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12 \chapter{La gestione dei socket}
13 \label{cha:sock_generic_management}
15 Esamineremo in questo capitolo una serie di funzionalità aggiuntive relative
16 alla gestione dei socket, come la gestione della risoluzione di nomi e
17 indirizzi, le impostazioni delle varie proprietà ed opzioni relative ai
18 socket, e le funzioni di controllo che permettono di modificarne il
22 \section{La risoluzione dei nomi}
23 \label{sec:sock_name_resolution}
25 Negli esempi dei capitoli precedenti abbiamo sempre identificato le singole
26 macchine attraverso indirizzi numerici, sfruttando al più le funzioni di
27 conversione elementare illustrate in sez.~\ref{sec:sock_addr_func} che
28 permettono di passare da un indirizzo espresso in forma \textit{dotted
29 decimal} ad un numero. Vedremo in questa sezione le funzioni utilizzate per
30 poter utilizzare dei nomi simbolici al posto dei valori numerici, e viceversa
31 quelle che permettono di ottenere i nomi simbolici associati ad indirizzi,
32 porte o altre proprietà del sistema.
35 \subsection{La struttura del \textit{resolver}}
36 \label{sec:sock_resolver}
39 La risoluzione dei nomi è associata tradizionalmente al servizio del
40 \textit{Domain Name Service} che permette di identificare le macchine su
41 internet invece che per numero IP attraverso il relativo \textsl{nome a
42 dominio}.\footnote{non staremo ad entrare nei dettagli della definizione di
43 cosa è un nome a dominio, dandolo per noto, una introduzione alla
44 problematica si trova in \cite{AGL} (cap.~9) mentre per una trattazione
45 approfondita di tutte le problematiche relative al DNS si può fare
46 riferimento a \cite{DNSbind}.} In realtà per DNS si intendono spesso i
47 server che forniscono su internet questo servizio, mentre nel nostro caso
48 affronteremo la problematica dal lato client, di un qualunque programma che
49 necessita di compiere questa operazione.
52 \centering \includegraphics[width=11cm]{img/resolver}
53 \caption{Schema di funzionamento delle funzioni del \textit{resolver}.}
54 \label{fig:sock_resolver_schema}
57 Inoltre quella fra nomi a dominio e indirizzi IP non è l'unica corrispondenza
58 possibile fra nomi simbolici e valori numerici, come abbiamo visto anche in
59 sez.~\ref{sec:sys_user_group} per le corrispondenze fra nomi di utenti e
60 gruppi e relativi identificatori numerici; per quanto riguarda però tutti i
61 nomi associati a identificativi o servizi relativi alla rete il servizio di
62 risoluzione è gestito in maniera unificata da un insieme di funzioni fornite
63 con le librerie del C, detto appunto \textit{resolver}.
65 Lo schema di funzionamento del \textit{resolver} è illustrato in
66 fig.~\ref{fig:sock_resolver_schema}; in sostanza i programmi hanno a
67 disposizione un insieme di funzioni di libreria con cui chiamano il
68 \textit{resolver}, indicate con le frecce nere. Ricevuta la richiesta è
69 quest'ultimo che, sulla base della sua configurazione, esegue le operazioni
70 necessarie a fornire la risposta, che possono essere la lettura delle
71 informazioni mantenute nei relativi dei file statici presenti sulla macchina,
72 una interrogazione ad un DNS (che a sua volta, per il funzionamento del
73 protocollo, può interrogarne altri) o la richiesta ad altri server per i quali
74 sia fornito il supporto, come LDAP.\footnote{la sigla LDAP fa riferimento ad
75 un protocollo, il \textit{Lightweight Directory Access Protocol}, che
76 prevede un meccanismo per la gestione di \textsl{elenchi} di informazioni
77 via rete; il contenuto di un elenco può essere assolutamente generico, e
78 questo permette il mantenimento dei più vari tipi di informazioni su una
79 infrastruttura di questo tipo.}
81 La configurazione del \textit{resolver} attiene più alla amministrazione di
82 sistema che alla programmazione, ciò non di meno, prima di trattare le varie
83 funzioni di librerie utilizzate dai programmi, vale la pena fare una
84 panoramica generale. Originariamente la configurazione del \textit{resolver}
85 riguardava esclusivamente le questioni relative alla gestione dei nomi a
86 dominio, e prevedeva solo l'utilizzo del DNS e del file statico
87 \conffile{/etc/hosts}.
89 Per questo aspetto il file di configurazione principale del sistema è
90 \conffile{/etc/resolv.conf} che contiene in sostanza l'elenco degli indirizzi
91 IP dei server DNS da contattare; a questo si affianca il file
92 \conffile{/etc/host.conf} il cui scopo principale è indicare l'ordine in cui
93 eseguire la risoluzione dei nomi (se usare prima i valori di
94 \conffile{/etc/hosts} o quelli del DNS). Tralasciamo i dettagli relativi alle
95 varie direttive che possono essere usate in questi file, che si trovano nelle
96 rispettive pagine di manuale.
98 Con il tempo però è divenuto possibile fornire diversi sostituti per
99 l'utilizzo delle associazione statiche in \conffile{/etc/hosts}, inoltre oltre
100 alla risoluzione dei nomi a dominio ci sono anche altri nomi da risolvere,
101 come quelli che possono essere associati ad una rete (invece che ad una
102 singola macchina) o ai gruppi di macchine definiti dal servizio
103 NIS,\footnote{il \textit{Network Information Service} è un servizio, creato da
104 Sun, e poi diffuso su tutte le piattaforme unix-like, che permette di
105 raggruppare all'interno di una rete (in quelli che appunto vengono chiamati
106 \textit{netgroup}) varie macchine, centralizzando i servizi di definizione
107 di utenti e gruppi e di autenticazione, oggi è sempre più spesso sostituito
108 da LDAP.} o come quelli dei protocolli e dei servizi che sono mantenuti nei
109 file statici \conffile{/etc/protocols} e \conffile{/etc/services}. Molte di
110 queste informazioni non si trovano su un DNS, ma in una rete locale può essere
111 molto utile centralizzare il mantenimento di alcune di esse su opportuni
112 server. Inoltre l'uso di diversi supporti possibili per le stesse
113 informazioni (ad esempio il nome delle macchine può essere mantenuto sia
114 tramite \conffile{/etc/hosts}, che con il DNS, che con NIS) comporta il
115 problema dell'ordine in cui questi vengono interrogati.\footnote{con le
116 implementazioni classiche i vari supporti erano introdotti modificando
117 direttamente le funzioni di libreria, prevedendo un ordine di interrogazione
118 predefinito e non modificabile (a meno di una ricompilazione delle librerie
121 \itindbeg{Name~Service~Switch~(NSS)}
122 Per risolvere questa serie di problemi la risoluzione dei nomi a dominio
123 eseguirà dal \textit{resolver} è stata inclusa all'interno di un meccanismo
124 generico per la risoluzione di corrispondenze fra nomi ed informazioni ad essi
125 associate chiamato \textit{Name Service Switch}\footnote{il sistema è stato
126 introdotto la prima volta nelle librerie standard di Solaris, le \acr{glibc}
127 hanno ripreso lo stesso schema, si tenga presente che questo sistema non
128 esiste per altre librerie standard come le \acr{libc5} o le \acr{uclib}.}
129 cui abbiamo accennato anche in sez.~\ref{sec:sys_user_group} per quanto
130 riguarda la gestione dei dati associati a utenti e gruppi. Il \textit{Name
131 Service Switch} (cui spesso si fa riferimento con l'acronimo NSS) è un
132 sistema di librerie dinamiche che permette di definire in maniera generica sia
133 i supporti su cui mantenere i dati di corrispondenza fra nomi e valori
134 numerici, sia l'ordine in cui effettuare le ricerche sui vari supporti
135 disponibili. Il sistema prevede una serie di possibili classi di
136 corrispondenza, quelle attualmente definite sono riportate in
137 tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes}.
142 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
144 \textbf{Classe} & \textbf{Tipo di corrispondenza}\\
147 \texttt{passwd} & Corrispondenze fra nome dell'utente e relative
148 proprietà (\ids{UID}, gruppo principale, ecc.).\\
149 \texttt{shadow} & Corrispondenze fra username e password dell'utente
150 (e altre informazioni relative alle password).\\
151 \texttt{group} & Corrispondenze fra nome del gruppo e proprietà dello
153 \texttt{aliases} & Alias per la posta elettronica.\\
154 \texttt{ethers} & Corrispondenze fra numero IP e MAC address della
156 \texttt{hosts} & Corrispondenze fra nome a dominio e numero IP.\\
157 \texttt{netgroup} & Corrispondenze fra gruppo di rete e macchine che lo
159 \texttt{networks} & Corrispondenze fra nome di una rete e suo indirizzo
161 \texttt{protocols}& Corrispondenze fra nome di un protocollo e relativo
162 numero identificativo.\\
163 \texttt{rpc} & Corrispondenze fra nome di un servizio RPC e relativo
164 numero identificativo.\\
165 \texttt{publickey}& Chiavi pubbliche e private usate per gli RFC sicuri,
166 utilizzate da NFS e NIS+. \\
167 \texttt{services} & Corrispondenze fra nome di un servizio e numero di
171 \caption{Le diverse classi di corrispondenze definite
172 all'interno del \textit{Name Service Switch}.}
173 \label{tab:sys_NSS_classes}
176 % TODO rivedere meglio la tabella
178 Il sistema del \textit{Name Service Switch} è controllato dal contenuto del
179 file \conffile{/etc/nsswitch.conf}; questo contiene una riga\footnote{seguendo
180 una convezione comune per i file di configurazione le righe vuote vengono
181 ignorate e tutto quello che segue un carattere ``\texttt{\#}'' viene
182 considerato un commento.} di configurazione per ciascuna di queste classi,
183 che viene inizia col nome di tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes} seguito da un
184 carattere ``\texttt{:}'' e prosegue con la lista dei \textsl{servizi} su cui
185 le relative informazioni sono raggiungibili, scritti nell'ordine in cui si
186 vuole siano interrogati.
188 Ogni servizio è specificato a sua volta da un nome, come \texttt{file},
189 \texttt{dns}, \texttt{db}, ecc. che identifica la libreria dinamica che
190 realizza l'interfaccia con esso. Per ciascun servizio se \texttt{NAME} è il
191 nome utilizzato dentro \conffile{/etc/nsswitch.conf}, dovrà essere presente
192 (usualmente in \file{/lib}) una libreria \texttt{libnss\_NAME} che ne
193 implementa le funzioni.
195 In ogni caso, qualunque sia la modalità con cui ricevono i dati o il supporto
196 su cui vengono mantenuti, e che si usino o meno funzionalità aggiuntive
197 fornire dal sistema del \textit{Name Service Switch}, dal punto di vista di un
198 programma che deve effettuare la risoluzione di un nome a dominio, tutto
199 quello che conta sono le funzioni classiche che il \textit{resolver} mette a
200 disposizione,\footnote{è cura della implementazione fattane nelle \acr{glibc}
201 tenere conto della presenza del \textit{Name Service Switch}.} e sono queste
202 quelle che tratteremo nelle sezioni successive.
203 \itindend{Name~Service~Switch~(NSS)}
206 \subsection{Le funzioni di interrogazione del \textit{resolver}}
207 \label{sec:sock_resolver_functions}
209 Prima di trattare le funzioni usate normalmente nella risoluzione dei nomi a
210 dominio conviene trattare in maniera più dettagliata il meccanismo principale
211 da esse utilizzato e cioè quello del servizio DNS. Come accennato questo,
212 benché in teoria sia solo uno dei possibili supporti su cui mantenere le
213 informazioni, in pratica costituisce il meccanismo principale con cui vengono
214 risolti i nomi a dominio. Per questo motivo esistono una serie di funzioni di
215 libreria che servono specificamente ad eseguire delle interrogazioni verso un
216 server DNS, funzioni che poi vengono utilizzate per realizzare le funzioni
217 generiche di libreria usate anche dal sistema del \textit{resolver}.
219 Il sistema del DNS è in sostanza di un database distribuito organizzato in
220 maniera gerarchica, i dati vengono mantenuti in tanti server distinti ciascuno
221 dei quali si occupa della risoluzione del proprio \textsl{dominio}; i nomi a
222 dominio sono organizzati in una struttura ad albero analoga a quella
223 dell'albero dei file, con domini di primo livello (come i \texttt{.org}),
224 secondo livello (come \texttt{.truelite.it}), ecc. In questo caso le
225 separazioni sono fra i vari livelli sono definite dal carattere ``\texttt{.}''
226 ed i nomi devono essere risolti da destra verso sinistra.\footnote{per chi si
227 stia chiedendo quale sia la radice di questo albero, cioè l'equivalente di
228 ``\texttt{/}'', la risposta è il dominio speciale ``\texttt{.}'', che in
229 genere non viene mai scritto esplicitamente, ma che, come chiunque abbia
230 configurato un server DNS sa bene, esiste ed è gestito dai cosiddetti
231 \textit{root DNS} che risolvono i domini di primo livello.} Il meccanismo
232 funziona con il criterio della \textsl{delegazione}, un server responsabile
233 per un dominio di primo livello può delegare la risoluzione degli indirizzi
234 per un suo dominio di secondo livello ad un altro server, il quale a sua volta
235 potrà delegare la risoluzione di un eventuale sotto-dominio di terzo livello ad
236 un altro server ancora.
238 In realtà un server DNS è in grado di fare altro rispetto alla risoluzione di
239 un nome a dominio in un indirizzo IP; ciascuna voce nel database viene
240 chiamata \textit{resource record}, e può contenere diverse informazioni. In
241 genere i \textit{resource record} vengono classificati per la \textsl{classe
242 di indirizzi} cui i dati contenuti fanno riferimento, e per il \textsl{tipo}
243 di questi ultimi.\footnote{ritroveremo classi di indirizzi e tipi di record
244 più avanti in tab.~\ref{tab:DNS_address_class} e
245 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}.} Oggigiorno i dati mantenuti nei server DNS
246 sono quasi esclusivamente relativi ad indirizzi internet, per cui in pratica
247 viene utilizzata soltanto una classe di indirizzi; invece le corrispondenze
248 fra un nome a dominio ed un indirizzo IP sono solo uno fra i vari tipi di
249 informazione che un server DNS fornisce normalmente.
251 L'esistenza di vari tipi di informazioni è un altro dei motivi per cui il
252 \textit{resolver} prevede, rispetto a quelle relative alla semplice
253 risoluzione dei nomi, un insieme di funzioni specifiche dedicate
254 all'interrogazione di un server DNS; la prima di queste funzioni è
255 \funcd{res\_init}, il cui prototipo è:
257 \headdecl{netinet/in.h} \headdecl{arpa/nameser.h} \headdecl{resolv.h}
258 \funcdecl{int res\_init(void)}
260 Inizializza il sistema del \textit{resolver}.
262 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
266 La funzione legge il contenuto dei file di configurazione (i già citati
267 \file{resolv.conf} e \file{host.conf}) per impostare il dominio di default,
268 gli indirizzi dei server DNS da contattare e l'ordine delle ricerche; se non
269 sono specificati server verrà utilizzato l'indirizzo locale, e se non è
270 definito un dominio di default sarà usato quello associato con l'indirizzo
271 locale (ma questo può essere sovrascritto con l'uso della variabile di
272 ambiente \envvar{LOCALDOMAIN}). In genere non è necessario eseguire questa
273 funzione direttamente in quanto viene automaticamente chiamata la prima volta
274 che si esegue una delle altre.
276 Le impostazioni e lo stato del \textit{resolver} vengono mantenuti in una
277 serie di variabili raggruppate nei campi di una apposita struttura \var{\_res}
278 usata da tutte queste funzioni. Essa viene definita in \headfiled{resolv.h} ed
279 è utilizzata internamente alle funzioni essendo definita come variabile
280 globale; questo consente anche di accedervi direttamente all'interno di un
281 qualunque programma, una volta che la sia opportunamente dichiarata come:
282 \includecodesnip{listati/resolv_option.c}
284 Tutti i campi della struttura sono ad uso interno, e vengono usualmente
285 inizializzati da \func{res\_init} in base al contenuto dei file di
286 configurazione e ad una serie di valori di default. L'unico campo che può
287 essere utile modificare è \var{\_res.options}, una maschera binaria che
288 contiene una serie di bit di opzione che permettono di controllare il
289 comportamento del \textit{resolver}.
294 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
296 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
299 \const{RES\_INIT} & Viene attivato se è stata chiamata
301 \const{RES\_DEBUG} & Stampa dei messaggi di debug.\\
302 \const{RES\_AAONLY} & Accetta solo risposte autoritative.\\
303 \const{RES\_USEVC} & Usa connessioni TCP per contattare i server
304 invece che l'usuale UDP.\\
305 \const{RES\_PRIMARY} & Interroga soltanto server DNS primari.
307 \const{RES\_IGNTC} & Ignora gli errori di troncamento, non ritenta la
308 richiesta con una connessione TCP.\\
309 \const{RES\_RECURSE} & Imposta il bit che indica che si desidera
310 eseguire una interrogazione ricorsiva.\\
311 \const{RES\_DEFNAMES} & Se attivo \func{res\_search} aggiunge il nome
312 del dominio di default ai nomi singoli (che non
313 contengono cioè un ``\texttt{.}'').\\
314 \const{RES\_STAYOPEN} & Usato con \const{RES\_USEVC} per mantenere
315 aperte le connessioni TCP fra interrogazioni
317 \const{RES\_DNSRCH} & Se attivo \func{res\_search} esegue le ricerche
318 di nomi di macchine nel dominio corrente o nei
319 domini ad esso sovrastanti.\\
320 \const{RES\_INSECURE1} & Blocca i controlli di sicurezza di tipo 1.\\
321 \const{RES\_INSECURE2} & Blocca i controlli di sicurezza di tipo 2.\\
322 \const{RES\_NOALIASES} & Blocca l'uso della variabile di ambiente
323 \envvar{HOSTALIASES}.\\
324 \const{RES\_USE\_INET6} & Restituisce indirizzi IPv6 con
325 \func{gethostbyname}. \\
326 \const{RES\_ROTATE} & Ruota la lista dei server DNS dopo ogni
328 \const{RES\_NOCHECKNAME}& Non controlla i nomi per verificarne la
329 correttezza sintattica. \\
330 \const{RES\_KEEPTSIG} & Non elimina i record di tipo \texttt{TSIG}.\\
331 \const{RES\_BLAST} & Effettua un ``\textit{blast}'' inviando
332 simultaneamente le richieste a tutti i server;
333 non ancora implementata. \\
334 \const{RES\_DEFAULT} & Combinazione di \const{RES\_RECURSE},
335 \const{RES\_DEFNAMES} e \const{RES\_DNSRCH}.\\
338 \caption{Costanti utilizzabili come valori per \var{\_res.options}.}
339 \label{tab:resolver_option}
342 Per utilizzare questa funzionalità per modificare le impostazioni direttamente
343 da programma occorrerà impostare un opportuno valore per questo campo ed
344 invocare esplicitamente \func{res\_init}, dopo di che le altre funzioni
345 prenderanno le nuove impostazioni. Le costanti che definiscono i vari bit di
346 questo campo, ed il relativo significato sono illustrate in
347 tab.~\ref{tab:resolver_option}; trattandosi di una maschera binaria un valore
348 deve essere espresso con un opportuno OR aritmetico di dette costanti; ad
349 esempio il valore di default delle opzioni, espresso dalla costante
350 \const{RES\_DEFAULT}, è definito come:
351 \includecodesnip{listati/resolv_option_def.c}
353 Non tratteremo il significato degli altri campi non essendovi necessità di
354 modificarli direttamente; gran parte di essi sono infatti impostati dal
355 contenuto dei file di configurazione, mentre le funzionalità controllate da
356 alcuni di esse possono essere modificate con l'uso delle opportune variabili
357 di ambiente come abbiamo visto per \envvar{LOCALDOMAIN}. In particolare con
358 \envvar{RES\_RETRY} si soprassiede il valore del campo \var{retry} che
359 controlla quante volte viene ripetuto il tentativo di connettersi ad un server
360 DNS prima di dichiarare fallimento; il valore di default è 4, un valore nullo
361 significa bloccare l'uso del DNS. Infine con \envvar{RES\_TIMEOUT} si
362 soprassiede il valore del campo \var{retrans},\footnote{preimpostato al valore
363 della omonima costante \const{RES\_TIMEOUT} di \headfile{resolv.h}.} che è
364 il valore preso come base (in numero di secondi) per definire la scadenza di
365 una richiesta, ciascun tentativo di richiesta fallito viene ripetuto
366 raddoppiando il tempo di scadenza per il numero massimo di volte stabilito da
369 La funzione di interrogazione principale è \funcd{res\_query}, che serve ad
370 eseguire una richiesta ad un server DNS per un nome a dominio
371 \textsl{completamente specificato} (quello che si chiama
372 \itindex{Fully~Qualified~Domain~Name~(FQDN)} FQDN, \textit{Fully Qualified
373 Domain Name}); il suo prototipo è:
376 \headdecl{netinet/in.h}
377 \headdecl{arpa/nameser.h}
379 \funcdecl{int res\_query(const char *dname, int class, int type,
380 unsigned char *answer, int anslen)}
382 Esegue una interrogazione al DNS.
384 \bodydesc{La funzione restituisce un valore positivo pari alla lunghezza dei
385 dati scritti nel buffer \param{answer} in caso di successo e -1 in caso di
389 La funzione esegue una interrogazione ad un server DNS relativa al nome da
390 risolvere passato nella stringa indirizzata da \param{dname}, inoltre deve
391 essere specificata la classe di indirizzi in cui eseguire la ricerca con
392 \param{class}, ed il tipo di \textit{resource record} che si vuole ottenere
393 con \param{type}. Il risultato della ricerca verrà scritto nel buffer di
394 lunghezza \param{anslen} puntato da \param{answer} che si sarà opportunamente
395 allocato in precedenza.
398 Una seconda funzione di ricerca, analoga a \func{res\_query}, che prende gli
399 stessi argomenti, ma che esegue l'interrogazione con le funzionalità
400 addizionali previste dalle due opzioni \const{RES\_DEFNAMES} e
401 \const{RES\_DNSRCH}, è \funcd{res\_search}, il cui prototipo è:
403 \headdecl{netinet/in.h}
404 \headdecl{arpa/nameser.h}
406 \funcdecl{int res\_search(const char *dname, int class, int type,
407 unsigned char *answer, int anslen)}
409 Esegue una interrogazione al DNS.
411 \bodydesc{La funzione restituisce un valore positivo pari alla lunghezza dei
412 dati scritti nel buffer \param{answer} in caso di successo e -1 in caso di
416 In sostanza la funzione ripete una serie di chiamate a \func{res\_query}
417 aggiungendo al nome contenuto nella stringa \param{dname} il dominio di
418 default da cercare, fermandosi non appena trova un risultato. Il risultato di
419 entrambe le funzioni viene scritto nel formato opportuno (che sarà diverso a
420 seconda del tipo di record richiesto) nel buffer di ritorno; sarà compito del
421 programma (o di altre funzioni) estrarre i relativi dati, esistono una serie
422 di funzioni interne usate per la scansione di questi dati, per chi fosse
423 interessato una trattazione dettagliata è riportata nel quattordicesimo
424 capitolo di \cite{DNSbind}.
426 Le classi di indirizzi supportate da un server DNS sono tre, ma di queste in
427 pratica oggi viene utilizzata soltanto quella degli indirizzi internet; le
428 costanti che identificano dette classi, da usare come valore per l'argomento
429 \param{class} delle precedenti funzioni, sono riportate in
430 tab.~\ref{tab:DNS_address_class}.\footnote{esisteva in realtà anche una classe
431 \const{C\_CSNET} per la omonima rete, ma è stata dichiarata obsoleta.}
436 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
438 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
441 \const{C\_IN} & Indirizzi internet, in pratica i soli utilizzati oggi.\\
442 \const{C\_HS} & Indirizzi \textit{Hesiod}, utilizzati solo al MIT, oggi
443 completamente estinti. \\
444 \const{C\_CHAOS}& Indirizzi per la rete \textit{Chaosnet}, un'altra rete
445 sperimentale nata al MIT. \\
446 \const{C\_ANY} & Indica un indirizzo di classe qualunque.\\
449 \caption{Costanti identificative delle classi di indirizzi per l'argomento
450 \param{class} di \func{res\_query}.}
451 \label{tab:DNS_address_class}
454 Come accennato le tipologie di dati che sono mantenibili su un server DNS sono
455 diverse, ed a ciascuna di essa corrisponde un diverso tipo di \textit{resource
456 record}. L'elenco delle costanti, ripreso dai file di dichiarazione
457 \headfiled{arpa/nameser.h} e \headfiled{arpa/nameser\_compat.h}, che
458 definiscono i valori che si possono usare per l'argomento \param{type} per
459 specificare il tipo di \textit{resource record} da richiedere è riportato in
460 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}; le costanti (tolto il \texttt{T\_} iniziale)
461 hanno gli stessi nomi usati per identificare i record nei file di zona di
462 BIND,\footnote{BIND, acronimo di \textit{Berkley Internet Name Domain}, è una
463 implementazione di un server DNS, ed, essendo utilizzata nella stragrande
464 maggioranza dei casi, fa da riferimento; i dati relativi ad un certo dominio
465 (cioè i suoi \textit{resource record} vengono mantenuti in quelli che sono
466 usualmente chiamati \textsl{file di zona}, e in essi ciascun tipo di dominio
467 è identificato da un nome che è appunto identico a quello delle costanti di
468 tab.~\ref{tab:DNS_record_type} senza il \texttt{T\_} iniziale.} e che
469 normalmente sono anche usati come nomi per indicare i record.
474 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
476 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
479 \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]{0.80\textwidth}
654 \includestruct{listati/hostent.h}
656 \caption{La struttura \structd{hostent} per la risoluzione dei nomi a
657 dominio e degli indirizzi IP.}
658 \label{fig:sock_hostent_struct}
661 Quando un programma chiama \func{gethostbyname} e questa usa il DNS per
662 effettuare la risoluzione del nome, è con i valori contenuti nei relativi
663 record che vengono riempite le varie parti della struttura \struct{hostent}.
664 Il primo campo della struttura, \var{h\_name} contiene sempre il \textsl{nome
665 canonico}, che nel caso del DNS è appunto il nome associato ad un record
666 \texttt{A}. Il secondo campo della struttura, \var{h\_aliases}, invece è un
667 puntatore ad vettore di puntatori, terminato da un puntatore nullo. Ciascun
668 puntatore del vettore punta ad una stringa contenente uno degli altri
669 possibili nomi associati allo stesso \textsl{nome canonico} (quelli che nel
670 DNS vengono inseriti come record di tipo \texttt{CNAME}).
672 Il terzo campo della struttura, \var{h\_addrtype}, indica il tipo di indirizzo
673 che è stato restituito, e può assumere soltanto i valori \const{AF\_INET} o
674 \const{AF\_INET6}, mentre il quarto campo, \var{h\_length}, indica la
675 lunghezza dell'indirizzo stesso in byte.
677 Infine il campo \var{h\_addr\_list} è il puntatore ad un vettore di puntatori
678 ai singoli indirizzi; il vettore è terminato da un puntatore nullo. Inoltre,
679 come illustrato in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}, viene definito il campo
680 \var{h\_addr} come sinonimo di \code{h\_addr\_list[0]}, cioè un riferimento
681 diretto al primo indirizzo della lista.
683 Oltre ai normali nomi a dominio la funzione accetta come argomento
684 \param{name} anche indirizzi numerici, in formato dotted decimal per IPv4 o
685 con la notazione illustrata in sez.~\ref{sec:IP_ipv6_notation} per IPv6. In
686 tal caso \func{gethostbyname} non eseguirà nessuna interrogazione remota, ma
687 si limiterà a copiare la stringa nel campo \var{h\_name} ed a creare la
688 corrispondente struttura \var{in\_addr} da indirizzare con
689 \code{h\_addr\_list[0]}.
691 Con l'uso di \func{gethostbyname} normalmente si ottengono solo gli indirizzi
692 IPv4, se si vogliono ottenere degli indirizzi IPv6 occorrerà prima impostare
693 l'opzione \const{RES\_USE\_INET6} nel campo \texttt{\_res.options} e poi
694 chiamare \func{res\_init} (vedi sez.~\ref{sec:sock_resolver_functions}) per
695 modificare le opzioni del \itindex{resolver} \textit{resolver}; dato che
696 questo non è molto comodo è stata definita\footnote{questa è una estensione
697 fornita dalle \acr{glibc}, disponibile anche in altri sistemi unix-like.}
698 un'altra funzione, \funcd{gethostbyname2}, il cui prototipo è:
701 \headdecl{sys/socket.h}
702 \funcdecl{struct hostent *gethostbyname2(const char *name, int af)}
704 Determina l'indirizzo di tipo \param{af} associato al nome a dominio
707 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
708 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
709 dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
712 In questo caso la funzione prende un secondo argomento \param{af} che indica
713 (i soli valori consentiti sono \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}, per
714 questo è necessario l'uso di \headfile{sys/socket.h}) la famiglia di indirizzi
715 che dovrà essere utilizzata nei risultati restituiti dalla funzione. Per tutto
716 il resto la funzione è identica a \func{gethostbyname}, ed identici sono i
719 \begin{figure}[!htbp]
720 \footnotesize \centering
721 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
722 \includecodesample{listati/mygethost.c}
725 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
726 \label{fig:mygethost_example}
729 Vediamo allora un primo esempio dell'uso delle funzioni di risoluzione, in
730 fig.~\ref{fig:mygethost_example} è riportato un estratto del codice di un
731 programma che esegue una semplice interrogazione al
732 \itindex{resolver} \textit{resolver} usando \func{gethostbyname} e poi ne
733 stampa a video i risultati. Al solito il sorgente completo, che comprende il
734 trattamento delle opzioni ed una funzione per stampare un messaggio di aiuto,
735 è nel file \texttt{mygethost.c} dei sorgenti allegati alla guida.
737 Il programma richiede un solo argomento che specifichi il nome da cercare,
738 senza il quale (\texttt{\small 15--18}) esce con un errore. Dopo di che
739 (\texttt{\small 20}) si limita a chiamare \func{gethostbyname}, ricevendo il
740 risultato nel puntatore \var{data}. Questo (\texttt{\small 21--24}) viene
741 controllato per rilevare eventuali errori, nel qual caso il programma esce
742 dopo aver stampato un messaggio con \func{herror}.
744 Se invece la risoluzione è andata a buon fine si inizia (\texttt{\small 25})
745 con lo stampare il nome canonico, dopo di che (\texttt{\small 26--30}) si
746 stampano eventuali altri nomi. Per questo prima (\texttt{\small 26}) si prende
747 il puntatore alla cima della lista che contiene i nomi e poi (\texttt{\small
748 27--30}) si esegue un ciclo che sarà ripetuto fin tanto che nella lista si
749 troveranno dei puntatori validi\footnote{si ricordi che la lista viene
750 terminata da un puntatore nullo.} per le stringhe dei nomi; prima
751 (\texttt{\small 28}) si stamperà la stringa e poi (\texttt{\small 29}) si
752 provvederà ad incrementare il puntatore per passare al successivo elemento
755 Una volta stampati i nomi si passerà a stampare gli indirizzi, il primo passo
756 (\texttt{\small 31--38}) è allora quello di riconoscere il tipo di indirizzo
757 sulla base del valore del campo \var{h\_addrtype}, stampandolo a video. Si è
758 anche previsto di stampare un errore nel caso (che non dovrebbe mai accadere)
759 di un indirizzo non valido.
761 Infine (\texttt{\small 39--44}) si stamperanno i valori degli indirizzi, di
762 nuovo (\texttt{\small 39}) si inizializzerà un puntatore alla cima della lista
763 e si eseguirà un ciclo fintanto che questo punterà ad indirizzi validi in
764 maniera analoga a quanto fatto in precedenza per i nomi a dominio. Si noti
765 come, essendo il campo \var{h\_addr\_list} un puntatore ad strutture di
766 indirizzi generiche, questo sia ancora di tipo \texttt{char **} e si possa
767 riutilizzare lo stesso puntatore usato per i nomi.
769 Per ciascun indirizzo valido si provvederà (\texttt{\small 41}) ad una
770 conversione con la funzione \func{inet\_ntop} (vedi
771 sez.~\ref{sec:sock_addr_func}) passandole gli opportuni argomenti, questa
772 restituirà la stringa da stampare (\texttt{\small 42}) con il valore
773 dell'indirizzo in \var{buffer}, che si è avuto la cura di dichiarare
774 inizialmente (\texttt{\small 10}) con dimensioni adeguate; dato che la
775 funzione è in grado di tenere conto automaticamente del tipo di indirizzo non
776 ci sono precauzioni particolari da prendere.\footnote{volendo essere pignoli
777 si dovrebbe controllarne lo stato di uscita, lo si è tralasciato per non
778 appesantire il codice, dato che in caso di indirizzi non validi si sarebbe
779 avuto un errore con \func{gethostbyname}, ma si ricordi che la sicurezza non
782 Le funzioni illustrate finora hanno un difetto: utilizzando una area di
783 memoria interna per allocare i contenuti della struttura \struct{hostent} non
784 possono essere rientranti. Questo comporta anche che in due successive
785 chiamate i dati potranno essere sovrascritti. Si tenga presente poi che
786 copiare il contenuto della sola struttura non è sufficiente per salvare tutti
787 i dati, in quanto questa contiene puntatori ad altri dati, che pure possono
788 essere sovrascritti; per questo motivo, se si vuole salvare il risultato di
789 una chiamata, occorrerà eseguire quella che si chiama una \itindex{deep~copy}
790 \textit{deep copy}.\footnote{si chiama così quella tecnica per cui, quando si
791 deve copiare il contenuto di una struttura complessa (con puntatori che
792 puntano ad altri dati, che a loro volta possono essere puntatori ad altri
793 dati) si deve copiare non solo il contenuto della struttura, ma eseguire una
794 scansione per risolvere anche tutti i puntatori contenuti in essa (e così
795 via se vi sono altre sotto-strutture con altri puntatori) e copiare anche i
796 dati da questi referenziati.}
798 Per ovviare a questi problemi nelle \acr{glibc} sono definite anche delle
799 versioni rientranti delle precedenti funzioni, al solito queste sono
800 caratterizzate dall'avere un suffisso \texttt{\_r}, pertanto avremo le due
801 funzioni \funcd{gethostbyname\_r} e \funcd{gethostbyname2\_r} i cui prototipi
805 \headdecl{sys/socket.h}
806 \funcdecl{int gethostbyname\_r(const char *name, struct hostent *ret,
807 char *buf, size\_t buflen, struct hostent **result, int *h\_errnop)}
808 \funcdecl{int gethostbyname2\_r(const char *name, int af,
809 struct hostent *ret, char *buf, size\_t buflen,
810 struct hostent **result, int *h\_errnop)}
812 Versioni rientranti delle funzioni \func{gethostbyname} e
813 \func{gethostbyname2}.
815 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo ed un valore
816 negativo in caso di errore.}
819 Gli argomenti \param{name} (e \param{af} per \func{gethostbyname2\_r}) hanno
820 lo stesso significato visto in precedenza. Tutti gli altri argomenti hanno lo
821 stesso significato per entrambe le funzioni. Per evitare l'uso di variabili
822 globali si dovrà allocare preventivamente una struttura \struct{hostent} in
823 cui ricevere il risultato, passandone l'indirizzo alla funzione nell'argomento
824 \param{ret}. Inoltre, dato che \struct{hostent} contiene dei puntatori, dovrà
825 essere allocato anche un buffer in cui le funzioni possano scrivere tutti i
826 dati del risultato dell'interrogazione da questi puntati; l'indirizzo e la
827 lunghezza di questo buffer devono essere indicati con gli argomenti
828 \param{buf} e \param{buflen}.
830 Gli ultimi due argomenti vengono utilizzati per avere indietro i risultati
831 come \textit{value result argument}, si deve specificare l'indirizzo della
832 variabile su cui la funzione dovrà salvare il codice di errore
833 con \param{h\_errnop} e quello su cui dovrà salvare il puntatore che si userà
834 per accedere i dati con \param{result}.
836 In caso di successo entrambe le funzioni restituiscono un valore nullo,
837 altrimenti restituiscono un codice di errore negativo e all'indirizzo puntato
838 da \param{result} sarà salvato un puntatore nullo, mentre a quello puntato da
839 \param{h\_errnop} sarà salvato il valore del codice di errore, dato che per
840 essere rientrante la funzione non può la variabile globale \var{h\_errno}. In
841 questo caso il codice di errore, oltre ai valori di
842 tab.~\ref{tab:h_errno_values}, può avere anche quello di \errcode{ERANGE}
843 qualora il buffer allocato su \param{buf} non sia sufficiente a contenere i
844 dati, in tal caso si dovrà semplicemente ripetere l'esecuzione della funzione
845 con un buffer di dimensione maggiore.
847 Una delle caratteristiche delle interrogazioni al servizio DNS è che queste
848 sono normalmente eseguite con il protocollo UDP, ci sono casi in cui si
849 preferisce che vengano usate connessioni permanenti con il protocollo TCP. Per
850 ottenere questo\footnote{si potrebbero impostare direttamente le opzioni di
851 \var{\_\_res.options}, ma queste funzioni permettono di semplificare la
852 procedura.} sono previste delle funzioni apposite; la prima è
853 \funcd{sethostent}, il cui prototipo è:
854 \begin{prototype}{netdb.h}
855 {void sethostent(int stayopen)}
857 Richiede l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
859 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
862 La funzione permette di richiedere l'uso di connessioni TCP per la richiesta
863 dei dati, e che queste restino aperte per successive richieste. Il valore
864 dell'argomento \param{stayopen} indica se attivare questa funzionalità, un
865 valore pari a 1 (o diverso da zero), che indica una condizione vera in C,
866 attiva la funzionalità. Come si attiva l'uso delle connessioni TCP lo si può
867 disattivare con la funzione \funcd{endhostent}; il suo prototipo è:
868 \begin{prototype}{netdb.h}
869 {void endhostent(void)}
871 Disattiva l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
873 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
875 \noindent e come si può vedere la funzione è estremamente semplice, non
876 richiedendo nessun argomento.
878 % TODO manca gethostent (e gethostent_r) e altro ? (vedi man page)
880 Infine si può richiedere la risoluzione inversa di un indirizzo IP od IPv6,
881 per ottenerne il nome a dominio ad esso associato, per fare questo si può
882 usare la funzione \funcd{gethostbyaddr}, il cui prototipo è:
885 \headdecl{sys/socket.h}
886 \funcdecl{struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, int len, int type)}
888 Richiede la risoluzione inversa di un indirizzo IP.
890 \bodydesc{La funzione restituisce l'indirizzo ad una struttura
891 \struct{hostent} in caso di successo ed \val{NULL} in caso di errore.}
894 In questo caso l'argomento \param{addr} dovrà essere il puntatore ad una
895 appropriata struttura contenente il valore dell'indirizzo IP (o IPv6) che si
896 vuole risolvere. L'uso del tipo \texttt{char *} per questo argomento è
897 storico, il dato dovrà essere fornito in una struttura
898 \struct{in\_addr}\footnote{si ricordi che, come illustrato in
899 fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv4_struct}, questo in realtà corrisponde ad un
900 numero intero, da esprimere comunque in \textit{network order}, non
901 altrettanto avviene però per \struct{in6\_addr}, pertanto è sempre opportuno
902 inizializzare questi indirizzi con \func{inet\_pton} (vedi
903 sez.~\ref{sec:sock_conv_func_gen}).} per un indirizzo IPv4 ed una struttura
904 \struct{in6\_addr} per un indirizzo IPv6, mentre in \param{len} se ne dovrà
905 specificare la dimensione (rispettivamente 4 o 16), infine l'argomento
906 \param{type} indica il tipo di indirizzo e dovrà essere o \const{AF\_INET} o
909 La funzione restituisce, in caso di successo, un puntatore ad una struttura
910 \struct{hostent}, solo che in questo caso la ricerca viene eseguita
911 richiedendo al DNS un record di tipo \texttt{PTR} corrispondente all'indirizzo
912 specificato. In caso di errore al solito viene usata la variabile
913 \var{h\_errno} per restituire un opportuno codice. In questo caso l'unico
914 campo del risultato che interessa è \var{h\_name} che conterrà il nome a
915 dominio, la funziona comunque inizializza anche il primo campo della lista
916 \var{h\_addr\_list} col valore dell'indirizzo passato come argomento.
918 Per risolvere il problema dell'uso da parte delle due funzioni
919 \func{gethostbyname} e \func{gethostbyaddr} di memoria statica che può essere
920 sovrascritta fra due chiamate successive, e per avere sempre la possibilità di
921 indicare esplicitamente il tipo di indirizzi voluto (cosa che non è possibile
922 con \func{gethostbyname}), vennero introdotte due nuove funzioni di
923 risoluzione,\footnote{le funzioni sono presenti nelle \acr{glibc} versione
924 2.1.96, ma essendo considerate deprecate (vedi
925 sez.~\ref{sec:sock_advanced_name_services}) sono state rimosse nelle
926 versioni successive.} \funcd{getipnodebyname} e \funcd{getipnodebyaddr}, i
930 \headdecl{sys/types.h}
931 \headdecl{sys/socket.h}
933 \funcdecl{struct hostent *getipnodebyname(const char *name, int af, int
934 flags, int *error\_num)}
936 \funcdecl{struct hostent *getipnodebyaddr(const void *addr, size\_t len,
937 int af, int *error\_num)}
939 Richiedono rispettivamente la risoluzione e la risoluzione inversa di un
942 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono l'indirizzo ad una struttura
943 \struct{hostent} in caso di successo ed \val{NULL} in caso di errore.}
946 Entrambe le funzioni supportano esplicitamente la scelta di una famiglia di
947 indirizzi con l'argomento \param{af} (che può assumere i valori
948 \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}), e restituiscono un codice di errore
949 (con valori identici a quelli precedentemente illustrati in
950 tab.~\ref{tab:h_errno_values}) nella variabile puntata da \param{error\_num}.
951 La funzione \func{getipnodebyaddr} richiede poi che si specifichi l'indirizzo
952 come per \func{gethostbyaddr} passando anche la lunghezza dello stesso
953 nell'argomento \param{len}.
955 La funzione \func{getipnodebyname} prende come primo argomento il nome da
956 risolvere, inoltre prevede un apposito argomento \param{flags}, da usare come
957 maschera binaria, che permette di specificarne il comportamento nella
958 risoluzione dei diversi tipi di indirizzi (IPv4 e IPv6); ciascun bit
959 dell'argomento esprime una diversa opzione, e queste possono essere specificate
960 con un OR aritmetico delle costanti riportate in
961 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.
966 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
968 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
971 \const{AI\_V4MAPPED} & Usato con \const{AF\_INET6} per richiedere una
972 ricerca su un indirizzo IPv4 invece che IPv6; gli
973 eventuali risultati saranno rimappati su indirizzi
975 \const{AI\_ALL} & Usato con \const{AI\_V4MAPPED}; richiede sia
976 indirizzi IPv4 che IPv6, e gli indirizzi IPv4
977 saranno rimappati in IPv6.\\
978 \const{AI\_ADDRCONFIG}& Richiede che una richiesta IPv4 o IPv6 venga
979 eseguita solo se almeno una interfaccia del
980 sistema è associata ad un indirizzo di tale tipo.\\
981 \const{AI\_DEFAULT} & Il valore di default, è equivalente alla
982 combinazione di \const{AI\_ADDRCONFIG} e di
983 \const{AI\_V4MAPPED}.\\
986 \caption{Valori possibili per i bit dell'argomento \param{flags} della
987 funzione \func{getipnodebyname}.}
988 \label{tab:sock_getipnodebyname_flags}
991 Entrambe le funzioni restituiscono un puntatore ad una struttura \var{hostent}
992 che contiene i risultati della ricerca, che viene allocata dinamicamente
993 insieme a tutto lo spazio necessario a contenere i dati in essa referenziati;
994 per questo motivo queste funzioni non soffrono dei problemi dovuti all'uso di
995 una sezione statica di memoria presenti con le precedenti \func{gethostbyname}
996 e \func{gethostbyaddr}. L'uso di una allocazione dinamica però comporta anche
997 la necessità di disallocare esplicitamente la memoria occupata dai risultati
998 una volta che questi non siano più necessari; a tale scopo viene fornita la
999 funzione \funcd{freehostent}, il cui prototipo è:
1002 \headdecl{sys/types.h}
1003 \headdecl{sys/socket.h}
1005 \funcdecl{void freehostent(struct hostent *ip)}
1007 Disalloca una struttura \var{hostent}.
1009 \bodydesc{La funzione non ritorna nulla.}
1012 La funzione permette di disallocare una struttura \var{hostent}
1013 precedentemente allocata in una chiamata di \func{getipnodebyname} o
1014 \func{getipnodebyaddr}, e prende come argomento l'indirizzo restituito da una
1017 Infine per concludere la nostra panoramica sulle funzioni di risoluzione dei
1018 nomi dobbiamo citare le funzioni che permettono di interrogare gli altri
1019 servizi di risoluzione dei nomi illustrati in sez.~\ref{sec:sock_resolver}; in
1020 generale infatti ci sono una serie di funzioni nella forma
1021 \texttt{getXXXbyname} e \texttt{getXXXbyaddr} (dove \texttt{XXX} indica il
1022 servizio) per ciascuna delle informazioni di rete mantenute dal \textit{Name
1023 Service Switch} che permettono rispettivamente di trovare una corrispondenza
1024 cercando per nome o per numero.
1026 L'elenco di queste funzioni è riportato nelle colonne finali di
1027 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}, dove le si sono suddivise rispetto
1028 al tipo di informazione che forniscono (riportato in prima colonna). Nella
1029 tabella si è anche riportato il file su cui vengono ordinariamente mantenute
1030 queste informazioni, che però può essere sostituito da un qualunque supporto
1031 interno al \textit{Name Service Switch} (anche se usualmente questo avviene
1032 solo per la risoluzione degli indirizzi). Ciascuna funzione fa riferimento ad
1033 una sua apposita struttura che contiene i relativi dati, riportata in terza
1039 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|l|}
1041 \textbf{Informazione}&\textbf{File}&\textbf{Struttura}&
1042 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1045 indirizzo &\conffile{/etc/hosts}&\struct{hostent}&\func{gethostbyname}&
1046 \func{gethostbyaddr}\\
1047 servizio &\conffile{/etc/services}&\struct{servent}&\func{getservbyname}&
1048 \func{getservbyport}\\
1049 rete &\conffile{/etc/networks}&\struct{netent}&\funcm{getnetbyname}&
1050 \funcm{getnetbyaddr}\\
1051 protocollo&\conffile{/etc/protocols}&\struct{protoent}&
1052 \funcm{getprotobyname}&\funcm{getprotobyaddr}\\
1055 \caption{Funzioni di risoluzione dei nomi per i vari servizi del
1056 \textit{Name Service Switch} riguardanti la rete.}
1057 \label{tab:name_resolution_functions}
1060 Delle funzioni di tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} abbiamo trattato
1061 finora soltanto quelle relative alla risoluzione dei nomi, dato che sono le
1062 più usate, e prevedono praticamente da sempre la necessità di rivolgersi ad
1063 una entità esterna; per le altre invece, estensioni fornite dal \textit{Name
1064 Service Switch} a parte, si fa sempre riferimento ai dati mantenuti nei
1067 Dopo la risoluzione dei nomi a dominio una delle ricerche più comuni è quella
1068 sui nomi dei servizi di rete più comuni (cioè \texttt{http}, \texttt{smtp},
1069 ecc.) da associare alle rispettive porte. Le due funzioni da utilizzare per
1070 questo sono \funcd{getservbyname} e \funcd{getservbyport}, che permettono
1071 rispettivamente di ottenere il numero di porta associato ad un servizio dato
1072 il nome e viceversa; i loro prototipi sono:
1075 \funcdecl{struct servent *getservbyname(const char *name, const char *proto)}
1076 \funcdecl{struct servent *getservbyport(int port, const char *proto)}
1078 Risolvono il nome di un servizio nel rispettivo numero di porta e viceversa.
1080 \bodydesc{Ritornano il puntatore ad una struttura \struct{servent} con i
1081 risultati in caso di successo, o \val{NULL} in caso di errore.}
1084 Entrambe le funzioni prendono come ultimo argomento una stringa \param{proto}
1085 che indica il protocollo per il quale si intende effettuare la
1086 ricerca,\footnote{le informazioni mantenute in \conffile{/etc/services}
1087 infatti sono relative sia alle porte usate su UDP che su TCP, occorre quindi
1088 specificare a quale dei due protocolli si fa riferimento.} che nel caso si
1089 IP può avere come valori possibili solo \texttt{udp} o
1090 \texttt{tcp};\footnote{in teoria si potrebbe avere un qualunque protocollo fra
1091 quelli citati in \conffile{/etc/protocols}, posto che lo stesso supporti il
1092 concetto di \textsl{porta}, in pratica questi due sono gli unici presenti.}
1093 se si specifica un puntatore nullo la ricerca sarà eseguita su un protocollo
1096 Il primo argomento è il nome del servizio per \func{getservbyname},
1097 specificato tramite la stringa \param{name}, mentre \func{getservbyport}
1098 richiede il numero di porta in \param{port}. Entrambe le funzioni eseguono una
1099 ricerca sul file \conffile{/etc/services}\footnote{il \textit{Name Service
1100 Switch} astrae il concetto a qualunque supporto su cui si possano
1101 mantenere i suddetti dati.} ed estraggono i dati dalla prima riga che
1102 corrisponde agli argomenti specificati; se la risoluzione ha successo viene
1103 restituito un puntatore ad una apposita struttura \struct{servent} contenente
1104 tutti i risultati, altrimenti viene restituito un puntatore nullo. Si tenga
1105 presente che anche in questo caso i dati vengono mantenuti in una area di
1106 memoria statica e che quindi la funzione non è rientrante.
1108 \begin{figure}[!htb]
1109 \footnotesize \centering
1110 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
1111 \includestruct{listati/servent.h}
1113 \caption{La struttura \structd{servent} per la risoluzione dei nomi dei
1114 servizi e dei numeri di porta.}
1115 \label{fig:sock_servent_struct}
1118 La definizione della struttura \struct{servent} è riportata in
1119 fig.~\ref{fig:sock_servent_struct}, il primo campo, \var{s\_name} contiene
1120 sempre il nome canonico del servizio, mentre \var{s\_aliases} è un puntatore
1121 ad un vettore di stringhe contenenti gli eventuali nomi alternativi
1122 utilizzabili per identificare lo stesso servizio. Infine \var{s\_port}
1123 contiene il numero di porta e \var{s\_proto} il nome del protocollo.
1125 Come riportato in tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} ci sono analoghe
1126 funzioni per la risoluzione del nome dei protocolli e delle reti; non staremo
1127 a descriverle nei dettagli, in quanto il loro uso è molto limitato, esse
1128 comunque utilizzano una loro struttura dedicata del tutto analoga alle
1129 precedenti: tutti i dettagli relativi al loro funzionamento possono essere
1130 trovati nelle rispettive pagine di manuale.
1132 Oltre alle funzioni di ricerca esistono delle ulteriori funzioni che prevedono
1133 una lettura sequenziale delle informazioni mantenute nel \textit{Name Service
1134 Switch} (in sostanza permettono di leggere i file contenenti le informazioni
1135 riga per riga), che sono analoghe a quelle elencate in
1136 tab.~\ref{tab:sys_passwd_func} per le informazioni relative ai dati degli
1137 utenti e dei gruppi. Nel caso specifico dei servizi avremo allora le tre
1138 funzioni \funcd{setservent}, \funcd{getservent} e \funcd{endservent} i cui
1142 \funcdecl{void setservent(int stayopen)}
1143 Apre il file \conffile{/etc/services} e si posiziona al suo inizio.
1145 \funcdecl{struct servent *getservent(void)}
1146 Legge la voce successiva nel file \conffile{/etc/services}.
1148 \funcdecl{void endservent(void)}
1149 Chiude il file \conffile{/etc/services}.
1151 \bodydesc{Le due funzioni \func{setservent} e \func{endservent} non
1152 restituiscono nulla, \func{getservent} restituisce il puntatore ad una
1153 struttura \struct{servent} in caso di successo e \val{NULL} in caso di
1154 errore o fine del file.}
1157 La prima funzione, \func{getservent}, legge una singola voce a partire dalla
1158 posizione corrente in \conffile{/etc/services}, pertanto si può eseguire una
1159 lettura sequenziale dello stesso invocandola più volte. Se il file non è
1160 aperto provvede automaticamente ad aprirlo, nel qual caso leggerà la prima
1161 voce. La seconda funzione, \func{setservent}, permette di aprire il file
1162 \conffile{/etc/services} per una successiva lettura, ma se il file è già stato
1163 aperto riporta la posizione di lettura alla prima voce del file, in questo
1164 modo si può far ricominciare da capo una lettura sequenziale. L'argomento
1165 \param{stayopen}, se diverso da zero, fa sì che il file resti aperto anche fra
1166 diverse chiamate a \func{getservbyname} e \func{getservbyport}.\footnote{di
1167 default dopo una chiamata a queste funzioni il file viene chiuso, cosicché
1168 una successiva chiamata a \func{getservent} riparte dall'inizio.} La terza
1169 funzione, \funcd{endservent}, provvede semplicemente a chiudere il file.
1171 Queste tre funzioni per la lettura sequenziale di nuovo sono presenti per
1172 ciascuno dei vari tipi di informazione relative alle reti di
1173 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}; questo significa che esistono
1174 altrettante funzioni nella forma \texttt{setXXXent}, \texttt{getXXXent} e
1175 \texttt{endXXXent}, analoghe alle precedenti per la risoluzione dei servizi,
1176 che abbiamo riportato in tab.~\ref{tab:name_sequential_read}. Essendo, a
1177 parte il tipo di informazione che viene trattato, sostanzialmente identiche
1178 nel funzionamento e di scarso utilizzo, non staremo a trattarle una per una,
1179 rimandando alle rispettive pagine di manuale.
1184 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|}
1186 \textbf{Informazione}&\multicolumn{3}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1189 indirizzo &\func{sethostent} &\func{gethostent} &\func{endhostent} \\
1190 servizio &\func{setservent} &\func{getservent} &\func{endservent}\\
1191 rete &\funcm{setnetent} &\funcm{getnetent} &\funcm{endnetent}\\
1192 protocollo&\funcm{setprotoent}&\funcm{getprotoent}&\funcm{endprotoent}\\
1195 \caption{Funzioni lettura sequenziale dei dati del
1196 \textit{Name Service Switch}.}
1197 \label{tab:name_sequential_read}
1204 \subsection{Le funzioni avanzate per la risoluzione dei nomi}
1205 \label{sec:sock_advanced_name_services}
1207 Quelle illustrate nella sezione precedente sono le funzioni classiche per la
1208 risoluzione di nomi ed indirizzi IP, ma abbiamo già visto come esse soffrano
1209 di vari inconvenienti come il fatto che usano informazioni statiche, e non
1210 prevedono la possibilità di avere diverse classi di indirizzi. Anche se sono
1211 state create delle estensioni o metodi diversi che permettono di risolvere
1212 alcuni di questi inconvenienti,\footnote{rimane ad esempio il problema
1213 generico che si deve sapere in anticipo quale tipo di indirizzi IP (IPv4 o
1214 IPv6) corrispondono ad un certo nome a dominio.} comunque esse non
1215 forniscono una interfaccia sufficientemente generica.
1217 Inoltre in genere quando si ha a che fare con i socket non esiste soltanto il
1218 problema della risoluzione del nome che identifica la macchina, ma anche
1219 quello del servizio a cui ci si vuole rivolgere. Per questo motivo con lo
1220 standard POSIX 1003.1-2001 sono state indicate come deprecate le varie
1221 funzioni \func{gethostbyaddr}, \func{gethostbyname}, \var{getipnodebyname} e
1222 \var{getipnodebyaddr} ed è stata introdotta una interfaccia completamente
1225 La prima funzione di questa interfaccia è \funcd{getaddrinfo},\footnote{la
1226 funzione è definita, insieme a \func{getnameinfo} che vedremo più avanti,
1227 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2553.txt}{RFC~2553}.} che combina le
1228 funzionalità delle precedenti \func{getipnodebyname}, \func{getipnodebyaddr},
1229 \func{getservbyname} e \func{getservbyport}, consentendo di ottenere
1230 contemporaneamente sia la risoluzione di un indirizzo simbolico che del nome
1231 di un servizio; il suo prototipo è:
1234 \headdecl{sys/socket.h}
1237 \funcdecl{int getaddrinfo(const char *node, const char *service, const
1238 struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res)}
1240 Esegue una risoluzione di un nome a dominio e di un nome di servizio.
1242 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo o un codice di
1243 errore diverso da zero in caso di fallimento.}
1246 La funzione prende come primo argomento il nome della macchina che si vuole
1247 risolvere, specificato tramite la stringa \param{node}. Questo argomento,
1248 oltre ad un comune nome a dominio, può indicare anche un indirizzo numerico in
1249 forma \textit{dotted-decimal} per IPv4 o in formato esadecimale per IPv6. Si
1250 può anche specificare il nome di una rete invece che di una singola macchina.
1251 Il secondo argomento, \param{service}, specifica invece il nome del servizio
1252 che si intende risolvere. Per uno dei due argomenti si può anche usare il
1253 valore \val{NULL}, nel qual caso la risoluzione verrà effettuata soltanto
1254 sulla base del valore dell'altro.
1256 Il terzo argomento, \param{hints}, deve essere invece un puntatore ad una
1257 struttura \struct{addrinfo} usata per dare dei \textsl{suggerimenti} al
1258 procedimento di risoluzione riguardo al protocollo o del tipo di socket che si
1259 intenderà utilizzare; \func{getaddrinfo} infatti permette di effettuare
1260 ricerche generiche sugli indirizzi, usando sia IPv4 che IPv6, e richiedere
1261 risoluzioni sui nomi dei servizi indipendentemente dal protocollo (ad esempio
1262 TCP o UDP) che questi possono utilizzare.
1264 Come ultimo argomento in \param{res} deve essere passato un puntatore ad una
1265 variabile (di tipo puntatore ad una struttura \struct{addrinfo}) che verrà
1266 utilizzata dalla funzione per riportare (come \textit{value result argument})
1267 i propri risultati. La funzione infatti è rientrante, ed alloca autonomamente
1268 tutta la memoria necessaria in cui verranno riportati i risultati della
1269 risoluzione. La funzione scriverà all'indirizzo puntato da \param{res} il
1270 puntatore iniziale ad una \textit{linked list} di strutture di tipo
1271 \struct{addrinfo} contenenti tutte le informazioni ottenute.
1273 \begin{figure}[!htb]
1274 \footnotesize \centering
1275 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
1276 \includestruct{listati/addrinfo.h}
1278 \caption{La struttura \structd{addrinfo} usata nella nuova interfaccia POSIX
1279 per la risoluzione di nomi a dominio e servizi.}
1280 \label{fig:sock_addrinfo_struct}
1283 Come illustrato la struttura \struct{addrinfo}, la cui definizione è riportata
1284 in fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_struct}, viene usata sia in ingresso, per
1285 passare dei valori di controllo alla funzione, che in uscita, per ricevere i
1286 risultati. La definizione è ripresa direttamente dal file \headfiled{netdb.h}
1287 in questa struttura viene dichiarata, la pagina di manuale riporta
1288 \type{size\_t} come tipo di dato per il campo \var{ai\_addrlen}, qui viene
1289 usata quanto previsto dallo standard POSIX, in cui viene utilizzato
1290 \type{socklen\_t}; i due tipi di dati sono comunque equivalenti.
1292 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 \val{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 \val{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 \val{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 \funcd{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 \textit{linked list} delle strutture \struct{addrinfo}
1480 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}[!htbp]
1494 \footnotesize \centering
1495 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
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 \textit{linked list} puntata
1577 da \param{res} se questa non viene più utilizzata si dovrà avere cura di
1578 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{getservbyname} 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 \val{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 \headfile{netdb.h} ed hanno rispettivamente il valore 1024
1676 e 12.} che possono essere utilizzate come limiti massimi. In caso di
1677 errore viene restituito invece un codice che assume gli stessi valori
1678 illustrati in 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 \texttt{sockconn}
1691 che 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}[!htbp]
1698 \footnotesize \centering
1699 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1700 \includecodesample{listati/sockconn.c}
1703 \caption{Il codice della funzione \texttt{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 opachi rispetto all'uso della funzione \func{connect}.
1758 \begin{figure}[!htbp]
1759 \footnotesize \centering
1760 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
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 \texttt{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}[!htbp]
1780 \footnotesize \centering
1781 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1782 \includecodesample{listati/sockbind.c}
1785 \caption{Il codice della funzione \texttt{sockbind}.}
1786 \label{fig:sockbind_code}
1789 La seconda funzione di ausilio è \texttt{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 \texttt{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 \val{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 \texttt{sockconn} ed inizia azzerando
1810 ed inizializzando (\texttt{\small 6--11}) opportunamente la struttura
1811 \var{hint} con i valori ricevuti come argomenti, soltanto che in questo caso
1812 si è usata (\texttt{\small 8}) una impostazione specifica dei flag di
1813 \var{hint} usando \const{AI\_PASSIVE} per indicare che il socket sarà usato
1814 per una apertura passiva. Per il resto la chiamata (\texttt{\small 12--18}) a
1815 \func{getaddrinfo} e ed il ciclo principale (\texttt{\small 20--42}) sono
1816 identici, solo che si è sostituita (\texttt{\small 31}) la chiamata a
1817 \func{connect} con una chiamata a \func{bind}. Anche la conclusione
1818 (\texttt{\small 43--44}) della funzione è identica.
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}[!htbp]
1828 \footnotesize \centering
1829 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
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 \texttt{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 \type{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 \val{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 \textit{value result argument} per indicare, prima della
1997 chiamata della funzione, la lunghezza del buffer allocato per \param{optval} e
1998 per ricevere indietro, dopo la chiamata della funzione, la dimensione
1999 effettiva dei dati scritti su di esso. Se la dimensione del buffer allocato
2000 per \param{optval} non è sufficiente si avrà un errore.
2004 \subsection{Le opzioni generiche}
2005 \label{sec:sock_generic_options}
2007 Come accennato esiste un insieme generico di opzioni dei socket che possono
2008 applicarsi a qualunque tipo di socket,\footnote{una descrizione di queste
2009 opzioni è generalmente disponibile nella settima sezione delle pagine di
2010 manuale, nel caso specifico la si può consultare con \texttt{man 7 socket}.}
2011 indipendentemente da quale protocollo venga poi utilizzato. Se si vuole
2012 operare su queste opzioni generiche il livello da utilizzare è
2013 \const{SOL\_SOCKET}; si è riportato un elenco di queste opzioni in
2014 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}.
2020 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2022 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2023 \textbf{Descrizione}\\
2026 \const{SO\_KEEPALIVE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2027 Controlla l'attività della connessione.\\
2028 \const{SO\_OOBINLINE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2029 Lascia in linea i dati \itindex{out-of-band}
2030 \textit{out-of-band}.\\
2031 \const{SO\_RCVLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2032 Basso livello sul buffer di ricezione.\\
2033 \const{SO\_SNDLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2034 Basso livello sul buffer di trasmissione.\\
2035 \const{SO\_RCVTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2036 Timeout in ricezione.\\
2037 \const{SO\_SNDTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2038 Timeout in trasmissione.\\
2039 \const{SO\_BSDCOMPAT}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2040 Abilita la compatibilità con BSD.\\
2041 \const{SO\_PASSCRED} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2042 Abilita la ricezione di credenziali.\\
2043 \const{SO\_PEERCRED} &$\bullet$& & &\texttt{ucred}&
2044 Restituisce le credenziali del processo remoto.\\
2045 \const{SO\_BINDTODEVICE}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
2046 Lega il socket ad un dispositivo.\\
2047 \const{SO\_DEBUG} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2048 Abilita il debugging sul socket.\\
2049 \const{SO\_REUSEADDR}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2050 Consente il riutilizzo di un indirizzo locale.\\
2051 \const{SO\_TYPE} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2052 Restituisce il tipo di socket.\\
2053 \const{SO\_ACCEPTCONN}&$\bullet$& & &\texttt{int}&
2054 Indica se il socket è in ascolto.\\
2055 \const{SO\_DONTROUTE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2056 Non invia attraverso un gateway.\\
2057 \const{SO\_BROADCAST}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2058 Attiva o disattiva il \textit{broadcast}.\\
2059 \const{SO\_SNDBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2060 Imposta dimensione del buffer di trasmissione.\\
2061 \const{SO\_RCVBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2062 Imposta dimensione del buffer di ricezione.\\
2063 \const{SO\_LINGER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{linger}&
2064 Indugia nella chiusura con dati da spedire.\\
2065 \const{SO\_PRIORITY} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2066 Imposta la priorità del socket.\\
2067 \const{SO\_ERROR} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2068 Riceve e cancella gli errori pendenti.\\
2071 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_SOCKET}.}
2072 \label{tab:sock_opt_socklevel}
2075 % TODO aggiungere e documentare SO_ATTACH_BPF, introdotta con il kernel 3.19,
2076 % vedi http://lwn.net/Articles/625224/
2077 % TODO aggiungere e documentare SO_INCOMING_CPU, introdotta con il kernel 3.19,
2078 % vedi https://lwn.net/Articles/626150/
2080 La tabella elenca le costanti che identificano le singole opzioni da usare
2081 come valore per \param{optname}; le due colonne seguenti indicano per quali
2082 delle due funzioni (\func{getsockopt} o \func{setsockopt}) l'opzione è
2083 disponibile, mentre la colonna successiva indica, quando di ha a che fare con
2084 un valore di \param{optval} intero, se l'opzione è da considerare un numero o
2085 un valore logico. Si è inoltre riportato sulla quinta colonna il tipo di dato
2086 usato per \param{optval} ed una breve descrizione del significato delle
2087 singole opzioni sulla sesta.
2089 Le descrizioni delle opzioni presenti in tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}
2090 sono estremamente sommarie, è perciò necessario fornire un po' più di
2091 informazioni. Alcune opzioni inoltre hanno una notevole rilevanza nella
2092 gestione dei socket, e pertanto il loro utilizzo sarà approfondito
2093 separatamente in sez.~\ref{sec:sock_options_main}. Quello che segue è quindi
2094 soltanto un elenco più dettagliato della breve descrizione di
2095 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel} sul significato delle varie opzioni:
2096 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2098 \item[\const{SO\_KEEPALIVE}] questa opzione abilita un meccanismo di verifica
2099 della persistenza di una connessione associata al socket (ed è pertanto
2100 effettiva solo sui socket che supportano le connessioni, ed è usata
2101 principalmente con il TCP). L'opzione utilizza per \param{optval} un intero
2102 usato come valore logico. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono
2103 forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2105 \item[\const{SO\_OOBINLINE}] se questa opzione viene abilitata i dati
2106 \itindex{out-of-band} \textit{out-of-band} vengono inviati direttamente nel
2107 flusso di dati del socket (e sono quindi letti con una normale \func{read})
2108 invece che restare disponibili solo per l'accesso con l'uso del flag
2109 \const{MSG\_OOB} di \func{recvmsg}. L'argomento è trattato in dettaglio in
2110 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}. L'opzione funziona soltanto con socket che
2111 supportino i dati \itindex{out-of-band} \textit{out-of-band} (non ha senso
2112 per socket UDP ad esempio), ed utilizza per \param{optval} un intero usato
2115 \item[\const{SO\_RCVLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2116 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di ricezione
2117 perché il kernel passi i dati all'utente, restituendoli ad una \func{read} o
2118 segnalando ad una \func{select} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che ci
2119 sono dati in ingresso. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che
2120 specifica il numero di byte, ma con Linux questo valore è sempre 1 e non può
2121 essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore mentre
2122 \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2124 \item[\const{SO\_SNDLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2125 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di trasmissione
2126 perché il kernel li invii al protocollo successivo, consentendo ad una
2127 \func{write} di ritornare o segnalando ad una \func{select} (vedi
2128 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che è possibile eseguire una scrittura.
2129 L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che specifica il numero di
2130 byte, come per la precedente \const{SO\_RCVLOWAT} con Linux questo valore è
2131 sempre 1 e non può essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore
2132 mentre \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2134 \item[\const{SO\_RCVTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2135 sulle operazioni di lettura da un socket, e prende per \param{optval} una
2136 struttura di tipo \struct{timeval} (vedi fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct})
2137 identica a quella usata con \func{select}. Con \func{getsockopt} si può
2138 leggere il valore attuale, mentre con \func{setsockopt} si imposta il tempo
2139 voluto, usando un valore nullo per \struct{timeval} il timeout viene
2142 Se l'opzione viene attivata tutte le volte che una delle funzioni di lettura
2143 (\func{read}, \func{readv}, \func{recv}, \func{recvfrom} e \func{recvmsg})
2144 si blocca in attesa di dati per un tempo maggiore di quello impostato, essa
2145 ritornerà un valore -1 e la variabile \var{errno} sarà impostata con un
2146 errore di \errcode{EAGAIN} e \errcode{EWOULDBLOCK}, così come sarebbe
2147 avvenuto se si fosse aperto il socket in modalità non bloccante.\footnote{in
2148 teoria, se il numero di byte presenti nel buffer di ricezione fosse
2149 inferiore a quello specificato da \const{SO\_RCVLOWAT}, l'effetto potrebbe
2150 essere semplicemente quello di provocare l'uscita delle funzioni di
2151 lettura restituendo il numero di byte fino ad allora ricevuti; dato che
2152 con Linux questo valore è sempre 1 questo caso non esiste.}
2154 In genere questa opzione non è molto utilizzata se si ha a che fare con la
2155 lettura dei dati, in quanto è sempre possibile usare una \func{select} che
2156 consente di specificare un \textit{timeout}; l'uso di \func{select} non
2157 consente però di impostare il timeout per l'uso di \func{connect}, per avere
2158 il quale si può ricorrere a questa opzione.
2160 % TODO verificare il timeout con un programma di test
2162 \item[\const{SO\_SNDTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2163 sulle operazioni di scrittura su un socket, ed usa gli stessi valori di
2164 \const{SO\_RCVTIMEO}. In questo caso però si avrà un errore di
2165 \errcode{EAGAIN} o \errcode{EWOULDBLOCK} per le funzioni di scrittura
2166 \func{write}, \func{writev}, \func{send}, \func{sendto} e \func{sendmsg}
2167 qualora queste restino bloccate per un tempo maggiore di quello specificato.
2169 \item[\const{SO\_BSDCOMPAT}] questa opzione abilita la compatibilità con il
2170 comportamento di BSD (in particolare ne riproduce i bug). Attualmente è una
2171 opzione usata solo per il protocollo UDP e ne è prevista la rimozione in
2172 futuro. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore
2175 Quando viene abilitata gli errori riportati da messaggi ICMP per un socket
2176 UDP non vengono passati al programma in user space. Con le versioni 2.0.x
2177 del kernel erano anche abilitate altre opzioni per i socket raw, che sono
2178 state rimosse con il passaggio al 2.2; è consigliato correggere i programmi
2179 piuttosto che usare questa funzione.
2181 \item[\const{SO\_PASSCRED}] questa opzione abilita sui socket unix-domain
2182 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}) la ricezione dei messaggi di controllo di
2183 tipo \const{SCM\_CREDENTIALS}. Prende come \param{optval} un intero usato
2186 \item[\const{SO\_PEERCRED}] questa opzione restituisce le credenziali del
2187 processo remoto connesso al socket; l'opzione è disponibile solo per socket
2188 unix-domain e può essere usata solo con \func{getsockopt}. Utilizza per
2189 \param{optval} una apposita struttura \struct{ucred} (vedi
2190 sez.~\ref{sec:unix_socket}).
2192 \item[\const{SO\_BINDTODEVICE}] questa opzione permette di \textsl{legare} il
2193 socket ad una particolare interfaccia, in modo che esso possa ricevere ed
2194 inviare pacchetti solo su quella. L'opzione richiede per \param{optval} il
2195 puntatore ad una stringa contenente il nome dell'interfaccia (ad esempio
2196 \texttt{eth0}); utilizzando una stringa nulla o un valore nullo per
2197 \param{optlen} si può rimuovere un precedente collegamento.
2199 Il nome della interfaccia deve essere specificato con una stringa terminata
2200 da uno zero e di lunghezza massima pari a \const{IFNAMSIZ}; l'opzione è
2201 effettiva solo per alcuni tipi di socket, ed in particolare per quelli della
2202 famiglia \const{AF\_INET}; non è invece supportata per i \textit{packet
2203 socket} (vedi sez.~\ref{sec:socket_raw}).
2205 \item[\const{SO\_DEBUG}] questa opzione abilita il debugging delle operazioni
2206 dei socket; l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come
2207 valore logico, e può essere utilizzata solo da un processo con i privilegi
2208 di amministratore (in particolare con la \textit{capability}
2209 \const{CAP\_NET\_ADMIN}). L'opzione necessita inoltre dell'opportuno
2210 supporto nel kernel;\footnote{deve cioè essere definita la macro di
2211 preprocessore \macro{SOCK\_DEBUGGING} nel file \file{include/net/sock.h}
2212 dei sorgenti del kernel, questo è sempre vero nei kernel delle serie
2213 superiori alla 2.3, per i kernel delle serie precedenti invece è
2214 necessario aggiungere a mano detta definizione; è inoltre possibile
2215 abilitare anche il tracciamento degli stati del TCP definendo la macro
2216 \macro{STATE\_TRACE} in \file{include/net/tcp.h}.} quando viene abilitata
2217 una serie di messaggi con le informazioni di debug vengono inviati
2218 direttamente al sistema del kernel log.\footnote{si tenga presente che il
2219 comportamento è diverso da quanto avviene con BSD, dove l'opzione opera
2220 solo sui socket TCP, causando la scrittura di tutti i pacchetti inviati
2221 sulla rete su un buffer circolare che viene letto da un apposito
2222 programma, \cmd{trpt}.}
2224 \item[\const{SO\_REUSEADDR}] questa opzione permette di eseguire la funzione
2225 \func{bind} su indirizzi locali che siano già in uso da altri socket;
2226 l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2227 Questa opzione modifica il comportamento normale dell'interfaccia dei socket
2228 che fa fallire l'esecuzione della funzione \func{bind} con un errore di
2229 \errcode{EADDRINUSE} quando l'indirizzo locale\footnote{più propriamente il
2230 controllo viene eseguito sulla porta.} è già in uso da parte di un altro
2231 socket. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono forniti in
2232 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2234 \item[\const{SO\_TYPE}] questa opzione permette di leggere il tipo di socket
2235 su cui si opera; funziona solo con \func{getsockopt}, ed utilizza per
2236 \param{optval} un intero in cui verrà restituito il valore numerico che lo
2237 identifica (ad esempio \const{SOCK\_STREAM}).
2239 \item[\const{SO\_ACCEPTCONN}] questa opzione permette di rilevare se il socket
2240 su cui opera è stato posto in modalità di ricezione di eventuali connessioni
2241 con una chiamata a \func{listen}. L'opzione può essere usata soltanto con
2242 \func{getsockopt} e utilizza per \param{optval} un intero in cui viene
2243 restituito 1 se il socket è in ascolto e 0 altrimenti.
2245 \item[\const{SO\_DONTROUTE}] questa opzione forza l'invio diretto dei
2246 pacchetti del socket, saltando ogni processo relativo all'uso della tabella
2247 di routing del kernel. Prende per \param{optval} un intero usato come valore
2250 \item[\const{SO\_BROADCAST}] questa opzione abilita il \textit{broadcast};
2251 quanto abilitata i socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM} riceveranno i
2252 pacchetti inviati all'indirizzo di \textit{broadcast}, e potranno scrivere
2253 pacchetti su tale indirizzo. Prende per \param{optval} un intero usato come
2254 valore logico. L'opzione non ha effetti su un socket di tipo
2255 \const{SOCK\_STREAM}.
2257 \item[\const{SO\_SNDBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2258 trasmissione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2259 numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si possono
2260 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili
2261 rispettivamente tramite gli opportuni valori di \func{sysctl} (vedi
2262 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2264 \item[\const{SO\_RCVBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2265 ricezione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2266 numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si può
2267 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili tramiti gli
2268 opportuni valori di \func{sysctl} (vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2270 Si tenga presente che nel caso di socket TCP, per entrambe le opzioni
2271 \const{SO\_RCVBUF} e \const{SO\_SNDBUF}, il kernel alloca effettivamente una
2272 quantità di memoria doppia rispetto a quanto richiesto con
2273 \func{setsockopt}. Questo comporta che una successiva lettura con
2274 \func{getsockopt} riporterà un valore diverso da quello impostato con
2275 \func{setsockopt}. Questo avviene perché TCP necessita dello spazio in più
2276 per mantenere dati amministrativi e strutture interne, e solo una parte
2277 viene usata come buffer per i dati, mentre il valore letto da
2278 \func{getsockopt} e quello riportato nei vari parametri di
2279 \textit{sysctl}\footnote{cioè \sysctlrelfile{net/core}{wmem\_max} e
2280 \sysctlrelfile{net/core}{rmem\_max} in \texttt{/proc/sys/net/core} e
2281 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_wmem} e \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}
2282 in \texttt{/proc/sys/net/ipv4}, vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}.} indica
2283 la memoria effettivamente impiegata. Si tenga presente inoltre che le
2284 modifiche alle dimensioni dei buffer di ricezione e trasmissione, per poter
2285 essere effettive, devono essere impostate prima della chiamata alle funzioni
2286 \func{listen} o \func{connect}.
2288 \item[\const{SO\_LINGER}] questa opzione controlla le modalità con cui viene
2289 chiuso un socket quando si utilizza un protocollo che supporta le
2290 connessioni (è pertanto usata con i socket TCP ed ignorata per UDP) e
2291 modifica il comportamento delle funzioni \func{close} e \func{shutdown}.
2292 L'opzione richiede che l'argomento \param{optval} sia una struttura di tipo
2293 \struct{linger}, definita in \headfile{sys/socket.h} ed illustrata in
2294 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Maggiori dettagli sul suo funzionamento
2295 sono forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2297 \item[\const{SO\_PRIORITY}] questa opzione permette di impostare le priorità
2298 per tutti i pacchetti che sono inviati sul socket, prende per \param{optval}
2299 un valore intero. Con questa opzione il kernel usa il valore per ordinare le
2300 priorità sulle code di rete,\footnote{questo richiede che sia abilitato il
2301 sistema di \textit{Quality of Service} disponibile con le opzioni di
2302 routing avanzato.} i pacchetti con priorità più alta vengono processati
2303 per primi, in modalità che dipendono dalla disciplina di gestione della
2304 coda. Nel caso di protocollo IP questa opzione permette anche di impostare i
2305 valori del campo \textit{type of service} (noto come TOS, vedi
2306 sez.~\ref{sec:IP_header}) per i pacchetti uscenti. Per impostare una
2307 priorità al di fuori dell'intervallo di valori fra 0 e 6 sono richiesti i
2308 privilegi di amministratore con la capability \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2310 \item[\const{SO\_ERROR}] questa opzione riceve un errore presente sul socket;
2311 può essere utilizzata soltanto con \func{getsockopt} e prende per
2312 \param{optval} un valore intero, nel quale viene restituito il codice di
2313 errore, e la condizione di errore sul socket viene cancellata. Viene
2314 usualmente utilizzata per ricevere il codice di errore, come accennato in
2315 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}, quando si sta osservando il socket con una
2316 \func{select} che ritorna a causa dello stesso.
2318 \item[\const{SO\_ATTACH\_FILTER}] questa opzione permette di agganciare ad un
2319 socket un filtro di pacchetti che consente di selezionare quali pacchetti,
2320 fra tutti quelli ricevuti, verranno letti. Viene usato principalmente con i
2321 socket di tipo \const{PF\_PACKET} con la libreria \texttt{libpcap} per
2322 implementare programmi di cattura dei pacchetti, torneremo su questo in
2323 sez.~\ref{sec:packet_socket}.
2325 \item[\const{SO\_DETACH\_FILTER}] consente di distaccare un filtro
2326 precedentemente aggiunto ad un socket.
2328 % TODO documentare SO_ATTACH_FILTER e SO_DETACH_FILTER
2329 % riferimenti http://www.rcpt.to/lsfcc/lsf.html
2330 % Documentation/networking/filter.txt
2332 % TODO documentare SO_MARK, introdotta nel 2.6.25, richiede CAP_NET_ADMIN
2333 %A userspace program may wish to set the mark for each packets its send
2334 %without using the netfilter MARK target. Changing the mark can be used
2335 %for mark based routing without netfilter or for packet filtering.
2338 % TODO documentare SO_TIMESTAMP e le altre opzioni di timestamping dei
2339 % pacchetti, introdotte nel 2.6.30, vedi nei sorgenti del kernel:
2340 % Documentation/networking/timestamping.txt
2343 % TOFO documentare SO_REUSEPORT introdotta con il kernel 3.9, vedi
2344 % http://git.kernel.org/linus/c617f398edd4db2b8567a28e899a88f8f574798d
2349 \subsection{L'uso delle principali opzioni dei socket}
2350 \label{sec:sock_options_main}
2352 La descrizione sintetica del significato delle opzioni generiche dei socket,
2353 riportata nell'elenco in sez.~\ref{sec:sock_generic_options}, è
2354 necessariamente sintetica, alcune di queste però possono essere utilizzate
2355 per controllare delle funzionalità che hanno una notevole rilevanza nella
2356 programmazione dei socket. Per questo motivo faremo in questa sezione un
2357 approfondimento sul significato delle opzioni generiche più importanti.
2360 \constbeg{SO\_KEEPALIVE}
2361 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}}
2363 La prima opzione da approfondire è \const{SO\_KEEPALIVE} che permette di
2364 tenere sotto controllo lo stato di una connessione. Una connessione infatti
2365 resta attiva anche quando non viene effettuato alcun traffico su di essa; è
2366 allora possibile, in caso di una interruzione completa della rete, che la
2367 caduta della connessione non venga rilevata, dato che sulla stessa non passa
2368 comunque alcun traffico.
2370 Se si imposta questa opzione, è invece cura del kernel inviare degli appositi
2371 messaggi sulla rete, detti appunto \textit{keep-alive}, per verificare se la
2372 connessione è attiva. L'opzione funziona soltanto con i socket che supportano
2373 le connessioni (non ha senso per socket UDP ad esempio) e si applica
2374 principalmente ai socket TCP.
2376 Con le impostazioni di default (che sono riprese da BSD) Linux emette un
2377 messaggio di \textit{keep-alive}\footnote{in sostanza un segmento ACK vuoto,
2378 cui sarà risposto con un altro segmento ACK vuoto.} verso l'altro capo della
2379 connessione se questa è rimasta senza traffico per più di due ore. Se è tutto
2380 a posto il messaggio viene ricevuto e verrà emesso un segmento ACK di
2381 risposta, alla cui ricezione ripartirà un altro ciclo di attesa per altre due
2382 ore di inattività; il tutto avviene all'interno del kernel e le applicazioni
2383 non riceveranno nessun dato.
2385 Qualora ci siano dei problemi di rete si possono invece verificare i due casi
2386 di terminazione precoce del server già illustrati in
2387 sez.~\ref{sec:TCP_conn_crash}. Il primo è quello in cui la macchina remota ha
2388 avuto un crollo del sistema ed è stata riavviata, per cui dopo il riavvio la
2389 connessione non esiste più.\footnote{si ricordi che un normale riavvio o il
2390 crollo dell'applicazione non ha questo effetto, in quanto in tal caso si
2391 passa sempre per la chiusura del processo, e questo, come illustrato in
2392 sez.~\ref{sec:file_open_close}, comporta anche la regolare chiusura del
2393 socket con l'invio di un segmento FIN all'altro capo della connessione.} In
2394 questo caso all'invio del messaggio di \textit{keep-alive} si otterrà come
2395 risposta un segmento RST che indica che l'altro capo non riconosce più
2396 l'esistenza della connessione ed il socket verrà chiuso riportando un errore
2397 di \errcode{ECONNRESET}.
2399 Se invece non viene ricevuta nessuna risposta (indice che la macchina non è
2400 più raggiungibile) l'emissione dei messaggi viene ripetuta ad intervalli di 75
2401 secondi per un massimo di 9 volte\footnote{entrambi questi valori possono
2402 essere modificati a livello di sistema (cioè per tutti i socket) con gli
2403 opportuni parametri illustrati in sez.~\ref{sec:sock_sysctl} ed a livello di
2404 singolo socket con le opzioni \texttt{TCP\_KEEP*} di
2405 sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options}.} (per un totale di 11 minuti e 15
2406 secondi) dopo di che, se non si è ricevuta nessuna risposta, il socket viene
2407 chiuso dopo aver impostato un errore di \errcode{ETIMEDOUT}. Qualora la
2408 connessione si sia ristabilita e si riceva un successivo messaggio di risposta
2409 il ciclo riparte come se niente fosse avvenuto. Infine se si riceve come
2410 risposta un pacchetto ICMP di destinazione irraggiungibile (vedi
2411 sez.~\ref{sec:ICMP_protocol}), verrà restituito l'errore corrispondente.
2413 In generale questa opzione serve per individuare una caduta della connessione
2414 anche quando non si sta facendo traffico su di essa. Viene usata
2415 principalmente sui server per evitare di mantenere impegnate le risorse che
2416 verrebbero dedicate a trattare delle connessioni che in realtà sono già
2417 terminate (quelle che vengono anche chiamate connessioni
2418 \textsl{semi-aperte}); in tutti quei casi cioè in cui il server si trova in
2419 attesa di dati in ingresso su una connessione che non arriveranno mai o perché
2420 il client sull'altro capo non è più attivo o perché non è più in grado di
2421 comunicare con il server via rete.
2423 \begin{figure}[!htbp]
2424 \footnotesize \centering
2425 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2426 \includecodesample{listati/TCP_echod_fourth.c}
2429 \caption{La sezione della nuova versione del server del servizio
2430 \textit{echo} che prevede l'attivazione del \textit{keepalive} sui
2432 \label{fig:echod_keepalive_code}
2435 Abilitandola dopo un certo tempo le connessioni effettivamente terminate
2436 verranno comunque chiuse per cui, utilizzando ad esempio una \func{select}, se
2437 be potrà rilevare la conclusione e ricevere il relativo errore. Si tenga
2438 presente però che non può avere la certezza assoluta che un errore di
2439 \errcode{ETIMEDOUT} ottenuto dopo aver abilitato questa opzione corrisponda
2440 necessariamente ad una reale conclusione della connessione, il problema
2441 potrebbe anche essere dovuto ad un problema di routing che perduri per un
2442 tempo maggiore di quello impiegato nei vari tentativi di ritrasmissione del
2443 \textit{keep-alive} (anche se questa non è una condizione molto probabile).
2445 Come esempio dell'utilizzo di questa opzione introduciamo all'interno del
2446 nostro server per il servizio \textit{echo} la nuova opzione \texttt{-k} che
2447 permette di attivare il \textit{keep-alive} sui socket; tralasciando la parte
2448 relativa alla gestione di detta opzione (che si limita ad assegnare ad 1 la
2449 variabile \var{keepalive}) tutte le modifiche al server sono riportate in
2450 fig.~\ref{fig:echod_keepalive_code}. Al solito il codice completo è contenuto
2451 nel file \texttt{TCP\_echod\_fourth.c} dei sorgenti allegati alla guida.
2453 Come si può notare la variabile \var{keepalive} è preimpostata (\texttt{\small
2454 8}) ad un valore nullo; essa viene utilizzata sia come variabile logica per
2455 la condizione (\texttt{\small 14}) che controlla l'attivazione del
2456 \textit{keep-alive} che come valore dell'argomento \param{optval} della
2457 chiamata a \func{setsockopt} (\texttt{\small 16}). A seconda del suo valore
2458 tutte le volte che un processo figlio viene eseguito in risposta ad una
2459 connessione verrà pertanto eseguita o meno la sezione (\texttt{\small 14--17})
2460 che esegue l'impostazione di \const{SO\_KEEPALIVE} sul socket connesso,
2461 attivando il relativo comportamento.
2462 \constend{SO\_KEEPALIVE}
2466 \constbeg{SO\_REUSEADDR}
2467 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_REUSEADDR}}
2469 La seconda opzione da approfondire è \const{SO\_REUSEADDR}, che consente di
2470 eseguire \func{bind} su un socket anche quando la porta specificata è già in
2471 uso da parte di un altro socket. Si ricordi infatti che, come accennato in
2472 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, normalmente la funzione \func{bind} fallisce con
2473 un errore di \errcode{EADDRINUSE} se la porta scelta è già utilizzata da un
2474 altro socket, proprio per evitare che possano essere lanciati due server sullo
2475 stesso indirizzo e la stessa porta, che verrebbero a contendersi i pacchetti
2476 aventi quella destinazione.
2478 Esistono però situazioni ed esigenze particolari in cui non si vuole che
2479 questo comportamento di salvaguardia accada, ed allora si può fare ricorso a
2480 questa opzione. La questione è comunque abbastanza complessa in quanto, come
2481 sottolinea Stevens in \cite{UNP1}, si distinguono ben quattro casi diversi in
2482 cui è prevista la possibilità di un utilizzo di questa opzione, il che la
2483 rende una delle più difficili da capire.
2485 Il primo caso, che è anche il più comune, in cui si fa ricorso a
2486 \const{SO\_REUSEADDR} è quello in cui un server è terminato ma esistono ancora
2487 dei processi figli che mantengono attiva almeno una connessione remota che
2488 utilizza l'indirizzo locale, mantenendo occupata la porta. Quando si riesegue
2489 il server allora questo riceve un errore sulla chiamata a \func{bind} dato che
2490 la porta è ancora utilizzata in una connessione esistente.\footnote{questa è
2491 una delle domande più frequenti sui newsgroup dedicati allo sviluppo, in
2492 quanto è piuttosto comune trovarsi in questa situazione quando si sta
2493 sviluppando un server che si ferma e si riavvia in continuazione dopo aver
2494 fatto modifiche.} Inoltre se si usa il protocollo TCP questo può avvenire
2495 anche dopo tutti i processi figli sono terminati, dato che una connessione può
2496 restare attiva anche dopo la chiusura del socket, mantenendosi nello stato
2497 \texttt{TIME\_WAIT} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}).
2499 Usando \const{SO\_REUSEADDR} fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2500 \func{bind} si consente a quest'ultima di avere comunque successo anche se la
2501 connessione è attiva (o nello stato \texttt{TIME\_WAIT}). È bene però
2502 ricordare (si riveda quanto detto in sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}) che la
2503 presenza dello stato \texttt{TIME\_WAIT} ha una ragione, ed infatti se si usa
2504 questa opzione esiste sempre una probabilità, anche se estremamente
2505 remota,\footnote{perché ciò avvenga infatti non solo devono coincidere gli
2506 indirizzi IP e le porte degli estremi della nuova connessione, ma anche i
2507 numeri di sequenza dei pacchetti, e questo è estremamente improbabile.} che
2508 eventuali pacchetti rimasti intrappolati in una precedente connessione possano
2509 finire fra quelli di una nuova.
2511 Come esempio di uso di questa connessione abbiamo predisposto una nuova
2512 versione della funzione \texttt{sockbind} (vedi fig.~\ref{fig:sockbind_code})
2513 che consenta l'impostazione di questa opzione. La nuova funzione è
2514 \texttt{sockbindopt}, e le principali differenze rispetto alla precedente sono
2515 illustrate in fig.~\ref{fig:sockbindopt_code}, dove si sono riportate le
2516 sezioni di codice modificate rispetto alla versione precedente. Il codice
2517 completo della funzione si trova, insieme alle altre funzioni di servizio dei
2518 socket, all'interno del file \texttt{SockUtils.c} dei sorgenti allegati alla
2521 \begin{figure}[!htbp]
2522 \footnotesize \centering
2523 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2524 \includecodesample{listati/sockbindopt.c}
2527 \caption{Le sezioni della funzione \texttt{sockbindopt} modificate rispetto al
2528 codice della precedente \texttt{sockbind}.}
2529 \label{fig:sockbindopt_code}
2532 In realtà tutto quello che si è fatto è stato introdurre nella nuova funzione
2533 (\texttt{\small 1}) un nuovo argomento intero, \param{reuse}, che conterrà il
2534 valore logico da usare nella successiva chiamata (\texttt{\small 14}) a
2535 \func{setsockopt}. Si è poi aggiunta una sezione (\texttt{\small 13--17}) che
2536 esegue l'impostazione dell'opzione fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2540 A questo punto basterà modificare il server per utilizzare la nuova
2541 funzione; in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth} abbiamo riportato le sezioni
2542 modificate rispetto alla precedente versione di
2543 fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. Al solito il codice completo è coi sorgenti
2544 allegati alla guida, nel file \texttt{TCP\_echod\_fifth.c}.
2546 Anche in questo caso si è introdotta (\texttt{\small 8}) una nuova variabile
2547 \var{reuse} che consente di controllare l'uso dell'opzione e che poi sarà
2548 usata (\texttt{\small 14}) come ultimo argomento di \func{setsockopt}. Il
2549 valore di default di questa variabile è nullo, ma usando l'opzione \texttt{-r}
2550 nell'invocazione del server (al solito la gestione delle opzioni non è
2551 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth}) se ne potrà impostare ad 1 il
2552 valore, per cui in tal caso la successiva chiamata (\texttt{\small 13--17}) a
2553 \func{setsockopt} attiverà l'opzione \const{SO\_REUSEADDR}.
2555 \begin{figure}[!htbp]
2556 \footnotesize \centering
2557 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2558 \includecodesample{listati/TCP_echod_fifth.c}
2561 \caption{Il nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo} che
2562 usa la nuova funzione \texttt{sockbindopt}.}
2563 \label{fig:TCP_echod_fifth}
2566 Il secondo caso in cui viene usata \const{SO\_REUSEADDR} è quando si ha una
2567 macchina cui sono assegnati diversi numeri IP (o come suol dirsi
2568 \textit{multi-homed}) e si vuole porre in ascolto sulla stessa porta un
2569 programma diverso (o una istanza diversa dello stesso programma) per indirizzi
2570 IP diversi. Si ricordi infatti che è sempre possibile indicare a \func{bind}
2571 di collegarsi solo su di un indirizzo specifico; in tal caso se un altro
2572 programma cerca di riutilizzare la stessa porta (anche specificando un
2573 indirizzo diverso) otterrà un errore, a meno di non aver preventivamente
2574 impostato \const{SO\_REUSEADDR}.
2576 Usando questa opzione diventa anche possibile eseguire \func{bind}
2577 sull'indirizzo generico, e questo permetterà il collegamento per tutti gli
2578 indirizzi (di quelli presenti) per i quali la porta non risulti occupata da
2579 una precedente chiamata più specifica. Infine si tenga presente che con il
2580 protocollo TCP non è mai possibile far partire server che eseguano \func{bind}
2581 sullo stesso indirizzo e la stessa porta, cioè ottenere quello che viene
2582 chiamato un \textit{completely duplicate binding}.
2584 Il terzo impiego è simile al precedente e prevede l'uso di \func{bind}
2585 all'interno dello stesso programma per associare indirizzi locali diversi a
2586 socket diversi. In genere questo viene fatto per i socket UDP quando è
2587 necessario ottenere l'indirizzo a cui sono rivolte le richieste del client ed
2588 il sistema non supporta l'opzione \const{IP\_RECVDSTADDR};\footnote{nel caso
2589 di Linux questa opzione è stata supportata per in certo periodo nello
2590 sviluppo del kernel 2.1.x, ma è in seguito stata soppiantata dall'uso di
2591 \const{IP\_PKTINFO} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).} in tale modo
2592 si può sapere a quale socket corrisponde un certo indirizzo. Non ha senso
2593 fare questa operazione per un socket TCP dato che su di essi si può sempre
2594 invocare \func{getsockname} una volta che si è completata la connessione.
2596 Infine il quarto caso è quello in cui si vuole effettivamente ottenere un
2597 \textit{completely duplicate binding}, quando cioè si vuole eseguire
2598 \func{bind} su un indirizzo ed una porta che sono già \textsl{legati} ad un
2599 altro socket. Questo ovviamente non ha senso per il normale traffico di rete,
2600 in cui i pacchetti vengono scambiati direttamente fra due applicazioni; ma
2601 quando un sistema supporta il traffico in \textit{multicast}, allora ha senso
2602 che su una macchina i pacchetti provenienti dal traffico in \textit{multicast}
2603 possano essere ricevuti da più applicazioni\footnote{l'esempio classico di
2604 traffico in \textit{multicast} è quello di uno streaming di dati (audio,
2605 video, ecc.), l'uso del \textit{multicast} consente in tal caso di
2606 trasmettere un solo pacchetto, che potrà essere ricevuto da tutti i
2607 possibili destinatari (invece di inviarne un duplicato a ciascuno); in
2608 questo caso è perfettamente logico aspettarsi che sulla stessa macchina più
2609 utenti possano lanciare un programma che permetta loro di ricevere gli
2610 stessi dati.} o da diverse istanze della stessa applicazione.
2612 In questo caso utilizzando \const{SO\_REUSEADDR} si consente ad una
2613 applicazione eseguire \func{bind} sulla stessa porta ed indirizzo usata da
2614 un'altra, così che anche essa possa ricevere gli stessi pacchetti (chiaramente
2615 la cosa non ha alcun senso per i socket TCP, ed infatti in questo tipo di
2616 applicazione è normale l'uso del protocollo UDP). La regola è che quando si
2617 hanno più applicazioni che hanno eseguito \func{bind} sulla stessa porta, di
2618 tutti pacchetti destinati ad un indirizzo di \textit{broadcast} o di
2619 \textit{multicast} viene inviata una copia a ciascuna applicazione. Non è
2620 definito invece cosa accade qualora il pacchetto sia destinato ad un indirizzo
2623 Essendo questo un caso particolare in alcuni sistemi (come BSD) è stata
2624 introdotta una opzione ulteriore, \const{SO\_REUSEPORT} che richiede che detta
2625 opzione sia specificata per tutti i socket per i quali si vuole eseguire il
2626 \textit{completely duplicate binding}. Nel caso di Linux questa opzione non
2627 esisteva fino al kernel 3.9, ma il comportamento di \const{SO\_REUSEADDR} è
2628 analogo, sarà cioè possibile effettuare un \textit{completely duplicate
2629 binding} ed ottenere il successo di \func{bind} su un socket legato allo
2630 stesso indirizzo e porta solo se il programma che ha eseguito per primo
2631 \func{bind} su di essi ha impostato questa opzione.\footnote{questa
2632 restrizione permette di evitare parzialmente il cosiddetto \textit{port
2633 stealing}, in cui un programma, usando \const{SO\_REUSEADDR}, può
2634 collegarsi ad una porta già in uso e ricevere i pacchetti destinati ad un
2635 altro programma; con questa caratteristica ciò è possibile soltanto se il
2636 primo programma a consentirlo, avendo usato fin dall'inizio
2637 \const{SO\_REUSEADDR}.}
2639 \constend{SO\_REUSEADDR}
2641 % TODO documentare SO_REUSEPORT, vedi https://lwn.net/Articles/542260/
2643 \constbeg{SO\_LINGER}
2644 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_LINGER}}
2646 La terza opzione da approfondire è \const{SO\_LINGER}; essa, come il nome
2647 suggerisce, consente di ``\textsl{indugiare}'' nella chiusura di un socket. Il
2648 comportamento standard sia di \func{close} che \func{shutdown} è infatti
2649 quello di terminare immediatamente dopo la chiamata, mentre il procedimento di
2650 chiusura della connessione (o di un lato di essa) ed il rispettivo invio sulla
2651 rete di tutti i dati ancora presenti nei buffer, viene gestito in sottofondo
2654 \begin{figure}[!htb]
2655 \footnotesize \centering
2656 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
2657 \includestruct{listati/linger.h}
2659 \caption{La struttura \structd{linger} richiesta come valore dell'argomento
2660 \param{optval} per l'impostazione dell'opzione dei socket
2661 \const{SO\_LINGER}.}
2662 \label{fig:sock_linger_struct}
2665 L'uso di \const{SO\_LINGER} con \func{setsockopt} permette di modificare (ed
2666 eventualmente ripristinare) questo comportamento in base ai valori passati nei
2667 campi della struttura \struct{linger}, illustrata in
2668 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Fintanto che il valore del campo
2669 \var{l\_onoff} di \struct{linger} è nullo la modalità che viene impostata
2670 (qualunque sia il valore di \var{l\_linger}) è quella standard appena
2671 illustrata; questa combinazione viene utilizzata per riportarsi al
2672 comportamento normale qualora esso sia stato cambiato da una precedente
2675 Se si utilizza un valore di \var{l\_onoff} diverso da zero, il comportamento
2676 alla chiusura viene a dipendere dal valore specificato per il campo
2677 \var{l\_linger}; se quest'ultimo è nullo l'uso delle funzioni \func{close} e
2678 \func{shutdown} provoca la terminazione immediata della connessione: nel caso
2679 di TCP cioè non viene eseguito il procedimento di chiusura illustrato in
2680 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}, ma tutti i dati ancora presenti nel buffer
2681 vengono immediatamente scartati e sulla rete viene inviato un segmento di RST
2682 che termina immediatamente la connessione.
2684 Un esempio di questo comportamento si può abilitare nel nostro client del
2685 servizio \textit{echo} utilizzando l'opzione \texttt{-r}; riportiamo in
2686 fig.~\ref{fig:TCP_echo_sixth} la sezione di codice che permette di introdurre
2687 questa funzionalità; al solito il codice completo è disponibile nei sorgenti
2690 \begin{figure}[!htbp]
2691 \footnotesize \centering
2692 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2693 \includecodesample{listati/TCP_echo_sixth.c}
2696 \caption{La sezione del codice del client \textit{echo} che imposta la
2697 terminazione immediata della connessione in caso di chiusura.}
2698 \label{fig:TCP_echo_sixth}
2701 La sezione indicata viene eseguita dopo aver effettuato la connessione e prima
2702 di chiamare la funzione di gestione, cioè fra le righe (\texttt{\small 12}) e
2703 (\texttt{\small 13}) del precedente esempio di fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}.
2704 Il codice si limita semplicemente a controllare (\texttt{\small 3}) il
2705 valore della variabile \var{reset} che assegnata nella gestione delle opzioni
2706 in corrispondenza all'uso di \texttt{-r} nella chiamata del client. Nel caso
2707 questa sia diversa da zero vengono impostati (\texttt{\small 5--6}) i valori
2708 della struttura \var{ling} che permettono una terminazione immediata della
2709 connessione. Questa viene poi usata nella successiva (\texttt{\small 7})
2710 chiamata a \func{setsockopt}. Al solito si controlla (\texttt{\small 7--10})
2711 il valore di ritorno e si termina il programma in caso di errore, stampandone
2714 Infine l'ultima possibilità, quella in cui si utilizza effettivamente
2715 \const{SO\_LINGER} per \textsl{indugiare} nella chiusura, è quella in cui sia
2716 \var{l\_onoff} che \var{l\_linger} hanno un valore diverso da zero. Se si
2717 esegue l'impostazione con questi valori sia \func{close} che \func{shutdown}
2718 si bloccano, nel frattempo viene eseguita la normale procedura di conclusione
2719 della connessione (quella di sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}) ma entrambe le
2720 funzioni non ritornano fintanto che non si sia concluso il procedimento di
2721 chiusura della connessione, o non sia passato un numero di
2722 secondi\footnote{questa è l'unità di misura indicata da POSIX ed adottata da
2723 Linux, altri kernel possono usare unità di misura diverse, oppure usare il
2724 campo \var{l\_linger} come valore logico (ignorandone il valore) per rendere
2725 (quando diverso da zero) \func{close} e \func{shutdown} bloccanti fino al
2726 completamento della trasmissione dei dati sul buffer.} pari al valore
2727 specificato in \var{l\_linger}.
2729 \constend{SO\_LINGER}
2733 \subsection{Le opzioni per il protocollo IPv4}
2734 \label{sec:sock_ipv4_options}
2736 Il secondo insieme di opzioni dei socket che tratteremo è quello relativo ai
2737 socket che usano il protocollo IPv4.\footnote{come per le precedenti opzioni
2738 generiche una descrizione di esse è disponibile nella settima sezione delle
2739 pagine di manuale, nel caso specifico la documentazione si può consultare
2740 con \texttt{man 7 ip}.} Se si vuole operare su queste opzioni generiche il
2741 livello da utilizzare è \const{SOL\_IP} (o l'equivalente \const{IPPROTO\_IP});
2742 si è riportato un elenco di queste opzioni in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel}.
2743 Le costanti indicanti le opzioni e tutte le altre costanti ad esse collegate
2744 sono definite in \headfiled{netinet/ip.h}, ed accessibili includendo detto
2750 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|p{6cm}|}
2752 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2753 \textbf{Descrizione}\\
2756 \const{IP\_OPTIONS} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{void *}& %???
2757 Imposta o riceve le opzioni di IP.\\
2758 \const{IP\_PKTINFO} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2759 Passa un messaggio di informazione.\\
2760 \const{IP\_RECVTOS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2761 Passa un messaggio col campo TOS.\\
2762 \const{IP\_RECVTTL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2763 Passa un messaggio col campo TTL.\\
2764 \const{IP\_RECVOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2765 Passa un messaggio con le opzioni IP.\\
2766 \const{IP\_RETOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2767 Passa un messaggio con le opzioni IP non trattate.\\
2768 \const{IP\_TOS} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2769 Imposta il valore del campo TOS.\\
2770 \const{IP\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2771 Imposta il valore del campo TTL.\\
2772 \const{IP\_MINTTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2773 Imposta il valore minimo del TTL per i pacchetti accettati.\\
2774 \const{IP\_HDRINCL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2775 Passa l'intestazione di IP nei dati.\\
2776 \const{IP\_RECVERR} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2777 Abilita la gestione degli errori.\\
2778 \const{IP\_MTU\_DISCOVER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2779 Imposta il \textit{Path MTU Discovery}.\\
2780 \const{IP\_MTU} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2781 Legge il valore attuale della \itindex{Maximum~Transfer~Unit~(MTU)} MTU.\\
2782 \const{IP\_ROUTER\_ALERT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2783 Imposta l'opzione \textit{IP router alert} sui pacchetti.\\
2784 \const{IP\_MULTICAST\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2785 Imposta il TTL per i pacchetti \textit{multicast}.\\
2786 \const{IP\_MULTICAST\_LOOP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2787 Controlla il reinvio a se stessi dei dati di \textit{multicast}.\\
2788 \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2789 Si unisce a un gruppo di \textit{multicast}.\\
2790 \const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}& &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2791 Si sgancia da un gruppo di \textit{multicast}.\\
2792 \const{IP\_MULTICAST\_IF} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2793 Imposta l'interfaccia locale di un socket \textit{multicast}.\\
2796 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_IP}.}
2797 \label{tab:sock_opt_iplevel}
2800 Le descrizioni riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel} sono estremamente
2801 succinte, una maggiore quantità di dettagli sulle varie opzioni è fornita nel
2803 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2806 \item[\const{IP\_OPTIONS}] l'opzione permette di impostare o leggere le
2807 opzioni del protocollo IP (si veda sez.~\ref{sec:IP_options}). L'opzione
2808 prende come valore dell'argomento \param{optval} un puntatore ad un buffer
2809 dove sono mantenute le opzioni, mentre \param{optlen} indica la dimensione
2810 di quest'ultimo. Quando la si usa con \func{getsockopt} vengono lette le
2811 opzioni IP utilizzate per la spedizione, quando la si usa con
2812 \func{setsockopt} vengono impostate le opzioni specificate. L'uso di questa
2813 opzione richiede una profonda conoscenza del funzionamento del protocollo,
2814 torneremo in parte sull'argomento in sez.~\ref{sec:sock_IP_options}.
2817 \item[\const{IP\_PKTINFO}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2818 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2819 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_PKTINFO} contenente
2820 una struttura \struct{pktinfo} (vedi fig.~\ref{fig:sock_pktinfo_struct}) che
2821 mantiene una serie di informazioni riguardo i pacchetti in arrivo. In
2822 particolare è possibile conoscere l'interfaccia su cui è stato ricevuto un
2823 pacchetto (nel campo \var{ipi\_ifindex}),\footnote{in questo campo viene
2824 restituito il valore numerico dell'indice dell'interfaccia,
2825 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}.} l'indirizzo locale da esso
2826 utilizzato (nel campo \var{ipi\_spec\_dst}) e l'indirizzo remoto dello
2827 stesso (nel campo \var{ipi\_addr}).
2829 \begin{figure}[!htb]
2830 \footnotesize \centering
2831 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
2832 \includestruct{listati/pktinfo.h}
2834 \caption{La struttura \structd{pktinfo} usata dall'opzione
2835 \const{IP\_PKTINFO} per ricavare informazioni sui pacchetti di un socket
2836 di tipo \const{SOCK\_DGRAM}.}
2837 \label{fig:sock_pktinfo_struct}
2841 L'opzione è utilizzabile solo per socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}. Questa è
2842 una opzione introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di
2843 Linux;\footnote{non dovrebbe pertanto essere utilizzata se si ha a cuore la
2844 portabilità.} essa permette di sostituire le opzioni \const{IP\_RECVDSTADDR}
2845 e \const{IP\_RECVIF} presenti in altri Unix (la relativa informazione è quella
2846 ottenibile rispettivamente dai campi \var{ipi\_addr} e \var{ipi\_ifindex} di
2849 L'opzione prende per \param{optval} un intero usato come valore logico, che
2850 specifica soltanto se insieme al pacchetto deve anche essere inviato o
2851 ricevuto il messaggio \const{IP\_PKTINFO} (vedi
2852 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}); il messaggio stesso dovrà poi essere
2853 letto o scritto direttamente con \func{recvmsg} e \func{sendmsg} (vedi
2854 sez.~\ref{sec:net_sendmsg}).
2857 \item[\const{IP\_RECVTOS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2858 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2859 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_TOS}, che contiene un
2860 byte con il valore del campo \textit{Type of Service} dell'intestazione IP
2861 del pacchetto stesso (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). Prende per
2862 \param{optval} un intero usato come valore logico.
2864 \item[\const{IP\_RECVTTL}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2865 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2866 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_RECVTTL}, contenente
2867 un byte con il valore del campo \textit{Time to Live} dell'intestazione IP
2868 (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). L'opzione richiede per \param{optval} un
2869 intero usato come valore logico. L'opzione non è supportata per socket di
2870 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2872 \item[\const{IP\_RECVOPTS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2873 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2874 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_OPTIONS}, contenente
2875 le opzioni IP del protocollo (vedi sez.~\ref{sec:IP_options}). Le
2876 intestazioni di instradamento e le altre opzioni sono già riempite con i
2877 dati locali. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato come
2878 valore logico. L'opzione non è supportata per socket di tipo
2879 \const{SOCK\_STREAM}.
2881 \item[\const{IP\_RETOPTS}] Identica alla precedente \const{IP\_RECVOPTS}, ma
2882 in questo caso restituisce i dati grezzi delle opzioni, senza che siano
2883 riempiti i capi di instradamento e le marche temporali. L'opzione richiede
2884 per \param{optval} un intero usato come valore logico. L'opzione non è
2885 supportata per socket di tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2887 \item[\const{IP\_TOS}] L'opzione consente di leggere o impostare il campo
2888 \textit{Type of Service} dell'intestazione IP (per una trattazione più
2889 dettagliata, che riporta anche i valori possibili e le relative costanti di
2890 definizione si veda sez.~\ref{sec:IP_header}) che permette di indicare le
2891 priorità dei pacchetti. Se impostato il valore verrà mantenuto per tutti i
2892 pacchetti del socket; alcuni valori (quelli che aumentano la priorità)
2893 richiedono i privilegi di amministrazione con la capability
2894 \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2896 Il campo TOS è di 8 bit e l'opzione richiede per \param{optval} un intero
2897 che ne contenga il valore. Sono definite anche alcune costanti che
2898 definiscono alcuni valori standardizzati per il \textit{Type of Service},
2899 riportate in tab.~\ref{tab:IP_TOS_values}, il valore di default usato da
2900 Linux è \const{IPTOS\_LOWDELAY}, ma esso può essere modificato con le
2901 funzionalità del cosiddetto \textit{Advanced Routing}. Si ricordi che la
2902 priorità dei pacchetti può essere impostata anche in maniera indipendente
2903 dal protocollo utilizzando l'opzione \const{SO\_PRIORITY} illustrata in
2904 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}.
2906 \item[\const{IP\_TTL}] L'opzione consente di leggere o impostare per tutti i
2907 pacchetti associati al socket il campo \textit{Time to Live}
2908 dell'intestazione IP che indica il numero massimo di \textit{hop} (passaggi
2909 da un router ad un altro) restanti al paccheto (per una trattazione più
2910 estesa si veda sez.~\ref{sec:IP_header}). Il campo TTL è di 8 bit e
2911 l'opzione richiede che \param{optval} sia un intero, che ne conterrà il
2914 \item[\const{IP\_MINTTL}] L'opzione, introdotta con il kernel 2.6.34, imposta
2915 un valore minimo per il campo \textit{Time to Live} dei pacchetti associati
2916 al socket su cui è attivata, che se non rispettato ne causa lo scarto
2917 automatico. L'opzione è nata per implementare
2918 l'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc5082.txt}{RFC~5082} che la prevede come
2919 forma di protezione per i router che usano il protocollo BGP poiché questi,
2920 essendo in genere adiacenti, possono, impostando un valore di 255, scartare
2921 automaticamente tutti gli eventuali pacchetti falsi creati da un attacco a
2922 questo protocollo, senza doversi curare di verificarne la
2923 validità.\footnote{l'attacco viene in genere portato per causare un
2924 \textit{Denial of Service} aumentando il consumo di CPU del router nella
2925 verifica dell'autenticità di un gran numero di pacchetti di pacchetti
2926 falsi; questi, arrivando da sorgenti diverse da un router adiacente, non
2927 potrebbero più avere un TTL di 255 anche qualora questo fosse stato il
2928 valore di partenza, e l'impostazione dell'opzione consente di scartarli
2929 senza carico aggiuntivo sulla CPU (che altrimenti dovrebbe calcolare una
2932 \item[\const{IP\_HDRINCL}] Se abilitata l'utente deve fornire lui stesso
2933 l'intestazione IP in cima ai propri dati. L'opzione è valida soltanto per
2934 socket di tipo \const{SOCK\_RAW}, e quando utilizzata eventuali valori
2935 impostati con \const{IP\_OPTIONS}, \const{IP\_TOS} o \const{IP\_TTL} sono
2936 ignorati. In ogni caso prima della spedizione alcuni campi
2937 dell'intestazione vengono comunque modificati dal kernel, torneremo
2938 sull'argomento in sez.~\ref{sec:socket_raw}
2940 \item[\const{IP\_RECVERR}] Questa è una opzione introdotta con i kernel della
2941 serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Essa permette di usufruire di un
2942 meccanismo affidabile per ottenere un maggior numero di informazioni in caso
2943 di errori. Se l'opzione è abilitata tutti gli errori generati su un socket
2944 vengono memorizzati su una coda, dalla quale poi possono essere letti con
2945 \func{recvmsg} (vedi sez.~\ref{sec:net_sendmsg}) come messaggi ancillari
2946 (torneremo su questo in sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo
2947 \const{IP\_RECVERR}. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato
2948 come valore logico e non è applicabile a socket di tipo
2949 \const{SOCK\_STREAM}.
2952 \item[\const{IP\_MTU\_DISCOVER}] Questa è una opzione introdotta con i kernel
2953 della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. L'opzione permette di scrivere
2954 o leggere le impostazioni della modalità usata per la determinazione della
2955 \textit{Path MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim}) del
2956 socket. L'opzione prende per \param{optval} un valore intero che indica la
2957 modalità usata, da specificare con una delle costanti riportate in
2958 tab.~\ref{tab:sock_ip_mtu_discover}.
2963 \begin{tabular}[c]{|l|r|p{7cm}|}
2965 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Valore}}&\textbf{Significato} \\
2968 \const{IP\_PMTUDISC\_DONT}&0& Non effettua la ricerca dalla \textit{Path
2970 \const{IP\_PMTUDISC\_WANT}&1& Utilizza il valore impostato per la rotta
2971 utilizzata dai pacchetti (dal comando
2973 \const{IP\_PMTUDISC\_DO} &2& Esegue la procedura di determinazione
2974 della \textit{Path MTU} come richiesto
2975 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1191.txt}{RFC~1191}.\\
2978 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{optval} di
2979 \const{IP\_MTU\_DISCOVER}.}
2980 \label{tab:sock_ip_mtu_discover}
2983 Il valore di default applicato ai socket di tipo \const{SOCK\_STREAM} è
2984 determinato dal parametro \texttt{ip\_no\_pmtu\_disc} (vedi
2985 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}), mentre per tutti gli altri socket di default la
2986 ricerca è disabilitata ed è responsabilità del programma creare pacchetti di
2987 dimensioni appropriate e ritrasmettere eventuali pacchetti persi. Se
2988 l'opzione viene abilitata, il kernel si incaricherà di tenere traccia
2989 automaticamente della \textit{Path MTU} verso ciascuna destinazione, e
2990 rifiuterà immediatamente la trasmissione di pacchetti di dimensioni maggiori
2991 della MTU con un errore di \errval{EMSGSIZE}.\footnote{in caso contrario la
2992 trasmissione del pacchetto sarebbe effettuata, ottenendo o un fallimento
2993 successivo della trasmissione, o la frammentazione dello stesso.}
2995 \item[\const{IP\_MTU}] Permette di leggere il valore della \textit{Path MTU}
2996 di percorso del socket. L'opzione richiede per \param{optval} un intero che
2997 conterrà il valore della \textit{Path MTU} in byte. Questa è una opzione
2998 introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux.
3000 È tramite questa opzione che un programma può leggere, quando si è avuto un
3001 errore di \errval{EMSGSIZE}, il valore della MTU corrente del socket. Si
3002 tenga presente che per poter usare questa opzione, oltre ad avere abilitato
3003 la scoperta della \textit{Path MTU}, occorre che il socket sia stato
3004 esplicitamente connesso con \func{connect}.
3006 Ad esempio con i socket UDP si potrà ottenere una stima iniziale della
3007 \textit{Path MTU} eseguendo prima una \func{connect} verso la destinazione,
3008 e poi usando \func{getsockopt} con questa opzione. Si può anche avviare
3009 esplicitamente il procedimento di scoperta inviando un pacchetto di grosse
3010 dimensioni (che verrà scartato) e ripetendo l'invio coi dati aggiornati. Si
3011 tenga infine conto che durante il procedimento i pacchetti iniziali possono
3012 essere perduti, ed è compito dell'applicazione gestirne una eventuale
3017 \item[\const{IP\_ROUTER\_ALERT}] Questa è una opzione introdotta con i
3018 kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Prende per
3019 \param{optval} un intero usato come valore logico. Se abilitata
3020 passa tutti i pacchetti con l'opzione \textit{IP Router Alert} (vedi
3021 sez.~\ref{sec:IP_options}) che devono essere inoltrati al socket
3022 corrente. Può essere usata soltanto per socket di tipo raw.
3024 \item[\const{IP\_MULTICAST\_TTL}] L'opzione permette di impostare o leggere il
3025 valore del campo TTL per i pacchetti \textit{multicast} in uscita associati
3026 al socket. È importante che questo valore sia il più basso possibile, ed il
3027 default è 1, che significa che i pacchetti non potranno uscire dalla rete
3028 locale. Questa opzione consente ai programmi che lo richiedono di superare
3029 questo limite. L'opzione richiede per
3030 \param{optval} un intero che conterrà il valore del TTL.
3032 \item[\const{IP\_MULTICAST\_LOOP}] L'opzione consente di decidere se i dati
3033 che si inviano su un socket usato con il \textit{multicast} vengano ricevuti
3034 anche sulla stessa macchina da cui li si stanno inviando. Prende per
3035 \param{optval} un intero usato come valore logico.
3037 In generale se si vuole che eventuali client possano ricevere i dati che si
3038 inviano occorre che questa funzionalità sia abilitata (come avviene di
3039 default). Qualora però non si voglia generare traffico per dati che già sono
3040 disponibili in locale l'uso di questa opzione permette di disabilitare
3041 questo tipo di traffico.
3043 \item[\const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}] L'opzione consente di unirsi ad gruppo di
3044 \textit{multicast}, e può essere usata solo con \func{setsockopt}.
3045 L'argomento \param{optval} in questo caso deve essere una struttura di tipo
3046 \struct{ip\_mreqn}, illustrata in fig.~\ref{fig:ip_mreqn_struct}, che
3047 permette di indicare, con il campo \var{imr\_multiaddr} l'indirizzo del
3048 gruppo di \textit{multicast} a cui ci si vuole unire, con il campo
3049 \var{imr\_address} l'indirizzo dell'interfaccia locale con cui unirsi al
3050 gruppo di \textit{multicast} e con \var{imr\_ifindex} l'indice
3051 dell'interfaccia da utilizzare (un valore nullo indica una interfaccia
3054 Per compatibilità è possibile utilizzare anche un argomento di tipo
3055 \struct{ip\_mreq}, una precedente versione di \struct{ip\_mreqn}, che
3056 differisce da essa soltanto per l'assenza del campo \var{imr\_ifindex}.
3058 \begin{figure}[!htb]
3059 \footnotesize \centering
3060 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3061 \includestruct{listati/ip_mreqn.h}
3063 \caption{La struttura \structd{ip\_mreqn} utilizzata dalle opzioni dei
3064 socket per le operazioni concernenti l'appartenenza ai gruppi di
3065 \textit{multicast}.}
3066 \label{fig:ip_mreqn_struct}
3069 \item[\const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}] Lascia un gruppo di \textit{multicast},
3070 prende per \param{optval} la stessa struttura \struct{ip\_mreqn} (o
3071 \struct{ip\_mreq}) usata anche per \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}.
3073 \item[\const{IP\_MULTICAST\_IF}] Imposta l'interfaccia locale per l'utilizzo
3074 del \textit{multicast}, ed utilizza come \param{optval} le stesse strutture
3075 \struct{ip\_mreqn} o \struct{ip\_mreq} delle due precedenti opzioni.
3077 % TODO chiarire quale è la struttura \struct{ip\_mreq}
3084 \subsection{Le opzioni per i protocolli TCP e UDP}
3085 \label{sec:sock_tcp_udp_options}
3087 In questa sezione tratteremo le varie opzioni disponibili per i socket che
3088 usano i due principali protocolli di comunicazione del livello di trasporto;
3089 UDP e TCP.\footnote{come per le precedenti, una descrizione di queste opzioni
3090 è disponibile nella settima sezione delle pagine di manuale, che si può
3091 consultare rispettivamente con \texttt{man 7 tcp} e \texttt{man 7 udp}; le
3092 pagine di manuale però, alla stesura di questa sezione (Agosto 2006) sono
3093 alquanto incomplete.} Dato che questi due protocolli sono entrambi
3094 trasportati su IP,\footnote{qui si sottintende IPv4, ma le opzioni per TCP e
3095 UDP sono le stesse anche quando si usa IPv6.} oltre alle opzioni generiche
3096 di sez.~\ref{sec:sock_generic_options} saranno comunque disponibili anche le
3097 precedenti opzioni di sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}.\footnote{in realtà in
3098 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options} si sono riportate le opzioni per IPv4, al
3099 solito, qualora si stesse utilizzando IPv6, si potrebbero utilizzare le
3100 opzioni di quest'ultimo.}
3102 Il protocollo che supporta il maggior numero di opzioni è TCP; per poterle
3103 utilizzare occorre specificare \const{SOL\_TCP} (o l'equivalente
3104 \const{IPPROTO\_TCP}) come valore per l'argomento \param{level}. Si sono
3105 riportate le varie opzioni disponibili in tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel},
3106 dove sono elencate le rispettive costanti da utilizzare come valore per
3107 l'argomento \param{optname}. Dette costanti e tutte le altre costanti e
3108 strutture collegate all'uso delle opzioni TCP sono definite in
3109 \headfiled{netinet/tcp.h}, ed accessibili includendo detto file.\footnote{in
3110 realtà questo è il file usato dalle librerie; la definizione delle opzioni
3111 effettivamente supportate da Linux si trova nel file
3112 \texttt{include/linux/tcp.h} dei sorgenti del kernel, dal quale si sono
3113 estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel}.}
3118 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3120 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3121 \textbf{Descrizione}\\
3124 \const{TCP\_NODELAY} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3125 Spedisce immediatamente i dati in segmenti singoli.\\
3126 \const{TCP\_MAXSEG} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3127 Valore della \itindex{Maximum~Segment~Size~(MSS)} MSS per i segmenti in
3129 \const{TCP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3130 Accumula i dati in un unico segmento.\\
3131 \const{TCP\_KEEPIDLE} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3132 Tempo in secondi prima di inviare un \textit{keepalive}.\\
3133 \const{TCP\_KEEPINTVL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3134 Tempo in secondi prima fra \textit{keepalive} successivi.\\
3135 \const{TCP\_KEEPCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3136 Numero massimo di \textit{keepalive} inviati.\\
3137 \const{TCP\_SYNCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3138 Numero massimo di ritrasmissioni di un SYN.\\
3139 \const{TCP\_LINGER2} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3140 Tempo di vita in stato \texttt{FIN\_WAIT2}.\\
3141 \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3142 Ritorna da \func{accept} solo in presenza di dati.\\
3143 \const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3144 Valore della \textit{advertised window}.\\
3145 \const{TCP\_INFO} &$\bullet$& & &\struct{tcp\_info}&
3146 Restituisce informazioni sul socket.\\
3147 \const{TCP\_QUICKACK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3148 Abilita la modalità \textit{quickack}.\\
3149 \const{TCP\_CONGESTION} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
3150 Imposta l'algoritmo per il controllo della congestione.\\
3153 \caption{Le opzioni per i socket TCP disponibili al livello
3155 \label{tab:sock_opt_tcplevel}
3158 Le descrizioni delle varie opzioni riportate in
3159 tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel} sono estremamente sintetiche ed indicative,
3160 la spiegazione del funzionamento delle singole opzioni con una maggiore
3161 quantità di dettagli è fornita nel seguente elenco:
3162 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3164 \item[\const{TCP\_NODELAY}] il protocollo TCP utilizza un meccanismo di
3165 bufferizzazione dei dati uscenti, per evitare la trasmissione di tanti
3166 piccoli segmenti con un utilizzo non ottimale della banda
3167 disponibile.\footnote{il problema è chiamato anche \textit{silly window
3168 syndrome}, per averne un'idea si pensi al risultato che si ottiene
3169 quando un programma di terminale invia un segmento TCP per ogni tasto
3170 premuto, 40 byte di intestazione di protocollo con 1 byte di dati
3171 trasmessi; per evitare situazioni del genere è stato introdotto
3172 \index{algoritmo~di~Nagle} l'\textsl{algoritmo di Nagle}.} Questo
3173 meccanismo è controllato da un apposito algoritmo (detto
3174 \index{algoritmo~di~Nagle} \textsl{algoritmo di Nagle}, vedi
3175 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}). Il comportamento normale del protocollo
3176 prevede che i dati siano accumulati fintanto che non si raggiunge una
3177 quantità considerata adeguata per eseguire la trasmissione di un singolo
3180 Ci sono però delle situazioni in cui questo comportamento può non essere
3181 desiderabile, ad esempio quando si sa in anticipo che l'applicazione invierà
3182 soltanto un piccolo quantitativo di dati;\footnote{è il caso classico di una
3183 richiesta HTTP.} in tal caso l'attesa introdotta dall'algoritmo di
3184 bufferizzazione non soltanto è inutile, ma peggiora le prestazioni
3185 introducendo un ritardo. Impostando questa opzione si disabilita l'uso
3186 \index{algoritmo~di~Nagle} dell'\textsl{algoritmo di Nagle} ed i dati
3187 vengono inviati immediatamente in singoli segmenti, qualunque sia la loro
3188 dimensione. Ovviamente l'uso di questa opzione è dedicato a chi ha esigenze
3189 particolari come quella illustrata, che possono essere stabilite solo per la
3190 singola applicazione.
3192 Si tenga conto che questa opzione viene sovrascritta dall'eventuale
3193 impostazione dell'opzione \const{TCP\_CORK} (il cui scopo è sostanzialmente
3194 l'opposto) che blocca l'invio immediato. Tuttavia quando la si abilita viene
3195 sempre forzato lo scaricamento della coda di invio (con conseguente
3196 trasmissione di tutti i dati pendenti), anche qualora si fosse già abilitata
3197 \const{TCP\_CORK}.\footnote{si tenga presente però che \const{TCP\_CORK} può
3198 essere specificata insieme a \const{TCP\_NODELAY} soltanto a partire dal
3201 \item[\const{TCP\_MAXSEG}] con questa opzione si legge o si imposta il valore
3202 della \itindex{Maximum~Segment~Size~(MSS)} MSS
3203 (\textit{Maximum~Segment~Size}, vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
3204 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) dei segmenti TCP uscenti. Se l'opzione è
3205 impostata prima di stabilire la connessione, si cambia anche il valore della
3206 \itindex{Maximum~Segment~Size~(MSS)} MSS annunciata all'altro capo della
3207 connessione. Se si specificano valori maggiori della
3208 \itindex{Maximum~Transfer~Unit~(MTU)} MTU questi verranno ignorati, inoltre
3209 TCP imporrà anche i suoi limiti massimo e minimo per questo valore.
3211 \item[\const{TCP\_CORK}] questa opzione è il complemento naturale di
3212 \const{TCP\_NODELAY} e serve a gestire a livello applicativo la situazione
3213 opposta, cioè quella in cui si sa fin dal principio che si dovranno inviare
3214 grosse quantità di dati. Anche in questo caso \index{algoritmo~di~Nagle}
3215 l'\textsl{algoritmo di Nagle} tenderà a suddividerli in dimensioni da lui
3216 ritenute opportune,\footnote{l'algoritmo cerca di tenere conto di queste
3217 situazioni, ma essendo un algoritmo generico tenderà comunque ad
3218 introdurre delle suddivisioni in segmenti diversi, anche quando potrebbero
3219 non essere necessarie, con conseguente spreco di banda.} ma sapendo fin
3220 dall'inizio quale è la dimensione dei dati si potranno di nuovo ottenere
3221 delle migliori prestazioni disabilitandolo, e gestendo direttamente l'invio
3222 del nostro blocco di dati in soluzione unica.
3224 Quando questa opzione viene abilitata non vengono inviati segmenti di dati
3225 fintanto che essa non venga disabilitata; a quel punto tutti i dati rimasti
3226 in coda saranno inviati in un solo segmento TCP. In sostanza con questa
3227 opzione si può controllare il flusso dei dati mettendo una sorta di
3228 ``\textsl{tappo}'' (da cui il nome in inglese) al flusso di uscita, in modo
3229 ottimizzare a mano l'uso della banda. Si tenga presente che per l'effettivo
3230 funzionamento ci si deve ricordare di disattivare l'opzione al termine
3231 dell'invio del blocco dei dati.
3233 Si usa molto spesso \const{TCP\_CORK} quando si effettua il trasferimento
3234 diretto di un blocco di dati da un file ad un socket con \func{sendfile}
3235 (vedi sez.~\ref{sec:file_sendfile_splice}), per inserire una intestazione
3236 prima della chiamata a questa funzione; senza di essa l'intestazione
3237 potrebbe venire spedita in un segmento a parte, che a seconda delle
3238 condizioni potrebbe richiedere anche una risposta di ACK, portando ad una
3239 notevole penalizzazione delle prestazioni.
3241 Si tenga presente che l'implementazione corrente di \const{TCP\_CORK} non
3242 consente di bloccare l'invio dei dati per più di 200 millisecondi, passati i
3243 quali i dati accumulati in coda sanno inviati comunque. Questa opzione è
3244 tipica di Linux\footnote{l'opzione è stata introdotta con i kernel della
3245 serie 2.4.x.} e non è disponibile su tutti i kernel unix-like, pertanto
3246 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3248 \item[\const{TCP\_KEEPIDLE}] con questa opzione si legge o si imposta
3249 l'intervallo di tempo, in secondi, che deve trascorrere senza traffico sul
3250 socket prima che vengano inviati, qualora si sia attivata su di esso
3251 l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}, i messaggi di \textit{keep-alive} (si veda
3252 la trattazione relativa al \textit{keep-alive} in
3253 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Anche questa opzione non è disponibile
3254 su tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere
3257 \item[\const{TCP\_KEEPINTVL}] con questa opzione si legge o si imposta
3258 l'intervallo di tempo, in secondi, fra due messaggi di \textit{keep-alive}
3259 successivi (si veda sempre quanto illustrato in
3260 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come la precedente non è disponibile su
3261 tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere codice
3264 \item[\const{TCP\_KEEPCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3265 totale di messaggi di \textit{keep-alive} da inviare prima di concludere che
3266 la connessione è caduta per assenza di risposte ad un messaggio di
3267 \textit{keep-alive} (di nuovo vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come
3268 la precedente non è disponibile su tutti i kernel unix-like e deve essere
3269 evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3271 \item[\const{TCP\_SYNCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3272 di tentativi di ritrasmissione dei segmenti SYN usati nel
3273 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} prima che il
3274 tentativo di connessione venga abortito (si ricordi quanto accennato in
3275 sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Sovrascrive per il singolo socket il valore
3276 globale impostato con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_syn\_retries} (vedi
3277 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Non vengono accettati valori maggiori di
3278 255; anche questa opzione non è standard e deve essere evitata se si vuole
3279 scrivere codice portabile.
3281 \item[\const{TCP\_LINGER2}] con questa opzione si legge o si imposta, in
3282 numero di secondi, il tempo di sussistenza dei socket terminati nello stato
3283 \texttt{FIN\_WAIT2} (si ricordi quanto visto in
3284 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}).\footnote{si tenga ben presente che questa
3285 opzione non ha nulla a che fare con l'opzione \const{SO\_LINGER} che
3286 abbiamo visto in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Questa opzione
3287 consente di sovrascrivere per il singolo socket il valore globale impostato
3288 con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_fin\_timeout} (vedi
3289 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Anche questa opzione è da evitare se si
3290 ha a cuore la portabilità del codice.
3292 \item[\const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}] questa opzione consente di modificare il
3293 comportamento standard del protocollo TCP nello stabilirsi di una
3294 connessione; se ricordiamo il meccanismo del \itindex{three~way~handshake}
3295 \textit{three way handshake} illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_TWH} possiamo
3296 vedere che in genere un client inizierà ad inviare i dati ad un server solo
3297 dopo l'emissione dell'ultimo segmento di ACK.
3299 Di nuovo esistono situazioni (e la più tipica è quella di una richiesta
3300 HTTP) in cui sarebbe utile inviare immediatamente la richiesta all'interno
3301 del segmento con l'ultimo ACK del \itindex{three~way~handshake}
3302 \textit{three way handshake}; si potrebbe così risparmiare l'invio di un
3303 segmento successivo per la richiesta e il ritardo sul server fra la
3304 ricezione dell'ACK e quello della richiesta.
3306 Se si invoca \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} su un socket dal lato client (cioè
3307 dal lato da cui si invoca \func{connect}) si istruisce il kernel a non
3308 inviare immediatamente l'ACK finale del \itindex{three~way~handshake}
3309 \textit{three way handshake}, attendendo per un po' di tempo la prima
3310 scrittura, in modo da inviare i dati di questa insieme col segmento ACK.
3311 Chiaramente la correttezza di questo comportamento dipende in maniera
3312 diretta dal tipo di applicazione che usa il socket; con HTTP, che invia una
3313 breve richiesta, permette di risparmiare un segmento, con FTP, in cui invece
3314 si attende la ricezione del prompt del server, introduce un inutile ritardo.
3316 Allo stesso tempo il protocollo TCP prevede che sul lato del server la
3317 funzione \func{accept} ritorni dopo la ricezione dell'ACK finale, in tal
3318 caso quello che si fa usualmente è lanciare un nuovo processo per leggere i
3319 successivi dati, che si bloccherà su una \func{read} se questi non sono
3320 disponibili; in questo modo si saranno impiegate delle risorse (per la
3321 creazione del nuovo processo) che non vengono usate immediatamente. L'uso
3322 di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} consente di intervenire anche in questa
3323 situazione; quando la si invoca sul lato server (vale a dire su un socket in
3324 ascolto) l'opzione fa sì che \func{accept} ritorni soltanto quando sono
3325 presenti dei dati sul socket, e non alla ricezione dell'ACK conclusivo del
3326 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake}.
3328 L'opzione prende un valore intero che indica il numero massimo di secondi
3329 per cui mantenere il ritardo, sia per quanto riguarda il ritorno di
3330 \func{accept} su un server, che per l'invio dell'ACK finale insieme ai dati
3331 su un client. L'opzione è specifica di Linux non deve essere utilizzata in
3332 codice che vuole essere portabile.\footnote{su FreeBSD è presente una
3333 opzione \texttt{SO\_ACCEPTFILTER} che consente di ottenere lo stesso
3334 comportamento di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} per quanto riguarda il lato
3337 \item[\const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}] con questa opzione si legge o si imposta
3338 alla dimensione specificata, in byte, il valore dichiarato della
3339 \textit{advertised window} (vedi sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}). Il kernel
3340 impone comunque una dimensione minima pari a \texttt{SOCK\_MIN\_RCVBUF/2}.
3341 Questa opzione non deve essere utilizzata in codice che vuole essere
3344 \begin{figure}[!htb]
3345 \footnotesize \centering
3346 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3347 \includestruct{listati/tcp_info.h}
3349 \caption{La struttura \structd{tcp\_info} contenente le informazioni sul
3350 socket restituita dall'opzione \const{TCP\_INFO}.}
3351 \label{fig:tcp_info_struct}
3354 \item[\const{TCP\_INFO}] questa opzione, specifica di Linux, ma introdotta
3355 anche in altri kernel (ad esempio FreeBSD) permette di controllare lo stato
3356 interno di un socket TCP direttamente da un programma in user space.
3357 L'opzione restituisce in una speciale struttura \struct{tcp\_info}, la cui
3358 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:tcp_info_struct}, tutta una serie
3359 di dati che il kernel mantiene, relativi al socket. Anche questa opzione
3360 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3362 Con questa opzione diventa possibile ricevere una serie di informazioni
3363 relative ad un socket TCP così da poter effettuare dei controlli senza dover
3364 passare attraverso delle operazioni di lettura. Ad esempio si può verificare
3365 se un socket è stato chiuso usando una funzione analoga a quella illustrata
3366 in fig.~\ref{fig:is_closing}, in cui si utilizza il valore del campo
3367 \var{tcpi\_state} di \struct{tcp\_info} per controllare lo stato del socket.
3369 \begin{figure}[!htbp]
3370 \footnotesize \centering
3371 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
3372 \includecodesample{listati/is_closing.c}
3374 \caption{Codice della funzione \texttt{is\_closing.c}, che controlla lo stato
3375 di un socket TCP per verificare se si sta chiudendo.}
3376 \label{fig:is_closing}
3379 %Si noti come nell'esempio si sia (
3382 \item[\const{TCP\_QUICKACK}] con questa opzione è possibile eseguire una forma
3383 di controllo sull'invio dei segmenti ACK all'interno di in flusso di dati su
3384 TCP. In genere questo invio viene gestito direttamente dal kernel, il
3385 comportamento standard, corrispondente la valore logico di vero (in genere
3386 1) per questa opzione, è quello di inviare immediatamente i segmenti ACK, in
3387 quanto normalmente questo significa che si è ricevuto un blocco di dati e si
3388 può passare all'elaborazione del blocco successivo.
3390 Qualora però la nostra applicazione sappia in anticipo che alla ricezione di
3391 un blocco di dati seguirà immediatamente l'invio di un altro
3392 blocco,\footnote{caso tipico ad esempio delle risposte alle richieste HTTP.}
3393 poter accorpare quest'ultimo al segmento ACK permette di risparmiare sia in
3394 termini di dati inviati che di velocità di risposta. Per far questo si può
3395 utilizzare \const{TCP\_QUICKACK} impostando un valore logico falso (cioè 0),
3396 in questo modo il kernel attenderà così da inviare il prossimo segmento di
3397 ACK insieme ai primi dati disponibili.
3399 Si tenga presente che l'opzione non è permanente, vale a dire che una volta
3400 che la si sia impostata a 0 il kernel la riporterà al valore di default dopo
3401 il suo primo utilizzo. Sul lato server la si può impostare anche una volta
3402 sola su un socket in ascolto, ed essa verrà ereditata da tutti i socket che
3403 si otterranno da esso al ritorno di \func{accept}.
3405 % TODO trattare con gli esempi di apache
3407 \item[\const{TCP\_CONGESTION}] questa opzione permette di impostare quale
3408 algoritmo per il controllo della congestione\footnote{il controllo della
3409 congestione è un meccanismo previsto dal protocollo TCP (vedi
3410 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) per evitare di trasmettere inutilmente
3411 dati quando una connessione è congestionata; un buon algoritmo è
3412 fondamentale per il funzionamento del protocollo, dato che i pacchetti
3413 persi andrebbero ritrasmessi, per cui inviare un pacchetto su una linea
3414 congestionata potrebbe causare facilmente un peggioramento della
3415 situazione.} utilizzare per il singolo socket. L'opzione è stata
3416 introdotta con il kernel 2.6.13,\footnote{alla data di stesura di queste
3417 note (Set. 2006) è pure scarsamente documentata, tanto che non è neanche
3418 definita nelle intestazioni delle \acr{glibc} per cui occorre definirla a
3419 mano al suo valore che è 13.} e prende come per \param{optval} il
3420 puntatore ad un buffer contenente il nome dell'algoritmo di controllo che
3423 L'uso di un nome anziché di un valore numerico è dovuto al fatto che gli
3424 algoritmi di controllo della congestione sono realizzati attraverso
3425 altrettanti moduli del kernel, e possono pertanto essere attivati a
3426 richiesta; il nome consente di caricare il rispettivo modulo e di introdurre
3427 moduli aggiuntivi che implementino altri meccanismi.
3429 Per poter disporre di questa funzionalità occorre aver compilato il kernel
3430 attivando l'opzione di configurazione generale
3431 \texttt{TCP\_CONG\_ADVANCED},\footnote{disponibile come \textit{TCP:
3432 advanced congestion control} nel menù \textit{Network->Networking
3433 options}, che a sua volta renderà disponibile un ulteriore menù con gli
3434 algoritmi presenti.} e poi abilitare i singoli moduli voluti con le varie
3435 \texttt{TCP\_CONG\_*} presenti per i vari algoritmi disponibili; un elenco
3436 di quelli attualmente supportati nella versione ufficiale del kernel è
3437 riportato in tab.~\ref{tab:sock_tcp_congestion_algo}.\footnote{la lista è
3438 presa dalla versione 2.6.17.}
3441 Si tenga presente che prima della implementazione modulare alcuni di questi
3442 algoritmi erano disponibili soltanto come caratteristiche generali del
3443 sistema, attivabili per tutti i socket, questo è ancora possibile con la
3444 \textit{sysctl} \texttt{tcp\_congestion\_control} (vedi
3445 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}) che ha sostituito le precedenti
3446 \textit{sysctl}.\footnote{riportate anche, alla data di stesura di queste
3447 pagine (Set. 2006) nelle pagine di manuale, ma non più presenti.}
3452 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|}
3454 \textbf{Nome}&\textbf{Configurazione}&\textbf{Riferimento} \\
3457 reno& -- &Algoritmo tradizionale, usato in caso di assenza degli altri.\\
3458 \texttt{bic} &\texttt{TCP\_CONG\_BIC} &
3459 \url{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}.\\
3460 \texttt{cubic} &\texttt{TCP\_CONG\_CUBIC} &
3461 \url{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}.\\
3462 \texttt{highspeed}&\texttt{TCP\_CONG\_HSTCP} &
3463 \url{http://www.icir.org/floyd/hstcp.html}.\\
3464 \texttt{htcp} &\texttt{TCP\_CONG\_HTCP} &
3465 \url{http://www.hamilton.ie/net/htcp/}.\\
3466 \texttt{hybla} &\texttt{TCP\_CONG\_HYBLA} &
3467 \url{http://www.danielinux.net/projects.html}.\\
3468 \texttt{scalable}&\texttt{TCP\_CONG\_SCALABLE}&
3469 \url{http://www.deneholme.net/tom/scalable/}.\\
3470 \texttt{vegas} &\texttt{TCP\_CONG\_VEGAS} &
3471 \url{http://www.cs.arizona.edu/protocols/}.\\
3472 \texttt{westwood}&\texttt{TCP\_CONG\_WESTWOOD}&
3473 \url{http://www.cs.ucla.edu/NRL/hpi/tcpw/}.\\
3474 % \texttt{}&\texttt{}& .\\
3477 \caption{Gli algoritmi per il controllo della congestione disponibili con
3478 Linux con le relative opzioni di configurazione da attivare.}
3479 \label{tab:sock_tcp_congestion_algo}
3485 Il protocollo UDP, anche per la sua maggiore semplicità, supporta un numero
3486 ridotto di opzioni, riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}; anche in
3487 questo caso per poterle utilizzare occorrerà impostare l'opportuno valore per
3488 l'argomento \param{level}, che è \const{SOL\_UDP} (o l'equivalente
3489 \const{IPPROTO\_UDP}). Le costanti che identificano dette opzioni sono
3490 definite in \headfiled{netinet/udp.h}, ed accessibili includendo detto
3491 file.\footnote{come per TCP, la definizione delle opzioni effettivamente
3492 supportate dal kernel si trova in realtà nel file
3493 \texttt{include/linux/udp.h}, dal quale si sono estratte le costanti di
3494 tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}.}
3499 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3501 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3502 \textbf{Descrizione}\\
3505 \const{UDP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3506 Accumula tutti i dati su un unico pacchetto.\\
3507 \const{UDP\_ENCAP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3511 \caption{Le opzioni per i socket UDP disponibili al livello
3513 \label{tab:sock_opt_udplevel}
3516 % TODO documentare \const{UDP\_ENCAP}
3518 Ancora una volta le descrizioni contenute tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}
3519 sono un semplice riferimento, una maggiore quantità di dettagli sulle
3520 caratteristiche delle opzioni citate è quello dell'elenco seguente:
3521 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3523 \item[\const{UDP\_CORK}] questa opzione ha l'identico effetto dell'analoga
3524 \const{TCP\_CORK} vista in precedenza per il protocollo TCP, e quando
3525 abilitata consente di accumulare i dati in uscita su un solo pacchetto che
3526 verrà inviato una volta che la si disabiliti. L'opzione è stata introdotta
3527 con il kernel 2.5.44, e non deve essere utilizzata in codice che vuole
3530 \item[\const{UDP\_ENCAP}] Questa opzione permette di gestire l'incapsulazione
3531 dei dati nel protocollo UDP. L'opzione è stata introdotta con il kernel
3532 2.5.67, e non è documentata. Come la precedente è specifica di Linux e non
3533 deve essere utilizzata in codice portabile.
3540 \section{La gestione attraverso le funzioni di controllo}
3541 \label{sec:sock_ctrl_func}
3543 Benché la maggior parte delle caratteristiche dei socket sia gestibile con le
3544 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}, alcune proprietà possono
3545 essere impostate attraverso le funzioni \func{fcntl} e \func{ioctl} già
3546 trattate in sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}; in quell'occasione abbiamo
3547 parlato di queste funzioni esclusivamente nell'ambito della loro applicazione
3548 a file descriptor associati a dei file normali; qui tratteremo invece i
3549 dettagli del loro utilizzo con file descriptor associati a dei socket.
3552 \subsection{L'uso di \func{ioctl} e \func{fcntl} per i socket generici}
3553 \label{sec:sock_ioctl}
3555 Tratteremo in questa sezione le caratteristiche specifiche delle funzioni
3556 \func{ioctl} e \func{fcntl} quando esse vengono utilizzate con dei socket
3557 generici. Quanto già detto in precedenza sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}
3558 continua a valere; quello che tratteremo qui sono le operazioni ed i comandi
3559 che sono validi, o che hanno significati peculiari, quando queste funzioni
3560 vengono applicate a dei socket generici.
3562 Nell'elenco seguente si riportano i valori specifici che può assumere il
3563 secondo argomento della funzione \func{ioctl} (\param{request}, che indica il
3564 tipo di operazione da effettuare) quando essa viene applicata ad un socket
3565 generico. Nell'elenco si illustrerà anche, per ciascuna operazione, il tipo di
3566 dato usato come terzo argomento della funzione ed il significato che esso
3567 viene ad assumere. Dato che in caso di lettura questi dati vengono restituiti
3568 come \textit{value result argument}, con queste operazioni il terzo argomento
3569 deve sempre essere passato come puntatore ad una variabile (o struttura)
3570 precedentemente allocata. Le costanti che identificano le operazioni sono le
3572 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3573 \item[\const{SIOCGSTAMP}] restituisce il contenuto di una struttura
3574 \struct{timeval} con la marca temporale dell'ultimo pacchetto ricevuto sul
3575 socket, questa operazione può essere utilizzata per effettuare delle
3576 misurazioni precise del tempo di andata e ritorno\footnote{il
3577 \itindex{Round~Trip~Time~(RTT)} \textit{Round Trip Time} cui abbiamo già
3578 accennato in sez.~\ref{sec:net_tcp}.} dei pacchetti sulla rete.
3580 \item[\const{SIOCSPGRP}] imposta il processo o il \textit{process group} a cui
3581 inviare i segnali \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG} quando viene completata
3582 una operazione di I/O asincrono o arrivano dei dati urgenti
3583 \itindex{out-of-band} (\texttt{out-of-band}). Il terzo argomento deve essere
3584 un puntatore ad una variabile di tipo \type{pid\_t}; un valore positivo
3585 indica direttamente il \ids{PID} del processo, mentre un valore negativo
3586 indica (col valore assoluto) il \textit{process group}. Senza privilegi di
3587 amministratore o la capability \const{CAP\_KILL} si può impostare solo se
3588 stessi o il proprio \textit{process group}.
3590 \item[\const{SIOCGPGRP}] legge le impostazioni presenti sul socket
3591 relativamente all'eventuale processo o \textit{process group} cui devono
3592 essere inviati i segnali \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG}. Come per
3593 \const{SIOCSPGRP} l'argomento passato deve un puntatore ad una variabile di
3594 tipo \type{pid\_t}, con lo stesso significato. Qualora non sia presente
3595 nessuna impostazione verrà restituito un valore nullo.
3597 \item[\const{FIOASYNC}] Abilita o disabilita la modalità di I/O asincrono sul
3598 socket. Questo significa (vedi sez.~\ref{sec:signal_driven_io}) che verrà
3599 inviato il segnale di \signal{SIGIO} (o quanto impostato con
3600 \const{F\_SETSIG}, vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}) in caso di eventi
3604 Nel caso dei socket generici anche \func{fcntl} prevede un paio di comandi
3605 specifici; in questo caso il secondo argomento (\param{cmd}, che indica il
3606 comando) può assumere i due valori \const{FIOGETOWN} e \const{FIOSETOWN},
3607 mentre il terzo argomento dovrà essere un puntatore ad una variabile di tipo
3608 \type{pid\_t}. Questi due comandi sono una modalità alternativa di eseguire le
3609 stesse operazioni (lettura o impostazione del processo o del gruppo di
3610 processo che riceve i segnali) che si effettuano chiamando \func{ioctl} con
3611 \const{SIOCGPGRP} e \const{SIOCSPGRP}.
3614 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per l'accesso ai dispositivi di rete}
3615 \label{sec:sock_ioctl_netdevice}
3617 Benché non strettamente attinenti alla gestione dei socket, vale la pena di
3618 trattare qui l'interfaccia di accesso a basso livello ai dispositivi di rete
3619 che viene appunto fornita attraverso la funzione \texttt{ioctl}. Questa non è
3620 attinente a caratteristiche specifiche di un qualche protocollo, ma si applica
3621 a tutti i socket, indipendentemente da tipo e famiglia degli stessi, e
3622 permette di impostare e rilevare le funzionalità delle interfacce di rete.
3624 \begin{figure}[!htb]
3625 \footnotesize \centering
3626 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3627 \includestruct{listati/ifreq.h}
3629 \caption{La struttura \structd{ifreq} utilizzata dalle \func{ioctl} per le
3630 operazioni di controllo sui dispositivi di rete.}
3631 \label{fig:netdevice_ifreq_struct}
3634 Tutte le operazioni di questo tipo utilizzano come terzo argomento di
3635 \func{ioctl} il puntatore ad una struttura \struct{ifreq}, la cui definizione
3636 è illustrata in fig.~\ref{fig:netdevice_ifreq_struct}. Normalmente si utilizza
3637 il primo campo della struttura, \var{ifr\_name} per specificare il nome
3638 dell'interfaccia su cui si vuole operare (ad esempio \texttt{eth0},
3639 \texttt{ppp0}, ecc.), e si inseriscono (o ricevono) i valori relativi alle
3640 diversa caratteristiche e funzionalità nel secondo campo, che come si può
3641 notare è definito come una \dirct{union} proprio in quanto il suo significato
3642 varia a secondo dell'operazione scelta.
3644 Si tenga inoltre presente che alcune di queste operazioni (in particolare
3645 quelle che modificano le caratteristiche dell'interfaccia) sono privilegiate e
3646 richiedono i privilegi di amministratore o la \textit{capability}
3647 \const{CAP\_NET\_ADMIN}, altrimenti si otterrà un errore di \errval{EPERM}.
3648 Le costanti che identificano le operazioni disponibili sono le seguenti:
3649 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3650 \item[\const{SIOCGIFNAME}] questa è l'unica operazione che usa il campo
3651 \var{ifr\_name} per restituire un risultato, tutte le altre lo utilizzano
3652 per indicare l'interfaccia sulla quale operare. L'operazione richiede che si
3653 indichi nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore numerico dell'\textsl{indice}
3654 dell'interfaccia, e restituisce il relativo nome in \var{ifr\_name}.
3656 Il kernel infatti assegna ad ogni interfaccia un numero progressivo, detto
3657 appunto \itindex{interface~index} \textit{interface index}, che è quello che
3658 effettivamente la identifica nelle operazioni a basso livello, il nome
3659 dell'interfaccia è soltanto una etichetta associata a detto \textsl{indice},
3660 che permette di rendere più comprensibile l'indicazione dell'interfaccia
3661 all'interno dei comandi. Una modalità per ottenere questo valore è usare il
3662 comando \cmd{ip link}, che fornisce un elenco delle interfacce presenti
3663 ordinato in base a tale valore (riportato come primo campo).
3666 \item[\const{SIOCGIFINDEX}] restituisce nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore
3667 numerico dell'indice dell'interfaccia specificata con \var{ifr\_name}, è in
3668 sostanza l'operazione inversa di \const{SIOCGIFNAME}.
3670 \item[\const{SIOCGIFFLAGS}] permette di ottenere nel campo \var{ifr\_flags} il
3671 valore corrente dei flag dell'interfaccia specificata (con \var{ifr\_name}).
3672 Il valore restituito è una maschera binaria i cui bit sono identificabili
3673 attraverso le varie costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}.
3678 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
3680 \textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
3683 \const{IFF\_UP} & L'interfaccia è attiva.\\
3684 \const{IFF\_BROADCAST} & L'interfaccia ha impostato un indirizzo di
3685 \textit{broadcast} valido.\\
3686 \const{IFF\_DEBUG} & È attivo il flag interno di debug.\\
3687 \const{IFF\_LOOPBACK} & L'interfaccia è una interfaccia di
3688 \textit{loopback}.\\
3689 \const{IFF\_POINTOPOINT}&L'interfaccia è associata ad un collegamento
3690 \textsl{punto-punto}.\\
3691 \const{IFF\_RUNNING} & L'interfaccia ha delle risorse allocate (non può
3692 quindi essere disattivata).\\
3693 \const{IFF\_NOARP} & L'interfaccia ha il protocollo ARP disabilitato o
3694 l'indirizzo del livello di rete non è impostato.\\
3695 \const{IFF\_PROMISC} & L'interfaccia è in \index{modo~promiscuo}
3696 \textsl{modo promiscuo} (riceve cioè tutti i
3697 pacchetti che vede passare, compresi quelli non
3698 direttamente indirizzati a lei).\\
3699 \const{IFF\_NOTRAILERS}& Evita l'uso di \textit{trailer} nei pacchetti.\\
3700 \const{IFF\_ALLMULTI} & Riceve tutti i pacchetti di \textit{multicast}.\\
3701 \const{IFF\_MASTER} & L'interfaccia è il master di un bundle per il
3702 bilanciamento di carico.\\
3703 \const{IFF\_SLAVE} & L'interfaccia è uno slave di un bundle per il
3704 bilanciamento di carico.\\
3705 \const{IFF\_MULTICAST} & L'interfaccia ha il supporto per il
3706 \textit{multicast} attivo.\\
3707 \const{IFF\_PORTSEL} & L'interfaccia può impostare i suoi parametri
3708 hardware (con l'uso di \struct{ifmap}).\\
3709 \const{IFF\_AUTOMEDIA} & L'interfaccia è in grado di selezionare
3710 automaticamente il tipo di collegamento.\\
3711 \const{IFF\_DYNAMIC} & Gli indirizzi assegnati all'interfaccia vengono
3712 persi quando questa viene disattivata.\\
3713 % \const{IFF\_} & .\\
3716 \caption{Le costanti che identificano i vari bit della maschera binaria
3717 \var{ifr\_flags} che esprime i flag di una interfaccia di rete.}
3718 \label{tab:netdevice_iface_flag}
3722 \item[\const{SIOCSIFFLAGS}] permette di impostare il valore dei flag
3723 dell'interfaccia specificata (sempre con \var{ifr\_name}, non staremo a
3724 ripeterlo oltre) attraverso il valore della maschera binaria da passare nel
3725 campo \var{ifr\_flags}, che può essere ottenuta con l'OR aritmetico delle
3726 costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}; questa operazione è
3729 \item[\const{SIOCGIFMETRIC}] permette di leggere il valore della metrica del
3730 dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3731 \var{ifr\_metric}. Attualmente non è implementato, e l'operazione
3732 restituisce sempre un valore nullo.
3734 \item[\const{SIOCSIFMETRIC}] permette di impostare il valore della metrica del
3735 dispositivo al valore specificato nel campo \var{ifr\_metric}, attualmente
3736 non ancora implementato, restituisce un errore di \errval{EOPNOTSUPP}.
3738 \item[\const{SIOCGIFMTU}] permette di leggere il valore della
3739 \itindex{Maximum~Transfer~Unit~(MTU)} \textit{Maximum Transfer Unit} del
3740 dispositivo nel campo \var{ifr\_mtu}.
3742 \item[\const{SIOCSIFMTU}] permette di impostare il valore della
3743 \itindex{Maximum~Transfer~Unit~(MTU)} \textit{Maximum Transfer Unit} del
3744 dispositivo al valore specificato campo \var{ifr\_mtu}. L'operazione è
3745 privilegiata, e si tenga presente che impostare un valore troppo basso può
3746 causare un blocco del kernel.
3748 \item[\const{SIOCGIFHWADDR}] permette di leggere il valore dell'indirizzo
3749 hardware del dispositivo associato all'interfaccia nel campo
3750 \var{ifr\_hwaddr}; questo viene restituito come struttura \struct{sockaddr}
3751 in cui il campo \var{sa\_family} contiene un valore \texttt{ARPHRD\_*}
3752 indicante il tipo di indirizzo ed il campo \var{sa\_data} il valore binario
3753 dell'indirizzo hardware a partire dal byte 0.
3755 \item[\const{SIOCSIFHWADDR}] permette di impostare il valore dell'indirizzo
3756 hardware del dispositivo associato all'interfaccia attraverso il valore
3757 della struttura \struct{sockaddr} (con lo stesso formato illustrato per
3758 \const{SIOCGIFHWADDR}) passata nel campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è
3761 \item[\const{SIOCSIFHWBROADCAST}] imposta l'indirizzo \textit{broadcast}
3762 hardware dell'interfaccia al valore specificato dal campo
3763 \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è privilegiata.
3765 \item[\const{SIOCGIFMAP}] legge alcuni parametri hardware (memoria, interrupt,
3766 canali di DMA) del driver dell'interfaccia specificata, restituendo i
3767 relativi valori nel campo \var{ifr\_map}; quest'ultimo contiene una
3768 struttura di tipo \struct{ifmap}, la cui definizione è illustrata in
3769 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3771 \begin{figure}[!htb]
3772 \footnotesize \centering
3773 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3774 \includestruct{listati/ifmap.h}
3776 \caption{La struttura \structd{ifmap} utilizzata per leggere ed impostare i
3777 valori dei parametri hardware di un driver di una interfaccia.}
3778 \label{fig:netdevice_ifmap_struct}
3781 \item[\const{SIOCSIFMAP}] imposta i parametri hardware del driver
3782 dell'interfaccia specificata, restituendo i relativi valori nel campo
3783 \var{ifr\_map}. Come per \const{SIOCGIFMAP} questo deve essere passato come
3784 struttura \struct{ifmap}, secondo la definizione di
3785 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3787 \item[\const{SIOCADDMULTI}] aggiunge un indirizzo di \textit{multicast} ai
3788 filtri del livello di collegamento associati dell'interfaccia. Si deve usare
3789 un indirizzo hardware da specificare attraverso il campo \var{ifr\_hwaddr},
3790 che conterrà l'opportuna struttura \struct{sockaddr}; l'operazione è
3791 privilegiata. Per una modalità alternativa per eseguire la stessa operazione
3792 si possono usare i \textit{packet socket}, vedi
3793 sez.~\ref{sec:packet_socket}.
3795 \item[\const{SIOCDELMULTI}] rimuove un indirizzo di \textit{multicast} ai
3796 filtri del livello di collegamento dell'interfaccia, vuole un indirizzo
3797 hardware specificato come per \const{SIOCADDMULTI}. Anche questa operazione
3798 è privilegiata e può essere eseguita in forma alternativa con i
3799 \textit{packet socket}.
3801 \item[\const{SIOCGIFTXQLEN}] permette di leggere la lunghezza della coda di
3802 trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3805 \item[\const{SIOCSIFTXQLEN}] permette di impostare il valore della lunghezza
3806 della coda di trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia, questo
3807 deve essere specificato nel campo \var{ifr\_qlen}. L'operazione è
3810 \item[\const{SIOCSIFNAME}] consente di cambiare il nome dell'interfaccia
3811 indicata da \var{ifr\_name} utilizzando il nuovo nome specificato nel campo
3817 % TODO aggiunta con il kernel 3.14 SIOCGHWTSTAMP per ottenere il timestamp
3818 % hardware senza modificarlo
3820 Una ulteriore operazione, che consente di ricavare le caratteristiche delle
3821 interfacce di rete, è \const{SIOCGIFCONF}; però per ragioni di compatibilità
3822 questa operazione è disponibile soltanto per i socket della famiglia
3823 \const{AF\_INET} (vale ad dire per socket IPv4). In questo caso l'utente dovrà
3824 passare come argomento una struttura \struct{ifconf}, definita in
3825 fig.~\ref{fig:netdevice_ifconf_struct}.
3827 \begin{figure}[!htb]
3828 \footnotesize \centering
3829 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3830 \includestruct{listati/ifconf.h}
3832 \caption{La struttura \structd{ifconf}.}
3833 \label{fig:netdevice_ifconf_struct}
3836 Per eseguire questa operazione occorrerà allocare preventivamente un buffer di
3837 contenente un vettore di strutture \struct{ifreq}. La dimensione (in byte) di
3838 questo buffer deve essere specificata nel campo \var{ifc\_len} di
3839 \struct{ifconf}, mentre il suo indirizzo andrà specificato nel campo
3840 \var{ifc\_req}. Qualora il buffer sia stato allocato come una stringa, il suo
3841 indirizzo potrà essere fornito usando il campo \var{ifc\_buf}.\footnote{si
3842 noti che l'indirizzo del buffer è definito in \struct{ifconf} con una
3843 \dirct{union}, questo consente di utilizzare una delle due forme a piacere.}
3845 La funzione restituisce nel buffer indicato una serie di strutture
3846 \struct{ifreq} contenenti nel campo \var{ifr\_name} il nome dell'interfaccia e
3847 nel campo \var{ifr\_addr} il relativo indirizzo IP. Se lo spazio allocato nel
3848 buffer è sufficiente il kernel scriverà una struttura \struct{ifreq} per
3849 ciascuna interfaccia attiva, restituendo nel campo \var{ifc\_len} il totale
3850 dei byte effettivamente scritti. Il valore di ritorno è 0 se l'operazione ha
3851 avuto successo e negativo in caso contrario.
3853 Si tenga presente che il kernel non scriverà mai sul buffer di uscita dati
3854 eccedenti numero di byte specificato col valore di \var{ifc\_len} impostato
3855 alla chiamata della funzione, troncando il risultato se questi non dovessero
3856 essere sufficienti. Questa condizione non viene segnalata come errore per cui
3857 occorre controllare il valore di \var{ifc\_len} all'uscita della funzione, e
3858 verificare che esso sia inferiore a quello di ingresso. In caso contrario si è
3859 probabilmente\footnote{probabilmente perché si potrebbe essere nella
3860 condizione in cui sono stati usati esattamente quel numero di byte.} avuta
3861 una situazione di troncamento dei dati.
3863 \begin{figure}[!htbp]
3864 \footnotesize \centering
3865 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
3866 \includecodesample{listati/iflist.c}
3868 \caption{Il corpo principale del programma \texttt{iflist.c}.}
3869 \label{fig:netdevice_iflist}
3872 Come esempio dell'uso di queste funzioni si è riportato in
3873 fig.~\ref{fig:netdevice_iflist} il corpo principale del programma
3874 \texttt{iflist} in cui si utilizza l'operazione \const{SIOCGIFCONF} per
3875 ottenere una lista delle interfacce attive e dei relativi indirizzi. Al solito
3876 il codice completo è fornito nei sorgenti allegati alla guida.
3878 Il programma inizia (\texttt{\small 7--11}) con la creazione del socket
3879 necessario ad eseguire l'operazione, dopo di che si inizializzano
3880 opportunamente (\texttt{\small 13--14}) i valori della struttura
3881 \struct{ifconf} indicando la dimensione del buffer ed il suo
3882 indirizzo;\footnote{si noti come in questo caso si sia specificato l'indirizzo
3883 usando il campo \var{ifc\_buf}, mentre nel seguito del programma si accederà
3884 ai valori contenuti nel buffer usando \var{ifc\_req}.} si esegue poi
3885 l'operazione invocando \func{ioctl}, controllando come sempre la corretta
3886 esecuzione, ed uscendo in caso di errore (\texttt{\small 15--19}).
3888 Si esegue poi un controllo sulla quantità di dati restituiti segnalando un
3889 eventuale overflow del buffer (\texttt{\small 21--23}); se invece è tutto a
3890 posto (\texttt{\small 24--27}) si calcola e si stampa a video il numero di
3891 interfacce attive trovate. L'ultima parte del programma (\texttt{\small
3892 28--33}) è il ciclo sul contenuto delle varie strutture \struct{ifreq}
3893 restituite in cui si estrae (\texttt{\small 30}) l'indirizzo ad esse
3894 assegnato\footnote{si è definito \var{access} come puntatore ad una struttura
3895 di tipo \struct{sockaddr\_in} per poter eseguire un \textit{casting}
3896 dell'indirizzo del valore restituito nei vari campi \var{ifr\_addr}, così
3897 poi da poterlo poi usare come argomento di \func{inet\_ntoa}.} e lo si
3898 stampa (\texttt{\small 31--32}) insieme al nome dell'interfaccia.
3902 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per i socket TCP e UDP}
3903 \label{sec:sock_ioctl_IP}
3905 Non esistono operazioni specifiche per i socket IP in quanto tali,\footnote{a
3906 parte forse \const{SIOCGIFCONF}, che però resta attinente alle proprietà
3907 delle interfacce di rete, per cui l'abbiamo trattata in
3908 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice} insieme alle altre che comunque si
3909 applicano anche ai socket IP.} mentre per i pacchetti di altri protocolli
3910 trasportati su IP, qualora li si gestisca attraverso dei socket, si dovrà fare
3911 riferimento direttamente all'eventuale supporto presente per il tipo di socket
3912 usato: ad esempio si possono ricevere pacchetti ICMP con socket di tipo
3913 \texttt{raw}, nel qual caso si dovrà fare riferimento alle operazioni di
3916 Tuttavia la gran parte dei socket utilizzati nella programmazione di rete
3917 utilizza proprio il protocollo IP, e quello che succede è che in realtà la
3918 funzione \func{ioctl} consente di effettuare alcune operazioni specifiche per
3919 i socket che usano questo protocollo, ma queste vendono eseguite, invece che a
3920 livello di IP, al successivo livello di trasporto, vale a dire in maniera
3921 specifica per i socket TCP e UDP.
3923 Le operazioni di controllo disponibili per i socket TCP sono illustrate dalla
3924 relativa pagina di manuale, accessibile con \texttt{man 7 tcp}, e prevedono
3925 come possibile valore per il secondo argomento della funzione le costanti
3926 illustrate nell'elenco seguente; il terzo argomento della funzione, gestito
3927 come \textit{value result argument}, deve essere sempre il puntatore ad una
3928 variabile di tipo \ctyp{int}:
3929 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3930 \item[\const{SIOCINQ}] restituisce la quantità di dati non ancora letti
3931 presenti nel buffer di ricezione; il socket non deve essere in stato
3932 \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di \errval{EINVAL}.
3933 \item[\const{SIOCATMARK}] ritorna un intero non nullo, da intendere come
3934 valore logico, se il flusso di dati letti sul socket è arrivato sulla
3935 posizione (detta anche \textit{urgent mark}) in cui sono stati ricevuti
3936 \itindex{out-of-band} dati urgenti (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}).
3937 Una operazione di lettura da un socket non attraversa mai questa posizione,
3938 per cui è possibile controllare se la si è raggiunta o meno con questa
3941 Questo è utile quando si attiva l'opzione \const{SO\_OOBINLINE} (vedi
3942 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}) per ricevere i dati urgenti all'interno
3943 del flusso dei dati ordinari del socket;\footnote{vedremo in
3944 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data} che in genere i dati urgenti presenti su un
3945 socket si leggono \textit{out-of-band} usando un opportuno flag per
3946 \func{recvmsg}.} in tal caso quando \const{SIOCATMARK} restituisce un
3947 valore non nullo si saprà che la successiva lettura dal socket restituirà i
3948 dati urgenti e non il normale traffico; torneremo su questo in maggior
3949 dettaglio in sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}.
3951 \item[\const{SIOCOUTQ}] restituisce la quantità di dati non ancora inviati
3952 presenti nel buffer di spedizione; come per \const{SIOCINQ} il socket non
3953 deve essere in stato \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di
3957 Le operazioni di controllo disponibili per i socket UDP, anch'esse illustrate
3958 dalla relativa pagina di manuale accessibile con \texttt{man 7 udp}, sono
3959 quelle indicate dalle costanti del seguente elenco; come per i socket TCP il
3960 terzo argomento viene gestito come \textit{value result argument} e deve
3961 essere un puntatore ad una variabile di tipo \ctyp{int}:
3962 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3963 \item[\const{FIONREAD}] restituisce la dimensione in byte del primo pacchetto
3964 in attesa di ricezione, o 0 qualora non ci sia nessun pacchetto.
3965 \item[\const{TIOCOUTQ}] restituisce il numero di byte presenti nella coda di
3966 invio locale; questa opzione è supportata soltanto a partire dal kernel 2.4
3971 \section{La gestione con \func{sysctl} ed il filesystem \texttt{/proc}}
3972 \label{sec:sock_sysctl_proc}
3974 Come ultimo argomento di questo capitolo tratteremo l'uso della funzione
3975 \func{sysctl} (che è stata introdotta nelle sue funzionalità generiche in
3976 sez.~\ref{sec:sys_sysctl}) per quanto riguarda le sue capacità di effettuare
3977 impostazioni relative alle proprietà dei socket. Dato che le stesse
3978 funzionalità sono controllabili direttamente attraverso il filesystem
3979 \texttt{/proc}, le tratteremo attraverso i file presenti in quest'ultimo.
3982 \subsection{L'uso di \func{sysctl} e \texttt{/proc} per le proprietà della
3984 \label{sec:sock_sysctl}
3986 La differenza nell'uso di \func{sysctl} e del filesystem \texttt{/proc}
3987 rispetto a quello delle funzioni \func{ioctl} e \func{fcntl} visto in
3988 sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func} o all'uso di \func{getsockopt} e
3989 \func{setsockopt} è che queste funzioni consentono di controllare le proprietà
3990 di un singolo socket, mentre con \func{sysctl} e con \texttt{/proc} si
3991 impostano proprietà (o valori di default) validi a livello dell'intero
3992 sistema, e cioè per tutti i socket.
3994 Le opzioni disponibili per le proprietà della rete, nella gerarchia dei valori
3995 impostabili con \func{sysctl}, sono riportate sotto il nodo \texttt{net}, o,
3996 se acceduti tramite l'interfaccia del filesystem \texttt{/proc}, sotto
3997 \texttt{/proc/sys/net}. In genere sotto questa directory compaiono le
3998 sottodirectory (corrispondenti ad altrettanti sotto-nodi per \func{sysctl})
3999 relative ai vari protocolli e tipi di interfacce su cui è possibile
4000 intervenire per effettuare impostazioni; un contenuto tipico di questa
4001 directory è il seguente:
4012 e sono presenti varie centinaia di parametri, molti dei quali non sono neanche
4013 documentati; nel nostro caso ci limiteremo ad illustrare quelli più
4016 Si tenga presente infine che se è sempre possibile utilizzare il filesystem
4017 \texttt{/proc} come sostituto di \func{sysctl}, dato che i valori di nodi e
4018 sotto-nodi di quest'ultima sono mappati come file e directory sotto
4019 \texttt{/proc/sys/}, non è vero il contrario, ed in particolare Linux consente
4020 di impostare alcuni parametri o leggere lo stato della rete a livello di
4021 sistema sotto \texttt{/proc/net}, dove sono presenti dei file che non
4022 corrispondono a nessun nodo di \func{sysctl}.
4025 \subsection{I valori di controllo per i socket generici}
4026 \label{sec:sock_gen_sysctl}
4028 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/core/} sono presenti i file
4029 corrispondenti ai parametri generici di \textit{sysctl} validi per tutti i
4030 socket. Quelli descritti anche nella pagina di manuale, accessibile con
4031 \texttt{man 7 socket} sono i seguenti:
4033 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4034 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{rmem\_default}] imposta la dimensione
4035 di default del buffer di ricezione (cioè per i dati in ingresso) dei socket.
4036 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{rmem\_max}] imposta la dimensione
4037 massima che si può assegnare al buffer di ricezione dei socket attraverso
4038 l'uso dell'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4039 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{wmem\_default}] imposta la dimensione
4040 di default del buffer di trasmissione (cioè per i dati in uscita) dei
4042 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{wmem\_max}] imposta la dimensione
4043 massima che si può assegnare al buffer di trasmissione dei socket attraverso
4044 l'uso dell'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4045 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{message\_cost},
4046 \sysctlrelfiled{net/core}{message\_burst}] contengono le impostazioni
4047 del \itindex{bucket~filter} \textit{bucket filter} che controlla l'emissione
4048 di messaggi di avviso da parte del kernel per eventi relativi a problemi
4049 sulla rete, imponendo un limite che consente di prevenire eventuali attacchi
4050 di \itindex{Denial~of~Service~(DoS)} \textit{Denial of Service} usando i
4051 log.\footnote{senza questo limite un attaccante potrebbe inviare ad arte un
4052 traffico che generi intenzionalmente messaggi di errore, per saturare il
4055 Il \itindex{bucket~filter} \textit{bucket filter} è un algoritmo generico
4056 che permette di impostare dei limiti di flusso su una quantità\footnote{uno
4057 analogo viene usato nel \itindex{netfilter} \textit{netfilter} per imporre
4058 dei limiti sul flusso dei pacchetti.} senza dovere eseguire medie
4059 temporali, che verrebbero a dipendere in misura non controllabile dalla
4060 dimensione dell'intervallo su cui si media e dalla distribuzione degli
4061 eventi;\footnote{in caso di un picco di flusso (il cosiddetto
4062 \textit{burst}) il flusso medio verrebbe a dipendere in maniera esclusiva
4063 dalla dimensione dell'intervallo di tempo su cui calcola la media.} in
4064 questo caso si definisce la dimensione di un ``\textsl{bidone}'' (il
4065 \textit{bucket}) e del flusso che da esso può uscire, la presenza di una
4066 dimensione iniziale consente di assorbire eventuali picchi di emissione,
4067 l'aver fissato un flusso di uscita garantisce che a regime questo sarà il
4068 valore medio del flusso ottenibile dal \textit{bucket}.
4070 I due valori indicano rispettivamente il flusso a regime (non sarà inviato
4071 più di un messaggio per il numero di secondi specificato da
4072 \texttt{message\_cost}) e la dimensione iniziale per in caso di picco di
4073 emissione (verranno accettati inizialmente fino ad un massimo di
4074 \texttt{message\_cost/message\_burst} messaggi).
4076 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{netdev\_max\_backlog}] numero massimo
4077 di pacchetti che possono essere contenuti nella coda di ingresso generale.
4079 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{optmem\_max}] lunghezza massima dei
4080 dati ancillari e di controllo (vedi sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}).
4083 Oltre a questi nella directory \texttt{/proc/sys/net/core} si trovano altri
4084 file, la cui documentazione dovrebbe essere mantenuta nei sorgenti del kernel,
4085 nel file \texttt{Documentation/networking/ip-sysctl.txt}; la maggior parte di
4086 questi però non è documentato:
4087 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4088 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{dev\_weight}] blocco di lavoro (\textit{work
4089 quantum}) dello \textit{scheduler} di processo dei pacchetti.
4091 % TODO da documentare meglio
4093 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{lo\_cong}] valore per l'occupazione
4094 della coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una bassa
4097 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{mod\_cong}] valore per l'occupazione
4098 della coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una congestione
4101 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{no\_cong}] valore per l'occupazione
4102 della coda di ricezione sotto la quale si considera di non avere
4105 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{no\_cong\_thresh}] valore minimo
4106 (\textit{low water mark}) per il riavvio dei dispositivi congestionati.
4108 % \item[\sysctlrelfiled{net/core}{netdev\_fastroute}] è presente
4109 % soltanto quando si è compilato il kernel con l'apposita opzione di
4110 % ottimizzazione per l'uso come router.
4112 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{somaxconn}] imposta la dimensione
4113 massima utilizzabile per il \textit{backlog} della funzione \func{listen}
4114 (vedi sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}), e corrisponde al valore della
4115 costante \const{SOMAXCONN}; il suo valore di default è 128.
4120 \subsection{I valori di controllo per il protocollo IPv4}
4121 \label{sec:sock_ipv4_sysctl}
4123 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/ipv4} sono presenti i file che
4124 corrispondono ai parametri dei socket che usano il protocollo IPv4, relativi
4125 quindi sia alle caratteristiche di IP, che a quelle degli altri protocolli che
4126 vengono usati all'interno di quest'ultimo (come ICMP, TCP e UDP) o a fianco
4127 dello stesso (come ARP).
4129 I file che consentono di controllare le caratteristiche specifiche del
4130 protocollo IP in quanto tale, che sono descritti anche nella relativa pagina
4131 di manuale accessibile con \texttt{man 7 ip}, sono i seguenti:
4132 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4134 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_default\_ttl}] imposta il valore di
4135 default per il campo TTL (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}) di tutti i
4136 pacchetti uscenti, stabilendo così il numero massimo di router che i
4137 pacchetti possono attraversare. Il valore può essere modificato anche per il
4138 singolo socket con l'opzione \const{IP\_TTL}. Prende un valore intero, ma
4139 dato che il campo citato è di 8 bit hanno senso solo valori fra 0 e 255. Il
4140 valore di default è 64, e normalmente non c'è nessuna necessità di
4141 modificarlo.\footnote{l'unico motivo sarebbe per raggiungere macchine
4142 estremamente ``{lontane}'' in termini di \textit{hop}, ma è praticamente
4143 impossibile trovarne.} Aumentare il valore è una pratica poco gentile, in
4144 quanto in caso di problemi di routing si allunga inutilmente il numero di
4147 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_forward}] abilita l'inoltro dei
4148 pacchetti da una interfaccia ad un altra, e può essere impostato anche per
4149 la singola interfaccia. Prende un valore logico (0 disabilita, diverso da
4150 zero abilita), di default è disabilitato.
4152 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_dynaddr}] abilita la riscrittura
4153 automatica degli indirizzi associati ad un socket quando una interfaccia
4154 cambia indirizzo. Viene usato per le interfacce usate nei collegamenti in
4155 dial-up, il cui indirizzo IP viene assegnato dinamicamente dal provider, e
4156 può essere modificato. Prende un valore intero, con 0 si disabilita la
4157 funzionalità, con 1 la si abilita, con 2 (o con qualunque altro valore
4158 diverso dai precedenti) la si abilità in modalità \textsl{prolissa}; di
4159 default la funzionalità è disabilitata.
4161 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_autoconfig}] specifica se
4162 l'indirizzo IP è stato configurato automaticamente dal kernel all'avvio
4163 attraverso DHCP, BOOTP o RARP. Riporta un valore logico (0 falso, 1 vero)
4164 accessibile solo in lettura, è inutilizzato nei kernel recenti ed eliminato
4165 a partire dal kernel 2.6.18.
4167 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_local\_port\_range}] imposta
4168 l'intervallo dei valori usati per l'assegnazione delle porte effimere,
4169 permette cioè di modificare i valori illustrati in
4170 fig.~\ref{fig:TCP_port_alloc}; prende due valori interi separati da spazi,
4171 che indicano gli estremi dell'intervallo. Si abbia cura di non definire un
4172 intervallo che si sovrappone a quello delle porte usate per il
4173 \itindex{masquerading} \textit{masquerading}, il kernel può gestire la
4174 sovrapposizione, ma si avrà una perdita di prestazioni. Si imposti sempre un
4175 valore iniziale maggiore di 1024 (o meglio ancora di 4096) per evitare
4176 conflitti con le porte usate dai servizi noti.
4178 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_no\_pmtu\_disc}] permette di disabilitare
4179 per i socket \const{SOCK\_STREAM} la ricerca automatica della \textit{Path
4180 MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
4181 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}). Prende un valore logico, e di default è
4182 disabilitato (cioè la ricerca viene eseguita).
4184 In genere si abilita questo parametro quando per qualche motivo il
4185 procedimento del \textit{Path MTU discovery} fallisce; dato che questo può
4186 avvenire a causa di router\footnote{ad esempio se si scartano tutti i
4187 pacchetti ICMP, il problema è affrontato anche in sez.~3.4.4 di
4188 \cite{SGL}.} o interfacce\footnote{ad esempio se i due capi di un
4189 collegamento \textit{point-to-point} non si accordano sulla stessa MTU.}
4190 mal configurati è opportuno correggere le configurazioni, perché
4191 disabilitare globalmente il procedimento con questo parametro ha pesanti
4192 ripercussioni in termini di prestazioni di rete.
4194 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_always\_defrag}] fa si che tutti i
4195 pacchetti IP frammentati siano riassemblati, anche in caso in successivo
4196 immediato inoltro.\footnote{introdotto con il kernel 2.2.13, nelle versioni
4197 precedenti questo comportamento poteva essere solo stabilito un volta per
4198 tutte in fase di compilazione del kernel con l'opzione
4199 \texttt{CONFIG\_IP\_ALWAYS\_DEFRAG}.} Prende un valore logico e di default
4200 è disabilitato. Con i kernel dalla serie 2.4 in poi la deframmentazione
4201 viene attivata automaticamente quando si utilizza il sistema del
4202 \itindex{netfilter} \textit{netfilter}, e questo parametro non è più
4205 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ipfrag\_high\_thresh}] indica il limite
4206 massimo (espresso in numero di byte) sui pacchetti IP frammentati presenti
4207 in coda; quando questo valore viene raggiunta la coda viene ripulita fino al
4208 valore \texttt{ipfrag\_low\_thresh}. Prende un valore intero.
4210 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ipfrag\_low\_thresh}] soglia bassa
4211 (specificata in byte) a cui viene riportata la coda dei pacchetti IP
4212 frammentati quando si raggiunge il valore massimo dato da
4213 \texttt{ipfrag\_high\_thresh}. Prende un valore intero.
4215 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_nonlocal\_bind}] se abilitato rende
4216 possibile ad una applicazione eseguire \func{bind} anche su un indirizzo che
4217 non è presente su nessuna interfaccia locale. Prende un valore logico e di
4218 default è disabilitato.
4220 Questo può risultare utile per applicazioni particolari (come gli
4221 \textit{sniffer}) che hanno la necessità di ricevere pacchetti anche non
4222 diretti agli indirizzi presenti sulla macchina, ad esempio per intercettare
4223 il traffico per uno specifico indirizzo che si vuole tenere sotto
4224 controllo. Il suo uso però può creare problemi ad alcune applicazioni.
4226 % \item[\texttt{neigh/*}] La directory contiene i valori
4227 % TODO trattare neigh/* nella parte su arp, da capire dove sarà.
4231 I file di \texttt{/proc/sys/net/ipv4} che invece fanno riferimento alle
4232 caratteristiche specifiche del protocollo TCP, elencati anche nella rispettiva
4233 pagina di manuale (accessibile con \texttt{man 7 tcp}), sono i seguenti:
4234 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4236 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_abort\_on\_overflow}] indica al
4237 kernel di azzerare le connessioni quando il programma che le riceve è troppo
4238 lento ed incapace di accettarle. Prende un valore logico ed è disabilitato
4239 di default. Questo consente di recuperare le connessioni se si è avuto un
4240 eccesso dovuto ad un qualche picco di traffico, ma ovviamente va a discapito
4241 dei client che interrogano il server. Pertanto è da abilitare soltanto
4242 quando si è sicuri che non è possibile ottimizzare il server in modo che sia
4243 in grado di accettare connessioni più rapidamente.
4245 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_adv\_win\_scale}] indica al kernel quale
4246 frazione del buffer associato ad un socket\footnote{quello impostato con
4247 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}.} deve essere utilizzata per la
4248 finestra del protocollo TCP\footnote{in sostanza il valore che costituisce
4249 la \textit{advertised window} annunciata all'altro capo del socket.} e
4250 quale come buffer applicativo per isolare la rete dalle latenze
4251 dell'applicazione. Prende un valore intero che determina la suddetta
4252 frazione secondo la formula
4253 $\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se positivo o con
4254 $\texttt{buffer}-\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se
4255 negativo. Il default è 2 che significa che al buffer dell'applicazione
4256 viene riservato un quarto del totale.
4258 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_app\_win}] indica la frazione della
4259 finestra TCP che viene riservata per gestire l'overhaed dovuto alla
4260 bufferizzazione. Prende un valore valore intero che consente di calcolare la
4261 dimensione in byte come il massimo fra la
4262 \itindex{Maximum~Segment~Size~(MSS)} MSS e
4263 $\texttt{window}/2^\texttt{tcp\_app\_win}$. Un valore nullo significa che
4264 non viene riservato nessuno spazio; il valore di default è 31.
4266 % vecchi, presumibilmente usati quando gli algoritmi di congestione non erano
4268 % \item[\texttt{tcp\_bic}]
4269 % \item[\texttt{tcp\_bic\_low\_window}]
4270 % \item[\texttt{tcp\_bic\_fast\_convergence}]
4272 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_dsack}] abilita il supporto,
4273 definito nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}, per il
4274 cosiddetto \textit{Duplicate SACK}.\footnote{si indica con SACK
4275 (\textit{Selective Acknowledgement}) un'opzione TCP, definita
4276 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}, usata per dare
4277 un \textit{acknowledgement} unico su blocchi di pacchetti non contigui,
4278 che consente di diminuire il numero di pacchetti scambiati.} Prende un
4279 valore logico e di default è abilitato.
4280 % TODO documentare o descrivere che cos'è il Duplicate SACK o
4281 % mettere riferimento nelle appendici
4284 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_ecn}] abilita il meccanismo della
4285 \textit{Explicit Congestion Notification} (in breve ECN) nelle connessioni
4286 TCP. Prende valore logico che di default è disabilitato. La \textit{Explicit
4287 Congestion Notification} \itindex{Explicit~Congestion~Notification} è un
4288 meccanismo che consente di notificare quando una rotta o una rete è
4289 congestionata da un eccesso di traffico,\footnote{il meccanismo è descritto
4290 in dettaglio nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc3168.txt}{RFC~3168}
4291 mentre gli effetti sulle prestazioni del suo utilizzo sono documentate
4292 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}.} si può così
4293 essere avvisati e cercare rotte alternative oppure diminuire l'emissione di
4294 pacchetti (in modo da non aumentare la congestione).
4296 Si tenga presente che se si abilita questa opzione si possono avere dei
4297 malfunzionamenti apparentemente casuali dipendenti dalla destinazione,
4298 dovuti al fatto che alcuni vecchi router non supportano il meccanismo ed
4299 alla sua attivazione scartano i relativi pacchetti, bloccando completamente
4301 % TODO documentare o descrivere che cos'è l'Explicit Congestion Notification o
4302 % mettere riferimento nelle appendici
4305 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_fack}] abilita il supporto per il
4306 \textit{TCP Forward Acknowledgement}, un algoritmo per il controllo della
4307 congestione del traffico. Prende un valore logico e di default è abilitato.
4309 % TODO documentare o descrivere che cos'è il TCP Forward Acknowledgement o
4310 % mettere riferimento nelle appendici
4312 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_fin\_timeout}] specifica il numero
4313 di secondi da passare in stato \texttt{FIN\_WAIT2} nell'attesa delle
4314 ricezione del pacchetto FIN conclusivo, passati quali il socket viene
4315 comunque chiuso forzatamente. Prende un valore intero che indica i secondi
4316 e di default è 60.\footnote{nei kernel della serie 2.2.x era il valore
4317 utilizzato era invece di 120 secondi.} L'uso di questa opzione realizza
4318 quella che in sostanza è una violazione delle specifiche del protocollo TCP,
4319 ma è utile per fronteggiare alcuni attacchi di
4320 \itindex{Denial~of~Service~(DoS)} \textit{Denial of Service}.
4322 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_frto}] abilita il supporto per
4323 l'algoritmo F-RTO, un algoritmo usato per la ritrasmissione dei timeout del
4324 protocollo TCP, che diventa molto utile per le reti wireless dove la perdita
4325 di pacchetti è usualmente dovuta a delle interferenze radio, piuttosto che
4326 alla congestione dei router. Prende un valore logico e di default è
4329 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_intvl}] indica il
4330 numero di secondi che deve trascorrere fra l'emissione di due successivi
4331 pacchetti di test quando è abilitata la funzionalità del \textit{keepalive}
4332 (vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Prende un valore intero che di
4335 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_probes}] indica il
4336 massimo numero pacchetti di \textit{keepalive} (vedi
4337 sez.~\ref{sec:sock_options_main}) che devono essere inviati senza ricevere
4338 risposta prima che il kernel decida che la connessione è caduta e la
4339 termini. Prende un valore intero che di default è 9.
4341 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_time}] indica il numero
4342 di secondi che devono passare senza traffico sulla connessione prima che il
4343 kernel inizi ad inviare pacchetti di pacchetti di
4344 \textit{keepalive}.\footnote{ha effetto solo per i socket per cui si è
4345 impostata l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE} (vedi
4346 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Prende un valore intero che di default
4347 è 7200, pari a due ore.
4349 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_low\_latency}] indica allo stack
4350 TCP del kernel di ottimizzare il comportamento per ottenere tempi di latenza
4351 più bassi a scapito di valori più alti per l'utilizzo della banda. Prende un
4352 valore logico che di default è disabilitato in quanto un maggior utilizzo
4353 della banda è preferito, ma esistono applicazioni particolari in cui la
4354 riduzione della latenza è più importante (ad esempio per i cluster di
4355 calcolo parallelo) nelle quali lo si può abilitare.
4357 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_max\_orphans}] indica il numero
4358 massimo di socket TCP ``\textsl{orfani}'' (vale a dire non associati a
4359 nessun file descriptor) consentito nel sistema.\footnote{trattasi in genere
4360 delle connessioni relative a socket chiusi che non hanno completato il
4361 processo di chiusura.} Quando il limite viene ecceduto la connessione
4362 orfana viene resettata e viene stampato un avvertimento. Questo limite viene
4363 usato per contrastare alcuni elementari attacchi di \textit{denial of
4364 service}. Diminuire il valore non è mai raccomandato, in certe condizioni
4365 di rete può essere opportuno aumentarlo, ma si deve tenere conto del fatto
4366 che ciascuna connessione orfana può consumare fino a 64K di memoria del
4367 kernel. Prende un valore intero, il valore di default viene impostato
4368 inizialmente al valore del parametro del kernel \texttt{NR\_FILE}, e viene
4369 aggiustato a seconda della memoria disponibile.
4371 % TODO verificare la spiegazione di connessione orfana.
4373 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_max\_syn\_backlog}] indica la
4374 lunghezza della coda delle connessioni incomplete, cioè delle connessioni
4375 per le quali si è ricevuto un SYN di richiesta ma non l'ACK finale del
4376 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} (si riveda quanto
4377 illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}).
4379 Quando questo valore è superato il kernel scarterà immediatamente ogni
4380 ulteriore richiesta di connessione. Prende un valore intero; il default, che
4381 è 256, viene automaticamente portato a 1024 qualora nel sistema ci sia
4382 sufficiente memoria (se maggiore di 128Mb) e ridotto a 128 qualora la
4383 memoria sia poca (inferiore a 32Mb).\footnote{si raccomanda, qualora si
4384 voglia aumentare il valore oltre 1024, di seguire la procedura citata
4385 nella pagina di manuale di TCP, e modificare il valore della costante
4386 \texttt{TCP\_SYNQ\_HSIZE} nel file \texttt{include/net/tcp.h} dei sorgenti
4387 del kernel, in modo che sia $\mathtt{tcp\_max\_syn\_backlog} \ge
4388 \mathtt{16*TCP\_SYNQ\_HSIZE}$, per poi ricompilare il kernel.}
4390 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_max\_tw\_buckets}] indica il
4391 numero massimo di socket in stato \texttt{TIME\_WAIT} consentito nel
4392 sistema. Prende un valore intero di default è impostato al doppio del valore
4393 del parametro \texttt{NR\_FILE}, ma che viene aggiustato automaticamente a
4394 seconda della memoria presente. Se il valore viene superato il socket viene
4395 chiuso con la stampa di un avviso; l'uso di questa funzionalità consente di
4396 prevenire alcuni semplici attacchi di \textit{denial of service}.
4399 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_mem}] viene usato dallo stack TCP
4400 per gestire le modalità con cui esso utilizzerà la memoria. Prende una
4401 tripletta di valori interi, che indicano un numero di pagine:
4404 \item il primo valore, chiamato \textit{low} nelle pagine di manuale, indica
4405 il numero di pagine allocate sotto il quale non viene usato nessun
4406 meccanismo di regolazione dell'uso della memoria.
4408 \item il secondo valore, chiamato \textit{pressure} indica il numero di
4409 pagine allocate passato il quale lo stack TCP inizia a moderare il suo
4410 consumo di memoria; si esce da questo stato di \textsl{pressione} sulla
4411 memoria quando il numero di pagine scende sotto il precedente valore
4414 \item il terzo valore, chiamato \textit{high} indica il numero massimo di
4415 pagine che possono essere utilizzate dallo stack TCP/IP, e soprassiede
4416 ogni altro valore specificato dagli altri limiti del kernel.
4419 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_orphan\_retries}] indica il numero
4420 massimo di volte che si esegue un tentativo di controllo sull'altro capo di
4421 una connessione che è stata già chiusa dalla nostra parte. Prende un valore
4422 intero che di default è 8.
4424 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_reordering}] indica il numero
4425 massimo di volte che un pacchetto può essere riordinato nel flusso di dati,
4426 prima che lo stack TCP assuma che è andato perso e si ponga nello stato di
4427 \textit{slow start} (si veda sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) viene usata
4428 questa metrica di riconoscimento dei riordinamenti per evitare inutili
4429 ritrasmissioni provocate dal riordinamento. Prende un valore intero che di
4430 default che è 3, e che non è opportuno modificare.
4432 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_retrans\_collapse}] in caso di
4433 pacchetti persi durante una connessione, per ottimizzare l'uso della banda
4434 il kernel cerca di eseguire la ritrasmissione inviando pacchetti della
4435 massima dimensione possibile; in sostanza dati che in precedenza erano stati
4436 trasmessi su pacchetti diversi possono essere ritrasmessi riuniti su un solo
4437 pacchetto (o su un numero minore di pacchetti di dimensione
4438 maggiore). Prende un valore logico e di default è abilitato.
4440 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_retries1}] imposta il massimo
4441 numero di volte che protocollo tenterà la ritrasmissione si un pacchetto su
4442 una connessione stabilita prima di fare ricorso ad ulteriori sforzi che
4443 coinvolgano anche il livello di rete. Passato questo numero di
4444 ritrasmissioni verrà fatto eseguire al livello di rete un tentativo di
4445 aggiornamento della rotta verso la destinazione prima di eseguire ogni
4446 successiva ritrasmissione. Prende un valore intero che di default è 3.
4448 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_retries2}] imposta il numero di
4449 tentativi di ritrasmissione di un pacchetto inviato su una connessione già
4450 stabilita per il quale non si sia ricevuto una risposta di ACK (si veda
4451 anche quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_server_crash}). Prende un
4452 valore intero che di default è 15, il che comporta un tempo variabile fra 13
4453 e 30 minuti; questo non corrisponde a quanto richiesto
4454 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} dove è indicato un
4455 massimo di 100 secondi, che però è un valore considerato troppo basso.
4457 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_rfc1337}] indica al kernel di
4458 abilitare il comportamento richiesto
4459 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1337.txt}{RFC~1337}. Prende un valore
4460 logico e di default è disabilitato, il che significa che alla ricezione di
4461 un segmento RST in stato \texttt{TIME\_WAIT} il socket viene chiuso
4462 immediatamente senza attendere la conclusione del periodo di
4463 \texttt{TIME\_WAIT}.
4465 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_rmem}] viene usato dallo stack TCP
4466 per controllare dinamicamente le dimensioni dei propri buffer di ricezione,
4467 anche in rapporto alla memoria disponibile. Prende una tripletta di valori
4468 interi separati da spazi che indicano delle dimensioni in byte:
4471 \item il primo valore, chiamato \textit{min} nelle pagine di manuale, indica
4472 la dimensione minima in byte del buffer di ricezione; il default è 4Kb, ma
4473 in sistemi con poca memoria viene automaticamente ridotto a
4474 \const{PAGE\_SIZE}. Questo valore viene usato per assicurare che anche in
4475 situazioni di pressione sulla memoria (vedi quanto detto per
4476 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) le allocazioni al di sotto di
4477 questo limite abbiamo comunque successo. Questo valore non viene comunque
4478 ad incidere sulla dimensione del buffer di ricezione di un singolo socket
4479 dichiarata con l'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4481 \item il secondo valore, denominato \textit{default} nelle pagine di
4482 manuale, indica la dimensione di default, in byte, del buffer di ricezione
4483 di un socket TCP. Questo valore sovrascrive il default iniziale impostato
4484 per tutti i socket con \sysctlfile{net/core/mem\_default} che vale
4485 per qualunque protocollo. Il default è 87380 byte, ridotto a 43689 per
4486 sistemi con poca memoria. Se si desiderano dimensioni più ampie per tutti
4487 i socket si può aumentare questo valore, ma se si vuole che in
4488 corrispondenza aumentino anche le dimensioni usate per la finestra TCP si
4489 deve abilitare il \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling}
4490 (di default è abilitato, vedi più avanti
4491 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}).
4493 \item il terzo valore, denominato \textit{max} nelle pagine di manuale,
4494 indica la dimensione massima in byte del buffer di ricezione di un socket
4495 TCP; il default è 174760 byte, che viene ridotto automaticamente a 87380
4496 per sistemi con poca memoria. Il valore non può comunque eccedere il
4497 limite generale per tutti i socket posto con
4498 \sysctlfile{net/core/rmem\_max}. Questo valore non viene ad
4499 incidere sulla dimensione del buffer di ricezione di un singolo socket
4500 dichiarata con l'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4503 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_sack}] indica al kernel di
4504 utilizzare il meccanismo del \textit{TCP selective acknowledgement} definito
4505 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}. Prende un valore
4506 logico e di default è abilitato.
4508 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_stdurg}] indica al kernel di
4509 utilizzare l'interpretazione che viene data
4510 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} del puntatore dei
4511 \textit{dati urgenti} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}) in cui questo
4512 punta all'ultimo byte degli stessi; se disabilitato viene usata
4513 l'interpretazione usata da BSD per cui esso punta al primo byte successivo.
4514 Prende un valore logico e di default è disabilitato, perché abilitarlo può
4515 dar luogo a problemi di interoperabilità.
4517 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_synack\_retries}] indica il numero
4518 massimo di volte che verrà ritrasmesso il segmento SYN/ACK nella creazione di
4519 una connessione (vedi sez.~\ref{sec:TCP_conn_cre}). Prende un valore intero
4520 ed il valore di default è 5; non si deve superare il valore massimo di 255.
4522 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_syncookies}] abilita i \textit{TCP
4523 syncookies}.\footnote{per poter usare questa funzionalità è necessario
4524 avere abilitato l'opzione \texttt{CONFIG\_SYN\_COOKIES} nella compilazione
4525 del kernel.} Prende un valore logico, e di default è disabilitato. Questa
4526 funzionalità serve a fornire una protezione in caso di un attacco di tipo
4527 \textit{SYN flood}, e deve essere utilizzato come ultima risorsa dato che
4528 costituisce una violazione del protocollo TCP e confligge con altre
4529 funzionalità come le estensioni e può causare problemi per i client ed il
4530 reinoltro dei pacchetti.
4532 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_syn\_retries}] imposta il numero
4533 di tentativi di ritrasmissione dei pacchetti SYN di inizio connessione del
4534 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} (si ricordi
4535 quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Prende un valore
4536 intero che di default è 5; non si deve superare il valore massimo di 255.
4538 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_timestamps}] abilita l'uso dei
4539 \textit{TCP timestamps}, come definiti
4540 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Prende un valore
4541 logico e di default è abilitato.
4543 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_tw\_recycle}] abilita il
4544 riutilizzo rapido dei socket in stato \texttt{TIME\_WAIT}. Prende un valore
4545 logico e di default è disabilitato. Non è opportuno abilitare questa opzione
4546 che può causare problemi con il NAT.\footnote{il \textit{Network Address
4547 Translation} è una tecnica, impiegata nei firewall e nei router, che
4548 consente di modificare al volo gli indirizzi dei pacchetti che transitano
4549 per una macchina, Linux la supporta con il \itindex{netfilter}
4550 \textit{netfilter}, per maggiori dettagli si consulti il cap.~2 di
4553 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_tw\_reuse}] abilita il riutilizzo
4554 dello stato \texttt{TIME\_WAIT} quando questo è sicuro dal punto di vista
4555 del protocollo. Prende un valore logico e di default è disabilitato.
4557 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}] un valore
4558 logico, attivo di default, che abilita la funzionalità del
4559 \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling} definita
4560 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Prende un valore
4561 logico e di default è abilitato. Come accennato in
4562 sez.~\ref{sec:TCP_TCP_opt} i 16 bit della finestra TCP comportano un limite
4563 massimo di dimensione di 64Kb, ma esiste una opportuna opzione del
4564 protocollo che permette di applicare un fattore di scale che consente di
4565 aumentarne le dimensioni. Questa è pienamente supportata dallo stack TCP di
4566 Linux, ma se lo si disabilita la negoziazione del
4567 \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling} con l'altro capo
4568 della connessione non viene effettuata.
4570 %\item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_vegas\_cong\_avoid}]
4571 % TODO: controllare su internet
4573 %\item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_westwood}]
4574 % TODO: controllare su internet
4576 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_wmem}] viene usato dallo stack TCP
4577 per controllare dinamicamente le dimensioni dei propri buffer di spedizione,
4578 adeguandole in rapporto alla memoria disponibile. Prende una tripletta di
4579 valori interi separati da spazi che indicano delle dimensioni in byte:
4582 \item il primo valore, chiamato \textit{min}, indica la dimensione minima in
4583 byte del buffer di spedizione; il default è 4Kb. Come per l'analogo di
4584 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) viene usato per assicurare
4585 che anche in situazioni di pressione sulla memoria (vedi
4586 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_mem}) le allocazioni al di sotto di
4587 questo limite abbiamo comunque successo. Di nuovo questo valore non viene
4588 ad incidere sulla dimensione del buffer di trasmissione di un singolo
4589 socket dichiarata con l'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4591 \item il secondo valore, denominato \textit{default}, indica la dimensione
4592 di default in byte del buffer di spedizione di un socket TCP. Questo
4593 valore sovrascrive il default iniziale impostato per tutti i tipi di
4594 socket con \sysctlfile{net/core/wmem\_default}. Il default è 87380
4595 byte, ridotto a 43689 per sistemi con poca memoria. Si può aumentare
4596 questo valore quando si desiderano dimensioni più ampie del buffer di
4597 trasmissione per i socket TCP, ma come per il precedente
4598 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) se si vuole che in
4599 corrispondenza aumentino anche le dimensioni usate per la finestra TCP si
4600 deve abilitare il \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling}
4601 con \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}.
4603 \item il terzo valore, denominato \textit{max}, indica la dimensione massima
4604 in byte del buffer di spedizione di un socket TCP; il default è 128Kb, che
4605 viene ridotto automaticamente a 64Kb per sistemi con poca memoria. Il
4606 valore non può comunque eccedere il limite generale per tutti i socket
4607 posto con \sysctlfile{net/core/wmem\_max}. Questo valore non viene
4608 ad incidere sulla dimensione del buffer di trasmissione di un singolo
4609 socket dichiarata con l'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4616 % LocalWords: socket sez dotted decimal resolver Domain Name Service cap DNS
4617 % LocalWords: client fig LDAP Lightweight Access Protocol NIS Information Sun
4618 % LocalWords: like netgroup Switch Solaris glibc libc uclib NSS tab shadow uid
4619 % LocalWords: username group aliases ethers MAC address hosts networks rpc RPC
4620 % LocalWords: protocols services dns db lib libnss org truelite it root res HS
4621 % LocalWords: resource init netinet resolv int void conf host LOCALDOMAIN TCP
4622 % LocalWords: options DEBUG debug AAONLY USEVC UDP PRIMARY IGNTC RECURSE INET
4623 % LocalWords: DEFNAMES search STAYOPEN DNSRCH INSECURE NOALIASES HOSTALIASES
4624 % LocalWords: IPv gethostbyname NOCHECKNAME KEEPTSIG TSIG BLAST RETRY retry NS
4625 % LocalWords: retrans query FQDN Fully Qualified const char dname class type
4626 % LocalWords: unsigned answer anslen CSNET Hesiod MIT CHAOS Chaosnet ANY BIND
4627 % LocalWords: nameser compat Berkley MF CNAME SOA MB MR NULL WKS PTR HINFO TXT
4628 % LocalWords: MINFO RP responsible person AFSDB AFS RT router NSAP SIG KEY PX
4629 % LocalWords: GPOS AAAA LOC NXT EID NIMLOC nimrod SRV ATMA ATM NAPTR naming AF
4630 % LocalWords: authority IXFR AXFR MAILB MAILA errno NOT FOUND RECOVERY TRY err
4631 % LocalWords: AGAIN herror netdb string perror error hstrerror strerror struct
4632 % LocalWords: hostent name addrtype length addr list sys af mygethost inet ret
4633 % LocalWords: ntop deep copy buf size buflen result errnop value argument len
4634 % LocalWords: ERANGE sethostent stayopen endhostent gethostbyaddr order pton
4635 % LocalWords: getipnodebyname getipnodebyaddr flags num MAPPED ALL ADDRCONFIG
4636 % LocalWords: freehostent ip getXXXbyname getXXXbyaddr servent getservbyname
4637 % LocalWords: netent getnetbyname getnetbyaddr protoent smtp udp
4638 % LocalWords: getprotobyname getprotobyaddr getservbyport port tcp setservent
4639 % LocalWords: getservent endservent setXXXent getXXXent endXXXent gethostent
4640 % LocalWords: setnetent getnetent endnetent setprotoent getprotoent POSIX RFC
4641 % LocalWords: endprotoent getaddrinfo getnameinfo nell' node service addrinfo
4642 % LocalWords: hints linked addrlen socklen family socktype protocol sockaddr
4643 % LocalWords: canonname next PF UNSPEC SOCK STREAM DGRAM bind INADDR loopback
4644 % LocalWords: connect sendto NUMERICHOST EAI NONAME SYSTEM BADFLAGS ADDRFAMILY
4645 % LocalWords: NODATA MEMORY FAIL errcode echo mygetaddr ptr casting Canonical
4646 % LocalWords: freeaddrinfo getservname salen hostlen serv servlen l'OR NI NUL
4647 % LocalWords: NOFQDN NAMEREQD NUMERICSERV MAXHOST MAXSERV sockconn SockUtil of
4648 % LocalWords: descriptor hint fifth sockbind setsockopt getsockopt sock level
4649 % LocalWords: optname optval optlen EBADF EFAULT EINVAL ENOPROTOOPT ENOTSOCK
4650 % LocalWords: IPPROTO Stevens ICMP ICMPV ICMPv get KEEPALIVE OOBINLINE timeval
4651 % LocalWords: RCVLOWAT SNDLOWAT RCVTIMEO SNDTIMEO BSDCOMPAT BSD PASSCRED ucred
4652 % LocalWords: PEERCRED BINDTODEVICE REUSEADDR ACCEPTCONN DONTROUTE gateway MSG
4653 % LocalWords: BROADCAST broadcast SNDBUF RCVBUF LINGER linger PRIORITY read IF
4654 % LocalWords: OOB recvmsg kernel select write readv recv recvfrom EAGAIN send
4655 % LocalWords: EWOULDBLOCK writev sendmsg raw domain SCM CREDENTIALS eth packet
4656 % LocalWords: IFNAMSIZ capabilities capability ADMIN log trpt EADDRINUSE close
4657 % LocalWords: listen routing sysctl shutdown Quality TOS keep alive ACK RST to
4658 % LocalWords: ECONNRESET ETIMEDOUT keepalive echod fourth newsgroup WAIT reuse
4659 % LocalWords: sockbindopt SockUtils homed completely binding RECVDSTADDR onoff
4660 % LocalWords: PKTINFO getsockname multicast streaming unicast REUSEPORT reset
4661 % LocalWords: stealing ling RECVTOS RECVTTL TTL RECVOPTS RETOPTS HDRINCL MTU
4662 % LocalWords: RECVERR DISCOVER Path Discovery ALERT alert ADD MEMBERSHIP mreqn
4663 % LocalWords: pktinfo ipi ifindex spec dst RECVIF Live IPTOS LOWDELAY Advanced
4664 % LocalWords: Transfer Unit PMTUDISC DONT WANT route dall' pmtu EMSGSIZE imr
4665 % LocalWords: multiaddr mreq fcntl ioctl request SIOCGSTAMP trip SIOCSPGRP pid
4666 % LocalWords: process SIGIO SIGURG KILL FIOASYNC SIOCGPGRP filesystem proc ttl
4667 % LocalWords: rmem wmem message cost burst bucket filter netdev backlog optmem
4668 % LocalWords: forward dynaddr dial autoconfig local masquerading ipfrag high
4669 % LocalWords: thresh low always defrag CONFIG SETSIG cmd FIOGETOWN FIOSETOWN
4670 % LocalWords: quest'ultime neigh dev weight cong mod somaxconn Di SIOCINQ DoS
4671 % LocalWords: Documentation SIOCATMARK SIOCOUTQ FIONREAD TIOCOUTQ Denial work
4672 % LocalWords: netfilter scheduler mark ARP DHCP BOOTP RARP nonlocal sniffer is
4673 % LocalWords: linux NODELAY MAXSEG CORK KEEPIDLE KEEPINTVL KEEPCNT SYNCNT INFO
4674 % LocalWords: DEFER ACCEPT WINDOW CLAMP QUICKACK CONGESTION ENCAP urgent MSS
4675 % LocalWords: Segment SYN accept advertised window info quickack Nagle ifreq
4676 % LocalWords: ifr ppp union EPERM SIOCGIFNAME dell' interface index IFF NOARP
4677 % LocalWords: SIOCGIFINDEX SIOCGIFFLAGS POINTOPOINT RUNNING PROMISC NOTRAILERS
4678 % LocalWords: ALLMULTI bundle PORTSEL ifmap AUTOMEDIA DYNAMIC SIOCSIFFLAGS way
4679 % LocalWords: SIOCGIFMETRIC SIOCSIFMETRIC SIOCGIFMTU SIOCSIFMTU SIOCGIFHWADDR
4680 % LocalWords: SIOCSIFHWADDR SIOCSIFHWBROADCAST SIOCGIFMAP SIOCSIFMAP sendfile
4681 % LocalWords: SIOCADDMULTI SIOCDELMULTI SIOCGIFTXQLEN SIOCSIFTXQLEN three syn
4682 % LocalWords: SIOCSIFNAME SIOCGIFCONF handshake retries MIN FreeBSD closing Mb
4683 % LocalWords: abort overflow adv win app bic convergence dsack ecn fack frto
4684 % LocalWords: intvl probes latency orphans l'ACK SYNQ HSIZE tw buckets mem rfc
4685 % LocalWords: orphan reordering collapse sack stdurg synack syncookies recycle
4686 % LocalWords: timestamps scaling vegas avoid westwood tcpi l'incapsulazione NR
4687 % LocalWords: metric EOPNOTSUPP mtu hwaddr ARPHRD interrupt DMA map qlen silly
4688 % LocalWords: rename ifconf syndrome dell'ACK FTP ACCEPTFILTER advanced reno
4689 % LocalWords: congestion control Networking cubic CUBIC highspeed HSTCP htcp
4690 % LocalWords: HTCP hybla HYBLA scalable SCALABLE ifc req iflist access ntoa Kb
4691 % LocalWords: hop Selective acknowledgement Explicit RTO stack firewall passwd
4692 % LocalWords: Notification wireless denial pressure ATTACH DETACH publickey
4693 % LocalWords: libpcap discovery point l'overhaed min PAGE flood NFS blast
4694 % LocalWords: selective COOKIES NAT Translation
4696 %%% Local Variables:
4698 %%% TeX-master: "gapil"