperanno i valori degli indirizzi, di
762 nuovo (\texttt{\small 39}) si inizializzerà un puntatore alla cima della lista
763 e si eseguirà un ciclo fintanto che questo punterà ad indirizzi validi in
764 maniera analoga a quanto fatto in precedenza per i nomi a dominio. Si noti
765 come, essendo il campo \var{h\_addr\_list} un puntatore ad strutture di
766 indirizzi generiche, questo sia ancora di tipo \texttt{char **} e si possa
767 riutilizzare lo stesso puntatore usato per i nomi.
769 Per ciascun indirizzo valido si provvederà (\texttt{\small 41}) ad una
770 conversione con la funzione \func{inet\_ntop} (vedi
771 sez.~\ref{sec:sock_addr_func}) passandole gli opportuni argomenti, questa
772 restituirà la stringa da stampare (\texttt{\small 42}) con il valore
773 dell'indirizzo in \var{buffer}, che si è avuto la cura di dichiarare
774 inizialmente (\texttt{\small 10}) con dimensioni adeguate; dato che la
775 funzione è in grado di tenere conto automaticamente del tipo di indirizzo non
776 ci sono precauzioni particolari da prendere.\footnote{volendo essere pignoli
777 si dovrebbe controllarne lo stato di uscita, lo si è tralasciato per non
778 appesantire il codice, dato che in caso di indirizzi non validi si sarebbe
779 avuto un errore con \func{gethostbyname}, ma si ricordi che la sicurezza non
782 Le funzioni illustrate finora hanno un difetto: utilizzando una area di
783 memoria interna per allocare i contenuti della struttura \struct{hostent} non
784 possono essere\index{funzioni!rientranti} rientranti. Questo comporta anche
785 che in due successive chiamate i dati potranno essere sovrascritti. Si tenga
786 presente poi che copiare il contenuto della sola struttura non è sufficiente
787 per salvare tutti i dati, in quanto questa contiene puntatori ad altri dati,
788 che pure possono essere sovrascritti; per questo motivo, se si vuole salvare
789 il risultato di una chiamata, occorrerà eseguire quella che si chiama una
790 \itindex{deep~copy} \textit{deep copy}.\footnote{si chiama così quella tecnica
791 per cui, quando si deve copiare il contenuto di una struttura complessa (con
792 puntatori che puntano ad altri dati, che a loro volta possono essere
793 puntatori ad altri dati) si deve copiare non solo il contenuto della
794 struttura, ma eseguire una scansione per risolvere anche tutti i puntatori
795 contenuti in essa (e così via se vi sono altre sotto-strutture con altri
796 puntatori) e copiare anche i dati da questi referenziati.}
798 Per ovviare a questi problemi nelle \acr{glibc} sono definite anche delle
799 versioni \index{funzioni!rientranti} rientranti delle precedenti funzioni, al
800 solito queste sono caratterizzate dall'avere un suffisso \texttt{\_r},
801 pertanto avremo le due funzioni \funcd{gethostbyname\_r} e
802 \funcd{gethostbyname2\_r} i cui prototipi sono:
805 \headdecl{sys/socket.h}
806 \funcdecl{int gethostbyname\_r(const char *name, struct hostent *ret,
807 char *buf, size\_t buflen, struct hostent **result, int *h\_errnop)}
808 \funcdecl{int gethostbyname2\_r(const char *name, int af,
809 struct hostent *ret, char *buf, size\_t buflen,
810 struct hostent **result, int *h\_errnop)}
812 Versioni rientranti delle funzioni \func{gethostbyname} e
813 \func{gethostbyname2}.
815 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo ed un valore
816 negativo in caso di errore.}
819 Gli argomenti \param{name} (e \param{af} per \func{gethostbyname2\_r}) hanno
820 lo stesso significato visto in precedenza. Tutti gli altri argomenti hanno lo
821 stesso significato per entrambe le funzioni. Per evitare l'uso di variabili
822 globali si dovrà allocare preventivamente una struttura \struct{hostent} in
823 cui ricevere il risultato, passandone l'indirizzo alla funzione nell'argomento
824 \param{ret}. Inoltre, dato che \struct{hostent} contiene dei puntatori, dovrà
825 essere allocato anche un buffer in cui le funzioni possano scrivere tutti i
826 dati del risultato dell'interrogazione da questi puntati; l'indirizzo e la
827 lunghezza di questo buffer devono essere indicati con gli argomenti
828 \param{buf} e \param{buflen}.
830 Gli ultimi due argomenti vengono utilizzati per avere indietro i risultati
831 come \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}, si deve
832 specificare l'indirizzo della variabile su cui la funzione dovrà salvare il
833 codice di errore con \param{h\_errnop} e quello su cui dovrà salvare il
834 puntatore che si userà per accedere i dati con \param{result}.
836 In caso di successo entrambe le funzioni restituiscono un valore nullo,
837 altrimenti restituiscono un codice di errore negativo e all'indirizzo puntato
838 da \param{result} sarà salvato un puntatore nullo, mentre a quello puntato da
839 \param{h\_errnop} sarà salvato il valore del codice di errore, dato che per
840 essere \index{funzioni!rientranti} rientrante la funzione non può la variabile
841 globale \var{h\_errno}. In questo caso il codice di errore, oltre ai valori di
842 tab.~\ref{tab:h_errno_values}, può avere anche quello di \errcode{ERANGE}
843 qualora il buffer allocato su \param{buf} non sia sufficiente a contenere i
844 dati, in tal caso si dovrà semplicemente ripetere l'esecuzione della funzione
845 con un buffer di dimensione maggiore.
847 Una delle caratteristiche delle interrogazioni al servizio DNS è che queste
848 sono normalmente eseguite con il protocollo UDP, ci sono casi in cui si
849 preferisce che vengano usate connessioni permanenti con il protocollo TCP. Per
850 ottenere questo\footnote{si potrebbero impostare direttamente le opzioni di
851 \var{\_\_res.options}, ma queste funzioni permettono di semplificare la
852 procedura.} sono previste delle funzioni apposite; la prima è
853 \funcd{sethostent}, il cui prototipo è:
854 \begin{prototype}{netdb.h}
855 {void sethostent(int stayopen)}
857 Richiede l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
859 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
862 La funzione permette di richiedere l'uso di connessioni TCP per la richiesta
863 dei dati, e che queste restino aperte per successive richieste. Il valore
864 dell'argomento \param{stayopen} indica se attivare questa funzionalità, un
865 valore pari a 1 (o diverso da zero), che indica una condizione vera in C,
866 attiva la funzionalità. Come si attiva l'uso delle connessioni TCP lo si può
867 disattivare con la funzione \funcd{endhostent}; il suo prototipo è:
868 \begin{prototype}{netdb.h}
869 {void endhostent(void)}
871 Disattiva l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
873 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
875 \noindent e come si può vedere la funzione è estremamente semplice, non
876 richiedendo nessun argomento.
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 \const{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 \const{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 \const{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 \const{AI\_ALL} & Usato con \const{AI\_V4MAPPED}; richiede sia
975 indirizzi IPv4 che IPv6, e gli indirizzi IPv4
976 saranno rimappati in IPv6.\\
977 \const{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 \const{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
1022 \itindex{Name~Service~Switch} \textit{Name Service Switch} che permettono
1023 rispettivamente di trovare una corrispondenza 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 \itindex{Name~Service~Switch} \textit{Name Service Switch} (anche
1031 se usualmente questo avviene solo per la risoluzione degli indirizzi).
1032 Ciascuna funzione fa riferimento ad una sua apposita struttura che contiene i
1033 relativi dati, riportata in terza colonna.
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{getservbyaddr}\\
1048 rete &\conffile{/etc/networks}&\struct{netent}&\func{getnetbyname}&
1049 \func{getnetbyaddr}\\
1050 protocollo&\conffile{/etc/protocols}&\struct{protoent}&
1051 \func{getprotobyname}&\func{getprotobyaddr}\\
1054 \caption{Funzioni di risoluzione dei nomi per i vari servizi del
1055 \itindex{Name~Service~Switch} \textit{Name Service Switch}.}
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
1063 \itindex{Name~Service~Switch} NSS a parte, si fa sempre riferimento ai dati
1064 mantenuti nei rispettivi file.
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{getservbyaddr}, 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 \const{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
1099 \itindex{Name~Service~Switch} \textit{Name Service Switch} astrae il
1100 concetto a qualunque supporto su cui si possano mantenere i suddetti dati.}
1101 ed estraggono i dati dalla prima riga che corrisponde agli argomenti
1102 specificati; se la risoluzione ha successo viene restituito un puntatore ad
1103 una apposita struttura \struct{servent} contenente tutti i risultati,
1104 altrimenti viene restituito un puntatore nullo. Si tenga presente che anche
1105 in questo caso i dati vengono mantenuti in una area di memoria statica e che
1106 quindi la funzione non è \index{funzioni!rientranti} rientrante.
1108 \begin{figure}[!htb]
1109 \footnotesize \centering
1110 \begin{minipage}[c]{15cm}
1111 \includestruct{listati/servent.h}
1113 \caption{La struttura \structd{servent} per la risoluzione dei nomi dei
1114 servizi e dei numeri di porta.}
1115 \label{fig:sock_servent_struct}
1118 La definizione della struttura \struct{servent} è riportata in
1119 fig.~\ref{fig:sock_servent_struct}, il primo campo, \var{s\_name} contiene
1120 sempre il nome canonico del servizio, mentre \var{s\_aliases} è un puntatore
1121 ad un vettore di stringhe contenenti gli eventuali nomi alternativi
1122 utilizzabili per identificare lo stesso servizio. Infine \var{s\_port}
1123 contiene il numero di porta e \var{s\_proto} il nome del protocollo.
1125 Come riportato in tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} ci sono analoghe
1126 funzioni per la risoluzione del nome dei protocolli e delle reti; non staremo
1127 a descriverle nei dettagli, in quanto il loro uso è molto limitato, esse
1128 comunque utilizzano una loro struttura dedicata del tutto analoga alle
1129 precedenti: tutti i dettagli relativi al loro funzionamento possono essere
1130 trovati nelle rispettive pagine di manuale.
1132 Oltre alle funzioni di ricerca esistono delle ulteriori funzioni che prevedono
1133 una lettura sequenziale delle informazioni mantenute nel
1134 \itindex{Name~Service~Switch} \textit{Name Service Switch} (in sostanza
1135 permettono di leggere i file contenenti le informazioni riga per riga), che
1136 sono analoghe a quelle elencate in tab.~\ref{tab:sys_passwd_func} per le
1137 informazioni relative ai dati degli utenti e dei gruppi. Nel caso specifico
1138 dei servizi avremo allora le tre funzioni \funcd{setservent},
1139 \funcd{getservent} e \funcd{endservent} i cui prototipi sono:
1142 \funcdecl{void setservent(int stayopen)}
1143 Apre il file \conffile{/etc/services} e si posiziona al suo inizio.
1145 \funcdecl{struct servent *getservent(void)}
1146 Legge la voce successiva nel file \conffile{/etc/services}.
1148 \funcdecl{void endservent(void)}
1149 Chiude il file \conffile{/etc/services}.
1151 \bodydesc{Le due funzioni \func{setservent} e \func{endservent} non
1152 restituiscono nulla, \func{getservent} restituisce il puntatore ad una
1153 struttura \struct{servent} in caso di successo e \const{NULL} in caso di
1154 errore o fine del file.}
1157 La prima funzione, \func{getservent}, legge una singola voce a partire dalla
1158 posizione corrente in \conffile{/etc/services}, pertanto si può eseguire una
1159 lettura sequenziale dello stesso invocandola più volte. Se il file non è
1160 aperto provvede automaticamente ad aprirlo, nel qual caso leggerà la prima
1161 voce. La seconda funzione, \func{setservent}, permette di aprire il file
1162 \conffile{/etc/services} per una successiva lettura, ma se il file è già stato
1163 aperto riporta la posizione di lettura alla prima voce del file, in questo
1164 modo si può far ricominciare da capo una lettura sequenziale. L'argomento
1165 \param{stayopen}, se diverso da zero, fa sì che il file resti aperto anche fra
1166 diverse chiamate a \func{getservbyname} e \func{getservbyaddr}.\footnote{di
1167 default dopo una chiamata a queste funzioni il file viene chiuso, cosicché
1168 una successiva chiamata a \func{getservent} riparte dall'inizio.} La terza
1169 funzione, \funcd{endservent}, provvede semplicemente a chiudere il file.
1171 Queste tre funzioni per la lettura sequenziale di nuovo sono presenti per
1172 ciascuno dei vari tipi di informazione relative alle reti di
1173 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}; questo significa che esistono
1174 altrettante funzioni nella forma \texttt{setXXXent}, \texttt{getXXXent} e
1175 \texttt{endXXXent}, analoghe alle precedenti per la risoluzione dei servizi,
1176 che abbiamo riportato in tab.~\ref{tab:name_sequential_read}. Essendo, a
1177 parte il tipo di informazione che viene trattato, sostanzialmente identiche
1178 nel funzionamento e di scarso utilizzo, non staremo a trattarle una per una,
1179 rimandando alle rispettive pagine di manuale.
1184 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|}
1186 \textbf{Informazione}&\multicolumn{3}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1189 indirizzo &\func{sethostent} &\func{gethostent} &\func{endhostent} \\
1190 servizio &\func{setservent} &\func{getservent} &\func{endservent}\\
1191 rete &\func{setnetent} &\func{getnetent} &\func{endnetent}\\
1192 protocollo&\func{setprotoent}&\func{getprotoent}&\func{endprotoent}\\
1195 \caption{Funzioni lettura sequenziale dei dati del
1196 \itindex{Name~Service~Switch} \textit{Name Service Switch}.}
1197 \label{tab:name_sequential_read}
1204 \subsection{Le funzioni avanzate per la risoluzione dei nomi}
1205 \label{sec:sock_advanced_name_services}
1207 Quelle illustrate nella sezione precedente sono le funzioni classiche per la
1208 risoluzione di nomi ed indirizzi IP, ma abbiamo già visto come esse soffrano
1209 di vari inconvenienti come il fatto che usano informazioni statiche, e non
1210 prevedono la possibilità di avere diverse classi di indirizzi. Anche se sono
1211 state create delle estensioni o metodi diversi che permettono di risolvere
1212 alcuni di questi inconvenienti,\footnote{rimane ad esempio il problema
1213 generico che si deve sapere in anticipo quale tipo di indirizzi IP (IPv4 o
1214 IPv6) corrispondono ad un certo nome a dominio.} comunque esse non
1215 forniscono una interfaccia sufficientemente generica.
1217 Inoltre in genere quando si ha a che fare con i socket non esiste soltanto il
1218 problema della risoluzione del nome che identifica la macchina, ma anche
1219 quello del servizio a cui ci si vuole rivolgere. Per questo motivo con lo
1220 standard POSIX 1003.1-2001 sono state indicate come deprecate le varie
1221 funzioni \func{gethostbyaddr}, \func{gethostbyname}, \var{getipnodebyname} e
1222 \var{getipnodebyaddr} ed è stata introdotta una interfaccia completamente
1225 La prima funzione di questa interfaccia è \funcd{getaddrinfo},\footnote{la
1226 funzione è definita, insieme a \func{getnameinfo} che vedremo più avanti,
1227 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2553.txt}{RFC~2553}.} che combina le
1228 funzionalità delle precedenti \func{getipnodebyname}, \func{getipnodebyaddr},
1229 \func{getservbyname} e \func{getservbyport}, consentendo di ottenere
1230 contemporaneamente sia la risoluzione di un indirizzo simbolico che del nome
1231 di un servizio; il suo prototipo è:
1234 \headdecl{sys/socket.h}
1237 \funcdecl{int getaddrinfo(const char *node, const char *service, const
1238 struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res)}
1240 Esegue una risoluzione di un nome a dominio e di un nome di servizio.
1242 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo o un codice di
1243 errore diverso da zero in caso di fallimento.}
1246 La funzione prende come primo argomento il nome della macchina che si vuole
1247 risolvere, specificato tramite la stringa \param{node}. Questo argomento,
1248 oltre ad un comune nome a dominio, può indicare anche un indirizzo numerico in
1249 forma \textit{dotted-decimal} per IPv4 o in formato esadecimale per IPv6. Si
1250 può anche specificare il nome di una rete invece che di una singola macchina.
1251 Il secondo argomento, \param{service}, specifica invece il nome del servizio
1252 che si intende risolvere. Per uno dei due argomenti si può anche usare il
1253 valore \const{NULL}, nel qual caso la risoluzione verrà effettuata soltanto
1254 sulla base del valore dell'altro.
1256 Il terzo argomento, \param{hints}, deve essere invece un puntatore ad una
1257 struttura \struct{addrinfo} usata per dare dei \textsl{suggerimenti} al
1258 procedimento di risoluzione riguardo al protocollo o del tipo di socket che si
1259 intenderà utilizzare; \func{getaddrinfo} infatti permette di effettuare
1260 ricerche generiche sugli indirizzi, usando sia IPv4 che IPv6, e richiedere
1261 risoluzioni sui nomi dei servizi indipendentemente dal protocollo (ad esempio
1262 TCP o UDP) che questi possono utilizzare.
1264 Come ultimo argomento in \param{res} deve essere passato un puntatore ad una
1265 variabile (di tipo puntatore ad una struttura \struct{addrinfo}) che verrà
1266 utilizzata dalla funzione per riportare (come \itindex{value~result~argument}
1267 \textit{value result argument}) i propri risultati. La funzione infatti è
1268 \index{funzioni!rientranti} rientrante, ed alloca autonomamente tutta la
1269 memoria necessaria in cui verranno riportati i risultati della risoluzione.
1270 La funzione scriverà all'indirizzo puntato da \param{res} il puntatore
1271 iniziale ad una \itindex{linked~list} \textit{linked list} di strutture di
1272 tipo \struct{addrinfo} contenenti tutte le informazioni ottenute.
1274 \begin{figure}[!htb]
1275 \footnotesize \centering
1276 \begin{minipage}[c]{15cm}
1277 \includestruct{listati/addrinfo.h}
1279 \caption{La struttura \structd{addrinfo} usata nella nuova interfaccia POSIX
1280 per la risoluzione di nomi a dominio e servizi.}
1281 \label{fig:sock_addrinfo_struct}
1284 Come illustrato la struttura \struct{addrinfo}, la cui definizione\footnote{la
1285 definizione è ripresa direttamente dal file \texttt{netdb.h} in questa
1286 struttura viene dichiarata, la pagina di manuale riporta \type{size\_t} come
1287 tipo di dato per il campo \var{ai\_addrlen}, qui viene usata quanto previsto
1288 dallo standard POSIX, in cui viene utilizzato \type{socklen\_t}; i due tipi
1289 di dati sono comunque equivalenti.} è riportata in
1290 fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_struct}, viene usata sia in ingresso, per passare
1291 dei valori di controllo alla funzione, che in uscita, per ricevere i
1292 risultati. Il primo campo, \var{ai\_flags}, è una maschera binaria di bit che
1293 permettono di controllare le varie modalità di risoluzione degli indirizzi,
1294 che viene usato soltanto in ingresso. I tre campi successivi \var{ai\_family},
1295 \var{ai\_socktype}, e \var{ai\_protocol} contengono rispettivamente la
1296 famiglia di indirizzi, il tipo di socket e il protocollo, in ingresso vengono
1297 usati per impostare una selezione (impostandone il valore nella struttura
1298 puntata da \param{hints}), mentre in uscita indicano il tipo di risultato
1299 contenuto nella struttura.
1301 Tutti i campi seguenti vengono usati soltanto in uscita; il campo
1302 \var{ai\_addrlen} indica la dimensione della struttura degli indirizzi
1303 ottenuta come risultato, il cui contenuto sarà memorizzato nella struttura
1304 \struct{sockaddr} posta all'indirizzo puntato dal campo \var{ai\_addr}. Il
1305 campo \var{ai\_canonname} è un puntatore alla stringa contenente il nome
1306 canonico della macchina, ed infine, quando la funzione restituisce più di un
1307 risultato, \var{ai\_next} è un puntatore alla successiva struttura
1308 \struct{addrinfo} della lista.
1310 Ovviamente non è necessario dare dei suggerimenti in ingresso, ed usando
1311 \const{NULL} come valore per l'argomento \param{hints} si possono compiere
1312 ricerche generiche. Se però si specifica un valore non nullo questo deve
1313 puntare ad una struttura \struct{addrinfo} precedentemente allocata nella
1314 quale siano stati opportunamente impostati i valori dei campi
1315 \var{ai\_family}, \var{ai\_socktype}, \var{ai\_protocol} ed \var{ai\_flags}.
1317 I due campi \var{ai\_family} e \var{ai\_socktype} prendono gli stessi valori
1318 degli analoghi argomenti della funzione \func{socket}; in particolare per
1319 \var{ai\_family} si possono usare i valori di tab.~\ref{tab:net_pf_names} ma
1320 sono presi in considerazione solo \const{PF\_INET} e \const{PF\_INET6}, mentre
1321 se non si vuole specificare nessuna famiglia di indirizzi si può usare il
1322 valore \const{PF\_UNSPEC}. Allo stesso modo per \var{ai\_socktype} si possono
1323 usare i valori illustrati in sez.~\ref{sec:sock_type} per indicare per quale
1324 tipo di socket si vuole risolvere il servizio indicato, anche se i soli
1325 significativi sono \const{SOCK\_STREAM} e \const{SOCK\_DGRAM}; in questo caso,
1326 se non si vuole effettuare nessuna risoluzione specifica, si potrà usare un
1329 Il campo \var{ai\_protocol} permette invece di effettuare la selezione dei
1330 risultati per il nome del servizio usando il numero identificativo del
1331 rispettivo protocollo di trasporto (i cui valori possibili sono riportati in
1332 \conffile{/etc/protocols}); di nuovo i due soli valori utilizzabili sono quelli
1333 relativi a UDP e TCP, o il valore nullo che indica di ignorare questo campo
1339 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1341 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1344 \const{AI\_PASSIVE} & Viene utilizzato per ottenere un indirizzo in
1345 formato adatto per una successiva chiamata a
1346 \func{bind}. Se specificato quando si è usato
1347 \const{NULL} come valore per \param{node} gli
1348 indirizzi restituiti saranno inizializzati al
1349 valore generico (\const{INADDR\_ANY} per IPv4 e
1350 \const{IN6ADDR\_ANY\_INIT} per IPv6), altrimenti
1351 verrà usato l'indirizzo dell'interfaccia di
1352 \textit{loopback}. Se invece non è impostato gli
1353 indirizzi verranno restituiti in formato adatto ad
1354 una chiamata a \func{connect} o \func{sendto}.\\
1355 \const{AI\_CANONNAME} & Richiede la restituzione del nome canonico della
1356 macchina, che verrà salvato in una stringa il cui
1357 indirizzo sarà restituito nel campo
1358 \var{ai\_canonname} della prima struttura
1359 \struct{addrinfo} dei risultati. Se il nome
1360 canonico non è disponibile al suo posto
1361 viene restituita una copia di \param{node}. \\
1362 \const{AI\_NUMERICHOST}& Se impostato il nome della macchina specificato
1363 con \param{node} deve essere espresso in forma
1364 numerica, altrimenti sarà restituito un errore
1365 \const{EAI\_NONAME} (vedi
1366 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}), in questo
1367 modo si evita ogni chiamata alle funzioni di
1369 \const{AI\_V4MAPPED} & Stesso significato dell'analoga di
1370 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1371 \const{AI\_ALL} & Stesso significato dell'analoga di
1372 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1373 \const{AI\_ADDRCONFIG} & Stesso significato dell'analoga di
1374 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1377 \caption{Costanti associate ai bit del campo \var{ai\_flags} della struttura
1379 \label{tab:ai_flags_values}
1383 Infine l'ultimo campo è \var{ai\_flags}; che deve essere impostato come una
1384 maschera binaria; i bit di questa variabile infatti vengono usati per dare
1385 delle indicazioni sul tipo di risoluzione voluta, ed hanno valori analoghi a
1386 quelli visti in sez.~\ref{sec:sock_name_services} per \func{getipnodebyname};
1387 il valore di \var{ai\_flags} può essere impostata con un OR aritmetico delle
1388 costanti di tab.~\ref{tab:ai_flags_values}, ciascuna delle quali identifica un
1391 La funzione restituisce un valore nullo in caso di successo, o un codice in
1392 caso di errore. I valori usati come codice di errore sono riportati in
1393 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}; dato che la funzione utilizza altre
1394 funzioni e chiamate al sistema per ottenere il suo risultato in generale il
1395 valore di \var{errno} non è significativo, eccetto il caso in cui si sia
1396 ricevuto un errore di \const{EAI\_SYSTEM}, nel qual caso l'errore
1397 corrispondente è riportato tramite \var{errno}.
1402 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1404 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1407 \const{EAI\_FAMILY} & La famiglia di indirizzi richiesta non è
1409 \const{EAI\_SOCKTYPE}& Il tipo di socket richiesto non è supportato. \\
1410 \const{EAI\_BADFLAGS}& Il campo \var{ai\_flags} contiene dei valori non
1412 \const{EAI\_NONAME} & Il nome a dominio o il servizio non sono noti,
1413 viene usato questo errore anche quando si specifica
1414 il valore \const{NULL} per entrambi gli argomenti
1415 \param{node} e \param{service}. \\
1416 \const{EAI\_SERVICE} & Il servizio richiesto non è disponibile per il tipo
1417 di socket richiesto, anche se può esistere per
1418 altri tipi di socket. \\
1419 \const{EAI\_ADDRFAMILY}& La rete richiesta non ha nessun indirizzo di rete
1420 per la famiglia di indirizzi specificata. \\
1421 \const{EAI\_NODATA} & La macchina specificata esiste, ma non ha nessun
1422 indirizzo di rete definito. \\
1423 \const{EAI\_MEMORY} & È stato impossibile allocare la memoria necessaria
1425 \const{EAI\_FAIL} & Il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1427 \const{EAI\_AGAIN} & Il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1428 temporaneo, si può ritentare in seguito. \\
1429 \const{EAI\_SYSTEM} & C'è stato un errore di sistema, si può controllare
1430 \var{errno} per i dettagli. \\
1432 % TODO estensioni GNU, trovarne la documentazione
1433 % \const{EAI\_INPROGRESS}& Richiesta in corso. \\
1434 % \const{EAI\_CANCELED}& La richiesta è stata cancellata.\\
1435 % \const{EAI\_NOTCANCELED}& La richiesta non è stata cancellata. \\
1436 % \const{EAI\_ALLDONE} & Tutte le richieste sono complete. \\
1437 % \const{EAI\_INTR} & Richiesta interrotta. \\
1440 \caption{Costanti associate ai valori dei codici di errore della funzione
1441 \func{getaddrinfo}.}
1442 \label{tab:addrinfo_error_code}
1445 Come per i codici di errore di \func{gethostbyname} anche in questo caso è
1446 fornita una apposita funzione, analoga di \func{strerror}, che consente di
1447 utilizzarli direttamente per stampare a video un messaggio esplicativo; la
1448 funzione è \func{gai\_strerror} ed il suo prototipo è:
1452 \funcdecl{const char *gai\_strerror(int errcode)}
1454 Fornisce il messaggio corrispondente ad un errore di \func{getaddrinfo}.
1456 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1457 messaggio di errore.}
1460 La funzione restituisce un puntatore alla stringa contenente il messaggio
1461 corrispondente dal codice di errore \param{errcode} ottenuto come valore di
1462 ritorno di \func{getaddrinfo}. La stringa è allocata staticamente, ma essendo
1463 costante, ed accessibile in sola lettura, questo non comporta nessun problema
1464 di rientranza della funzione.
1466 Dato che ad un certo nome a dominio possono corrispondere più indirizzi IP
1467 (sia IPv4 che IPv6), e che un certo servizio può essere fornito su protocolli
1468 e tipi di socket diversi, in generale, a meno di non aver eseguito una
1469 selezione specifica attraverso l'uso di \param{hints}, si otterrà una diversa
1470 struttura \struct{addrinfo} per ciascuna possibilità. Ad esempio se si
1471 richiede la risoluzione del servizio \textit{echo} per l'indirizzo
1472 \texttt{www.truelite.it}, e si imposta \const{AI\_CANONNAME} per avere anche
1473 la risoluzione del nome canonico, si avrà come risposta della funzione la
1474 lista illustrata in fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_list}.
1476 \begin{figure}[!htb]
1478 \includegraphics[width=10cm]{img/addrinfo_list}
1479 \caption{La \itindex{linked~list} \textit{linked list} delle strutture
1480 \struct{addrinfo} restituite da \func{getaddrinfo}.}
1481 \label{fig:sock_addrinfo_list}
1484 Come primo esempio di uso di \func{getaddrinfo} vediamo un programma
1485 elementare di interrogazione del \itindex{resolver} \textit{resolver} basato
1486 questa funzione, il cui corpo principale è riportato in
1487 fig.~\ref{fig:mygetaddr_example}. Il codice completo del programma, compresa
1488 la gestione delle opzioni in cui è gestita l'eventuale inizializzazione
1489 dell'argomento \var{hints} per restringere le ricerche su protocolli, tipi di
1490 socket o famiglie di indirizzi, è disponibile nel file \texttt{mygetaddr.c}
1491 dei sorgenti allegati alla guida.
1493 \begin{figure}[!htb]
1494 \footnotesize \centering
1495 \begin{minipage}[c]{15cm}
1496 \includecodesample{listati/mygetaddr.c}
1499 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
1500 \label{fig:mygetaddr_example}
1503 Il corpo principale inizia controllando (\texttt{\small 1--5}) il numero di
1504 argomenti passati, che devono essere sempre due, e corrispondere
1505 rispettivamente all'indirizzo ed al nome del servizio da risolvere. A questo
1506 segue la chiamata (\texttt{\small 7}) alla funzione \func{getaddrinfo}, ed il
1507 successivo controllo (\texttt{\small 8--11}) del suo corretto funzionamento,
1508 senza il quale si esce immediatamente stampando il relativo codice di errore.
1510 Se la funzione ha restituito un valore nullo il programma prosegue
1511 inizializzando (\texttt{\small 12}) il puntatore \var{ptr} che sarà usato nel
1512 successivo ciclo (\texttt{\small 14--35}) di scansione della lista delle
1513 strutture \struct{addrinfo} restituite dalla funzione. Prima di eseguire
1514 questa scansione (\texttt{\small 12}) viene stampato il valore del nome
1515 canonico che è presente solo nella prima struttura.
1517 La scansione viene ripetuta (\texttt{\small 14}) fintanto che si ha un
1518 puntatore valido. La selezione principale è fatta sul campo \var{ai\_family},
1519 che stabilisce a quale famiglia di indirizzi fa riferimento la struttura in
1520 esame. Le possibilità sono due, un indirizzo IPv4 o IPv6, se nessuna delle due
1521 si verifica si provvede (\texttt{\small 27--30}) a stampare un messaggio di
1522 errore ed uscire.\footnote{questa eventualità non dovrebbe mai verificarsi,
1523 almeno fintanto che la funzione \func{getaddrinfo} lavora correttamente.}
1525 Per ciascuno delle due possibili famiglie di indirizzi si estraggono le
1526 informazioni che poi verranno stampate alla fine del ciclo (\texttt{\small
1527 31--34}). Il primo caso esaminato (\texttt{\small 15--21}) è quello degli
1528 indirizzi IPv4, nel qual caso prima se ne stampa l'identificazione
1529 (\texttt{\small 16}) poi si provvede a ricavare la struttura degli indirizzi
1530 (\texttt{\small 17}) indirizzata dal campo \var{ai\_addr}, eseguendo un
1531 opportuno casting del puntatore per poter estrarre da questa la porta
1532 (\texttt{\small 18}) e poi l'indirizzo (\texttt{\small 19}) che verrà
1533 convertito con una chiamata ad \func{inet\_ntop}.
1535 La stessa operazione (\texttt{\small 21--27}) viene ripetuta per gli indirizzi
1536 IPv6, usando la rispettiva struttura degli indirizzi. Si noti anche come in
1537 entrambi i casi per la chiamata a \func{inet\_ntop} si sia dovuto passare il
1538 puntatore al campo contenente l'indirizzo IP nella struttura puntata dal campo
1539 \var{ai\_addr}.\footnote{il meccanismo è complesso a causa del fatto che al
1540 contrario di IPv4, in cui l'indirizzo IP può essere espresso con un semplice
1541 numero intero, in IPv6 questo deve essere necessariamente fornito come
1542 struttura, e pertanto anche se nella struttura puntata da \var{ai\_addr}
1543 sono presenti direttamente i valori finali, per l'uso con \func{inet\_ntop}
1544 occorre comunque passare un puntatore agli stessi (ed il costrutto
1545 \code{\&addr6->sin6\_addr} è corretto in quanto l'operatore \texttt{->} ha
1546 on questo caso precedenza su \texttt{\&}).}
1548 Una volta estratte dalla struttura \struct{addrinfo} tutte le informazioni
1549 relative alla risoluzione richiesta e stampati i relativi valori, l'ultimo
1550 passo (\texttt{\small 34}) è di estrarre da \var{ai\_next} l'indirizzo della
1551 eventuale successiva struttura presente nella lista e ripetere il ciclo, fin
1552 tanto che, completata la scansione, questo avrà un valore nullo e si potrà
1553 terminare (\texttt{\small 36}) il programma.
1555 Si tenga presente che \func{getaddrinfo} non garantisce nessun particolare
1556 ordinamento della lista delle strutture \struct{addrinfo} restituite, anche se
1557 usualmente i vari indirizzi IP (se ne è presente più di uno) sono forniti
1558 nello stesso ordine in cui vengono inviati dal server DNS. In particolare
1559 nulla garantisce che vengano forniti prima i dati relativi ai servizi di un
1560 determinato protocollo o tipo di socket, se ne sono presenti di diversi. Se
1561 allora utilizziamo il nostro programma potremo verificare il risultato:
1563 [piccardi@gont sources]$ ./mygetaddr -c gapil.truelite.it echo
1564 Canonical name sources2.truelite.it
1566 Indirizzo 62.48.34.25
1570 Indirizzo 62.48.34.25
1576 Una volta estratti i risultati dalla \itindex{linked~list} \textit{linked list}
1577 puntata da \param{res} se questa non viene più utilizzata si dovrà avere cura
1578 di disallocare opportunamente tutta la memoria, per questo viene fornita
1579 l'apposita funzione \funcd{freeaddrinfo}, il cui prototipo è:
1583 \funcdecl{void freeaddrinfo(struct addrinfo *res)}
1585 Libera la memoria allocata da una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}.
1587 \bodydesc{La funzione non restituisce nessun codice di errore.}
1590 La funzione prende come unico argomento il puntatore \param{res}, ottenuto da
1591 una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}, e scandisce la lista delle
1592 strutture per liberare tutta la memoria allocata. Dato che la funzione non ha
1593 valori di ritorno deve essere posta molta cura nel passare un valore valido
1596 Si tenga presente infine che se si copiano i risultati da una delle strutture
1597 \struct{addrinfo} restituite nella lista indicizzata da \param{res}, occorre
1598 avere cura di eseguire una \itindex{deep~copy} \textit{deep copy} in cui
1599 si copiano anche tutti i dati presenti agli indirizzi contenuti nella
1600 struttura \struct{addrinfo}, perché una volta disallocati i dati con
1601 \func{freeaddrinfo} questi non sarebbero più disponibili.
1603 Anche la nuova interfaccia definita da POSIX prevede una nuova funzione per
1604 eseguire la risoluzione inversa e determinare nomi di servizi e di dominio
1605 dati i rispettivi valori numerici. La funzione che sostituisce le varie
1606 \func{gethostbyname}, \func{getipnodebyname} e \func{getservname} è
1607 \funcd{getnameinfo}, ed il suo prototipo è:
1609 \headdecl{sys/socket.h}
1612 \funcdecl{int getnameinfo(const struct sockaddr *sa, socklen\_t salen, char
1613 *host, size\_t hostlen, char *serv, size\_t servlen, int flags)}
1615 Risolve il contenuto di una struttura degli indirizzi in maniera
1616 indipendente dal protocollo.
1618 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e un codice di
1619 errore diverso da zero altrimenti.}
1622 La principale caratteristica di \func{getnameinfo} è che la funzione è in
1623 grado di eseguire una risoluzione inversa in maniera indipendente dal
1624 protocollo; il suo primo argomento \param{sa} infatti è il puntatore ad una
1625 struttura degli indirizzi generica, che può contenere sia indirizzi IPv4 che
1626 IPv6, la cui dimensione deve comunque essere specificata con l'argomento
1629 I risultati della funzione saranno restituiti nelle due stringhe puntate da
1630 \param{host} e \param{serv}, che dovranno essere state precedentemente
1631 allocate per una lunghezza massima che deve essere specificata con gli altri
1632 due argomenti \param{hostlen} e \param{servlen}. Si può, quando non si è
1633 interessati ad uno dei due, passare il valore \const{NULL} come argomento,
1634 così che la corrispondente informazione non verrà richiesta. Infine l'ultimo
1635 argomento \param{flags} è una maschera binaria i cui bit consentono di
1636 impostare le modalità con cui viene eseguita la ricerca, e deve essere
1637 specificato attraverso l'OR aritmetico dei valori illustrati in
1638 tab.~\ref{tab:getnameinfo_flags}.
1643 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1645 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1648 \const{NI\_NOFQDN} & Richiede che venga restituita solo il nome della
1649 macchina all'interno del dominio al posto del
1650 nome completo (FQDN).\\
1651 \const{NI\_NUMERICHOST}& Richiede che venga restituita la forma numerica
1652 dell'indirizzo (questo succede sempre se il nome
1653 non può essere ottenuto).\\
1654 \const{NI\_NAMEREQD} & Richiede la restituzione di un errore se il nome
1655 non può essere risolto.\\
1656 \const{NI\_NUMERICSERV}& Richiede che il servizio venga restituito in
1657 forma numerica (attraverso il numero di porta).\\
1658 \const{NI\_DGRAM} & Richiede che venga restituito il nome del
1659 servizio su UDP invece che quello su TCP per quei
1660 pichi servizi (porte 512-214) che soni diversi
1661 nei due protocolli.\\
1664 \caption{Costanti associate ai bit dell'argomento \param{flags} della
1665 funzione \func{getnameinfo}.}
1666 \label{tab:getnameinfo_flags}
1669 La funzione ritorna zero in caso di successo, e scrive i propri risultati agli
1670 indirizzi indicati dagli argomenti \param{host} e \param{serv} come stringhe
1671 terminate dal carattere NUL, a meno che queste non debbano essere troncate
1672 qualora la loro dimensione ecceda quelle specificate dagli argomenti
1673 \param{hostlen} e \param{servlen}. Sono comunque definite le due costanti
1674 \const{NI\_MAXHOST} e \const{NI\_MAXSERV}\footnote{in Linux le due costanti
1675 sono definite in \file{netdb.h} ed hanno rispettivamente il valore 1024 e
1676 12.} che possono essere utilizzate come limiti massimi. In caso di errore
1677 viene restituito invece un codice che assume gli stessi valori illustrati in
1678 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}.
1680 A questo punto possiamo fornire degli esempi di utilizzo della nuova
1681 interfaccia, adottandola per le precedenti implementazioni del client e del
1682 server per il servizio \textit{echo}; dato che l'uso delle funzioni appena
1683 illustrate (in particolare di \func{getaddrinfo}) è piuttosto complesso,
1684 essendo necessaria anche una impostazione diretta dei campi dell'argomento
1685 \param{hints}, provvederemo una interfaccia semplificata per i due casi visti
1686 finora, quello in cui si specifica nel client un indirizzo remoto per la
1687 connessione al server, e quello in cui si specifica nel server un indirizzo
1688 locale su cui porsi in ascolto.
1690 La prima funzione della nostra interfaccia semplificata è \func{sockconn} che
1691 permette di ottenere un socket, connesso all'indirizzo ed al servizio
1692 specificati. Il corpo della funzione è riportato in
1693 fig.~\ref{fig:sockconn_code}, il codice completo è nel file \file{SockUtil.c}
1694 dei sorgenti allegati alla guida, che contiene varie funzioni di utilità per
1697 \begin{figure}[!htb]
1698 \footnotesize \centering
1699 \begin{minipage}[c]{15cm}
1700 \includecodesample{listati/sockconn.c}
1703 \caption{Il codice della funzione \func{sockconn}.}
1704 \label{fig:sockconn_code}
1707 La funzione prende quattro argomenti, i primi due sono le stringhe che
1708 indicano il nome della macchina a cui collegarsi ed il relativo servizio su
1709 cui sarà effettuata la risoluzione; seguono il protocollo da usare (da
1710 specificare con il valore numerico di \conffile{/etc/protocols}) ed il tipo di
1711 socket (al solito specificato con i valori illustrati in
1712 sez.~\ref{sec:sock_type}). La funzione ritorna il valore del file descriptor
1713 associato al socket (un numero positivo) in caso di successo, o -1 in caso di
1714 errore; per risolvere il problema di non poter passare indietro i valori di
1715 ritorno di \func{getaddrinfo} contenenti i relativi codici di
1716 errore\footnote{non si può avere nessuna certezza che detti valori siano
1717 negativi, è questo è invece necessario per evitare ogni possibile ambiguità
1718 nei confronti del valore di ritorno in caso di successo.} si sono stampati i
1719 messaggi d'errore direttamente nella funzione.
1721 Una volta definite le variabili necessarie (\texttt{\small 3--5}) la funzione
1722 prima (\texttt{\small 6}) azzera il contenuto della struttura \var{hint} e poi
1723 provvede (\texttt{\small 7--9}) ad inizializzarne i valori necessari per la
1724 chiamata (\texttt{\small 10}) a \func{getaddrinfo}. Di quest'ultima si
1725 controlla (\texttt{\small 12-16}) il codice di ritorno, in modo da stampare un
1726 avviso di errore, azzerare \var{errno} ed uscire in caso di errore. Dato che
1727 ad una macchina possono corrispondere più indirizzi IP, e di tipo diverso (sia
1728 IPv4 che IPv6), mentre il servizio può essere in ascolto soltanto su uno solo
1729 di questi, si provvede a tentare la connessione per ciascun indirizzo
1730 restituito all'interno di un ciclo (\texttt{\small 18-40}) di scansione della
1731 lista restituita da \func{getaddrinfo}, ma prima (\texttt{\small 17}) si salva
1732 il valore del puntatore per poterlo riutilizzare alla fine per disallocare la
1735 Il ciclo viene ripetuto (\texttt{\small 18}) fintanto che si hanno indirizzi
1736 validi, ed inizia (\texttt{\small 19}) con l'apertura del socket; se questa
1737 fallisce si controlla (\texttt{\small 20}) se sono disponibili altri
1738 indirizzi, nel qual caso si passa al successivo (\texttt{\small 21}) e si
1739 riprende (\texttt{\small 22}) il ciclo da capo; se non ve ne sono si stampa
1740 l'errore ritornando immediatamente (\texttt{\small 24-27}). Quando la
1741 creazione del socket ha avuto successo si procede (\texttt{\small 29})
1742 direttamente con la connessione, di nuovo in caso di fallimento viene ripetuto
1743 (\texttt{\small 30--38}) il controllo se vi sono o no altri indirizzi da
1744 provare nella stessa modalità fatta in precedenza, aggiungendovi però in
1745 entrambi i casi (\texttt{\small 32} e (\texttt{\small 36}) la chiusura del
1746 socket precedentemente aperto, che non è più utilizzabile.
1748 Se la connessione ha avuto successo invece si termina (\texttt{\small 39})
1749 direttamente il ciclo, e prima di ritornare (\texttt{\small 31}) il valore del
1750 file descriptor del socket si provvede (\texttt{\small 30}) a liberare le
1751 strutture \struct{addrinfo} allocate da \func{getaddrinfo} utilizzando il
1752 valore del relativo puntatore precedentemente (\texttt{\small 17}) salvato.
1753 Si noti come per la funzione sia del tutto irrilevante se la struttura
1754 ritornata contiene indirizzi IPv6 o IPv4, in quanto si fa uso direttamente dei
1755 dati relativi alle strutture degli indirizzi di \struct{addrinfo} che sono
1756 \textsl{opachi} rispetto all'uso della funzione \func{connect}.
1758 \begin{figure}[!htb]
1759 \footnotesize \centering
1760 \begin{minipage}[c]{15cm}
1761 \includecodesample{listati/TCP_echo_fifth.c}
1764 \caption{Il nuovo codice per la connessione del client \textit{echo}.}
1765 \label{fig:TCP_echo_fifth}
1768 Per usare questa funzione possiamo allora modificare ulteriormente il nostro
1769 programma client per il servizio \textit{echo}; in questo caso rispetto al
1770 codice usato finora per collegarsi (vedi fig.~\ref{fig:TCP_echo_client_1})
1771 avremo una semplificazione per cui il corpo principale del nostro client
1772 diventerà quello illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}, in cui le
1773 chiamate a \func{socket}, \func{inet\_pton} e \func{connect} sono sostituite
1774 da una singola chiamata a \func{sockconn}. Inoltre il nuovo client (il cui
1775 codice completo è nel file \file{TCP\_echo\_fifth.c} dei sorgenti allegati)
1776 consente di utilizzare come argomento del programma un nome a dominio al posto
1777 dell'indirizzo numerico, e può utilizzare sia indirizzi IPv4 che IPv6.
1779 \begin{figure}[!htb]
1780 \footnotesize \centering
1781 \begin{minipage}[c]{15cm}
1782 \includecodesample{listati/sockbind.c}
1785 \caption{Il codice della funzione \func{sockbind}.}
1786 \label{fig:sockbind_code}
1789 La seconda funzione di ausilio è \func{sockbind}, il cui corpo principale è
1790 riportato in fig.~\ref{fig:sockbind_code} (al solito il sorgente completo è
1791 nel file \file{sockbind.c} dei sorgenti allegati alla guida). Come si può
1792 notare la funzione è del tutto analoga alla precedente \func{sockconn}, e
1793 prende gli stessi argomenti, però invece di eseguire una connessione con
1794 \func{connect} si limita a chiamare \func{bind} per collegare il socket ad una
1797 Dato che la funzione è pensata per essere utilizzata da un server ci si può
1798 chiedere a quale scopo mantenere l'argomento \param{host} quando l'indirizzo
1799 di questo è usualmente noto. Si ricordi però quanto detto in
1800 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, relativamente al significato della scelta di un
1801 indirizzo specifico come argomento di \func{bind}, che consente di porre il
1802 server in ascolto su uno solo dei possibili diversi indirizzi presenti su di
1803 una macchina. Se non si vuole che la funzione esegua \func{bind} su un
1804 indirizzo specifico, ma utilizzi l'indirizzo generico, occorrerà avere cura di
1805 passare un valore \const{NULL} come valore per l'argomento \var{host}; l'uso
1806 del valore \const{AI\_PASSIVE} serve ad ottenere il valore generico nella
1807 rispettiva struttura degli indirizzi.
1809 Come già detto la funzione è analoga a \func{sockconn} ed inizia azzerando ed
1810 inizializzando (\texttt{\small 6-11}) opportunamente la struttura \var{hint}
1811 con i valori ricevuti come argomenti, soltanto che in questo caso si è usata
1812 (\texttt{\small 8}) una impostazione specifica dei flag di \var{hint} usando
1813 \const{AI\_PASSIVE} per indicare che il socket sarà usato per una apertura
1814 passiva. Per il resto la chiamata (\texttt{\small 12-18}) a \func{getaddrinfo}
1815 e ed il ciclo principale (\texttt{\small 20--42}) sono identici, solo che si è
1816 sostituita (\texttt{\small 31}) la chiamata a \func{connect} con una chiamata
1817 a \func{bind}. Anche la conclusione (\texttt{\small 43--44}) della funzione è
1820 Si noti come anche in questo caso si siano inserite le stampe degli errori
1821 sullo standard error, nonostante la funzione possa essere invocata da un
1822 demone. Nel nostro caso questo non è un problema in quanto se la funzione non
1823 ha successo il programma deve uscire immediatamente prima di essere posto in
1824 background, e può quindi scrivere gli errori direttamente sullo standard
1827 \begin{figure}[!htb]
1828 \footnotesize \centering
1829 \begin{minipage}[c]{15cm}
1830 \includecodesample{listati/TCP_echod_third.c}
1833 \caption{Nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo}.}
1834 \label{fig:TCP_echod_third}
1837 Con l'uso di questa funzione si può modificare anche il codice del nostro
1838 server \textit{echo}, che rispetto a quanto illustrato nella versione iniziale
1839 di fig.~\ref{fig:TCP_echo_server_first_code} viene modificato nella forma
1840 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. In questo caso il socket su cui
1841 porsi in ascolto viene ottenuto (\texttt{\small 15--18}) da \func{sockbind}
1842 che si cura anche della eventuale risoluzione di un indirizzo specifico sul
1843 quale si voglia far ascoltare il server.
1847 \section{Le opzioni dei socket}
1848 \label{sec:sock_options}
1850 Benché dal punto di vista del loro uso come canali di trasmissione di dati i
1851 socket siano trattati allo stesso modo dei file, ed acceduti tramite i file
1852 descriptor, la normale interfaccia usata per la gestione dei file non è
1853 sufficiente a poterne controllare tutte le caratteristiche, che variano tra
1854 l'altro a seconda del loro tipo (e della relativa forma di comunicazione
1855 sottostante). In questa sezione vedremo allora quali sono le funzioni dedicate
1856 alla gestione delle caratteristiche specifiche dei vari tipi di socket, le
1857 cosiddette \textit{socket options}.
1860 \subsection{Le funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}}
1861 \label{sec:sock_setsockopt}
1863 Le varie caratteristiche dei socket possono essere gestite attraverso l'uso di
1864 due funzioni generiche che permettono rispettivamente di impostarle e di
1865 recuperarne il valore corrente. La prima di queste due funzioni, quella usata
1866 per impostare le \textit{socket options}, è \funcd{setsockopt}, ed il suo
1869 \headdecl{sys/socket.h}
1870 \headdecl{sys/types.h}
1872 \funcdecl{int setsockopt(int sock, int level, int optname, const void
1873 *optval, socklen\_t optlen)}
1874 Imposta le opzioni di un socket.
1876 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1877 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1879 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
1880 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} non è valido.
1881 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{optlen} non è valido.
1882 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1884 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1891 Il primo argomento della funzione, \param{sock}, indica il socket su cui si
1892 intende operare; per indicare l'opzione da impostare si devono usare i due
1893 argomenti successivi, \param{level} e \param{optname}. Come abbiamo visto in
1894 sez.~\ref{sec:net_protocols} i protocolli di rete sono strutturati su vari
1895 livelli, ed l'interfaccia dei socket può usarne più di uno. Si avranno allora
1896 funzionalità e caratteristiche diverse per ciascun protocollo usato da un
1897 socket, e quindi saranno anche diverse le opzioni che si potranno impostare
1898 per ciascun socket, a seconda del \textsl{livello} (trasporto, rete, ecc.) su
1899 cui si vuole andare ad operare.
1901 Il valore di \param{level} seleziona allora il protocollo su cui vuole
1902 intervenire, mentre \param{optname} permette di scegliere su quale delle
1903 opzioni che sono definite per quel protocollo si vuole operare. In sostanza la
1904 selezione di una specifica opzione viene fatta attraverso una coppia di valori
1905 \param{level} e \param{optname} e chiaramente la funzione avrà successo
1906 soltanto se il protocollo in questione prevede quella opzione ed è utilizzato
1907 dal socket. Infine \param{level} prevede anche il valore speciale
1908 \const{SOL\_SOCKET} usato per le opzioni generiche che sono disponibili per
1909 qualunque tipo di socket.
1911 I valori usati per \param{level}, corrispondenti ad un dato protocollo usato
1912 da un socket, sono quelli corrispondenti al valore numerico che identifica il
1913 suddetto protocollo in \conffile{/etc/protocols}; dato che la leggibilità di un
1914 programma non trarrebbe certo beneficio dall'uso diretto dei valori numerici,
1915 più comunemente si indica il protocollo tramite le apposite costanti
1916 \texttt{SOL\_*} riportate in tab.~\ref{tab:sock_option_levels}, dove si sono
1917 riassunti i valori che possono essere usati per l'argomento
1918 \param{level}.\footnote{la notazione in questo caso è, purtroppo, abbastanza
1919 confusa: infatti in Linux il valore si può impostare sia usando le costanti
1920 \texttt{SOL\_*}, che le analoghe \texttt{IPPROTO\_*} (citate anche da
1921 Stevens in \cite{UNP1}); entrambe hanno gli stessi valori che sono
1922 equivalenti ai numeri di protocollo di \conffile{/etc/protocols}, con una
1923 eccezione specifica, che è quella del protocollo ICMP, per la quale non
1924 esista una costante, il che è comprensibile dato che il suo valore, 1, è
1925 quello che viene assegnato a \const{SOL\_SOCKET}.}
1930 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
1932 \textbf{Livello} & \textbf{Significato} \\
1935 \const{SOL\_SOCKET}& Opzioni generiche dei socket.\\
1936 \const{SOL\_IP} & Opzioni specifiche per i socket che usano IPv4.\\
1937 \const{SOL\_TCP} & Opzioni per i socket che usano TCP.\\
1938 \const{SOL\_IPV6} & Opzioni specifiche per i socket che usano IPv6.\\
1939 \const{SOL\_ICMPV6}& Opzioni specifiche per i socket che usano ICMPv6.\\
1942 \caption{Possibili valori dell'argomento \param{level} delle
1943 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}.}
1944 \label{tab:sock_option_levels}
1947 Il quarto argomento, \param{optval} è un puntatore ad una zona di memoria che
1948 contiene i dati che specificano il valore dell'opzione che si vuole passare al
1949 socket, mentre l'ultimo argomento \param{optlen},\footnote{questo argomento è
1950 in realtà sempre di tipo \ctyp{int}, come era nelle \acr{libc4} e
1951 \acr{libc5}; l'uso di \ctyp{socklen\_t} è stato introdotto da POSIX (valgono
1952 le stesse considerazioni per l'uso di questo tipo di dato fatte in
1953 sez.~\ref{sec:TCP_func_accept}) ed adottato dalle \acr{glibc}.} è la
1954 dimensione in byte dei dati presenti all'indirizzo indicato da \param{optval}.
1955 Dato che il tipo di dati varia a seconda dell'opzione scelta, occorrerà
1956 individuare qual è quello che deve essere usato, ed utilizzare le opportune
1959 La gran parte delle opzioni utilizzano per \param{optval} un valore intero, se
1960 poi l'opzione esprime una condizione logica, il valore è sempre un intero, ma
1961 si dovrà usare un valore non nullo per abilitarla ed un valore nullo per
1962 disabilitarla. Se invece l'opzione non prevede di dover ricevere nessun tipo
1963 di valore si deve impostare \param{optval} a \const{NULL}. Un piccolo numero
1964 di opzioni però usano dei tipi di dati peculiari, è questo il motivo per cui
1965 \param{optval} è stato definito come puntatore generico.
1967 La seconda funzione usata per controllare le proprietà dei socket è
1968 \funcd{getsockopt}, che serve a leggere i valori delle opzioni dei socket ed a
1969 farsi restituire i dati relativi al loro funzionamento; il suo prototipo è:
1971 \headdecl{sys/socket.h}
1972 \headdecl{sys/types.h}
1974 \funcdecl{int getsockopt(int s, int level, int optname, void *optval,
1975 socklen\_t *optlen)} Legge le opzioni di un socket.
1977 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1978 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1980 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
1981 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} o quello di
1982 \param{optlen} non è valido.
1983 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1985 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1991 I primi tre argomenti sono identici ed hanno lo stesso significato di quelli
1992 di \func{setsockopt}, anche se non è detto che tutte le opzioni siano definite
1993 per entrambe le funzioni. In questo caso \param{optval} viene usato per
1994 ricevere le informazioni ed indica l'indirizzo a cui andranno scritti i dati
1995 letti dal socket, infine \param{optlen} diventa un puntatore ad una variabile
1996 che viene usata come \itindex{value~result~argument} \textit{value result
1997 argument} per indicare, prima della chiamata della funzione, la lunghezza
1998 del buffer allocato per \param{optval} e per ricevere indietro, dopo la
1999 chiamata della funzione, la dimensione effettiva dei dati scritti su di esso.
2000 Se la dimensione del buffer allocato per \param{optval} non è sufficiente si
2005 \subsection{Le opzioni generiche}
2006 \label{sec:sock_generic_options}
2008 Come accennato esiste un insieme generico di opzioni dei socket che possono
2009 applicarsi a qualunque tipo di socket,\footnote{una descrizione di queste
2010 opzioni è generalmente disponibile nella settima sezione delle pagine di
2011 manuale, nel caso specifico la si può consultare con \texttt{man 7 socket}.}
2012 indipendentemente da quale protocollo venga poi utilizzato. Se si vuole
2013 operare su queste opzioni generiche il livello da utilizzare è
2014 \const{SOL\_SOCKET}; si è riportato un elenco di queste opzioni in
2015 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}.
2021 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2023 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2024 \textbf{Descrizione}\\
2027 \const{SO\_KEEPALIVE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2028 Controlla l'attività della connessione.\\
2029 \const{SO\_OOBINLINE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2030 Lascia in linea i dati \itindex{out-of-band}
2031 \textit{out-of-band}.\\
2032 \const{SO\_RCVLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2033 Basso livello sul buffer di ricezione.\\
2034 \const{SO\_SNDLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2035 Basso livello sul buffer di trasmissione.\\
2036 \const{SO\_RCVTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2037 Timeout in ricezione.\\
2038 \const{SO\_SNDTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2039 Timeout in trasmissione.\\
2040 \const{SO\_BSDCOMPAT}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2041 Abilita la compatibilità con BSD.\\
2042 \const{SO\_PASSCRED} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2043 Abilita la ricezione di credenziali.\\
2044 \const{SO\_PEERCRED} &$\bullet$& & &\texttt{ucred}&
2045 Restituisce le credenziali del processo remoto.\\
2046 \const{SO\_BINDTODEVICE}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
2047 Lega il socket ad un dispositivo.\\
2048 \const{SO\_DEBUG} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2049 Abilita il debugging sul socket.\\
2050 \const{SO\_REUSEADDR}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2051 Consente il riutilizzo di un indirizzo locale.\\
2052 \const{SO\_TYPE} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2053 Restituisce il tipo di socket.\\
2054 \const{SO\_ACCEPTCONN}&$\bullet$& & &\texttt{int}&
2055 Indica se il socket è in ascolto.\\
2056 \const{SO\_DONTROUTE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2057 Non invia attraverso un gateway.\\
2058 \const{SO\_BROADCAST}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2059 Attiva o disattiva il \itindex{broadcast}
2060 \textit{broadcast}.\\
2061 \const{SO\_SNDBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2062 Imposta dimensione del buffer di trasmissione.\\
2063 \const{SO\_RCVBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2064 Imposta dimensione del buffer di ricezione.\\
2065 \const{SO\_LINGER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{linger}&
2066 Indugia nella chiusura con dati da spedire.\\
2067 \const{SO\_PRIORITY} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2068 Imposta la priorità del socket.\\
2069 \const{SO\_ERROR} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2070 Riceve e cancella gli errori pendenti.\\
2073 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_SOCKET}.}
2074 \label{tab:sock_opt_socklevel}
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{2.5cm}\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[\const{SO\_OOBINLINE}] se questa opzione viene abilitata i dati
2103 \itindex{out-of-band} \textit{out-of-band} vengono inviati direttamente nel
2104 flusso di dati del socket (e sono quindi letti con una normale \func{read})
2105 invece che restare disponibili solo per l'accesso con l'uso del flag
2106 \const{MSG\_OOB} di \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 \itindex{out-of-band} \textit{out-of-band} (non ha senso
2109 per socket UDP ad esempio), ed utilizza per \param{optval} un intero usato
2112 \item[\const{SO\_RCVLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2113 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di ricezione
2114 perché il kernel passi i dati all'utente, restituendoli ad una \func{read} o
2115 segnalando ad una \func{select} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che ci
2116 sono dati in ingresso. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che
2117 specifica il numero di byte, ma con Linux questo valore è sempre 1 e non può
2118 essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore mentre
2119 \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2121 \item[\const{SO\_SNDLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2122 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di trasmissione
2123 perché il kernel li invii al protocollo successivo, consentendo ad una
2124 \func{write} di ritornare o segnalando ad una \func{select} (vedi
2125 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che è possibile eseguire una scrittura.
2126 L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che specifica il numero di
2127 byte, come per la precedente \const{SO\_RCVLOWAT} con Linux questo valore è
2128 sempre 1 e non può essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore
2129 mentre \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2131 \item[\const{SO\_RCVTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2132 sulle operazioni di lettura da un socket, e prende per \param{optval} una
2133 struttura di tipo \struct{timeval} (vedi fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct})
2134 identica a quella usata con \func{select}. Con \func{getsockopt} si può
2135 leggere il valore attuale, mentre con \func{setsockopt} si imposta il tempo
2136 voluto, usando un valore nullo per \struct{timeval} il timeout viene
2139 Se l'opzione viene attivata tutte le volte che una delle funzioni di lettura
2140 (\func{read}, \func{readv}, \func{recv}, \func{recvfrom} e \func{recvmsg})
2141 si blocca in attesa di dati per un tempo maggiore di quello impostato, essa
2142 ritornerà un valore -1 e la variabile \var{errno} sarà impostata con un
2143 errore di \errcode{EAGAIN} e \errcode{EWOULDBLOCK}, così come sarebbe
2144 avvenuto se si fosse aperto il socket in modalità non bloccante.\footnote{in
2145 teoria, se il numero di byte presenti nel buffer di ricezione fosse
2146 inferiore a quello specificato da \const{SO\_RCVLOWAT}, l'effetto potrebbe
2147 essere semplicemente quello di provocare l'uscita delle funzioni di
2148 lettura restituendo il numero di byte fino ad allora ricevuti; dato che
2149 con Linux questo valore è sempre 1 questo caso non esiste.}
2151 In genere questa opzione non è molto utilizzata se si ha a che fare con la
2152 lettura dei dati, in quanto è sempre possibile usare una \func{select} che
2153 consente di specificare un \textit{timeout}; l'uso di \func{select} non
2154 consente però di impostare il timeout per l'uso di \func{connect}, per avere
2155 il quale si può ricorrere a questa opzione.
2157 % TODO verificare il timeout con un programma di test
2159 \item[\const{SO\_SNDTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2160 sulle operazioni di scrittura su un socket, ed usa gli stessi valori di
2161 \const{SO\_RCVTIMEO}. In questo caso però si avrà un errore di
2162 \errcode{EAGAIN} o \errcode{EWOULDBLOCK} per le funzioni di scrittura
2163 \func{write}, \func{writev}, \func{send}, \func{sendto} e \func{sendmsg}
2164 qualora queste restino bloccate per un tempo maggiore di quello specificato.
2166 \item[\const{SO\_BSDCOMPAT}] questa opzione abilita la compatibilità con il
2167 comportamento di BSD (in particolare ne riproduce i bug). Attualmente è una
2168 opzione usata solo per il protocollo UDP e ne è prevista la rimozione in
2169 futuro. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore
2172 Quando viene abilitata gli errori riportati da messaggi ICMP per un socket
2173 UDP non vengono passati al programma in user space. Con le versioni 2.0.x
2174 del kernel erano anche abilitate altre opzioni per i socket raw, che sono
2175 state rimosse con il passaggio al 2.2; è consigliato correggere i programmi
2176 piuttosto che usare questa funzione.
2178 \item[\const{SO\_PASSCRED}] questa opzione abilita sui socket unix-domain
2179 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}) la ricezione dei messaggi di controllo di
2180 tipo \const{SCM\_CREDENTIALS}. Prende come \param{optval} un intero usato
2183 \item[\const{SO\_PEERCRED}] questa opzione restituisce le credenziali del
2184 processo remoto connesso al socket; l'opzione è disponibile solo per socket
2185 unix-domain e può essere usata solo con \func{getsockopt}. Utilizza per
2186 \param{optval} una apposita struttura \struct{ucred} (vedi
2187 sez.~\ref{sec:unix_socket}).
2189 \item[\const{SO\_BINDTODEVICE}] questa opzione permette di \textsl{legare} il
2190 socket ad una particolare interfaccia, in modo che esso possa ricevere ed
2191 inviare pacchetti solo su quella. L'opzione richiede per \param{optval} il
2192 puntatore ad una stringa contenente il nome dell'interfaccia (ad esempio
2193 \texttt{eth0}); utilizzando una stringa nulla o un valore nullo per
2194 \param{optlen} si può rimuovere un precedente collegamento.
2196 Il nome della interfaccia deve essere specificato con una stringa terminata
2197 da uno zero e di lunghezza massima pari a \const{IFNAMSIZ}; l'opzione è
2198 effettiva solo per alcuni tipi di socket, ed in particolare per quelli della
2199 famiglia \const{AF\_INET}; non è invece supportata per i \textit{packet
2200 socket} (vedi sez.~\ref{sec:socket_raw}).
2202 \item[\const{SO\_DEBUG}] questa opzione abilita il debugging delle operazioni
2203 dei socket; l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come
2204 valore logico, e può essere utilizzata solo da un processo con i privilegi
2205 di amministratore (in particolare con la \itindex{capabilities}
2206 \textit{capability} \const{CAP\_NET\_ADMIN}). L'opzione necessita inoltre
2207 dell'opportuno supporto nel kernel;\footnote{deve cioè essere definita la
2208 macro di preprocessore \macro{SOCK\_DEBUGGING} nel file
2209 \file{include/net/sock.h} dei sorgenti del kernel, questo è sempre vero
2210 nei kernel delle serie superiori alla 2.3, per i kernel delle serie
2211 precedenti invece è necessario aggiungere a mano detta definizione; è
2212 inoltre possibile abilitare anche il tracciamento degli stati del TCP
2213 definendo la macro \macro{STATE\_TRACE} in \file{include/net/tcp.h}.}
2214 quando viene abilitata una serie di messaggi con le informazioni di debug
2215 vengono inviati direttamente al sistema del kernel log.\footnote{si tenga
2216 presente che il comportamento è diverso da quanto avviene con BSD, dove
2217 l'opzione opera solo sui socket TCP, causando la scrittura di tutti i
2218 pacchetti inviati sulla rete su un buffer circolare che viene letto da un
2219 apposito programma, \cmd{trpt}.}
2221 \item[\const{SO\_REUSEADDR}] questa opzione permette di eseguire la funzione
2222 \func{bind} su indirizzi locali che siano già in uso da altri socket;
2223 l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2224 Questa opzione modifica il comportamento normale dell'interfaccia dei socket
2225 che fa fallire l'esecuzione della funzione \func{bind} con un errore di
2226 \errcode{EADDRINUSE} quando l'indirizzo locale\footnote{più propriamente il
2227 controllo viene eseguito sulla porta.} è già in uso da parte di un altro
2228 socket. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono forniti in
2229 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2231 \item[\const{SO\_TYPE}] questa opzione permette di leggere il tipo di socket
2232 su cui si opera; funziona solo con \func{getsockopt}, ed utilizza per
2233 \param{optval} un intero in cui verrà restituito il valore numerico che lo
2234 identifica (ad esempio \const{SOCK\_STREAM}).
2236 \item[\const{SO\_ACCEPTCONN}] questa opzione permette di rilevare se il socket
2237 su cui opera è stato posto in modalità di ricezione di eventuali connessioni
2238 con una chiamata a \func{listen}. L'opzione può essere usata soltanto con
2239 \func{getsockopt} e utilizza per \param{optval} un intero in cui viene
2240 restituito 1 se il socket è in ascolto e 0 altrimenti.
2242 \item[\const{SO\_DONTROUTE}] questa opzione forza l'invio diretto dei
2243 pacchetti del socket, saltando ogni processo relativo all'uso della tabella
2244 di routing del kernel. Prende per \param{optval} un intero usato come valore
2247 \item[\const{SO\_BROADCAST}] questa opzione abilita il \itindex{broadcast}
2248 \textit{broadcast}; quanto abilitata i socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}
2249 riceveranno i pacchetti inviati all'indirizzo di \textit{broadcast}, e
2250 potranno scrivere pacchetti su tale indirizzo. Prende per \param{optval} un
2251 intero usato come valore logico. L'opzione non ha effetti su un socket di
2252 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2254 \item[\const{SO\_SNDBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2255 trasmissione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2256 numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si possono
2257 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili
2258 rispettivamente tramite gli opportuni valori di \func{sysctl} (vedi
2259 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2261 \item[\const{SO\_RCVBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2262 ricezione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2263 numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si può
2264 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili tramiti gli
2265 opportuni valori di \func{sysctl} (vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2267 Si tenga presente che nel caso di socket TCP, per entrambe le opzioni
2268 \const{SO\_RCVBUF} e \const{SO\_SNDBUF}, il kernel alloca effettivamente una
2269 quantità di memoria doppia rispetto a quanto richiesto con
2270 \func{setsockopt}. Questo comporta che una successiva lettura con
2271 \func{getsockopt} riporterà un valore diverso da quello impostato con
2272 \func{setsockopt}. Questo avviene perché TCP necessita dello spazio in più
2273 per mantenere dati amministrativi e strutture interne, e solo una parte
2274 viene usata come buffer per i dati, mentre il valore letto da
2275 \func{getsockopt} e quello riportato nei vari parametri di
2276 \textit{sysctl}\footnote{cioè \procrelfile{/proc/sys/net/core}{wmem\_max} e
2277 \procrelfile{/proc/sys/net/core}{rmem\_max} in \texttt{/proc/sys/net/core}
2278 e \procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_wmem} e
2279 \procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_rmem} in
2280 \texttt{/proc/sys/net/ipv4}, vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}.} indica la
2281 memoria effettivamente impiegata. Si tenga presente inoltre che le
2282 modifiche alle dimensioni dei buffer di ricezione e trasmissione, per poter
2283 essere effettive, devono essere impostate prima della chiamata alle funzioni
2284 \func{listen} o \func{connect}.
2286 \item[\const{SO\_LINGER}] questa opzione controlla le modalità con cui viene
2287 chiuso un socket quando si utilizza un protocollo che supporta le
2288 connessioni (è pertanto usata con i socket TCP ed ignorata per UDP) e
2289 modifica il comportamento delle funzioni \func{close} e \func{shutdown}.
2290 L'opzione richiede che l'argomento \param{optval} sia una struttura di tipo
2291 \struct{linger}, definita in \texttt{sys/socket.h} ed illustrata in
2292 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Maggiori dettagli sul suo funzionamento
2293 sono forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2295 \item[\const{SO\_PRIORITY}] questa opzione permette di impostare le priorità
2296 per tutti i pacchetti che sono inviati sul socket, prende per \param{optval}
2297 un valore intero. Con questa opzione il kernel usa il valore per ordinare le
2298 priorità sulle code di rete,\footnote{questo richiede che sia abilitato il
2299 sistema di \textit{Quality of Service} disponibile con le opzioni di
2300 routing avanzato.} i pacchetti con priorità più alta vengono processati
2301 per primi, in modalità che dipendono dalla disciplina di gestione della
2302 coda. Nel caso di protocollo IP questa opzione permette anche di impostare i
2303 valori del campo \textit{type of service} (noto come TOS, vedi
2304 sez.~\ref{sec:IP_header}) per i pacchetti uscenti. Per impostare una
2305 priorità al di fuori dell'intervallo di valori fra 0 e 6 sono richiesti i
2306 privilegi di amministratore con la \itindex{capabilities} capability
2307 \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2309 \item[\const{SO\_ERROR}] questa opzione riceve un errore presente sul socket;
2310 può essere utilizzata soltanto con \func{getsockopt} e prende per
2311 \param{optval} un valore intero, nel quale viene restituito il codice di
2312 errore, e la condizione di errore sul socket viene cancellata. Viene
2313 usualmente utilizzata per ricevere il codice di errore, come accennato in
2314 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}, quando si sta osservando il socket con una
2315 \func{select} che ritorna a causa dello stesso.
2317 \item[\const{SO\_ATTACH\_FILTER}] questa opzione permette di agganciare ad un
2318 socket un filtro di pacchetti che consente di selezionare quali pacchetti,
2319 fra tutti quelli ricevuti, verranno letti. Viene usato principalmente con i
2320 socket di tipo \const{PF\_PACKET} con la libreria \texttt{libpcap} per
2321 implementare programmi di cattura dei pacchetti, torneremo su questo in
2322 sez.~\ref{sec:packet_socket}.
2324 \item[\const{SO\_DETACH\_FILTER}] consente di distaccare un filtro
2325 precedentemente aggiunto ad un socket.
2327 % TODO documentare SO_ATTACH_FILTER e SO_DETACH_FILTER
2328 % riferimenti http://www.rcpt.to/lsfcc/lsf.html
2329 % Documentation/networking/filter.txt
2331 % TODO documentare SO_MARK, introdotta nel 2.6.25, richiede CAP_NET_ADMIN
2332 %A userspace program may wish to set the mark for each packets its send
2333 %without using the netfilter MARK target. Changing the mark can be used
2334 %for mark based routing without netfilter or for packet filtering.
2339 \subsection{L'uso delle principali opzioni dei socket}
2340 \label{sec:sock_options_main}
2342 La descrizione sintetica del significato delle opzioni generiche dei socket,
2343 riportata nell'elenco in sez.~\ref{sec:sock_generic_options}, è
2344 necessariamente sintetica, alcune di queste però possono essere utilizzate
2345 per controllare delle funzionalità che hanno una notevole rilevanza nella
2346 programmazione dei socket. Per questo motivo faremo in questa sezione un
2347 approfondimento sul significato delle opzioni generiche più importanti.
2350 \index{costante!{SO\_KEEPALIVE}@{{\tt {SO\_KEEPALIVE}}}|(}
2351 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}}
2353 La prima opzione da approfondire è \const{SO\_KEEPALIVE} che permette di
2354 tenere sotto controllo lo stato di una connessione. Una connessione infatti
2355 resta attiva anche quando non viene effettuato alcun traffico su di essa; è
2356 allora possibile, in caso di una interruzione completa della rete, che la
2357 caduta della connessione non venga rilevata, dato che sulla stessa non passa
2358 comunque alcun traffico.
2360 Se si imposta questa opzione, è invece cura del kernel inviare degli appositi
2361 messaggi sulla rete, detti appunto \textit{keep-alive}, per verificare se la
2362 connessione è attiva. L'opzione funziona soltanto con i socket che supportano
2363 le connessioni (non ha senso per socket UDP ad esempio) e si applica
2364 principalmente ai socket TCP.
2366 Con le impostazioni di default (che sono riprese da BSD) Linux emette un
2367 messaggio di \textit{keep-alive}\footnote{in sostanza un segmento ACK vuoto,
2368 cui sarà risposto con un altro segmento ACK vuoto.} verso l'altro capo della
2369 connessione se questa è rimasta senza traffico per più di due ore. Se è tutto
2370 a posto il messaggio viene ricevuto e verrà emesso un segmento ACK di
2371 risposta, alla cui ricezione ripartirà un altro ciclo di attesa per altre due
2372 ore di inattività; il tutto avviene all'interno del kernel e le applicazioni
2373 non riceveranno nessun dato.
2375 Qualora ci siano dei problemi di rete si possono invece verificare i due casi
2376 di terminazione precoce del server già illustrati in
2377 sez.~\ref{sec:TCP_conn_crash}. Il primo è quello in cui la macchina remota ha
2378 avuto un crollo del sistema ed è stata riavviata, per cui dopo il riavvio la
2379 connessione non esiste più.\footnote{si ricordi che un normale riavvio o il
2380 crollo dell'applicazione non ha questo effetto, in quanto in tal caso si
2381 passa sempre per la chiusura del processo, e questo, come illustrato in
2382 sez.~\ref{sec:file_close}, comporta anche la regolare chiusura del socket
2383 con l'invio di un segmento FIN all'altro capo della connessione.} In questo
2384 caso all'invio del messaggio di \textit{keep-alive} si otterrà come risposta
2385 un segmento RST che indica che l'altro capo non riconosce più l'esistenza
2386 della connessione ed il socket verrà chiuso riportando un errore di
2387 \errcode{ECONNRESET}.
2389 Se invece non viene ricevuta nessuna risposta (indice che la macchina non è
2390 più raggiungibile) l'emissione dei messaggi viene ripetuta ad intervalli di 75
2391 secondi per un massimo di 9 volte\footnote{entrambi questi valori possono
2392 essere modificati a livello di sistema (cioè per tutti i socket) con gli
2393 opportuni parametri illustrati in sez.~\ref{sec:sock_sysctl} ed a livello di
2394 singolo socket con le opzioni \texttt{TCP\_KEEP*} di
2395 sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options}.} (per un totale di 11 minuti e 15
2396 secondi) dopo di che, se non si è ricevuta nessuna risposta, il socket viene
2397 chiuso dopo aver impostato un errore di \errcode{ETIMEDOUT}. Qualora la
2398 connessione si sia ristabilita e si riceva un successivo messaggio di risposta
2399 il ciclo riparte come se niente fosse avvenuto. Infine se si riceve come
2400 risposta un pacchetto ICMP di destinazione irraggiungibile (vedi
2401 sez.~\ref{sec:ICMP_protocol}), verrà restituito l'errore corrispondente.
2403 In generale questa opzione serve per individuare una caduta della connessione
2404 anche quando non si sta facendo traffico su di essa. Viene usata
2405 principalmente sui server per evitare di mantenere impegnate le risorse che
2406 verrebbero dedicate a trattare delle connessioni che in realtà sono già
2407 terminate (quelle che vengono anche chiamate connessioni
2408 \textsl{semi-aperte}); in tutti quei casi cioè in cui il server si trova in
2409 attesa di dati in ingresso su una connessione che non arriveranno mai o perché
2410 il client sull'altro capo non è più attivo o perché non è più in grado di
2411 comunicare con il server via rete.
2413 \begin{figure}[!htb]
2414 \footnotesize \centering
2415 \begin{minipage}[c]{15cm}
2416 \includecodesample{listati/TCP_echod_fourth.c}
2419 \caption{La sezione della nuova versione del server del servizio
2420 \textit{echo} che prevede l'attivazione del \textit{keepalive} sui
2422 \label{fig:echod_keepalive_code}
2425 Abilitandola dopo un certo tempo le connessioni effettivamente terminate
2426 verranno comunque chiuse per cui, utilizzando ad esempio una \func{select}, se
2427 be potrà rilevare la conclusione e ricevere il relativo errore. Si tenga
2428 presente però che non può avere la certezza assoluta che un errore di
2429 \errcode{ETIMEDOUT} ottenuto dopo aver abilitato questa opzione corrisponda
2430 necessariamente ad una reale conclusione della connessione, il problema
2431 potrebbe anche essere dovuto ad un problema di routing che perduri per un
2432 tempo maggiore di quello impiegato nei vari tentativi di ritrasmissione del
2433 \textit{keep-alive} (anche se questa non è una condizione molto probabile).
2435 Come esempio dell'utilizzo di questa opzione introduciamo all'interno del
2436 nostro server per il servizio \textit{echo} la nuova opzione \texttt{-k} che
2437 permette di attivare il \textit{keep-alive} sui socket; tralasciando la parte
2438 relativa alla gestione di detta opzione (che si limita ad assegnare ad 1 la
2439 variabile \var{keepalive}) tutte le modifiche al server sono riportate in
2440 fig.~\ref{fig:echod_keepalive_code}. Al solito il codice completo è contenuto
2441 nel file \texttt{TCP\_echod\_fourth.c} dei sorgenti allegati alla guida.
2443 Come si può notare la variabile \var{keepalive} è preimpostata (\texttt{\small
2444 8}) ad un valore nullo; essa viene utilizzata sia come variabile logica per
2445 la condizione (\texttt{\small 14}) che controlla l'attivazione del
2446 \textit{keep-alive} che come valore dell'argomento \param{optval} della
2447 chiamata a \func{setsockopt} (\texttt{\small 16}). A seconda del suo valore
2448 tutte le volte che un processo figlio viene eseguito in risposta ad una
2449 connessione verrà pertanto eseguita o meno la sezione (\texttt{\small 14--17})
2450 che esegue l'impostazione di \const{SO\_KEEPALIVE} sul socket connesso,
2451 attivando il relativo comportamento.
2452 \index{costante!{SO\_KEEPALIVE}@{{\tt {SO\_KEEPALIVE}}}|)}
2456 \index{costante!{SO\_REUSEADDR}@{{\tt {SO\_REUSEADDR}}}|(}
2457 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_REUSEADDR}}
2459 La seconda opzione da approfondire è \const{SO\_REUSEADDR}, che consente di
2460 eseguire \func{bind} su un socket anche quando la porta specificata è già in
2461 uso da parte di un altro socket. Si ricordi infatti che, come accennato in
2462 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, normalmente la funzione \func{bind} fallisce con
2463 un errore di \errcode{EADDRINUSE} se la porta scelta è già utilizzata da un
2464 altro socket, proprio per evitare che possano essere lanciati due server sullo
2465 stesso indirizzo e la stessa porta, che verrebbero a contendersi i pacchetti
2466 aventi quella destinazione.
2468 Esistono però situazioni ed esigenze particolari in cui non si vuole che
2469 questo comportamento di salvaguardia accada, ed allora si può fare ricorso a
2470 questa opzione. La questione è comunque abbastanza complessa in quanto, come
2471 sottolinea Stevens in \cite{UNP1}, si distinguono ben quattro casi diversi in
2472 cui è prevista la possibilità di un utilizzo di questa opzione, il che la
2473 rende una delle più difficili da capire.
2475 Il primo caso, che è anche il più comune, in cui si fa ricorso a
2476 \const{SO\_REUSEADDR} è quello in cui un server è terminato ma esistono ancora
2477 dei processi figli che mantengono attiva almeno una connessione remota che
2478 utilizza l'indirizzo locale, mantenendo occupata la porta. Quando si riesegue
2479 il server allora questo riceve un errore sulla chiamata a \func{bind} dato che
2480 la porta è ancora utilizzata in una connessione esistente.\footnote{questa è
2481 una delle domande più frequenti sui newsgroup dedicati allo sviluppo, in
2482 quanto è piuttosto comune trovarsi in questa situazione quando si sta
2483 sviluppando un server che si ferma e si riavvia in continuazione dopo aver
2484 fatto modifiche.} Inoltre se si usa il protocollo TCP questo può avvenire
2485 anche dopo tutti i processi figli sono terminati, dato che una connessione può
2486 restare attiva anche dopo la chiusura del socket, mantenendosi nello stato
2487 \texttt{TIME\_WAIT} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}).
2489 Usando \const{SO\_REUSEADDR} fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2490 \func{bind} si consente a quest'ultima di avere comunque successo anche se la
2491 connessione è attiva (o nello stato \texttt{TIME\_WAIT}). È bene però
2492 ricordare (si riveda quanto detto in sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}) che la
2493 presenza dello stato \texttt{TIME\_WAIT} ha una ragione, ed infatti se si usa
2494 questa opzione esiste sempre una probabilità, anche se estremamente
2495 remota,\footnote{perché ciò avvenga infatti non solo devono coincidere gli
2496 indirizzi IP e le porte degli estremi della nuova connessione, ma anche i
2497 numeri di sequenza dei pacchetti, e questo è estremamente improbabile.} che
2498 eventuali pacchetti rimasti intrappolati in una precedente connessione possano
2499 finire fra quelli di una nuova.
2501 Come esempio di uso di questa connessione abbiamo predisposto una nuova
2502 versione della funzione \func{sockbind} (vedi fig.~\ref{fig:sockbind_code})
2503 che consenta l'impostazione di questa opzione. La nuova funzione è
2504 \func{sockbindopt}, e le principali differenze rispetto alla precedente sono
2505 illustrate in fig.~\ref{fig:sockbindopt_code}, dove si sono riportate le
2506 sezioni di codice modificate rispetto alla versione precedente. Il codice
2507 completo della funzione si trova, insieme alle altre funzioni di servizio dei
2508 socket, all'interno del file \texttt{SockUtils.c} dei sorgenti allegati alla
2511 \begin{figure}[!htb]
2512 \footnotesize \centering
2513 \begin{minipage}[c]{15cm}
2514 \includecodesample{listati/sockbindopt.c}
2517 \caption{Le sezioni della funzione \func{sockbindopt} modificate rispetto al
2518 codice della precedente \func{sockbind}.}
2519 \label{fig:sockbindopt_code}
2522 In realtà tutto quello che si è fatto è stato introdurre nella nuova funzione
2523 (\texttt{\small 1}) un nuovo argomento intero, \param{reuse}, che conterrà il
2524 valore logico da usare nella successiva chiamata (\texttt{\small 14}) a
2525 \func{setsockopt}. Si è poi aggiunta una sezione (\texttt{\small 13-17}) che
2526 esegue l'impostazione dell'opzione fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2530 A questo punto basterà modificare il server per utilizzare la nuova
2531 funzione; in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth} abbiamo riportato le sezioni
2532 modificate rispetto alla precedente versione di
2533 fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. Al solito il codice completo è coi sorgenti
2534 allegati alla guida, nel file \texttt{TCP\_echod\_fifth.c}.
2536 Anche in questo caso si è introdotta (\texttt{\small 8}) una nuova variabile
2537 \var{reuse} che consente di controllare l'uso dell'opzione e che poi sarà
2538 usata (\texttt{\small 14}) come ultimo argomento di \func{setsockopt}. Il
2539 valore di default di questa variabile è nullo, ma usando l'opzione \texttt{-r}
2540 nell'invocazione del server (al solito la gestione delle opzioni non è
2541 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth}) se ne potrà impostare ad 1 il
2542 valore, per cui in tal caso la successiva chiamata (\texttt{\small 13-17}) a
2543 \func{setsockopt} attiverà l'opzione \const{SO\_REUSEADDR}.
2545 \begin{figure}[!htb]
2546 \footnotesize \centering
2547 \begin{minipage}[c]{15cm}
2548 \includecodesample{listati/TCP_echod_fifth.c}
2551 \caption{Il nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo} che
2552 usa la nuova funzione \func{sockbindopt}.}
2553 \label{fig:TCP_echod_fifth}
2556 Il secondo caso in cui viene usata \const{SO\_REUSEADDR} è quando si ha una
2557 macchina cui sono assegnati diversi numeri IP (o come suol dirsi
2558 \textit{multi-homed}) e si vuole porre in ascolto sulla stessa porta un
2559 programma diverso (o una istanza diversa dello stesso programma) per indirizzi
2560 IP diversi. Si ricordi infatti che è sempre possibile indicare a \func{bind}
2561 di collegarsi solo su di un indirizzo specifico; in tal caso se un altro
2562 programma cerca di riutilizzare la stessa porta (anche specificando un
2563 indirizzo diverso) otterrà un errore, a meno di non aver preventivamente
2564 impostato \const{SO\_REUSEADDR}.
2566 Usando questa opzione diventa anche possibile eseguire \func{bind}
2567 sull'indirizzo generico, e questo permetterà il collegamento per tutti gli
2568 indirizzi (di quelli presenti) per i quali la porta non risulti occupata da
2569 una precedente chiamata più specifica. Infine si tenga presente che con il
2570 protocollo TCP non è mai possibile far partire server che eseguano \func{bind}
2571 sullo stesso indirizzo e la stessa porta, cioè ottenere quello che viene
2572 chiamato un \textit{completely duplicate binding}.
2574 Il terzo impiego è simile al precedente e prevede l'uso di \func{bind}
2575 all'interno dello stesso programma per associare indirizzi locali diversi a
2576 socket diversi. In genere questo viene fatto per i socket UDP quando è
2577 necessario ottenere l'indirizzo a cui sono rivolte le richieste del client ed
2578 il sistema non supporta l'opzione \const{IP\_RECVDSTADDR};\footnote{nel caso
2579 di Linux questa opzione è stata supportata per in certo periodo nello
2580 sviluppo del kernel 2.1.x, ma è in seguito stata soppiantata dall'uso di
2581 \const{IP\_PKTINFO} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).} in tale modo
2582 si può sapere a quale socket corrisponde un certo indirizzo. Non ha senso
2583 fare questa operazione per un socket TCP dato che su di essi si può sempre
2584 invocare \func{getsockname} una volta che si è completata la connessione.
2586 Infine il quarto caso è quello in cui si vuole effettivamente ottenere un
2587 \textit{completely duplicate binding}, quando cioè si vuole eseguire
2588 \func{bind} su un indirizzo ed una porta che sono già \textsl{legati} ad un
2589 altro socket. Questo ovviamente non ha senso per il normale traffico di rete,
2590 in cui i pacchetti vengono scambiati direttamente fra due applicazioni; ma
2591 quando un sistema supporta il traffico in \itindex{multicast}
2592 \textit{multicast}, in cui una applicazione invia i pacchetti a molte altre
2593 (vedi sez.~\ref{sec:multicast_xxx}), allora ha senso che su una macchina i
2594 pacchetti provenienti dal traffico in \itindex{multicast} \textit{multicast}
2595 possano essere ricevuti da più applicazioni\footnote{l'esempio classico di
2596 traffico in \textit{multicast} è quello di uno streaming di dati (audio,
2597 video, ecc.), l'uso del \textit{multicast} consente in tal caso di
2598 trasmettere un solo pacchetto, che potrà essere ricevuto da tutti i
2599 possibili destinatari (invece di inviarne un duplicato a ciascuno); in
2600 questo caso è perfettamente logico aspettarsi che sulla stessa macchina più
2601 utenti possano lanciare un programma che permetta loro di ricevere gli
2602 stessi dati.} o da diverse istanze della stessa applicazione.
2605 In questo caso utilizzando \const{SO\_REUSEADDR} si consente ad una
2606 applicazione eseguire \func{bind} sulla stessa porta ed indirizzo usata da
2607 un'altra, così che anche essa possa ricevere gli stessi pacchetti (chiaramente
2608 la cosa non ha alcun senso per i socket TCP, ed infatti in questo tipo di
2609 applicazione è normale l'uso del protocollo UDP). La regola è che quando si
2610 hanno più applicazioni che hanno eseguito \func{bind} sulla stessa porta, di
2611 tutti pacchetti destinati ad un indirizzo di \itindex{broadcast}
2612 \textit{broadcast} o di \itindex{multicast} \textit{multicast} viene inviata
2613 una copia a ciascuna applicazione. Non è definito invece cosa accade qualora
2614 il pacchetto sia destinato ad un indirizzo normale (unicast).
2616 Essendo questo un caso particolare in alcuni sistemi (come BSD) è stata
2617 introdotta una opzione ulteriore, \const{SO\_REUSEPORT} che richiede che detta
2618 opzione sia specificata per tutti i socket per i quali si vuole eseguire il
2619 \textit{completely duplicate binding}. Nel caso di Linux questa opzione non
2620 esiste, ma il comportamento di \const{SO\_REUSEADDR} è analogo, sarà cioè
2621 possibile effettuare un \textit{completely duplicate binding} ed ottenere il
2622 successo di \func{bind} su un socket legato allo stesso indirizzo e porta solo
2623 se il programma che ha eseguito per primo \func{bind} su di essi ha impostato
2624 questa opzione.\footnote{questa restrizione permette di evitare il cosiddetto
2625 \textit{port stealing}, in cui un programma, usando \const{SO\_REUSEADDR},
2626 può collegarsi ad una porta già in uso e ricevere i pacchetti destinati ad
2627 un altro programma; con questa caratteristica ciò è possibile soltanto se il
2628 primo programma a consentirlo, avendo usato fin dall'inizio
2629 \const{SO\_REUSEADDR}.}
2631 \index{costante!{SO\_REUSEADDR}@{{\tt {SO\_REUSEADDR}}}|)}
2633 \index{costante!{SO\_LINGER}@{{\tt {SO\_LINGER}}}|(}
2634 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_LINGER}}
2636 La terza opzione da approfondire è \const{SO\_LINGER}; essa, come il nome
2637 suggerisce, consente di ``\textsl{indugiare}'' nella chiusura di un socket. Il
2638 comportamento standard sia di \func{close} che \func{shutdown} è infatti
2639 quello di terminare immediatamente dopo la chiamata, mentre il procedimento di
2640 chiusura della connessione (o di un lato di essa) ed il rispettivo invio sulla
2641 rete di tutti i dati ancora presenti nei buffer, viene gestito in sottofondo
2644 \begin{figure}[!htb]
2645 \footnotesize \centering
2646 \begin{minipage}[c]{15cm}
2647 \includestruct{listati/linger.h}
2649 \caption{La struttura \structd{linger} richiesta come valore dell'argomento
2650 \param{optval} per l'impostazione dell'opzione dei socket
2651 \const{SO\_LINGER}.}
2652 \label{fig:sock_linger_struct}
2655 L'uso di \const{SO\_LINGER} con \func{setsockopt} permette di modificare (ed
2656 eventualmente ripristinare) questo comportamento in base ai valori passati nei
2657 campi della struttura \struct{linger}, illustrata in
2658 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Fintanto che il valore del campo
2659 \var{l\_onoff} di \struct{linger} è nullo la modalità che viene impostata
2660 (qualunque sia il valore di \var{l\_linger}) è quella standard appena
2661 illustrata; questa combinazione viene utilizzata per riportarsi al
2662 comportamento normale qualora esso sia stato cambiato da una precedente
2665 Se si utilizza un valore di \var{l\_onoff} diverso da zero, il comportamento
2666 alla chiusura viene a dipendere dal valore specificato per il campo
2667 \var{l\_linger}; se quest'ultimo è nullo l'uso delle funzioni \func{close} e
2668 \func{shutdown} provoca la terminazione immediata della connessione: nel caso
2669 di TCP cioè non viene eseguito il procedimento di chiusura illustrato in
2670 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}, ma tutti i dati ancora presenti nel buffer
2671 vengono immediatamente scartati e sulla rete viene inviato un segmento di RST
2672 che termina immediatamente la connessione.
2674 Un esempio di questo comportamento si può abilitare nel nostro client del
2675 servizio \textit{echo} utilizzando l'opzione \texttt{-r}; riportiamo in
2676 fig.~\ref{fig:TCP_echo_sixth} la sezione di codice che permette di introdurre
2677 questa funzionalità,; al solito il codice completo è disponibile nei sorgenti
2680 \begin{figure}[!htb]
2681 \footnotesize \centering
2682 \begin{minipage}[c]{15cm}
2683 \includecodesample{listati/TCP_echo_sixth.c}
2686 \caption{La sezione del codice del client \textit{echo} che imposta la
2687 terminazione immediata della connessione in caso di chiusura.}
2688 \label{fig:TCP_echo_sixth}
2691 La sezione indicata viene eseguita dopo aver effettuato la connessione e prima
2692 di chiamare la funzione di gestione, cioè fra le righe (\texttt{\small 12}) e
2693 (\texttt{\small 13}) del precedente esempio di fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}.
2694 Il codice si limita semplicemente a controllare (\texttt{\small 3}) il
2695 valore della variabile \var{reset} che assegnata nella gestione delle opzioni
2696 in corrispondenza all'uso di \texttt{-r} nella chiamata del client. Nel caso
2697 questa sia diversa da zero vengono impostati (\texttt{\small 5--6}) i valori
2698 della struttura \var{ling} che permettono una terminazione immediata della
2699 connessione. Questa viene poi usata nella successiva (\texttt{\small 7})
2700 chiamata a \func{setsockopt}. Al solito si controlla (\texttt{\small 7--10})
2701 il valore di ritorno e si termina il programma in caso di errore, stampandone
2704 Infine l'ultima possibilità, quella in cui si utilizza effettivamente
2705 \const{SO\_LINGER} per \textsl{indugiare} nella chiusura, è quella in cui sia
2706 \var{l\_onoff} che \var{l\_linger} hanno un valore diverso da zero. Se si
2707 esegue l'impostazione con questi valori sia \func{close} che \func{shutdown}
2708 si bloccano, nel frattempo viene eseguita la normale procedura di conclusione
2709 della connessione (quella di sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}) ma entrambe le
2710 funzioni non ritornano fintanto che non si sia concluso il procedimento di
2711 chiusura della connessione, o non sia passato un numero di
2712 secondi\footnote{questa è l'unità di misura indicata da POSIX ed adottata da
2713 Linux, altri kernel possono usare unità di misura diverse, oppure usare il
2714 campo \var{l\_linger} come valore logico (ignorandone il valore) per rendere
2715 (quando diverso da zero) \func{close} e \func{shutdown} bloccanti fino al
2716 completamento della trasmissione dei dati sul buffer.} pari al valore
2717 specificato in \var{l\_linger}.
2719 \index{costante!{SO\_LINGER}@{{\tt {SO\_LINGER}}}|)}
2723 \subsection{Le opzioni per il protocollo IPv4}
2724 \label{sec:sock_ipv4_options}
2726 Il secondo insieme di opzioni dei socket che tratteremo è quello relativo ai
2727 socket che usano il protocollo IPv4.\footnote{come per le precedenti opzioni
2728 generiche una descrizione di esse è disponibile nella settima sezione delle
2729 pagine di manuale, nel caso specifico la documentazione si può consultare
2730 con \texttt{man 7 ip}.} Se si vuole operare su queste opzioni generiche il
2731 livello da utilizzare è \const{SOL\_IP} (o l'equivalente \const{IPPROTO\_IP});
2732 si è riportato un elenco di queste opzioni in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel}.
2733 Le costanti indicanti le opzioni e tutte le altre costanti ad esse collegate
2734 sono definite in \file{netinet/ip.h}, ed accessibili includendo detto file.
2739 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2741 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2742 \textbf{Descrizione}\\
2745 \const{IP\_OPTIONS} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{void *}& %???
2746 Imposta o riceve le opzioni di IP.\\
2747 \const{IP\_PKTINFO} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2748 Passa un messaggio di informazione.\\
2749 \const{IP\_RECVTOS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2750 Passa un messaggio col campo TOS.\\
2751 \const{IP\_RECVTTL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2752 Passa un messaggio col campo TTL.\\
2753 \const{IP\_RECVOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2754 Passa un messaggio con le opzioni IP.\\
2755 \const{IP\_RETOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2756 Passa un messaggio con le opzioni IP non trattate.\\
2757 \const{IP\_TOS} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2758 Imposta il valore del campo TOS.\\
2759 \const{IP\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2760 Imposta il valore del campo TTL.\\
2761 \const{IP\_HDRINCL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2762 Passa l'intestazione di IP nei dati.\\
2763 \const{IP\_RECVERR} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2764 Abilita la gestione degli errori.\\
2765 \const{IP\_MTU\_DISCOVER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2766 Imposta il Path MTU \itindex{Maximum~Transfer~Unit} Discovery.\\
2767 \const{IP\_MTU} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2768 Legge il valore attuale della \itindex{Maximum~Transfer~Unit} MTU.\\
2769 \const{IP\_ROUTER\_ALERT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2770 Imposta l'opzione \textit{IP router alert} sui pacchetti.\\
2771 \const{IP\_MULTICAST\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2772 Imposta il TTL per i pacchetti \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
2773 \const{IP\_MULTICAST\_LOOP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2774 Controlla il reinvio a se stessi dei dati di \itindex{multicast}
2775 \textit{multicast}.\\
2776 \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2777 Si unisce a un gruppo di \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
2778 \const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}& &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2779 Si sgancia da un gruppo di \textit{multicast}.\\
2780 \const{IP\_MULTICAST\_IF} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2781 Imposta l'interfaccia locale di un socket \itindex{multicast}
2782 \textit{multicast}.\\
2785 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_IP}.}
2786 \label{tab:sock_opt_iplevel}
2789 Le descrizioni riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel} sono estremamente
2790 succinte, una maggiore quantità di dettagli sulle varie opzioni è fornita nel
2792 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2795 \item[\const{IP\_OPTIONS}] l'opzione permette di impostare o leggere le
2796 opzioni del protocollo IP (si veda sez.~\ref{sec:IP_options}). L'opzione
2797 prende come valore dell'argomento \param{optval} un puntatore ad un buffer
2798 dove sono mantenute le opzioni, mentre \param{optlen} indica la dimensione
2799 di quest'ultimo. Quando la si usa con \func{getsockopt} vengono lette le
2800 opzioni IP utilizzate per la spedizione, quando la si usa con
2801 \func{setsockopt} vengono impostate le opzioni specificate. L'uso di questa
2802 opzione richiede una profonda conoscenza del funzionamento del protocollo,
2803 torneremo in parte sull'argomento in sez.~\ref{sec:sock_IP_options}.
2806 \item[\const{IP\_PKTINFO}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2807 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2808 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_PKTINFO} contenente
2809 una struttura \struct{pktinfo} (vedi fig.~\ref{fig:sock_pktinfo_struct}) che
2810 mantiene una serie di informazioni riguardo i pacchetti in arrivo. In
2811 particolare è possibile conoscere l'interfaccia su cui è stato ricevuto un
2812 pacchetto (nel campo \var{ipi\_ifindex}),\footnote{in questo campo viene
2813 restituito il valore numerico dell'indice dell'interfaccia,
2814 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}.} l'indirizzo locale da esso
2815 utilizzato (nel campo \var{ipi\_spec\_dst}) e l'indirizzo remoto dello
2816 stesso (nel campo \var{ipi\_addr}).
2818 \begin{figure}[!htb]
2819 \footnotesize \centering
2820 \begin{minipage}[c]{15cm}
2821 \includestruct{listati/pktinfo.h}
2823 \caption{La struttura \structd{pktinfo} usata dall'opzione
2824 \const{IP\_PKTINFO} per ricavare informazioni sui pacchetti di un socket
2825 di tipo \const{SOCK\_DGRAM}.}
2826 \label{fig:sock_pktinfo_struct}
2830 L'opzione è utilizzabile solo per socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}. Questa è
2831 una opzione introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di
2832 Linux;\footnote{non dovrebbe pertanto essere utilizzata se si ha a cuore la
2833 portabilità.} essa permette di sostituire le opzioni \const{IP\_RECVDSTADDR}
2834 e \const{IP\_RECVIF} presenti in altri Unix (la relativa informazione è quella
2835 ottenibile rispettivamente dai campi \var{ipi\_addr} e \var{ipi\_ifindex} di
2838 L'opzione prende per \param{optval} un intero usato come valore logico, che
2839 specifica soltanto se insieme al pacchetto deve anche essere inviato o
2840 ricevuto il messaggio \const{IP\_PKTINFO} (vedi
2841 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}); il messaggio stesso dovrà poi essere
2842 letto o scritto direttamente con \func{recvmsg} e \func{sendmsg} (vedi
2843 sez.~\ref{sec:net_sendmsg}).
2846 \item[\const{IP\_RECVTOS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2847 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2848 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_TOS}, che contiene un
2849 byte con il valore del campo \textit{Type of Service} dell'intestazione IP
2850 del pacchetto stesso (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). Prende per
2851 \param{optval} un intero usato come valore logico.
2853 \item[\const{IP\_RECVTTL}] 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\_RECVTTL}, contenente
2856 un byte con il valore del campo \textit{Time to Live} dell'intestazione IP
2857 (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). L'opzione richiede per \param{optval} un
2858 intero usato come valore logico. L'opzione non è supportata per socket di
2859 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2861 \item[\const{IP\_RECVOPTS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2862 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2863 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_OPTIONS}, contenente
2864 le opzioni IP del protocollo (vedi sez.~\ref{sec:IP_options}). Le
2865 intestazioni di instradamento e le altre opzioni sono già riempite con i
2866 dati locali. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato come
2867 valore logico. L'opzione non è supportata per socket di tipo
2868 \const{SOCK\_STREAM}.
2870 \item[\const{IP\_RETOPTS}] Identica alla precedente \const{IP\_RECVOPTS}, ma
2871 in questo caso restituisce i dati grezzi delle opzioni, senza che siano
2872 riempiti i capi di instradamento e le marche temporali. L'opzione richiede
2873 per \param{optval} un intero usato come valore logico. L'opzione non è
2874 supportata per socket di tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2876 \item[\const{IP\_TOS}] L'opzione consente di leggere o impostare il campo
2877 \textit{Type of Service} dell'intestazione IP (vedi
2878 sez.~\ref{sec:IP_header}) che permette di indicare le priorità dei
2879 pacchetti. Se impostato il valore verrà mantenuto per tutti i pacchetti del
2880 socket; alcuni valori (quelli che aumentano la priorità) richiedono i
2881 privilegi di amministrazione con la \itindex{capabilities} capability
2882 \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2884 Il campo TOS è di 8 bit e l'opzione richiede per \param{optval} un intero
2885 che ne contenga il valore. Sono definite anche alcune costanti che
2886 definiscono alcuni valori standardizzati per il \textit{Type of Service},
2887 riportate in tab.~\ref{tab:IP_TOS_values}, il valore di default usato da
2888 Linux è \const{IPTOS\_LOWDELAY}, ma esso può essere modificato con le
2889 funzionalità del cosiddetto \textit{Advanced Routing}. Si ricordi che la
2890 priorità dei pacchetti può essere impostata anche in maniera indipendente
2891 dal protocollo utilizzando l'opzione \const{SO\_PRIORITY} illustrata in
2892 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}.
2894 \item[\const{IP\_TTL}] L'opzione consente di leggere o impostare il campo
2895 \textit{Time to Live} dell'intestazione IP (vedi sez.~\ref{sec:IP_header})
2896 per tutti i pacchetti associati al socket. Il campo TTL è di 8 bit e
2897 l'opzione richiede che \param{optval} sia un intero, che ne conterrà il
2900 \item[\const{IP\_HDRINCL}] Se abilitata l'utente deve fornire lui stesso
2901 l'intestazione IP in cima ai propri dati. L'opzione è valida soltanto per
2902 socket di tipo \const{SOCK\_RAW}, e quando utilizzata eventuali valori
2903 impostati con \const{IP\_OPTIONS}, \const{IP\_TOS} o \const{IP\_TTL} sono
2904 ignorati. In ogni caso prima della spedizione alcuni campi
2905 dell'intestazione vengono comunque modificati dal kernel, torneremo
2906 sull'argomento in sez.~\ref{sec:socket_raw}
2908 \item[\const{IP\_RECVERR}] Questa è una opzione introdotta con i kernel della
2909 serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Essa permette di usufruire di un
2910 meccanismo affidabile per ottenere un maggior numero di informazioni in caso
2911 di errori. Se l'opzione è abilitata tutti gli errori generati su un socket
2912 vengono memorizzati su una coda, dalla quale poi possono essere letti con
2913 \func{recvmsg} (vedi sez.~\ref{sec:net_sendmsg}) come messaggi ancillari
2914 (torneremo su questo in sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo
2915 \const{IP\_RECVERR}. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato
2916 come valore logico e non è applicabile a socket di tipo
2917 \const{SOCK\_STREAM}.
2919 \itindbeg{Maximum~Transfer~Unit}
2920 \item[\const{IP\_MTU\_DISCOVER}] Questa è una opzione introdotta con i kernel
2921 della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. L'opzione permette di scrivere
2922 o leggere le impostazioni della modalità usata per la determinazione della
2923 \textit{Path Maximum Transfer Unit} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim}) del
2924 socket. L'opzione prende per \param{optval} un valore intero che indica la
2925 modalità usata, da specificare con una delle costanti riportate in
2926 tab.~\ref{tab:sock_ip_mtu_discover}.
2931 \begin{tabular}[c]{|l|r|p{7cm}|}
2933 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Valore}}&\textbf{Significato} \\
2936 \const{IP\_PMTUDISC\_DONT}&0& Non effettua la ricerca dalla \textit{Path
2938 \const{IP\_PMTUDISC\_WANT}&1& Utilizza il valore impostato per la rotta
2939 utilizzata dai pacchetti (dal comando
2941 \const{IP\_PMTUDISC\_DO} &2& Esegue la procedura di determinazione
2942 della \textit{Path MTU} come richiesto
2943 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1191.txt}{RFC~1191}.\\
2946 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{optval} di
2947 \const{IP\_MTU\_DISCOVER}.}
2948 \label{tab:sock_ip_mtu_discover}
2951 Il valore di default applicato ai socket di tipo \const{SOCK\_STREAM} è
2952 determinato dal parametro \texttt{ip\_no\_pmtu\_disc} (vedi
2953 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}), mentre per tutti gli altri socket di default la
2954 ricerca è disabilitata ed è responsabilità del programma creare pacchetti di
2955 dimensioni appropriate e ritrasmettere eventuali pacchetti persi. Se
2956 l'opzione viene abilitata, il kernel si incaricherà di tenere traccia
2957 automaticamente della \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Path MTU}
2958 verso ciascuna destinazione, e rifiuterà immediatamente la trasmissione di
2959 pacchetti di dimensioni maggiori della MTU con un errore di
2960 \errval{EMSGSIZE}.\footnote{in caso contrario la trasmissione del pacchetto
2961 sarebbe effettuata, ottenendo o un fallimento successivo della
2962 trasmissione, o la frammentazione dello stesso.}
2964 \item[\const{IP\_MTU}] Permette di leggere il valore della \textit{Path MTU}
2965 di percorso del socket. L'opzione richiede per \param{optval} un intero che
2966 conterrà il valore della \textit{Path MTU} in byte. Questa è una opzione
2967 introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux.
2969 È tramite questa opzione che un programma può leggere, quando si è avuto un
2970 errore di \errval{EMSGSIZE}, il valore della MTU corrente del socket. Si
2971 tenga presente che per poter usare questa opzione, oltre ad avere abilitato
2972 la scoperta della \textit{Path MTU}, occorre che il socket sia stato
2973 esplicitamente connesso con \func{connect}.
2975 Ad esempio con i socket UDP si potrà ottenere una stima iniziale della
2976 \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Path MTU} eseguendo prima una
2977 \func{connect} verso la destinazione, e poi usando \func{getsockopt} con
2978 questa opzione. Si può anche avviare esplicitamente il procedimento di
2979 scoperta inviando un pacchetto di grosse dimensioni (che verrà scartato) e
2980 ripetendo l'invio coi dati aggiornati. Si tenga infine conto che durante il
2981 procedimento i pacchetti iniziali possono essere perduti, ed è compito
2982 dell'applicazione gestirne una eventuale ritrasmissione.
2984 \itindend{Maximum~Transfer~Unit}
2986 \item[\const{IP\_ROUTER\_ALERT}] Questa è una opzione introdotta con i
2987 kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Prende per
2988 \param{optval} un intero usato come valore logico. Se abilitata
2989 passa tutti i pacchetti con l'opzione \textit{IP Router Alert} (vedi
2990 sez.~\ref{sec:IP_options}) che devono essere inoltrati al socket
2991 corrente. Può essere usata soltanto per socket di tipo raw.
2993 \itindbeg{multicast}
2994 \item[\const{IP\_MULTICAST\_TTL}] L'opzione permette di impostare o leggere il
2995 valore del campo TTL per i pacchetti \textit{multicast} in uscita associati
2996 al socket. È importante che questo valore sia il più basso possibile, ed il
2997 default è 1, che significa che i pacchetti non potranno uscire dalla rete
2998 locale. Questa opzione consente ai programmi che lo richiedono di superare
2999 questo limite. L'opzione richiede per
3000 \param{optval} un intero che conterrà il valore del TTL.
3002 \item[\const{IP\_MULTICAST\_LOOP}] L'opzione consente di decidere se i dati
3003 che si inviano su un socket usato con il \textit{multicast} vengano ricevuti
3004 anche sulla stessa macchina da cui li si stanno inviando. Prende per
3005 \param{optval} un intero usato come valore logico.
3007 In generale se si vuole che eventuali client possano ricevere i dati che si
3008 inviano occorre che questa funzionalità sia abilitata (come avviene di
3009 default). Qualora però non si voglia generare traffico per dati che già sono
3010 disponibili in locale l'uso di questa opzione permette di disabilitare
3011 questo tipo di traffico.
3013 \item[\const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}] L'opzione consente di unirsi ad gruppo di
3014 \textit{multicast}, e può essere usata solo con \func{setsockopt}.
3015 L'argomento \param{optval} in questo caso deve essere una struttura di tipo
3016 \struct{ip\_mreqn}, illustrata in fig.~\ref{fig:ip_mreqn_struct}, che
3017 permette di indicare, con il campo \var{imr\_multiaddr} l'indirizzo del
3018 gruppo di \textit{multicast} a cui ci si vuole unire, con il campo
3019 \var{imr\_address} l'indirizzo dell'interfaccia locale con cui unirsi al
3020 gruppo di \textit{multicast} e con \var{imr\_ifindex} l'indice
3021 dell'interfaccia da utilizzare (un valore nullo indica una interfaccia
3024 Per compatibilità è possibile utilizzare anche un argomento di tipo
3025 \struct{ip\_mreq}, una precedente versione di \struct{ip\_mreqn}, che
3026 differisce da essa soltanto per l'assenza del campo \var{imr\_ifindex}.
3028 \begin{figure}[!htb]
3029 \footnotesize \centering
3030 \begin{minipage}[c]{15cm}
3031 \includestruct{listati/ip_mreqn.h}
3033 \caption{La struttura \structd{ip\_mreqn} utilizzata dalle opzioni dei
3034 socket per le operazioni concernenti l'appartenenza ai gruppi di
3035 \textit{multicast}.}
3036 \label{fig:ip_mreqn_struct}
3039 \item[\const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}] Lascia un gruppo di \textit{multicast},
3040 prende per \param{optval} la stessa struttura \struct{ip\_mreqn} (o
3041 \struct{ip\_mreq}) usata anche per \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}.
3043 \item[\const{IP\_MULTICAST\_IF}] Imposta l'interfaccia locale per l'utilizzo
3044 del \textit{multicast}, ed utilizza come \param{optval} le stesse strutture
3045 \struct{ip\_mreqn} o \struct{ip\_mreq} delle due precedenti opzioni.
3047 \itindend{multicast}
3052 \subsection{Le opzioni per i protocolli TCP e UDP}
3053 \label{sec:sock_tcp_udp_options}
3055 In questa sezione tratteremo le varie opzioni disponibili per i socket che
3056 usano i due principali protocolli di comunicazione del livello di trasporto;
3057 UDP e TCP.\footnote{come per le precedenti, una descrizione di queste opzioni
3058 è disponibile nella settima sezione delle pagine di manuale, che si può
3059 consultare rispettivamente con \texttt{man 7 tcp} e \texttt{man 7 udp}; le
3060 pagine di manuale però, alla stesura di questa sezione (Agosto 2006) sono
3061 alquanto incomplete.} Dato che questi due protocolli sono entrambi
3062 trasportati su IP,\footnote{qui si sottintende IPv4, ma le opzioni per TCP e
3063 UDP sono le stesse anche quando si usa IPv6.} oltre alle opzioni generiche
3064 di sez.~\ref{sec:sock_generic_options} saranno comunque disponibili anche le
3065 precedenti opzioni di sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}.\footnote{in realtà in
3066 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options} si sono riportate le opzioni per IPv4, al
3067 solito, qualora si stesse utilizzando IPv6, si potrebbero utilizzare le
3068 opzioni di quest'ultimo.}
3070 Il protocollo che supporta il maggior numero di opzioni è TCP; per poterle
3071 utilizzare occorre specificare \const{SOL\_TCP} (o l'equivalente
3072 \const{IPPROTO\_TCP}) come valore per l'argomento \param{level}. Si sono
3073 riportate le varie opzioni disponibili in tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel},
3074 dove sono elencate le rispettive costanti da utilizzare come valore per
3075 l'argomento \param{optname}. Dette costanti e tutte le altre costanti e
3076 strutture collegate all'uso delle opzioni TCP sono definite in
3077 \file{netinet/tcp.h}, ed accessibili includendo detto file.\footnote{in realtà
3078 questo è il file usato dalle librerie; la definizione delle opzioni
3079 effettivamente supportate da Linux si trova nel file \texttt{linux/tcp.h},
3080 dal quale si sono estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel}.}
3085 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3087 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3088 \textbf{Descrizione}\\
3091 \const{TCP\_NODELAY} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3092 Spedisce immediatamente i dati in segmenti singoli.\\
3093 \const{TCP\_MAXSEG} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3094 Valore della \itindex{Maximum~Segment~Size} MSS per i segmenti in
3096 \const{TCP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3097 Accumula i dati in un unico segmento.\\
3098 \const{TCP\_KEEPIDLE} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3099 Tempo in secondi prima di inviare un \textit{keepalive}.\\
3100 \const{TCP\_KEEPINTVL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3101 Tempo in secondi prima fra \textit{keepalive} successivi.\\
3102 \const{TCP\_KEEPCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3103 Numero massimo di \textit{keepalive} inviati.\\
3104 \const{TCP\_SYNCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3105 Numero massimo di ritrasmissioni di un SYN.\\
3106 \const{TCP\_LINGER2} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3107 Tempo di vita in stato \texttt{FIN\_WAIT2}.\\
3108 \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3109 Ritorna da \func{accept} solo in presenza di dati.\\
3110 \const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3111 Valore della \itindex{advertised~window} \textit{advertised window}.\\
3112 \const{TCP\_INFO} &$\bullet$& & &\struct{tcp\_info}&
3113 Restituisce informazioni sul socket.\\
3114 \const{TCP\_QUICKACK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3115 Abilita la modalità \textit{quickack}.\\
3116 \const{TCP\_CONGESTION} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
3117 Imposta l'algoritmo per il controllo della congestione.\\
3120 \caption{Le opzioni per i socket TCP disponibili al livello
3122 \label{tab:sock_opt_tcplevel}
3125 Le descrizioni delle varie opzioni riportate in
3126 tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel} sono estremamente sintetiche ed indicative,
3127 la spiegazione del funzionamento delle singole opzioni con una maggiore
3128 quantità di dettagli è fornita nel seguente elenco:
3129 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3132 \item[\const{TCP\_NODELAY}] il protocollo TCP utilizza un meccanismo di
3133 bufferizzazione dei dati uscenti, per evitare la trasmissione di tanti
3134 piccoli segmenti con un utilizzo non ottimale della banda
3135 disponibile.\footnote{il problema è chiamato anche \textit{silly window
3136 syndrome}, per averne un'idea si pensi al risultato che si ottiene
3137 quando un programma di terminale invia un segmento TCP per ogni tasto
3138 premuto, 40 byte di intestazione di protocollo con 1 byte di dati
3139 trasmessi; per evitare situazioni del genere è stato introdotto
3140 \index{algoritmo~di~Nagle} l'\textsl{algoritmo di Nagle}.} Questo
3141 meccanismo è controllato da un apposito algoritmo (detto
3142 \index{algoritmo~di~Nagle} \textsl{algoritmo di Nagle}, vedi
3143 sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}). Il comportamento normale del protocollo
3144 prevede che i dati siano accumulati fintanto che non si raggiunge una
3145 quantità considerata adeguata per eseguire la trasmissione di un singolo
3148 Ci sono però delle situazioni in cui questo comportamento può non essere
3149 desiderabile, ad esempio quando si sa in anticipo che l'applicazione invierà
3150 soltanto un piccolo quantitativo di dati;\footnote{è il caso classico di una
3151 richiesta HTTP.} in tal caso l'attesa introdotta dall'algoritmo di
3152 bufferizzazione non soltanto è inutile, ma peggiora le prestazioni
3153 introducendo un ritardo. Impostando questa opzione si disabilita l'uso
3154 \index{algoritmo~di~Nagle} dell'\textsl{algoritmo di Nagle} ed i dati
3155 vengono inviati immediatamente in singoli segmenti, qualunque sia la loro
3156 dimensione. Ovviamente l'uso di questa opzione è dedicato a chi ha esigenze
3157 particolari come quella illustrata, che possono essere stabilite solo per la
3158 singola applicazione.
3160 Si tenga conto che questa opzione viene sovrascritta dall'eventuale
3161 impostazione dell'opzione \const{TCP\_CORK} (il cui scopo è sostanzialmente
3162 l'opposto) che blocca l'invio immediato. Tuttavia quando la si abilita viene
3163 sempre forzato lo scaricamento della coda di invio (con conseguente
3164 trasmissione di tutti i dati pendenti), anche qualora si fosse già abilitata
3165 \const{TCP\_CORK}.\footnote{si tenga presente però che \const{TCP\_CORK} può
3166 essere specificata insieme a \const{TCP\_NODELAY} soltanto a partire dal
3169 \item[\const{TCP\_MAXSEG}] con questa opzione si legge o si imposta il valore
3170 della \itindex{Maximum~Segment~Size} MSS (\textit{Maximum~Segment~Size},
3171 vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}) dei
3172 segmenti TCP uscenti. Se l'opzione è impostata prima di stabilire la
3173 connessione, si cambia anche il valore della \itindex{Maximum~Segment~Size}
3174 MSS annunciata all'altro capo della connessione. Se si specificano valori
3175 maggiori della \itindex{Maximum~Transfer~Unit} MTU questi verranno ignorati,
3176 inoltre TCP imporrà anche i suoi limiti massimo e minimo per questo valore.
3178 \item[\const{TCP\_CORK}] questa opzione è il complemento naturale di
3179 \const{TCP\_NODELAY} e serve a gestire a livello applicativo la situazione
3180 opposta, cioè quella in cui si sa fin dal principio che si dovranno inviare
3181 grosse quantità di dati. Anche in questo caso \index{algoritmo~di~Nagle}
3182 l'\textsl{algoritmo di Nagle} tenderà a suddividerli in dimensioni da lui
3183 ritenute opportune,\footnote{l'algoritmo cerca di tenere conto di queste
3184 situazioni, ma essendo un algoritmo generico tenderà comunque ad
3185 introdurre delle suddivisioni in segmenti diversi, anche quando potrebbero
3186 non essere necessarie, con conseguente spreco di banda.} ma sapendo fin
3187 dall'inizio quale è la dimensione dei dati si potranno di nuovo ottenere
3188 delle migliori prestazioni disabilitandolo, e gestendo direttamente l'invio
3189 del nostro blocco di dati in soluzione unica.
3191 Quando questa opzione viene abilitata non vengono inviati segmenti di dati
3192 fintanto che essa non venga disabilitata; a quel punto tutti i dati rimasti
3193 in coda saranno inviati in un solo segmento TCP. In sostanza con questa
3194 opzione si può controllare il flusso dei dati mettendo una sorta di
3195 ``\textsl{tappo}'' (da cui il nome in inglese) al flusso di uscita, in modo
3196 ottimizzare a mano l'uso della banda. Si tenga presente che per l'effettivo
3197 funzionamento ci si deve ricordare di disattivare l'opzione al termine
3198 dell'invio del blocco dei dati.
3200 Si usa molto spesso \const{TCP\_CORK} quando si effettua il trasferimento
3201 diretto di un blocco di dati da un file ad un socket con \func{sendfile}
3202 (vedi sez.~\ref{sec:file_sendfile_splice}), per inserire una intestazione
3203 prima della chiamata a questa funzione; senza di essa l'intestazione
3204 potrebbe venire spedita in un segmento a parte, che a seconda delle
3205 condizioni potrebbe richiedere anche una risposta di ACK, portando ad una
3206 notevole penalizzazione delle prestazioni.
3208 Si tenga presente che l'implementazione corrente di \const{TCP\_CORK} non
3209 consente di bloccare l'invio dei dati per più di 200 millisecondi, passati i
3210 quali i dati accumulati in coda sanno inviati comunque. Questa opzione è
3211 tipica di Linux\footnote{l'opzione è stata introdotta con i kernel della
3212 serie 2.4.x.} e non è disponibile su tutti i kernel unix-like, pertanto
3213 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3215 \item[\const{TCP\_KEEPIDLE}] con questa opzione si legge o si imposta
3216 l'intervallo di tempo, in secondi, che deve trascorrere senza traffico sul
3217 socket prima che vengano inviati, qualora si sia attivata su di esso
3218 l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}, i messaggi di \textit{keep-alive} (si veda
3219 la trattazione relativa al \textit{keep-alive} in
3220 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Anche questa opzione non è disponibile
3221 su tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere
3224 \item[\const{TCP\_KEEPINTVL}] con questa opzione si legge o si imposta
3225 l'intervallo di tempo, in secondi, fra due messaggi di \textit{keep-alive}
3226 successivi (si veda sempre quanto illustrato in
3227 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come la precedente non è disponibile su
3228 tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere codice
3231 \item[\const{TCP\_KEEPCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3232 totale di messaggi di \textit{keep-alive} da inviare prima di concludere che
3233 la connessione è caduta per assenza di risposte ad un messaggio di
3234 \textit{keep-alive} (di nuovo vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come
3235 la precedente non è disponibile su tutti i kernel unix-like e deve essere
3236 evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3238 \item[\const{TCP\_SYNCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3239 di tentativi di ritrasmissione dei segmenti SYN usati nel
3240 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} prima che il
3241 tentativo di connessione venga abortito (si ricordi quanto accennato in
3242 sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Sovrascrive per il singolo socket il valore
3243 globale impostato con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_syn\_retries} (vedi
3244 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Non vengono accettati valori maggiori di
3245 255; anche questa opzione non è standard e deve essere evitata se si vuole
3246 scrivere codice portabile.
3248 \item[\const{TCP\_LINGER2}] con questa opzione si legge o si imposta, in
3249 numero di secondi, il tempo di sussistenza dei socket terminati nello stato
3250 \texttt{FIN\_WAIT2} (si ricordi quanto visto in
3251 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}).\footnote{si tenga ben presente che questa
3252 opzione non ha nulla a che fare con l'opzione \const{SO\_LINGER} che
3253 abbiamo visto in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Questa opzione
3254 consente di sovrascrivere per il singolo socket il valore globale impostato
3255 con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_fin\_timeout} (vedi
3256 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Anche questa opzione è da evitare se si
3257 ha a cuore la portabilità del codice.
3259 \item[\const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}] questa opzione consente di modificare il
3260 comportamento standard del protocollo TCP nello stabilirsi di una
3261 connessione; se ricordiamo il meccanismo del \itindex{three~way~handshake}
3262 \textit{three way handshake} illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_TWH} possiamo
3263 vedere che in genere un client inizierà ad inviare i dati ad un server solo
3264 dopo l'emissione dell'ultimo segmento di ACK.
3266 Di nuovo esistono situazioni (e la più tipica è quella di una richiesta
3267 HTTP) in cui sarebbe utile inviare immediatamente la richiesta all'interno
3268 del segmento con l'ultimo ACK del \itindex{three~way~handshake}
3269 \textit{three way handshake}; si potrebbe così risparmiare l'invio di un
3270 segmento successivo per la richiesta e il ritardo sul server fra la
3271 ricezione dell'ACK e quello della richiesta.
3273 Se si invoca \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} su un socket dal lato client (cioè
3274 dal lato da cui si invoca \func{connect}) si istruisce il kernel a non
3275 inviare immediatamente l'ACK finale del \itindex{three~way~handshake}
3276 \textit{three way handshake}, attendendo per un po' di tempo la prima
3277 scrittura, in modo da inviare i dati di questa insieme col segmento ACK.
3278 Chiaramente la correttezza di questo comportamento dipende in maniera
3279 diretta dal tipo di applicazione che usa il socket; con HTTP, che invia una
3280 breve richiesta, permette di risparmiare un segmento, con FTP, in cui invece
3281 si attende la ricezione del prompt del server, introduce un inutile ritardo.
3283 Allo stesso tempo il protocollo TCP prevede che sul lato del server la
3284 funzione \func{accept} ritorni dopo la ricezione dell'ACK finale, in tal
3285 caso quello che si fa usualmente è lanciare un nuovo processo per leggere i
3286 successivi dati, che si bloccherà su una \func{read} se questi non sono
3287 disponibili; in questo modo si saranno impiegate delle risorse (per la
3288 creazione del nuovo processo) che non vengono usate immediatamente. L'uso
3289 di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} consente di intervenire anche in questa
3290 situazione; quando la si invoca sul lato server (vale a dire su un socket in
3291 ascolto) l'opzione fa sì che \func{accept} ritorni soltanto quando sono
3292 presenti dei dati sul socket, e non alla ricezione dell'ACK conclusivo del
3293 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake}.
3295 L'opzione prende un valore intero che indica il numero massimo di secondi
3296 per cui mantenere il ritardo, sia per quanto riguarda il ritorno di
3297 \func{accept} su un server, che per l'invio dell'ACK finale insieme ai dati
3298 su un client. L'opzione è specifica di Linux non deve essere utilizzata in
3299 codice che vuole essere portabile.\footnote{su FreeBSD è presente una
3300 opzione \texttt{SO\_ACCEPTFILTER} che consente di ottenere lo stesso
3301 comportamento di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} per quanto riguarda il lato
3304 \item[\const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}] con questa opzione si legge o si imposta
3305 alla dimensione specificata, in byte, il valore dichiarato della
3306 \itindex{advertised~window} \textit{advertised window} (vedi
3307 sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}). Il kernel impone comunque una dimensione
3308 minima pari a \texttt{SOCK\_MIN\_RCVBUF/2}. Questa opzione non deve essere
3309 utilizzata in codice che vuole essere portabile.
3311 \begin{figure}[!htb]
3312 \footnotesize \centering
3313 \begin{minipage}[c]{15cm}
3314 \includestruct{listati/tcp_info.h}
3316 \caption{La struttura \structd{tcp\_info} contenente le informazioni sul
3317 socket restituita dall'opzione \const{TCP\_INFO}.}
3318 \label{fig:tcp_info_struct}
3321 \item[\const{TCP\_INFO}] questa opzione, specifica di Linux, ma introdotta
3322 anche in altri kernel (ad esempio FreeBSD) permette di controllare lo stato
3323 interno di un socket TCP direttamente da un programma in user space.
3324 L'opzione restituisce in una speciale struttura \struct{tcp\_info}, la cui
3325 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:tcp_info_struct}, tutta una serie
3326 di dati che il kernel mantiene, relativi al socket. Anche questa opzione
3327 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3329 Con questa opzione diventa possibile ricevere una serie di informazioni
3330 relative ad un socket TCP così da poter effettuare dei controlli senza dover
3331 passare attraverso delle operazioni di lettura. Ad esempio si può verificare
3332 se un socket è stato chiuso usando una funzione analoga a quella illustrata
3333 in fig.~\ref{fig:is_closing}, in cui si utilizza il valore del campo
3334 \var{tcpi\_state} di \struct{tcp\_info} per controllare lo stato del socket.
3336 \begin{figure}[!htb]
3337 \footnotesize \centering
3338 \begin{minipage}[c]{15cm}
3339 \includecodesample{listati/is_closing.c}
3341 \caption{Codice della funzione \texttt{is\_closing.c}, che controlla lo stato
3342 di un socket TCP per verificare se si sta chiudendo.}
3343 \label{fig:is_closing}
3346 %Si noti come nell'esempio si sia (
3349 \item[\const{TCP\_QUICKACK}] con questa opzione è possibile eseguire una forma
3350 di controllo sull'invio dei segmenti ACK all'interno di in flusso di dati su
3351 TCP. In genere questo invio viene gestito direttamente dal kernel, il
3352 comportamento standard, corrispondente la valore logico di vero (in genere
3353 1) per questa opzione, è quello di inviare immediatamente i segmenti ACK, in
3354 quanto normalmente questo significa che si è ricevuto un blocco di dati e si
3355 può passare all'elaborazione del blocco successivo.
3357 Qualora però la nostra applicazione sappia in anticipo che alla ricezione di
3358 un blocco di dati seguirà immediatamente l'invio di un altro
3359 blocco,\footnote{caso tipico ad esempio delle risposte alle richieste HTTP.}
3360 poter accorpare quest'ultimo al segmento ACK permette di risparmiare sia in
3361 termini di dati inviati che di velocità di risposta. Per far questo si può
3362 utilizzare \const{TCP\_QUICKACK} impostando un valore logico falso (cioè 0),
3363 in questo modo il kernel attenderà così da inviare il prossimo segmento di
3364 ACK insieme ai primi dati disponibili.
3366 Si tenga presente che l'opzione non è permanente, vale a dire che una volta
3367 che la si sia impostata a 0 il kernel la riporterà al valore di default dopo
3368 il suo primo utilizzo. Sul lato server la si può impostare anche una volta
3369 sola su un socket in ascolto, ed essa verrà ereditata da tutti i socket che
3370 si otterranno da esso al ritorno di \func{accept}.
3372 % TODO trattare con gli esempi di apache
3374 \item[\const{TCP\_CONGESTION}] questa opzione permette di impostare quale
3375 algoritmo per il controllo della congestione\footnote{il controllo della
3376 congestione è un meccanismo previsto dal protocollo TCP (vedi
3377 sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}) per evitare di trasmettere inutilmente
3378 dati quando una connessione è congestionata; un buon algoritmo è
3379 fondamentale per il funzionamento del protocollo, dato che i pacchetti
3380 persi andrebbero ritrasmessi, per cui inviare un pacchetto su una linea
3381 congestionata potrebbe causare facilmente un peggioramento della
3382 situazione.} utilizzare per il singolo socket. L'opzione è stata
3383 introdotta con il kernel 2.6.13,\footnote{alla data di stesura di queste
3384 note (Set. 2006) è pure scarsamente documentata, tanto che non è neanche
3385 definita nelle intestazioni delle \acr{glibc} per cui occorre definirla a
3386 mano al suo valore che è 13.} e prende come per \param{optval} il
3387 puntatore ad un buffer contenente il nome dell'algoritmo di controllo che
3390 L'uso di un nome anziché di un valore numerico è dovuto al fatto che gli
3391 algoritmi di controllo della congestione sono realizzati attraverso
3392 altrettanti moduli del kernel, e possono pertanto essere attivati a
3393 richiesta; il nome consente di caricare il rispettivo modulo e di introdurre
3394 moduli aggiuntivi che implementino altri meccanismi.
3396 Per poter disporre di questa funzionalità occorre aver compilato il kernel
3397 attivando l'opzione di configurazione generale
3398 \texttt{TCP\_CONG\_ADVANCED},\footnote{disponibile come \textit{TCP:
3399 advanced congestion control} nel menù \textit{Network->Networking
3400 options}, che a sua volta renderà disponibile un ulteriore menù con gli
3401 algoritmi presenti.} e poi abilitare i singoli moduli voluti con le varie
3402 \texttt{TCP\_CONG\_*} presenti per i vari algoritmi disponibili; un elenco
3403 di quelli attualmente supportati nella versione ufficiale del kernel è
3404 riportato in tab.~\ref{tab:sock_tcp_congestion_algo}.\footnote{la lista è
3405 presa dalla versione 2.6.17.}
3408 Si tenga presente che prima della implementazione modulare alcuni di questi
3409 algoritmi erano disponibili soltanto come caratteristiche generali del
3410 sistema, attivabili per tutti i socket, questo è ancora possibile con la
3411 \textit{sysctl} \texttt{tcp\_congestion\_control} (vedi
3412 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}) che ha sostituito le precedenti
3413 \textit{sysctl}.\footnote{riportate anche, alla data di stesura di queste
3414 pagine (Set. 2006) nelle pagine di manuale, ma non più presenti.}
3419 \begin{tabular}[c]{|l|l|p{10cm}|}
3421 \textbf{Nome}&\textbf{Configurazione}&\textbf{Riferimento} \\
3424 reno& -- &Algoritmo tradizionale, usato in caso di assenza degli altri.\\
3425 \texttt{bic} &\texttt{TCP\_CONG\_BIC} &
3426 \href{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}
3427 {\textsf{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}}.\\
3428 \texttt{cubic} &\texttt{TCP\_CONG\_CUBIC} &
3429 \href{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}
3430 {\textsf{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}}.\\
3431 \texttt{highspeed}&\texttt{TCP\_CONG\_HSTCP} &
3432 \href{http://www.icir.org/floyd/hstcp.html}
3433 {\textsf{http://www.icir.org/floyd/hstcp.html}}.\\
3434 \texttt{htcp} &\texttt{TCP\_CONG\_HTCP} &
3435 \href{http://www.hamilton.ie/net/htcp/}
3436 {\textsf{http://www.hamilton.ie/net/htcp/}}.\\
3437 \texttt{hybla} &\texttt{TCP\_CONG\_HYBLA} &
3438 \href{http://www.danielinux.net/projects.html}
3439 {\textsf{http://www.danielinux.net/projects.html}}.\\
3440 \texttt{scalable}&\texttt{TCP\_CONG\_SCALABLE}&
3441 \href{http://www.deneholme.net/tom/scalable/}
3442 {\textsf{http://www.deneholme.net/tom/scalable/}}.\\
3443 \texttt{vegas} &\texttt{TCP\_CONG\_VEGAS} &
3444 \href{http://www.cs.arizona.edu/protocols/}
3445 {\textsf{http://www.cs.arizona.edu/protocols/}}.\\
3446 \texttt{westwood}&\texttt{TCP\_CONG\_WESTWOOD}&
3447 \href{http://www.cs.ucla.edu/NRL/hpi/tcpw/}
3448 {\textsf{http://www.cs.ucla.edu/NRL/hpi/tcpw/}}.\\
3449 % \texttt{}&\texttt{}& .\\
3452 \caption{Gli algoritmi per il controllo della congestione disponibili con
3453 Linux con le relative opzioni di configurazione da attivare.}
3454 \label{tab:sock_tcp_congestion_algo}
3460 Il protocollo UDP, anche per la sua maggiore semplicità, supporta un numero
3461 ridotto di opzioni, riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}; anche in
3462 questo caso per poterle utilizzare occorrerà impostare l'opportuno valore per
3463 l'argomento \param{level}, che è \const{SOL\_UDP} (o l'equivalente
3464 \const{IPPROTO\_UDP}). Le costanti che identificano dette opzioni sono
3465 definite in \file{netinet/udp.h}, ed accessibili includendo detto
3466 file.\footnote{come per TCP, la definizione delle opzioni effettivamente
3467 supportate dal kernel si trova in realtà nel file \texttt{linux/udp.h}, dal
3468 quale si sono estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}.}
3473 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3475 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3476 \textbf{Descrizione}\\
3479 \const{UDP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3480 Accumula tutti i dati su un unico pacchetto.\\
3481 \const{UDP\_ENCAP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3485 \caption{Le opzioni per i socket UDP disponibili al livello
3487 \label{tab:sock_opt_udplevel}
3490 % TODO documentare \const{UDP\_ENCAP}
3492 Ancora una volta le descrizioni contenute tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}
3493 sono un semplice riferimento, una maggiore quantità di dettagli sulle
3494 caratteristiche delle opzioni citate è quello dell'elenco seguente:
3495 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3497 \item[\const{UDP\_CORK}] questa opzione ha l'identico effetto dell'analoga
3498 \const{TCP\_CORK} vista in precedenza per il protocollo TCP, e quando
3499 abilitata consente di accumulare i dati in uscita su un solo pacchetto che
3500 verrà inviato una volta che la si disabiliti. L'opzione è stata introdotta
3501 con il kernel 2.5.44, e non deve essere utilizzata in codice che vuole
3504 \item[\const{UDP\_ENCAP}] Questa opzione permette di gestire l'incapsulazione
3505 dei dati nel protocollo UDP. L'opzione è stata introdotta con il kernel
3506 2.5.67, e non è documentata. Come la precedente è specifica di Linux e non
3507 deve essere utilizzata in codice portabile.
3514 \section{La gestione attraverso le funzioni di controllo}
3515 \label{sec:sock_ctrl_func}
3517 Benché la maggior parte delle caratteristiche dei socket sia gestibile con le
3518 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}, alcune proprietà possono
3519 essere impostate attraverso le funzioni \func{fcntl} e \func{ioctl} già
3520 trattate in sez.~\ref{sec:file_fcntl} e sez.~\ref{sec:file_ioctl}; in
3521 quell'occasione abbiamo parlato di queste funzioni esclusivamente nell'ambito
3522 della loro applicazione a file descriptor associati a dei file normali; qui
3523 tratteremo invece i dettagli del loro utilizzo con file descriptor associati a
3527 \subsection{L'uso di \func{ioctl} e \func{fcntl} per i socket generici}
3528 \label{sec:sock_ioctl}
3530 Tratteremo in questa sezione le caratteristiche specifiche delle funzioni
3531 \func{ioctl} e \func{fcntl} quando esse vengono utilizzate con dei socket
3532 generici. Quanto già detto in precedenza in sez.~\ref{sec:file_fcntl} e
3533 sez.~\ref{sec:file_ioctl} continua a valere; quello che tratteremo qui sono le
3534 operazioni ed i comandi che sono validi, o che hanno significati peculiari,
3535 quando queste funzioni vengono applicate a dei socket generici.
3537 Nell'elenco seguente si riportano i valori specifici che può assumere il
3538 secondo argomento della funzione \func{ioctl} (\param{request}, che indica il
3539 tipo di operazione da effettuare) quando essa viene applicata ad un socket
3540 generico. Nell'elenco si illustrerà anche, per ciascuna operazione, il tipo di
3541 dato usato come terzo argomento della funzione ed il significato che esso
3542 viene ad assumere. Dato che in caso di lettura questi dati vengono restituiti
3543 come \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}, con
3544 queste operazioni il terzo argomento deve sempre essere passato come puntatore
3545 ad una variabile (o struttura) precedentemente allocata. Le costanti che
3546 identificano le operazioni sono le seguenti:
3547 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3548 \item[\const{SIOCGSTAMP}] restituisce il contenuto di una struttura
3549 \struct{timeval} con la marca temporale dell'ultimo pacchetto ricevuto sul
3550 socket, questa operazione può essere utilizzata per effettuare delle
3551 misurazioni precise del tempo di andata e ritorno\footnote{il
3552 \itindex{Round~Trip~Time} \textit{Round Trip Time} cui abbiamo già
3553 accennato in sez.~\ref{sec:net_tcp}.} dei pacchetti sulla rete.
3555 \item[\const{SIOCSPGRP}] imposta il processo o il \itindex{process~group}
3556 \textit{process group} a cui inviare i segnali \const{SIGIO} e
3557 \const{SIGURG} quando viene completata una operazione di I/O asincrono o
3558 arrivano dei dati urgenti \itindex{out-of-band} (\texttt{out-of-band}). Il
3559 terzo argomento deve essere un puntatore ad una variabile di tipo
3560 \type{pid\_t}; un valore positivo indica direttamente il \acr{pid} del
3561 processo, mentre un valore negativo indica (col valore assoluto) il
3562 \textit{process group}. Senza privilegi di amministratore o la capability
3563 \const{CAP\_KILL} si può impostare solo se stessi o il proprio
3564 \textit{process group}.
3566 \item[\const{SIOCGPGRP}] legge le impostazioni presenti sul socket
3567 relativamente all'eventuale processo o \itindex{process~group}
3568 \textit{process group} cui devono essere inviati i segnali \const{SIGIO} e
3569 \const{SIGURG}. Come per \const{SIOCSPGRP} l'argomento passato deve un
3570 puntatore ad una variabile di tipo \type{pid\_t}, con lo stesso significato.
3571 Qualora non sia presente nessuna impostazione verrà restituito un valore
3574 \item[\const{FIOASYNC}] Abilita o disabilita la modalità di I/O asincrono sul
3575 socket. Questo significa (vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation})
3576 che verrà inviato il segnale di \const{SIGIO} (o quanto impostato con
3577 \const{F\_SETSIG}, vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl}) in caso di eventi di I/O
3581 Nel caso dei socket generici anche \func{fcntl} prevede un paio di comandi
3582 specifici; in questo caso il secondo argomento (\param{cmd}, che indica il
3583 comando) può assumere i due valori \const{FIOGETOWN} e \const{FIOSETOWN},
3584 mentre il terzo argomento dovrà essere un puntatore ad una variabile di tipo
3585 \type{pid\_t}. Questi due comandi sono una modalità alternativa di eseguire le
3586 stesse operazioni (lettura o impostazione del processo o del gruppo di
3587 processo che riceve i segnali) che si effettuano chiamando \func{ioctl} con
3588 \const{SIOCGPGRP} e \const{SIOCSPGRP}.
3591 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per l'accesso ai dispositivi di rete}
3592 \label{sec:sock_ioctl_netdevice}
3594 Benché non strettamente attinenti alla gestione dei socket, vale la pena di
3595 trattare qui l'interfaccia di accesso a basso livello ai dispositivi di rete
3596 che viene appunto fornita attraverso la funzione \texttt{ioctl}. Questa non è
3597 attinente a caratteristiche specifiche di un qualche protocollo, ma si applica
3598 a tutti i socket, indipendentemente da tipo e famiglia degli stessi, e
3599 permette di impostare e rilevare le funzionalità delle interfacce di rete.
3601 \begin{figure}[!htb]
3602 \footnotesize \centering
3603 \begin{minipage}[c]{15cm}
3604 \includestruct{listati/ifreq.h}
3606 \caption{La struttura \structd{ifreq} utilizzata dalle \func{ioctl} per le
3607 operazioni di controllo sui dispositivi di rete.}
3608 \label{fig:netdevice_ifreq_struct}
3611 Tutte le operazioni di questo tipo utilizzano come terzo argomento di
3612 \func{ioctl} il puntatore ad una struttura \struct{ifreq}, la cui definizione
3613 è illustrata in fig.~\ref{fig:netdevice_ifreq_struct}. Normalmente si utilizza
3614 il primo campo della struttura, \var{ifr\_name} per specificare il nome
3615 dell'interfaccia su cui si vuole operare (ad esempio \texttt{eth0},
3616 \texttt{ppp0}, ecc.), e si inseriscono (o ricevono) i valori relativi alle
3617 diversa caratteristiche e funzionalità nel secondo campo, che come si può
3618 notare è definito come una \ctyp{union} proprio in quanto il suo significato
3619 varia a secondo dell'operazione scelta.
3621 Si tenga inoltre presente che alcune di queste operazioni (in particolare
3622 quelle che modificano le caratteristiche dell'interfaccia) sono privilegiate e
3623 richiedono i privilegi di amministratore o la \itindex{capabilities}
3624 \textit{capability} \const{CAP\_NET\_ADMIN}, altrimenti si otterrà un errore
3625 di \errval{EPERM}. Le costanti che identificano le operazioni disponibili
3627 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.7cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3628 \item[\const{SIOCGIFNAME}] questa è l'unica operazione che usa il campo
3629 \var{ifr\_name} per restituire un risultato, tutte le altre lo utilizzano
3630 per indicare l'interfaccia sulla quale operare. L'operazione richiede che si
3631 indichi nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore numerico dell'\textsl{indice}
3632 dell'interfaccia, e restituisce il relativo nome in \var{ifr\_name}.
3634 Il kernel infatti assegna ad ogni interfaccia un numero progressivo, detto
3635 appunto \itindex{interface~index} \textit{interface index}, che è quello che
3636 effettivamente la identifica nelle operazioni a basso livello, il nome
3637 dell'interfaccia è soltanto una etichetta associata a detto \textsl{indice},
3638 che permette di rendere più comprensibile l'indicazione dell'interfaccia
3639 all'interno dei comandi. Una modalità per ottenere questo valore è usare il
3640 comando \cmd{ip link}, che fornisce un elenco delle interfacce presenti
3641 ordinato in base a tale valore (riportato come primo campo).
3644 \item[\const{SIOCGIFINDEX}] restituisce nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore
3645 numerico dell'indice dell'interfaccia specificata con \var{ifr\_name}, è in
3646 sostanza l'operazione inversa di \const{SIOCGIFNAME}.
3648 \item[\const{SIOCGIFFLAGS}] permette di ottenere nel campo \var{ifr\_flags} il
3649 valore corrente dei flag dell'interfaccia specificata (con \var{ifr\_name}).
3650 Il valore restituito è una maschera binaria i cui bit sono identificabili
3651 attraverso le varie costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}.
3656 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
3658 \textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
3661 \const{IFF\_UP} & L'interfaccia è attiva.\\
3662 \const{IFF\_BROADCAST} & L'interfaccia ha impostato un indirizzo di
3663 \itindex{broadcast} \textit{broadcast} valido.\\
3664 \const{IFF\_DEBUG} & È attivo il flag interno di debug.\\
3665 \const{IFF\_LOOPBACK} & L'interfaccia è una interfaccia di
3666 \textit{loopback}.\\
3667 \const{IFF\_POINTOPOINT}&L'interfaccia è associata ad un collegamento
3668 \textsl{punto-punto}.\\
3669 \const{IFF\_RUNNING} & L'interfaccia ha delle risorse allocate (non può
3670 quindi essere disattivata).\\
3671 \const{IFF\_NOARP} & L'interfaccia ha il protocollo ARP disabilitato o
3672 l'indirizzo del livello di rete non è impostato.\\
3673 \const{IFF\_PROMISC} & L'interfaccia è in \index{modo~promiscuo}
3674 \textsl{modo promiscuo} (riceve cioè tutti i
3675 pacchetti che vede passare, compresi quelli non
3676 direttamente indirizzati a lei).\\
3677 \const{IFF\_NOTRAILERS}& Evita l'uso di \textit{trailer} nei pacchetti.\\
3678 \const{IFF\_ALLMULTI} & Riceve tutti i pacchetti di \itindex{multicast}
3679 \textit{multicast}.\\
3680 \const{IFF\_MASTER} & L'interfaccia è il master di un bundle per il
3681 bilanciamento di carico.\\
3682 \const{IFF\_SLAVE} & L'interfaccia è uno slave di un bundle per il
3683 bilanciamento di carico.\\
3684 \const{IFF\_MULTICAST} & L'interfaccia ha il supporto per il
3685 \textit{multicast} \itindex{multicast} attivo.\\
3686 \const{IFF\_PORTSEL} & L'interfaccia può impostare i suoi parametri
3687 hardware (con l'uso di \struct{ifmap}).\\
3688 \const{IFF\_AUTOMEDIA} & L'interfaccia è in grado di selezionare
3689 automaticamente il tipo di collegamento.\\
3690 \const{IFF\_DYNAMIC} & Gli indirizzi assegnati all'interfaccia vengono
3691 persi quando questa viene disattivata.\\
3692 % \const{IFF\_} & .\\
3695 \caption{Le costanti che identificano i vari bit della maschera binaria
3696 \var{ifr\_flags} che esprime i flag di una interfaccia di rete.}
3697 \label{tab:netdevice_iface_flag}
3701 \item[\const{SIOCSIFFLAGS}] permette di impostare il valore dei flag
3702 dell'interfaccia specificata (sempre con \var{ifr\_name}, non staremo a
3703 ripeterlo oltre) attraverso il valore della maschera binaria da passare nel
3704 campo \var{ifr\_flags}, che può essere ottenuta con l'OR aritmetico delle
3705 costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}; questa operazione è
3708 \item[\const{SIOCGIFMETRIC}] permette di leggere il valore della metrica del
3709 dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3710 \var{ifr\_metric}. Attualmente non è implementato, e l'operazione
3711 restituisce sempre un valore nullo.
3713 \item[\const{SIOCSIFMETRIC}] permette di impostare il valore della metrica del
3714 dispositivo al valore specificato nel campo \var{ifr\_metric}, attualmente
3715 non ancora implementato, restituisce un errore di \errval{EOPNOTSUPP}.
3717 \item[\const{SIOCGIFMTU}] permette di leggere il valore della
3718 \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Maximum Transfer Unit} del
3719 dispositivo nel campo \var{ifr\_mtu}.
3721 \item[\const{SIOCSIFMTU}] permette di impostare il valore della
3722 \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Maximum Transfer Unit} del
3723 dispositivo al valore specificato campo \var{ifr\_mtu}. L'operazione è
3724 privilegiata, e si tenga presente che impostare un valore troppo basso può
3725 causare un blocco del kernel.
3727 \item[\const{SIOCGIFHWADDR}] permette di leggere il valore dell'indirizzo
3728 hardware del dispositivo associato all'interfaccia nel campo
3729 \var{ifr\_hwaddr}; questo viene restituito come struttura \struct{sockaddr}
3730 in cui il campo \var{sa\_family} contiene un valore \texttt{ARPHRD\_*}
3731 indicante il tipo di indirizzo ed il campo \var{sa\_data} il valore binario
3732 dell'indirizzo hardware a partire dal byte 0.
3734 \item[\const{SIOCSIFHWADDR}] permette di impostare il valore dell'indirizzo
3735 hardware del dispositivo associato all'interfaccia attraverso il valore
3736 della struttura \struct{sockaddr} (con lo stesso formato illustrato per
3737 \const{SIOCGIFHWADDR}) passata nel campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è
3740 \item[\const{SIOCSIFHWBROADCAST}] imposta l'indirizzo \textit{broadcast}
3741 \itindex{broadcast} hardware dell'interfaccia al valore specificato dal
3742 campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è privilegiata.
3744 \item[\const{SIOCGIFMAP}] legge alcuni parametri hardware (memoria, interrupt,
3745 canali di DMA) del driver dell'interfaccia specificata, restituendo i
3746 relativi valori nel campo \var{ifr\_map}; quest'ultimo contiene una
3747 struttura di tipo \struct{ifmap}, la cui definizione è illustrata in
3748 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3750 \begin{figure}[!htb]
3751 \footnotesize \centering
3752 \begin{minipage}[c]{15cm}
3753 \includestruct{listati/ifmap.h}
3755 \caption{La struttura \structd{ifmap} utilizzata per leggere ed impostare i
3756 valori dei parametri hardware di un driver di una interfaccia.}
3757 \label{fig:netdevice_ifmap_struct}
3760 \item[\const{SIOCSIFMAP}] imposta i parametri hardware del driver
3761 dell'interfaccia specificata, restituendo i relativi valori nel campo
3762 \var{ifr\_map}. Come per \const{SIOCGIFMAP} questo deve essere passato come
3763 struttura \struct{ifmap}, secondo la definizione di
3764 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3766 \item[\const{SIOCADDMULTI}] aggiunge un indirizzo di \itindex{multicast}
3767 \textit{multicast} ai filtri del livello di collegamento associati
3768 dell'interfaccia. Si deve usare un indirizzo hardware da specificare
3769 attraverso il campo \var{ifr\_hwaddr}, che conterrà l'opportuna struttura
3770 \struct{sockaddr}; l'operazione è privilegiata. Per una modalità alternativa
3771 per eseguire la stessa operazione si possono usare i \textit{packet socket},
3772 vedi sez.~\ref{sec:packet_socket}.
3774 \item[\const{SIOCDELMULTI}] rimuove un indirizzo di \itindex{multicast}
3775 \textit{multicast} ai filtri del livello di collegamento dell'interfaccia,
3776 vuole un indirizzo hardware specificato come per \const{SIOCADDMULTI}. Anche
3777 questa operazione è privilegiata e può essere eseguita in forma alternativa
3778 con i \textit{packet socket}.
3780 \item[\const{SIOCGIFTXQLEN}] permette di leggere la lunghezza della coda di
3781 trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3784 \item[\const{SIOCSIFTXQLEN}] permette di impostare il valore della lunghezza
3785 della coda di trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia, questo
3786 deve essere specificato nel campo \var{ifr\_qlen}. L'operazione è
3789 \item[\const{SIOCSIFNAME}] consente di cambiare il nome dell'interfaccia
3790 indicata da \var{ifr\_name} utilizzando il nuovo nome specificato nel campo
3795 Una ulteriore operazione, che consente di ricavare le caratteristiche delle
3796 interfacce di rete, è \const{SIOCGIFCONF}; però per ragioni di compatibilità
3797 questa operazione è disponibile soltanto per i socket della famiglia
3798 \const{AF\_INET} (vale ad dire per socket IPv4). In questo caso l'utente dovrà
3799 passare come argomento una struttura \struct{ifconf}, definita in
3800 fig.~\ref{fig:netdevice_ifconf_struct}.
3802 \begin{figure}[!htb]
3803 \footnotesize \centering
3804 \begin{minipage}[c]{15cm}
3805 \includestruct{listati/ifconf.h}
3807 \caption{La struttura \structd{ifconf}.}
3808 \label{fig:netdevice_ifconf_struct}
3811 Per eseguire questa operazione occorrerà allocare preventivamente un buffer di
3812 contenente un vettore di strutture \struct{ifreq}. La dimensione (in byte) di
3813 questo buffer deve essere specificata nel campo \var{ifc\_len} di
3814 \struct{ifconf}, mentre il suo indirizzo andrà specificato nel campo
3815 \var{ifc\_req}. Qualora il buffer sia stato allocato come una stringa, il suo
3816 indirizzo potrà essere fornito usando il campo \var{ifc\_buf}.\footnote{si
3817 noti che l'indirizzo del buffer è definito in \struct{ifconf} con una
3818 \ctyp{union}, questo consente di utilizzare una delle due forme a piacere.}
3820 La funzione restituisce nel buffer indicato una serie di strutture
3821 \struct{ifreq} contenenti nel campo \var{ifr\_name} il nome dell'interfaccia e
3822 nel campo \var{ifr\_addr} il relativo indirizzo IP. Se lo spazio allocato nel
3823 buffer è sufficiente il kernel scriverà una struttura \struct{ifreq} per
3824 ciascuna interfaccia attiva, restituendo nel campo \var{ifc\_len} il totale
3825 dei byte effettivamente scritti. Il valore di ritorno è 0 se l'operazione ha
3826 avuto successo e negativo in caso contrario.
3828 Si tenga presente che il kernel non scriverà mai sul buffer di uscita dati
3829 eccedenti numero di byte specificato col valore di \var{ifc\_len} impostato
3830 alla chiamata della funzione, troncando il risultato se questi non dovessero
3831 essere sufficienti. Questa condizione non viene segnalata come errore per cui
3832 occorre controllare il valore di \var{ifc\_len} all'uscita della funzione, e
3833 verificare che esso sia inferiore a quello di ingresso. In caso contrario si è
3834 probabilmente\footnote{probabilmente perché si potrebbe essere nella
3835 condizione in cui sono stati usati esattamente quel numero di byte.} avuta
3836 una situazione di troncamento dei dati.
3838 \begin{figure}[!htb]
3839 \footnotesize \centering
3840 \begin{minipage}[c]{15cm}
3841 \includecodesample{listati/iflist.c}
3843 \caption{Il corpo principale del programma \texttt{iflist.c}.}
3844 \label{fig:netdevice_iflist}
3847 Come esempio dell'uso di queste funzioni si è riportato in
3848 fig.~\ref{fig:netdevice_iflist} il corpo principale del programma
3849 \texttt{iflist} in cui si utilizza l'operazione \const{SIOCGIFCONF} per
3850 ottenere una lista delle interfacce attive e dei relativi indirizzi. Al solito
3851 il codice completo è fornito nei sorgenti allegati alla guida.
3853 Il programma inizia (\texttt{\small 7--11}) con la creazione del socket
3854 necessario ad eseguire l'operazione, dopo di che si inizializzano
3855 opportunamente (\texttt{\small 13--14}) i valori della struttura
3856 \struct{ifconf} indicando la dimensione del buffer ed il suo
3857 indirizzo;\footnote{si noti come in questo caso si sia specificato l'indirizzo
3858 usando il campo \var{ifc\_buf}, mentre nel seguito del programma si accederà
3859 ai valori contenuti nel buffer usando \var{ifc\_req}.} si esegue poi
3860 l'operazione invocando \func{ioctl}, controllando come sempre la corretta
3861 esecuzione, ed uscendo in caso di errore (\texttt{\small 15--19}).
3863 Si esegue poi un controllo sulla quantità di dati restituiti segnalando un
3864 eventuale overflow del buffer (\texttt{\small 21--23}); se invece è tutto a
3865 posto (\texttt{\small 24--27}) si calcola e si stampa a video il numero di
3866 interfacce attive trovate. L'ultima parte del programma (\texttt{\small
3867 28--33}) è il ciclo sul contenuto delle varie strutture \struct{ifreq}
3868 restituite in cui si estrae (\texttt{\small 30}) l'indirizzo ad esse
3869 assegnato\footnote{si è definito \var{access} come puntatore ad una struttura
3870 di tipo \struct{sockaddr\_in} per poter eseguire un \textit{casting}
3871 dell'indirizzo del valore restituito nei vari campi \var{ifr\_addr}, così
3872 poi da poterlo poi usare come argomento di \func{inet\_ntoa}.} e lo si
3873 stampa (\texttt{\small 31--32}) insieme al nome dell'interfaccia.
3877 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per i socket TCP e UDP}
3878 \label{sec:sock_ioctl_IP}
3880 Non esistono operazioni specifiche per i socket IP in quanto tali,\footnote{a
3881 parte forse \const{SIOCGIFCONF}, che però resta attinente alle proprietà
3882 delle interfacce di rete, per cui l'abbiamo trattata in
3883 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice} insieme alle altre che comunque si
3884 applicano anche ai socket IP.} mentre per i pacchetti di altri protocolli
3885 trasportati su IP, qualora li si gestisca attraverso dei socket, si dovrà fare
3886 riferimento direttamente all'eventuale supporto presente per il tipo di socket
3887 usato: ad esempio si possono ricevere pacchetti ICMP con socket di tipo
3888 \texttt{raw}, nel qual caso si dovrà fare riferimento alle operazioni di
3891 Tuttavia la gran parte dei socket utilizzati nella programmazione di rete
3892 utilizza proprio il protocollo IP, e quello che succede è che in realtà la
3893 funzione \func{ioctl} consente di effettuare alcune operazioni specifiche per
3894 i socket che usano questo protocollo, ma queste vendono eseguite, invece che a
3895 livello di IP, al successivo livello di trasporto, vale a dire in maniera
3896 specifica per i socket TCP e UDP.
3898 Le operazioni di controllo disponibili per i socket TCP sono illustrate dalla
3899 relativa pagina di manuale, accessibile con \texttt{man 7 tcp}, e prevedono
3900 come possibile valore per il secondo argomento della funzione le costanti
3901 illustrate nell'elenco seguente; il terzo argomento della funzione, gestito
3902 come \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}, deve
3903 essere sempre il puntatore ad una variabile di tipo \ctyp{int}:
3904 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3905 \item[\const{SIOCINQ}] restituisce la quantità di dati non ancora letti
3906 presenti nel buffer di ricezione; il socket non deve essere in stato
3907 \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di \errval{EINVAL}.
3908 \item[\const{SIOCATMARK}] ritorna un intero non nullo, da intendere come
3909 valore logico, se il flusso di dati letti sul socket è arrivato sulla
3910 posizione (detta anche \textit{urgent mark}) in cui sono stati ricevuti
3911 \itindex{out-of-band} dati urgenti (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}).
3912 Una operazione di lettura da un socket non attraversa mai questa posizione,
3913 per cui è possibile controllare se la si è raggiunta o meno con questa
3916 Questo è utile quando si attiva l'opzione \const{SO\_OOBINLINE} (vedi
3917 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}) per ricevere i dati urgenti all'interno
3918 del flusso dei dati ordinari del socket;\footnote{vedremo in
3919 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data} che in genere i dati urgenti presenti su un
3920 socket si leggono \textit{out-of-band} usando un opportuno flag per
3921 \func{recvmsg}.} in tal caso quando \const{SIOCATMARK} restituisce un
3922 valore non nullo si saprà che la successiva lettura dal socket restituirà i
3923 dati urgenti e non il normale traffico; torneremo su questo in maggior
3924 dettaglio in sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}.
3926 \item[\const{SIOCOUTQ}] restituisce la quantità di dati non ancora inviati
3927 presenti nel buffer di spedizione; come per \const{SIOCINQ} il socket non
3928 deve essere in stato \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di
3932 Le operazioni di controllo disponibili per i socket UDP, anch'esse illustrate
3933 dalla relativa pagina di manuale accessibile con \texttt{man 7 udp}, sono
3934 quelle indicate dalle costanti del seguente elenco; come per i socket TCP il
3935 terzo argomento viene gestito come \itindex{value~result~argument}
3936 \textit{value result argument} e deve essere un puntatore ad una variabile di
3938 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3939 \item[\const{FIONREAD}] restituisce la dimensione in byte del primo pacchetto
3940 in attesa di ricezione, o 0 qualora non ci sia nessun pacchetto.
3941 \item[\const{TIOCOUTQ}] restituisce il numero di byte presenti nella coda di
3942 invio locale; questa opzione è supportata soltanto a partire dal kernel 2.4
3947 \section{La gestione con \func{sysctl} ed il filesystem \texttt{/proc}}
3948 \label{sec:sock_sysctl_proc}
3950 Come ultimo argomento di questo capitolo tratteremo l'uso della funzione
3951 \func{sysctl} (che è stata introdotta nelle sue funzionalità generiche in
3952 sez.~\ref{sec:sys_sysctl}) per quanto riguarda le sue capacità di effettuare
3953 impostazioni relative alle proprietà dei socket. Dato che le stesse
3954 funzionalità sono controllabili direttamente attraverso il filesystem
3955 \texttt{/proc}, le tratteremo attraverso i file presenti in quest'ultimo.
3958 \subsection{L'uso di \func{sysctl} e \texttt{/proc} per le proprietà della
3960 \label{sec:sock_sysctl}
3962 La differenza nell'uso di \func{sysctl} e del filesystem \texttt{/proc}
3963 rispetto a quello delle funzioni \func{ioctl} e \func{fcntl} visto in
3964 sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func} o all'uso di \func{getsockopt} e
3965 \func{setsockopt} è che queste funzioni consentono di controllare le proprietà
3966 di un singolo socket, mentre con \func{sysctl} e con \texttt{/proc} si
3967 impostano proprietà (o valori di default) validi a livello dell'intero
3968 sistema, e cioè per tutti i socket.
3970 Le opzioni disponibili per le proprietà della rete, nella gerarchia dei valori
3971 impostabili con \func{sysctl}, sono riportate sotto il nodo \texttt{net}, o,
3972 se acceduti tramite l'interfaccia del filesystem \texttt{/proc}, sotto
3973 \texttt{/proc/sys/net}. In genere sotto questa directory compaiono le
3974 sottodirectory (corrispondenti ad altrettanti sotto-nodi per \func{sysctl})
3975 relative ai vari protocolli e tipi di interfacce su cui è possibile
3976 intervenire per effettuare impostazioni; un contenuto tipico di questa
3977 directory è il seguente:
3988 e sono presenti varie centinaia di parametri, molti dei quali non sono neanche
3989 documentati; nel nostro caso ci limiteremo ad illustrare quelli più
3992 Si tenga presente infine che se è sempre possibile utilizzare il filesystem
3993 \texttt{/proc} come sostituto di \func{sysctl}, dato che i valori di nodi e
3994 sotto-nodi di quest'ultima sono mappati come file e directory sotto
3995 \texttt{/proc/sys/}, non è vero il contrario, ed in particolare Linux consente
3996 di impostare alcuni parametri o leggere lo stato della rete a livello di
3997 sistema sotto \texttt{/proc/net}, dove sono presenti dei file che non
3998 corrispondono a nessun nodo di \func{sysctl}.
4001 \subsection{I valori di controllo per i socket generici}
4002 \label{sec:sock_gen_sysctl}
4004 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/core/} sono presenti i file
4005 corrispondenti ai parametri generici di \textit{sysctl} validi per tutti i
4006 socket. Quelli descritti anche nella pagina di manuale, accessibile con
4007 \texttt{man 7 socket} sono i seguenti:
4009 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4010 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{rmem\_default}] imposta la dimensione
4011 di default del buffer di ricezione (cioè per i dati in ingresso) dei socket.
4012 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{rmem\_max}] imposta la dimensione
4013 massima che si può assegnare al buffer di ricezione dei socket attraverso
4014 l'uso dell'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4015 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{wmem\_default}] imposta la dimensione
4016 di default del buffer di trasmissione (cioè per i dati in uscita) dei
4018 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{wmem\_max}] imposta la dimensione
4019 massima che si può assegnare al buffer di trasmissione dei socket attraverso
4020 l'uso dell'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4021 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{message\_cost},
4022 \procrelfile{/proc/sys/net/core}{message\_burst}] contengono le impostazioni
4023 del \itindex{bucket~filter} \textit{bucket filter} che controlla l'emissione
4024 di messaggi di avviso da parte del kernel per eventi relativi a problemi
4025 sulla rete, imponendo un limite che consente di prevenire eventuali attacchi
4026 di \itindex{Denial~of~Service~(DoS)} \textit{Denial of Service} usando i
4027 log.\footnote{senza questo limite un attaccante potrebbe inviare ad arte un
4028 traffico che generi intenzionalmente messaggi di errore, per saturare il
4031 Il \itindex{bucket~filter} \textit{bucket filter} è un algoritmo generico
4032 che permette di impostare dei limiti di flusso su una quantità\footnote{uno
4033 analogo viene usato nel \itindex{netfilter} \textit{netfilter} per imporre
4034 dei limiti sul flusso dei pacchetti.} senza dovere eseguire medie
4035 temporali, che verrebbero a dipendere in misura non controllabile dalla
4036 dimensione dell'intervallo su cui si media e dalla distribuzione degli
4037 eventi;\footnote{in caso di un picco di flusso (il cosiddetto
4038 \textit{burst}) il flusso medio verrebbe a dipendere in maniera esclusiva
4039 dalla dimensione dell'intervallo di tempo su cui calcola la media.} in
4040 questo caso si definisce la dimensione di un ``\textsl{bidone}'' (il
4041 \textit{bucket}) e del flusso che da esso può uscire, la presenza di una
4042 dimensione iniziale consente di assorbire eventuali picchi di emissione,
4043 l'aver fissato un flusso di uscita garantisce che a regime questo sarà il
4044 valore medio del flusso ottenibile dal \textit{bucket}.
4046 I due valori indicano rispettivamente il flusso a regime (non sarà inviato
4047 più di un messaggio per il numero di secondi specificato da
4048 \texttt{message\_cost}) e la dimensione iniziale per in caso di picco di
4049 emissione (verranno accettati inizialmente fino ad un massimo di
4050 \texttt{message\_cost/message\_burst} messaggi).
4052 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{netdev\_max\_backlog}] numero massimo
4053 di pacchetti che possono essere contenuti nella coda di ingresso generale.
4055 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{optmem\_max}] lunghezza massima dei
4056 dati ancillari e di controllo (vedi sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}).
4059 Oltre a questi nella directory \texttt{/proc/sys/net/core} si trovano altri
4060 file, la cui documentazione dovrebbe essere mantenuta nei sorgenti del kernel,
4061 nel file \texttt{Documentation/networking/ip-sysctl.txt}; la maggior parte di
4062 questi però non è documentato:
4063 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4064 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{dev\_weight}] blocco di lavoro
4065 (\textit{work quantum}) dello scheduler di processo dei pacchetti.
4067 % TODO da documentare meglio
4069 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{lo\_cong}] valore per l'occupazione
4070 della coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una bassa
4073 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{mod\_cong}] valore per l'occupazione
4074 della coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una congestione
4077 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{no\_cong}] valore per l'occupazione
4078 della coda di ricezione sotto la quale si considera di non avere
4081 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{no\_cong\_thresh}] valore minimo
4082 (\textit{low water mark}) per il riavvio dei dispositivi congestionati.
4084 % \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{netdev\_fastroute}] è presente
4085 % soltanto quando si è compilato il kernel con l'apposita opzione di
4086 % ottimizzazione per l'uso come router.
4088 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{somaxconn}] imposta la dimensione
4089 massima utilizzabile per il \textit{backlog} della funzione \func{listen}
4090 (vedi sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}), e corrisponde al valore della
4091 costante \const{SOMAXCONN}; il suo valore di default è 128.
4096 \subsection{I valori di controllo per il protocollo IPv4}
4097 \label{sec:sock_ipv4_sysctl}
4099 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/ipv4} sono presenti i file che
4100 corrispondono ai parametri dei socket che usano il protocollo IPv4, relativi
4101 quindi sia alle caratteristiche di IP, che a quelle degli altri protocolli che
4102 vengono usati all'interno di quest'ultimo (come ICMP, TCP e UDP) o a fianco
4103 dello stesso (come ARP).
4105 I file che consentono di controllare le caratteristiche specifiche del
4106 protocollo IP in quanto tale, che sono descritti anche nella relativa pagina
4107 di manuale accessibile con \texttt{man 7 ip}, sono i seguenti:
4108 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4110 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_default\_ttl}] imposta il valore di
4111 default per il campo TTL (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}) di tutti i
4112 pacchetti uscenti, stabilendo così il numero massimo di router che i
4113 pacchetti possono attraversare. Il valore può essere modificato anche per il
4114 singolo socket con l'opzione \const{IP\_TTL}. Prende un valore intero, ma
4115 dato che il campo citato è di 8 bit hanno senso solo valori fra 0 e 255. Il
4116 valore di default è 64, e normalmente non c'è nessuna necessità di
4117 modificarlo.\footnote{l'unico motivo sarebbe per raggiungere macchine
4118 estremamente ``{lontane}'' in termini di \textit{hop}, ma è praticamente
4119 impossibile trovarne.} Aumentare il valore è una pratica poco gentile, in
4120 quanto in caso di problemi di routing si allunga inutilmente il numero di
4123 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_forward}] abilita l'inoltro dei
4124 pacchetti da una interfaccia ad un altra, e può essere impostato anche per
4125 la singola interfaccia. Prende un valore logico (0 disabilita, diverso da
4126 zero abilita), di default è disabilitato.
4128 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_dynaddr}] abilita la riscrittura
4129 automatica degli indirizzi associati ad un socket quando una interfaccia
4130 cambia indirizzo. Viene usato per le interfacce usate nei collegamenti in
4131 dial-up, il cui indirizzo IP viene assegnato dinamicamente dal provider, e
4132 può essere modificato. Prende un valore intero, con 0 si disabilita la
4133 funzionalità, con 1 la si abilita, con 2 (o con qualunque altro valore
4134 diverso dai precedenti) la si abilità in modalità \textsl{prolissa}; di
4135 default la funzionalità è disabilitata.
4137 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_autoconfig}] specifica se
4138 l'indirizzo IP è stato configurato automaticamente dal kernel all'avvio
4139 attraverso DHCP, BOOTP o RARP. Riporta un valore logico (0 falso, 1 vero)
4140 accessibile solo in lettura, è inutilizzato nei kernel recenti ed eliminato
4141 a partire dal kernel 2.6.18.
4143 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_local\_port\_range}] imposta
4144 l'intervallo dei valori usati per l'assegnazione delle porte effimere,
4145 permette cioè di modificare i valori illustrati in
4146 fig.~\ref{fig:TCP_port_alloc}; prende due valori interi separati da spazi,
4147 che indicano gli estremi dell'intervallo. Si abbia cura di non definire un
4148 intervallo che si sovrappone a quello delle porte usate per il
4149 \itindex{masquerading} \textit{masquerading}, il kernel può gestire la
4150 sovrapposizione, ma si avrà una perdita di prestazioni. Si imposti sempre un
4151 valore iniziale maggiore di 1024 (o meglio ancora di 4096) per evitare
4152 conflitti con le porte usate dai servizi noti.
4154 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_no\_pmtu\_disc}] permette di
4155 disabilitare per i socket \const{SOCK\_STREAM} la ricerca automatica della
4156 \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Path MTU} (vedi
4157 sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}). Prende un
4158 valore logico, e di default è disabilitato (cioè la ricerca viene eseguita).
4160 In genere si abilita questo parametro quando per qualche motivo il
4161 procedimento del \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Path MTU discovery}
4162 fallisce; dato che questo può avvenire a causa di router\footnote{ad
4163 esempio se si scartano tutti i pacchetti ICMP, il problema è affrontato
4164 anche in sez.~1.4.4 di \cite{FwGL}.} o interfacce\footnote{ad esempio se i
4165 due capi di un collegamento \textit{point-to-point} non si accordano sulla
4166 stessa MTU.} mal configurate è opportuno correggere le configurazioni,
4167 perché disabilitare globalmente il procedimento con questo parametro ha
4168 pesanti ripercussioni in termini di prestazioni di rete.
4170 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_always\_defrag}] fa si che tutti i
4171 pacchetti IP frammentati siano riassemblati, anche in caso in successivo
4172 immediato inoltro.\footnote{introdotto con il kernel 2.2.13, nelle versioni
4173 precedenti questo comportamento poteva essere solo stabilito un volta per
4174 tutte in fase di compilazione del kernel con l'opzione
4175 \texttt{CONFIG\_IP\_ALWAYS\_DEFRAG}.} Prende un valore logico e di default
4176 è disabilitato. Con i kernel dalla serie 2.4 in poi la deframmentazione
4177 viene attivata automaticamente quando si utilizza il sistema del
4178 \itindex{netfilter} \textit{netfilter}, e questo parametro non è più
4181 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ipfrag\_high\_thresh}] indica il limite
4182 massimo (espresso in numero di byte) sui pacchetti IP frammentati presenti
4183 in coda; quando questo valore viene raggiunta la coda viene ripulita fino al
4184 valore \texttt{ipfrag\_low\_thresh}. Prende un valore intero.
4186 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ipfrag\_low\_thresh}] soglia bassa
4187 (specificata in byte) a cui viene riportata la coda dei pacchetti IP
4188 frammentati quando si raggiunge il valore massimo dato da
4189 \texttt{ipfrag\_high\_thresh}. Prende un valore intero.
4191 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_nonlocal\_bind}] se abilitato rende
4192 possibile ad una applicazione eseguire \func{bind} anche su un indirizzo che
4193 non è presente su nessuna interfaccia locale. Prende un valore logico e di
4194 default è disabilitato.
4196 Questo può risultare utile per applicazioni particolari (come gli
4197 \textit{sniffer}) che hanno la necessità di ricevere pacchetti anche non
4198 diretti agli indirizzi presenti sulla macchina, ad esempio per intercettare
4199 il traffico per uno specifico indirizzo che si vuole tenere sotto
4200 controllo. Il suo uso però può creare problemi ad alcune applicazioni.
4202 % \item[\texttt{neigh/*}] La directory contiene i valori
4203 % TODO trattare neigh/* nella parte su arp, da capire dove sarà.
4207 I file di \texttt{/proc/sys/net/ipv4} che invece fanno riferimento alle
4208 caratteristiche specifiche del protocollo TCP, elencati anche nella rispettiva
4209 pagina di manuale (accessibile con \texttt{man 7 tcp}), sono i seguenti:
4210 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4212 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_abort\_on\_overflow}] indica al
4213 kernel di azzerare le connessioni quando il programma che le riceve è troppo
4214 lento ed incapace di accettarle. Prende un valore logico ed è disabilitato
4215 di default. Questo consente di recuperare le connessioni se si è avuto un
4216 eccesso dovuto ad un qualche picco di traffico, ma ovviamente va a discapito
4217 dei client che interrogano il server. Pertanto è da abilitare soltanto
4218 quando si è sicuri che non è possibile ottimizzare il server in modo che sia
4219 in grado di accettare connessioni più rapidamente.
4221 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_adv\_win\_scale}] indica al kernel
4222 quale frazione del buffer associato ad un socket\footnote{quello impostato
4223 con \procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_rmem}.} deve essere utilizzata
4224 per la finestra del protocollo TCP\footnote{in sostanza il valore che
4225 costituisce la \itindex{advertised~window} \textit{advertised window}
4226 annunciata all'altro capo del socket.} e quale come buffer applicativo per
4227 isolare la rete dalle latenze dell'applicazione. Prende un valore intero
4228 che determina la suddetta frazione secondo la formula
4229 $\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se positivo o con
4230 $\texttt{buffer}-\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se
4231 negativo. Il default è 2 che significa che al buffer dell'applicazione
4232 viene riservato un quarto del totale.
4234 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_app\_win}] indica la frazione
4235 della finestra TCP che viene riservata per gestire l'overhaed dovuto alla
4236 bufferizzazione. Prende un valore valore intero che consente di calcolare la
4237 dimensione in byte come il massimo fra la \itindex{Maximum~Segment~Size}
4238 MSS e $\texttt{window}/2^\texttt{tcp\_app\_win}$. Un valore nullo significa
4239 che non viene riservato nessuno spazio; il valore di default è 31.
4241 % vecchi, presumibilmente usati quando gli algoritmi di congestione non erano
4243 % \item[\texttt{tcp\_bic}]
4244 % \item[\texttt{tcp\_bic\_low\_window}]
4245 % \item[\texttt{tcp\_bic\_fast\_convergence}]
4247 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_dsack}] abilita il supporto,
4248 definito nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}, per il
4249 cosiddetto \textit{Duplicate SACK}.\footnote{si indica con SACK
4250 (\textit{Selective Acknowledgement}) un'opzione TCP, definita
4251 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}, usata per dare
4252 un \textit{acknowledgement} unico su blocchi di pacchetti non contigui,
4253 che consente di diminuire il numero di pacchetti scambiati.} Prende un
4254 valore logico e di default è abilitato.
4255 % TODO documentare o descrivere che cos'è il Duplicate SACK o
4256 % mettere riferimento nelle appendici
4259 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_ecn}] abilita il meccanismo della
4260 \textit{Explicit Congestion Notification} (in breve ECN) nelle connessioni
4261 TCP. Prende valore logico che di default è disabilitato. La \textit{Explicit
4262 Congestion Notification} \itindex{Explicit~Congestion~Notification} è un
4263 meccanismo che consente di notificare quando una rotta o una rete è
4264 congestionata da un eccesso di traffico,\footnote{il meccanismo è descritto
4265 in dettaglio nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc3168.txt}{RFC~3168}
4266 mentre gli effetti sulle prestazioni del suo utilizzo sono documentate
4267 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}.} si può così
4268 essere avvisati e cercare rotte alternative oppure diminuire l'emissione di
4269 pacchetti (in modo da non aumentare la congestione).
4271 Si tenga presente che se si abilita questa opzione si possono avere dei
4272 malfunzionamenti apparentemente casuali dipendenti dalla destinazione,
4273 dovuti al fatto che alcuni vecchi router non supportano il meccanismo ed
4274 alla sua attivazione scartano i relativi pacchetti, bloccando completamente
4276 % TODO documentare o descrivere che cos'è l'Explicit Congestion Notification o
4277 % mettere riferimento nelle appendici
4280 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_fack}] abilita il supporto per il
4281 \textit{TCP Forward Acknowledgement}, un algoritmo per il controllo della
4282 congestione del traffico. Prende un valore logico e di default è abilitato.
4284 % TODO documentare o descrivere che cos'è il TCP Forward Acknowledgement o
4285 % mettere riferimento nelle appendici
4287 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_fin\_timeout}] specifica il numero
4288 di secondi da passare in stato \texttt{FIN\_WAIT2} nell'attesa delle
4289 ricezione del pacchetto FIN conclusivo, passati quali il socket viene
4290 comunque chiuso forzatamente. Prende un valore intero che indica i secondi
4291 e di default è 60.\footnote{nei kernel della serie 2.2.x era il valore
4292 utilizzato era invece di 120 secondi.} L'uso di questa opzione realizza
4293 quella che in sostanza è una violazione delle specifiche del protocollo TCP,
4294 ma è utile per fronteggiare alcuni attacchi di
4295 \itindex{Denial~of~Service~(DoS)} \textit{Denial of Service}.
4297 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_frto}] abilita il supporto per
4298 l'algoritmo F-RTO, un algoritmo usato per la ritrasmissione dei timeout del
4299 protocollo TCP, che diventa molto utile per le reti wireless dove la perdita
4300 di pacchetti è usualmente dovuta a delle interferenze radio, piuttosto che
4301 alla congestione dei router. Prende un valore logico e di default è
4304 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_keepalive\_intvl}] indica il
4305 numero di secondi che deve trascorrere fra l'emissione di due successivi
4306 pacchetti di test quando è abilitata la funzionalità del \textit{keepalive}
4307 (vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Prende un valore intero che di
4310 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_keepalive\_probes}] indica il
4311 massimo numero pacchetti di \textit{keepalive} (vedi
4312 sez.~\ref{sec:sock_options_main}) che devono essere inviati senza ricevere
4313 risposta prima che il kernel decida che la connessione è caduta e la
4314 termini. Prende un valore intero che di default è 9.
4316 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_keepalive\_time}] indica il numero
4317 di secondi che devono passare senza traffico sulla connessione prima che il
4318 kernel inizi ad inviare pacchetti di pacchetti di
4319 \textit{keepalive}.\footnote{ha effetto solo per i socket per cui si è
4320 impostata l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE} (vedi
4321 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Prende un valore intero che di default
4322 è 7200, pari a due ore.
4324 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_low\_latency}] indica allo stack
4325 TCP del kernel di ottimizzare il comportamento per ottenere tempi di latenza
4326 più bassi a scapito di valori più alti per l'utilizzo della banda. Prende un
4327 valore logico che di default è disabilitato in quanto un maggior utilizzo
4328 della banda è preferito, ma esistono applicazioni particolari in cui la
4329 riduzione della latenza è più importante (ad esempio per i cluster di
4330 calcolo parallelo) nelle quali lo si può abilitare.
4332 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_max\_orphans}] indica il numero
4333 massimo di socket TCP ``\textsl{orfani}'' (vale a dire non associati a
4334 nessun file descriptor) consentito nel sistema.\footnote{trattasi in genere
4335 delle connessioni relative a socket chiusi che non hanno completato il
4336 processo di chiusura.} Quando il limite viene ecceduto la connessione
4337 orfana viene resettata e viene stampato un avvertimento. Questo limite viene
4338 usato per contrastare alcuni elementari attacchi di \textit{denial of
4339 service}. Diminuire il valore non è mai raccomandato, in certe condizioni
4340 di rete può essere opportuno aumentarlo, ma si deve tenere conto del fatto
4341 che ciascuna connessione orfana può consumare fino a 64K di memoria del
4342 kernel. Prende un valore intero, il valore di default viene impostato
4343 inizialmente al valore del parametro del kernel \texttt{NR\_FILE}, e viene
4344 aggiustato a seconda della memoria disponibile.
4346 % TODO verificare la spiegazione di connessione orfana.
4348 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_max\_syn\_backlog}] indica la
4349 lunghezza della coda delle connessioni incomplete, cioè delle connessioni
4350 per le quali si è ricevuto un SYN di richiesta ma non l'ACK finale del
4351 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} (si riveda quanto
4352 illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}).
4354 Quando questo valore è superato il kernel scarterà immediatamente ogni
4355 ulteriore richiesta di connessione. Prende un valore intero; il default, che
4356 è 256, viene automaticamente portato a 1024 qualora nel sistema ci sia
4357 sufficiente memoria (se maggiore di 128Mb) e ridotto a 128 qualora la
4358 memoria sia poca (inferiore a 32Mb).\footnote{si raccomanda, qualora si
4359 voglia aumentare il valore oltre 1024, di seguire la procedura citata
4360 nella pagina di manuale di TCP, e modificare il valore della costante
4361 \texttt{TCP\_SYNQ\_HSIZE} nel file \texttt{include/net/tcp.h} dei sorgenti
4362 del kernel, in modo che sia $\mathtt{tcp\_max\_syn\_backlog} \ge
4363 \mathtt{16*TCP\_SYNQ\_HSIZE}$, per poi ricompilare il kernel.}
4365 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_max\_tw\_buckets}] indica il
4366 numero massimo di socket in stato \texttt{TIME\_WAIT} consentito nel
4367 sistema. Prende un valore intero di default è impostato al doppio del valore
4368 del parametro \texttt{NR\_FILE}, ma che viene aggiustato automaticamente a
4369 seconda della memoria presente. Se il valore viene superato il socket viene
4370 chiuso con la stampa di un avviso; l'uso di questa funzionalità consente di
4371 prevenire alcuni semplici attacchi di \textit{denial of service}.
4374 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_mem}] viene usato dallo stack TCP
4375 per gestire le modalità con cui esso utilizzerà la memoria. Prende una
4376 tripletta di valori interi, che indicano un numero di pagine:
4379 \item il primo valore, chiamato \textit{low} nelle pagine di manuale, indica
4380 il numero di pagine allocate sotto il quale non viene usato nessun
4381 meccanismo di regolazione dell'uso della memoria.
4383 \item il secondo valore, chiamato \textit{pressure} indica il numero di
4384 pagine allocate passato il quale lo stack TCP inizia a moderare il suo
4385 consumo di memoria; si esce da questo stato di \textsl{pressione} sulla
4386 memoria quando il numero di pagine scende sotto il precedente valore
4389 \item il terzo valore, chiamato \textit{high} indica il numero massimo di
4390 pagine che possono essere utilizzate dallo stack TCP/IP, e soprassiede
4391 ogni altro valore specificato dagli altri limiti del kernel.
4394 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_orphan\_retries}] indica il numero
4395 massimo di volte che si esegue un tentativo di controllo sull'altro capo di
4396 una connessione che è stata già chiusa dalla nostra parte. Prende un valore
4397 intero che di default è 8.
4399 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_reordering}] indica il numero
4400 massimo di volte che un pacchetto può essere riordinato nel flusso di dati,
4401 prima che lo stack TCP assuma che è andato perso e si ponga nello stato di
4402 \textit{slow start} (si veda sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}) viene usata
4403 questa metrica di riconoscimento dei riordinamenti per evitare inutili
4404 ritrasmissioni provocate dal riordinamento. Prende un valore intero che di
4405 default che è 3, e che non è opportuno modificare.
4407 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_retrans\_collapse}] in caso di
4408 pacchetti persi durante una connessione, per ottimizzare l'uso della banda
4409 il kernel cerca di eseguire la ritrasmissione inviando pacchetti della
4410 massima dimensione possibile; in sostanza dati che in precedenza erano stati
4411 trasmessi su pacchetti diversi possono essere ritrasmessi riuniti su un solo
4412 pacchetto (o su un numero minore di pacchetti di dimensione
4413 maggiore). Prende un valore logico e di default è abilitato.
4415 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_retries1}] imposta il massimo
4416 numero di volte che protocollo tenterà la ritrasmissione si un pacchetto su
4417 una connessione stabilita prima di fare ricorso ad ulteriori sforzi che
4418 coinvolgano anche il livello di rete. Passato questo numero di
4419 ritrasmissioni verrà fatto eseguire al livello di rete un tentativo di
4420 aggiornamento della rotta verso la destinazione prima di eseguire ogni
4421 successiva ritrasmissione. Prende un valore intero che di default è 3.
4423 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_retries2}] imposta il numero di
4424 tentativi di ritrasmissione di un pacchetto inviato su una connessione già
4425 stabilita per il quale non si sia ricevuto una risposta di ACK (si veda
4426 anche quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_server_crash}). Prende un
4427 valore intero che di default è 15, il che comporta un tempo variabile fra 13
4428 e 30 minuti; questo non corrisponde a quanto richiesto
4429 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} dove è indicato un
4430 massimo di 100 secondi, che però è un valore considerato troppo basso.
4432 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_rfc1337}] indica al kernel di
4433 abilitare il comportamento richiesto
4434 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1337.txt}{RFC~1337}. Prende un valore
4435 logico e di default è disabilitato, il che significa che alla ricezione di
4436 un segmento RST in stato \texttt{TIME\_WAIT} il socket viene chiuso
4437 immediatamente senza attendere la conclusione del periodo di
4438 \texttt{TIME\_WAIT}.
4440 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_rmem}] viene usato dallo stack TCP
4441 per controllare dinamicamente le dimensioni dei propri buffer di ricezione,
4442 anche in rapporto alla memoria disponibile. Prende una tripletta di valori
4443 interi separati da spazi che indicano delle dimensioni in byte:
4446 \item il primo valore, chiamato \textit{min} nelle pagine di manuale, indica
4447 la dimensione minima in byte del buffer di ricezione; il default è 4Kb, ma
4448 in sistemi con poca memoria viene automaticamente ridotto a
4449 \const{PAGE\_SIZE}. Questo valore viene usato per assicurare che anche in
4450 situazioni di pressione sulla memoria (vedi quanto detto per
4451 \procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_rmem}) le allocazioni al di sotto di
4452 questo limite abbiamo comunque successo. Questo valore non viene comunque
4453 ad incidere sulla dimensione del buffer di ricezione di un singolo socket
4454 dichiarata con l'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4456 \item il secondo valore, denominato \textit{default} nelle pagine di
4457 manuale, indica la dimensione di default, in byte, del buffer di ricezione
4458 di un socket TCP. Questo valore sovrascrive il default iniziale impostato
4459 per tutti i socket con \procfile{/proc/sys/net/core/mem\_default} che vale
4460 per qualunque protocollo. Il default è 87380 byte, ridotto a 43689 per
4461 sistemi con poca memoria. Se si desiderano dimensioni più ampie per tutti
4462 i socket si può aumentare questo valore, ma se si vuole che in
4463 corrispondenza aumentino anche le dimensioni usate per la finestra TCP si
4464 deve abilitare il \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling}
4465 (di default è abilitato, vedi più avanti
4466 \procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}).
4468 \item il terzo valore, denominato \textit{max} nelle pagine di manuale,
4469 indica la dimensione massima in byte del buffer di ricezione di un socket
4470 TCP; il default è 174760 byte, che viene ridotto automaticamente a 87380
4471 per sistemi con poca memoria. Il valore non può comunque eccedere il
4472 limite generale per tutti i socket posto con
4473 \procfile{/proc/sys/net/core/rmem\_max}. Questo valore non viene ad
4474 incidere sulla dimensione del buffer di ricezione di un singolo socket
4475 dichiarata con l'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4478 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_sack}] indica al kernel di
4479 utilizzare il meccanismo del \textit{TCP selective acknowledgement} definito
4480 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}. Prende un valore
4481 logico e di default è abilitato.
4483 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_stdurg}] indica al kernel di
4484 utilizzare l'interpretazione che viene data
4485 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} del puntatore dei
4486 \textit{dati urgenti} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}) in cui questo
4487 punta all'ultimo byte degli stessi; se disabilitato viene usata
4488 l'interpretazione usata da BSD per cui esso punta al primo byte successivo.
4489 Prende un valore logico e di default è disabilitato, perché abilitarlo può
4490 dar luogo a problemi di interoperabilità.
4492 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_synack\_retries}] indica il numero
4493 massimo di volte che verrà ritrasmesso il segmento SYN/ACK nella creazione di
4494 una connessione (vedi sez.~\ref{sec:TCP_conn_cre}). Prende un valore intero
4495 ed il valore di default è 5; non si deve superare il valore massimo di 255.
4497 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_syncookies}] abilita i \textit{TCP
4498 syncookies}.\footnote{per poter usare questa funzionalità è necessario
4499 avere abilitato l'opzione \texttt{CONFIG\_SYN\_COOKIES} nella compilazione
4500 del kernel.} Prende un valore logico, e di default è disabilitato. Questa
4501 funzionalità serve a fornire una protezione in caso di un attacco di tipo
4502 \index{SYN~flood} \textit{SYN flood}, e deve essere utilizzato come ultima
4503 risorsa dato che costituisce una violazione del protocollo TCP e confligge
4504 con altre funzionalità come le estensioni e può causare problemi per i
4505 client ed il reinoltro dei pacchetti.
4507 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_syn\_retries}] imposta il numero
4508 di tentativi di ritrasmissione dei pacchetti SYN di inizio connessione del
4509 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} (si ricordi
4510 quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Prende un valore
4511 intero che di default è 5; non si deve superare il valore massimo di 255.
4513 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_timestamps}] abilita l'uso dei
4514 \textit{TCP timestamps}, come definiti
4515 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Prende un valore
4516 logico e di default è abilitato.
4518 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_tw\_recycle}] abilita il
4519 riutilizzo rapido dei socket in stato \texttt{TIME\_WAIT}. Prende un valore
4520 logico e di default è disabilitato. Non è opportuno abilitare questa opzione
4521 che può causare problemi con il NAT.\footnote{il \textit{Network Address
4522 Translation} è una tecnica, impiegata nei firewall e nei router, che
4523 consente di modificare al volo gli indirizzi dei pacchetti che transitano
4524 per una macchina, Linux la supporta con il \itindex{netfilter}
4525 \textit{netfilter}, per maggiori dettagli si consulti il cap.~2 di
4528 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_tw\_reuse}] abilita il riutilizzo
4529 dello stato \texttt{TIME\_WAIT} quando questo è sicuro dal punto di vista
4530 del protocollo. Prende un valore logico e di default è disabilitato.
4532 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}] un valore
4533 logico, attivo di default, che abilita la funzionalità del
4534 \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling} definita
4535 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Prende un valore
4536 logico e di default è abilitato. Come accennato in
4537 sez.~\ref{sec:TCP_TCP_opt} i 16 bit della finestra TCP comportano un limite
4538 massimo di dimensione di 64Kb, ma esiste una opportuna opzione del
4539 protocollo che permette di applicare un fattore di scale che consente di
4540 aumentarne le dimensioni. Questa è pienamente supportata dallo stack TCP di
4541 Linux, ma se lo si disabilita la negoziazione del
4542 \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling} con l'altro capo
4543 della connessione non viene effettuata.
4545 %\item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_vegas\_cong\_avoid}]
4546 % TODO: controllare su internet
4548 %\item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_westwood}]
4549 % TODO: controllare su internet
4551 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_wmem}] viene usato dallo stack TCP
4552 per controllare dinamicamente le dimensioni dei propri buffer di spedizione,
4553 adeguandole in rapporto alla memoria disponibile. Prende una tripletta di
4554 valori interi separati da spazi che indicano delle dimensioni in byte:
4557 \item il primo valore, chiamato \textit{min}, indica la dimensione minima in
4558 byte del buffer di spedizione; il default è 4Kb. Come per l'analogo di
4559 \procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_rmem}) viene usato per assicurare
4560 che anche in situazioni di pressione sulla memoria (vedi
4561 \procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_mem}) le allocazioni al di sotto di
4562 questo limite abbiamo comunque successo. Di nuovo questo valore non viene
4563 ad incidere sulla dimensione del buffer di trasmissione di un singolo
4564 socket dichiarata con l'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4566 \item il secondo valore, denominato \textit{default}, indica la dimensione
4567 di default in byte del buffer di spedizione di un socket TCP. Questo
4568 valore sovrascrive il default iniziale impostato per tutti i tipi di
4569 socket con \procfile{/proc/sys/net/core/wmem\_default}. Il default è 87380
4570 byte, ridotto a 43689 per sistemi con poca memoria. Si può aumentare
4571 questo valore quando si desiderano dimensioni più ampie del buffer di
4572 trasmissione per i socket TCP, ma come per il precedente
4573 \procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_rmem}) se si vuole che in
4574 corrispondenza aumentino anche le dimensioni usate per la finestra TCP si
4575 deve abilitare il \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling}
4576 con \procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}.
4578 \item il terzo valore, denominato \textit{max}, indica la dimensione massima
4579 in byte del buffer di spedizione di un socket TCP; il default è 128Kb, che
4580 viene ridotto automaticamente a 64Kb per sistemi con poca memoria. Il
4581 valore non può comunque eccedere il limite generale per tutti i socket
4582 posto con \procfile{/proc/sys/net/core/wmem\_max}. Questo valore non viene
4583 ad incidere sulla dimensione del buffer di trasmissione di un singolo
4584 socket dichiarata con l'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4591 % LocalWords: socket sez dotted decimal resolver Domain Name Service cap DNS
4592 % LocalWords: client fig LDAP Lightweight Access Protocol NIS Information Sun
4593 % LocalWords: like netgroup Switch Solaris glibc libc uclib NSS tab shadow uid
4594 % LocalWords: username group aliases ethers MAC address hosts networks rpc RPC
4595 % LocalWords: protocols services dns db lib libnss org truelite it root res HS
4596 % LocalWords: resource init netinet resolv int void conf host LOCALDOMAIN TCP
4597 % LocalWords: options DEBUG debug AAONLY USEVC UDP PRIMARY IGNTC RECURSE INET
4598 % LocalWords: DEFNAMES search STAYOPEN DNSRCH INSECURE NOALIASES HOSTALIASES
4599 % LocalWords: IPv gethostbyname NOCHECKNAME KEEPTSIG TSIG BLAST RETRY retry NS
4600 % LocalWords: retrans query FQDN Fully Qualified const char dname class type
4601 % LocalWords: unsigned answer anslen CSNET Hesiod MIT CHAOS Chaosnet ANY BIND
4602 % LocalWords: nameser compat Berkley MF CNAME SOA MB MR NULL WKS PTR HINFO TXT
4603 % LocalWords: MINFO RP responsible person AFSDB AFS RT router NSAP SIG KEY PX
4604 % LocalWords: GPOS AAAA LOC NXT EID NIMLOC nimrod SRV ATMA ATM NAPTR naming AF
4605 % LocalWords: authority IXFR AXFR MAILB MAILA errno NOT FOUND RECOVERY TRY err
4606 % LocalWords: AGAIN herror netdb string perror error hstrerror strerror struct
4607 % LocalWords: hostent name addrtype length addr list sys af mygethost inet ret
4608 % LocalWords: ntop deep copy buf size buflen result errnop value argument len
4609 % LocalWords: ERANGE sethostent stayopen endhostent gethostbyaddr order pton
4610 % LocalWords: getipnodebyname getipnodebyaddr flags num MAPPED ALL ADDRCONFIG
4611 % LocalWords: freehostent ip getXXXbyname getXXXbyaddr servent getservbyname
4612 % LocalWords: getservbyaddr netent getnetbyname getnetbyaddr protoent smtp udp
4613 % LocalWords: getprotobyname getprotobyaddr getservbyport port tcp setservent
4614 % LocalWords: getservent endservent setXXXent getXXXent endXXXent gethostent
4615 % LocalWords: setnetent getnetent endnetent setprotoent getprotoent POSIX RFC
4616 % LocalWords: endprotoent getaddrinfo getnameinfo nell' node service addrinfo
4617 % LocalWords: hints linked addrlen socklen family socktype protocol sockaddr
4618 % LocalWords: canonname next PF UNSPEC SOCK STREAM DGRAM bind INADDR loopback
4619 % LocalWords: connect sendto NUMERICHOST EAI NONAME SYSTEM BADFLAGS ADDRFAMILY
4620 % LocalWords: NODATA MEMORY FAIL errcode echo mygetaddr ptr casting Canonical
4621 % LocalWords: freeaddrinfo getservname salen hostlen serv servlen l'OR NI NUL
4622 % LocalWords: NOFQDN NAMEREQD NUMERICSERV MAXHOST MAXSERV sockconn SockUtil of
4623 % LocalWords: descriptor hint fifth sockbind setsockopt getsockopt sock level
4624 % LocalWords: optname optval optlen EBADF EFAULT EINVAL ENOPROTOOPT ENOTSOCK
4625 % LocalWords: IPPROTO Stevens ICMP ICMPV ICMPv get KEEPALIVE OOBINLINE timeval
4626 % LocalWords: RCVLOWAT SNDLOWAT RCVTIMEO SNDTIMEO BSDCOMPAT BSD PASSCRED ucred
4627 % LocalWords: PEERCRED BINDTODEVICE REUSEADDR ACCEPTCONN DONTROUTE gateway MSG
4628 % LocalWords: BROADCAST broadcast SNDBUF RCVBUF LINGER linger PRIORITY read IF
4629 % LocalWords: OOB recvmsg kernel select write readv recv recvfrom EAGAIN send
4630 % LocalWords: EWOULDBLOCK writev sendmsg raw domain SCM CREDENTIALS eth packet
4631 % LocalWords: IFNAMSIZ capabilities capability ADMIN log trpt EADDRINUSE close
4632 % LocalWords: listen routing sysctl shutdown Quality TOS keep alive ACK RST to
4633 % LocalWords: ECONNRESET ETIMEDOUT keepalive echod fourth newsgroup WAIT reuse
4634 % LocalWords: sockbindopt SockUtils homed completely binding RECVDSTADDR onoff
4635 % LocalWords: PKTINFO getsockname multicast streaming unicast REUSEPORT reset
4636 % LocalWords: stealing ling RECVTOS RECVTTL TTL RECVOPTS RETOPTS HDRINCL MTU
4637 % LocalWords: RECVERR DISCOVER Path Discovery ALERT alert ADD MEMBERSHIP mreqn
4638 % LocalWords: pktinfo ipi ifindex spec dst RECVIF Live IPTOS LOWDELAY Advanced
4639 % LocalWords: Transfer Unit PMTUDISC DONT WANT route dall' pmtu EMSGSIZE imr
4640 % LocalWords: multiaddr mreq fcntl ioctl request SIOCGSTAMP trip SIOCSPGRP pid
4641 % LocalWords: process SIGIO SIGURG KILL FIOASYNC SIOCGPGRP filesystem proc ttl
4642 % LocalWords: rmem wmem message cost burst bucket filter netdev backlog optmem
4643 % LocalWords: forward dynaddr dial autoconfig local masquerading ipfrag high
4644 % LocalWords: thresh low always defrag CONFIG SETSIG cmd FIOGETOWN FIOSETOWN
4645 % LocalWords: quest'ultime neigh dev weight cong mod somaxconn Di SIOCINQ DoS
4646 % LocalWords: Documentation SIOCATMARK SIOCOUTQ FIONREAD TIOCOUTQ Denial work
4647 % LocalWords: netfilter scheduler mark ARP DHCP BOOTP RARP nonlocal sniffer is
4648 % LocalWords: linux NODELAY MAXSEG CORK KEEPIDLE KEEPINTVL KEEPCNT SYNCNT INFO
4649 % LocalWords: DEFER ACCEPT WINDOW CLAMP QUICKACK CONGESTION ENCAP urgent MSS
4650 % LocalWords: Segment SYN accept advertised window info quickack Nagle ifreq
4651 % LocalWords: ifr ppp union EPERM SIOCGIFNAME dell' interface index IFF NOARP
4652 % LocalWords: SIOCGIFINDEX SIOCGIFFLAGS POINTOPOINT RUNNING PROMISC NOTRAILERS
4653 % LocalWords: ALLMULTI bundle PORTSEL ifmap AUTOMEDIA DYNAMIC SIOCSIFFLAGS way
4654 % LocalWords: SIOCGIFMETRIC SIOCSIFMETRIC SIOCGIFMTU SIOCSIFMTU SIOCGIFHWADDR
4655 % LocalWords: SIOCSIFHWADDR SIOCSIFHWBROADCAST SIOCGIFMAP SIOCSIFMAP sendfile
4656 % LocalWords: SIOCADDMULTI SIOCDELMULTI SIOCGIFTXQLEN SIOCSIFTXQLEN three syn
4657 % LocalWords: SIOCSIFNAME SIOCGIFCONF handshake retries MIN FreeBSD closing Mb
4658 % LocalWords: abort overflow adv win app bic convergence dsack ecn fack frto
4659 % LocalWords: intvl probes latency orphans l'ACK SYNQ HSIZE tw buckets mem rfc
4660 % LocalWords: orphan reordering collapse sack stdurg synack syncookies recycle
4661 % LocalWords: timestamps scaling vegas avoid westwood tcpi l'incapsulazione NR
4662 % LocalWords: metric EOPNOTSUPP mtu hwaddr ARPHRD interrupt DMA map qlen silly
4663 % LocalWords: rename ifconf syndrome dell'ACK FTP ACCEPTFILTER advanced reno
4664 % LocalWords: congestion control Networking cubic CUBIC highspeed HSTCP htcp
4665 % LocalWords: HTCP hybla HYBLA scalable SCALABLE ifc req iflist access ntoa Kb
4666 % LocalWords: hop Selective acknowledgement Explicit RTO stack firewall passwd
4667 % LocalWords: Notification wireless denial pressure ATTACH DETACH publickey
4668 % LocalWords: libpcap discovery point l'overhaed min PAGE flood NFS blast
4669 % LocalWords: selective COOKIES NAT Translation
4671 %%% Local Variables:
4673 %%% TeX-master: "gapil"