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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}
38 \itindbeg{resolver} La risoluzione dei nomi è associata tradizionalmente al
39 servizio del \itindex{Domain~Name~Service} \textit{Domain Name Service} che
40 permette di identificare le macchine su internet invece che per numero IP
41 attraverso il relativo \textsl{nome a dominio}.\footnote{non staremo ad
42 entrare nei dettagli della definizione di cosa è un nome a dominio, dandolo
43 per noto, una introduzione alla problematica si trova in \cite{AGL} (cap.~9)
44 mentre per una trattazione approfondita di tutte le problematiche relative
45 al DNS si può fare riferimento a \cite{DNSbind}.} In realtà per DNS si
46 intendono spesso i server che forniscono su internet questo servizio, mentre
47 nel nostro caso affronteremo la problematica dal lato client, di un qualunque
48 programma che necessita di compiere questa operazione.
51 \centering \includegraphics[width=11cm]{img/resolver}
52 \caption{Schema di funzionamento delle funzioni del \textit{resolver}.}
53 \label{fig:sock_resolver_schema}
56 Inoltre quella fra nomi a dominio e indirizzi IP non è l'unica corrispondenza
57 possibile fra nomi simbolici e valori numerici, come abbiamo visto anche in
58 sez.~\ref{sec:sys_user_group} per le corrispondenze fra nomi di utenti e
59 gruppi e relativi identificatori numerici; per quanto riguarda però tutti i
60 nomi associati a identificativi o servizi relativi alla rete il servizio di
61 risoluzione è gestito in maniera unificata da un insieme di funzioni fornite
62 con le librerie del C, detto appunto \textit{resolver}.
64 Lo schema di funzionamento del \textit{resolver} è illustrato in
65 fig.~\ref{fig:sock_resolver_schema}; in sostanza i programmi hanno a
66 disposizione un insieme di funzioni di libreria con cui chiamano il
67 \textit{resolver}, indicate con le frecce nere. Ricevuta la richiesta è
68 quest'ultimo che, sulla base della sua configurazione, esegue le operazioni
69 necessarie a fornire la risposta, che possono essere la lettura delle
70 informazioni mantenute nei relativi dei file statici presenti sulla macchina,
71 una interrogazione ad un DNS (che a sua volta, per il funzionamento del
72 protocollo, può interrogarne altri) o la richiesta ad altri server per i quali
73 sia fornito il supporto, come LDAP.\footnote{la sigla LDAP fa riferimento ad
74 un protocollo, il \textit{Lightweight Directory Access Protocol}, che
75 prevede un meccanismo per la gestione di \textsl{elenchi} di informazioni
76 via rete; il contenuto di un elenco può essere assolutamente generico, e
77 questo permette il mantenimento dei più vari tipi di informazioni su una
78 infrastruttura di questo tipo.}
80 La configurazione del \textit{resolver} attiene più alla amministrazione di
81 sistema che alla programmazione, ciò non di meno, prima di trattare le varie
82 funzioni di librerie utilizzate dai programmi, vale la pena fare una
83 panoramica generale. Originariamente la configurazione del \textit{resolver}
84 riguardava esclusivamente le questioni relative alla gestione dei nomi a
85 dominio, e prevedeva solo l'utilizzo del DNS e del file statico
86 \conffile{/etc/hosts}.
88 Per questo aspetto il file di configurazione principale del sistema è
89 \conffile{/etc/resolv.conf} che contiene in sostanza l'elenco degli indirizzi
90 IP dei server DNS da contattare; a questo si affianca il file
91 \conffile{/etc/host.conf} il cui scopo principale è indicare l'ordine in cui
92 eseguire la risoluzione dei nomi (se usare prima i valori di
93 \conffile{/etc/hosts} o quelli del DNS). Tralasciamo i dettagli relativi alle
94 varie direttive che possono essere usate in questi file, che si trovano nelle
95 rispettive pagine di manuale.
97 Con il tempo però è divenuto possibile fornire diversi sostituti per
98 l'utilizzo delle associazione statiche in \conffile{/etc/hosts}, inoltre oltre
99 alla risoluzione dei nomi a dominio ci sono anche altri nomi da risolvere,
100 come quelli che possono essere associati ad una rete (invece che ad una
101 singola macchina) o ai gruppi di macchine definiti dal servizio
102 NIS,\footnote{il \textit{Network Information Service} è un servizio, creato da
103 Sun, e poi diffuso su tutte le piattaforme unix-like, che permette di
104 raggruppare all'interno di una rete (in quelli che appunto vengono chiamati
105 \textit{netgroup}) varie macchine, centralizzando i servizi di definizione
106 di utenti e gruppi e di autenticazione, oggi è sempre più spesso sostituito
107 da LDAP.} o come quelli dei protocolli e dei servizi che sono mantenuti nei
108 file statici \conffile{/etc/protocols} e \conffile{/etc/services}.
110 Molte di queste informazioni non si trovano su un DNS, ma in una rete locale
111 può essere molto utile centralizzare il mantenimento di alcune di esse su
112 opportuni 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. Con le implementazioni
116 classiche i vari supporti erano introdotti modificando direttamente le
117 funzioni di libreria, prevedendo un ordine di interrogazione predefinito e non
118 modificabile (a meno di una ricompilazione delle librerie stesse).
120 \itindbeg{Name~Service~Switch~(NSS)}
122 Per risolvere questa serie di problemi la risoluzione dei nomi a dominio
123 eseguità 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}, cui abbiamo accennato anche in
126 sez.~\ref{sec:sys_user_group} per quanto riguarda la gestione dei dati
127 associati a utenti e gruppi. Il sistema è stato introdotto la prima volta
128 nelle librerie standard di Solaris e le \acr{glibc} hanno ripreso lo stesso
129 schema; si tenga presente che questo sistema non esiste per altre librerie
130 standard come le \acr{libc5} o le \acr{uclib}.
132 Il \textit{Name Service Switch} (cui spesso si fa riferimento con l'acronimo
133 NSS) è un sistema di librerie dinamiche che permette di definire in maniera
134 generica sia i supporti su cui mantenere i dati di corrispondenza fra nomi e
135 valori numerici, sia l'ordine in cui effettuare le ricerche sui vari supporti
136 disponibili. Il sistema prevede una serie di possibili classi di
137 corrispondenza, quelle attualmente definite sono riportate in
138 tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes}.
143 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
145 \textbf{Classe} & \textbf{Tipo di corrispondenza}\\
148 \texttt{passwd} & Corrispondenze fra nome dell'utente e relative
149 proprietà (\ids{UID}, gruppo principale, ecc.).\\
150 \texttt{shadow} & Corrispondenze fra username e password dell'utente
151 (e altre informazioni relative alle password).\\
152 \texttt{group} & Corrispondenze fra nome del gruppo e proprietà dello
154 \texttt{aliases} & Alias per la posta elettronica.\\
155 \texttt{ethers} & Corrispondenze fra numero IP e MAC address della
157 \texttt{hosts} & Corrispondenze fra nome a dominio e numero IP.\\
158 \texttt{netgroup} & Corrispondenze fra gruppo di rete e macchine che lo
160 \texttt{networks} & Corrispondenze fra nome di una rete e suo indirizzo
162 \texttt{protocols}& Corrispondenze fra nome di un protocollo e relativo
163 numero identificativo.\\
164 \texttt{rpc} & Corrispondenze fra nome di un servizio RPC e relativo
165 numero identificativo.\\
166 \texttt{publickey}& Chiavi pubbliche e private usate per gli RFC sicuri,
167 utilizzate da NFS e NIS+. \\
168 \texttt{services} & Corrispondenze fra nome di un servizio e numero di
172 \caption{Le diverse classi di corrispondenze definite
173 all'interno del \textit{Name Service Switch}.}
174 \label{tab:sys_NSS_classes}
177 % TODO rivedere meglio la tabella
179 Il sistema del \textit{Name Service Switch} è controllato dal contenuto del
180 file \conffile{/etc/nsswitch.conf}; questo contiene una riga di configurazione
181 per ciascuna di queste classi, che viene inizia col nome di
182 tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes} seguito da un carattere ``\texttt{:}'' e
183 prosegue con la lista dei \textsl{servizi} su cui le relative informazioni
184 sono raggiungibili, scritti nell'ordine in cui si vuole siano interrogati.
186 Ogni servizio è specificato a sua volta da un nome, come \texttt{file},
187 \texttt{dns}, \texttt{db}, ecc. che identifica la libreria dinamica che
188 realizza l'interfaccia con esso. Per ciascun servizio se \texttt{NAME} è il
189 nome utilizzato dentro \conffile{/etc/nsswitch.conf}, dovrà essere presente
190 (usualmente in \file{/lib}) una libreria \texttt{libnss\_NAME} che ne
191 implementa le funzioni.
193 In ogni caso, qualunque sia la modalità con cui ricevono i dati o il supporto
194 su cui vengono mantenuti, e che si usino o meno funzionalità aggiuntive
195 fornite dal sistema del \textit{Name Service Switch}, dal punto di vista di un
196 programma che deve effettuare la risoluzione di un nome a dominio, tutto
197 quello che conta sono le funzioni classiche che il \textit{resolver} mette a
198 disposizione (è cura delle \acr{glibc} tenere conto della presenza del
199 \textit{Name Service Switch}) e sono queste quelle che tratteremo nelle
202 \itindend{Name~Service~Switch~(NSS)}
205 \subsection{Le funzioni di interrogazione del \textit{resolver}}
206 \label{sec:sock_resolver_functions}
208 Prima di trattare le funzioni usate normalmente nella risoluzione dei nomi a
209 dominio conviene trattare in maniera più dettagliata il servizio DNS. Come
210 accennato questo, benché esso in teoria sia solo uno dei possibili supporti su
211 cui mantenere le informazioni, in pratica costituisce il meccanismo principale
212 con cui vengono risolti i nomi a dominio. Inolte esso può fornire anche
213 ulteriori informazioni oltre relative alla risoluzione dei nomi a dominio.
214 Per questo motivo esistono una serie di funzioni di libreria che servono
215 specificamente ad eseguire delle interrogazioni verso un server DNS, funzioni
216 che poi vengono utilizzate anche per realizzare le funzioni generiche di
217 libreria usate 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 Come accennato un server DNS è in grado di fare molto altro rispetto alla
239 risoluzione di un nome a dominio in un indirizzo IP: ciascuna voce nel
240 database viene chiamata \textit{resource record}, e può contenere diverse
241 informazioni. In genere i \textit{resource record} vengono classificati per la
242 \textsl{classe di indirizzi} cui i dati contenuti fanno riferimento, e per il
243 \textsl{tipo} di questi ultimi (ritroveremo classi di indirizzi e tipi di
244 record 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, oltre a quelle relative alla semplice risoluzione
253 dei nomi, un insieme di funzioni specifiche dedicate all'interrogazione di un
254 server DNS, tutte nella forma \texttt{res\_}\textsl{\texttt{nome}}. La prima
255 di queste funzioni è \funcd{res\_init}, il cui prototipo è:
259 \fhead{arpa/nameser.h}
261 \fdecl{int res\_init(void)}
262 \fdesc{Inizializza il sistema del \textit{resolver}.}
264 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore.
269 La funzione legge il contenuto dei file di configurazione (i già citati
270 \file{resolv.conf} e \file{host.conf}) per impostare il dominio di default,
271 gli indirizzi dei server DNS da contattare e l'ordine delle ricerche; se non
272 sono specificati server verrà utilizzato l'indirizzo locale, e se non è
273 definito un dominio di default sarà usato quello associato con l'indirizzo
274 locale (ma questo può essere sovrascritto con l'uso della variabile di
275 ambiente \envvar{LOCALDOMAIN}). In genere non è necessario eseguire questa
276 funzione esplicitamente, in quanto viene automaticamente chiamata la prima
277 volta che si esegue una qualunque delle altre.
279 Le impostazioni e lo stato del \textit{resolver} inizializzati da
280 \func{res\_init} vengono mantenuti in una serie di variabili raggruppate nei
281 campi di una apposita struttura. Questa struttura viene definita in
282 \headfiled{resolv.h} e mantenuta nella variabile globale \var{\_res}, che
283 viene utilizzata internamente da tutte le funzioni dell'interfaccia. Questo
284 consente anche di accedere direttamente al contenuto della variabile
285 all'interno di un qualunque programma, una volta che la sia opportunamente
287 \includecodesnip{listati/resolv_option.c}
289 Dato che l'uso di una variabile globale rende tutte le funzioni
290 dell'interfaccia classica non rientranti, queste sono state deprecate in
291 favore di una nuova interfaccia in cui esse sono state sostituite da
292 altrettante nuove funzioni, il cui nome è ottenuto apponendo una
293 ``\texttt{n}'' al nome di quella tradizionale (cioè nella forma
294 \texttt{res\_n\textsl{nome}}). Tutte le nuove funzioni sono identiche alle
295 precedenti, ma hanno un primo argomento aggiuntivo, \param{statep}, puntatore
296 ad una struttura dello stesso tipo di \var{\_res}. Questo consente di usare
297 una variabile locale per mantenere lo stato del \textit{resolver}, rendendo le
298 nuove funzioni rientranti. In questo caso per poter utilizzare il nuovo
299 argomento occorrerà una opportuna dichiarazione del relativo tipo di dato con:
300 \includecodesnip{listati/resolv_newoption.c}
302 Così la nuova funzione utilizzata per inizializzare il \textit{resolver} (che
303 come la precedente viene chiamata automaticamente da tutte altre funzioni) è
304 \funcd{res\_ninit}, ed il suo prototipo è:
308 \fhead{arpa/nameser.h}
310 \fdecl{int res\_ninit(res\_state statep)}
311 \fdesc{Inizializza il sistema del \textit{resolver}.}
313 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore.
317 Indipendentemente da quale versione delle funzioni si usino, tutti i campi
318 della struttura (\var{\_res} o la variabile puntata da \param{statep}) sono ad
319 uso interno, e vengono usualmente inizializzate da \func{res\_init} o
320 \func{res\_ninit} in base al contenuto dei file di configurazione e ad una
321 serie di valori di default. L'unico campo che può essere utile modificare è
322 \var{\_res.options} (o l'equivalente della variabile puntata
323 da\param{statep}), una maschera binaria che contiene una serie di bit che
324 esprimono le opzioni che permettono di controllare il comportamento del
330 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
332 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
335 \constd{RES\_INIT} & Viene attivato se è stata chiamata
337 \constd{RES\_DEBUG} & Stampa dei messaggi di debug.\\
338 \constd{RES\_AAONLY} & Accetta solo risposte autoritative.\\
339 \constd{RES\_USEVC} & Usa connessioni TCP per contattare i server
340 invece che l'usuale UDP.\\
341 \constd{RES\_PRIMARY} & Interroga soltanto server DNS primari.\\
342 \constd{RES\_IGNTC} & Ignora gli errori di troncamento, non ritenta la
343 richiesta con una connessione TCP.\\
344 \constd{RES\_RECURSE} & Imposta il bit che indica che si desidera
345 eseguire una interrogazione ricorsiva.\\
346 \constd{RES\_DEFNAMES} & Se attivo \func{res\_search} aggiunge il nome
347 del dominio di default ai nomi singoli (che non
348 contengono cioè un ``\texttt{.}'').\\
349 \constd{RES\_STAYOPEN} & Usato con \const{RES\_USEVC} per mantenere
350 aperte le connessioni TCP fra interrogazioni
352 \constd{RES\_DNSRCH} & Se attivo \func{res\_search} esegue le ricerche
353 di nomi di macchine nel dominio corrente o nei
354 domini ad esso sovrastanti.\\
355 \constd{RES\_INSECURE1} & Blocca i controlli di sicurezza di tipo 1.\\
356 \constd{RES\_INSECURE2} & Blocca i controlli di sicurezza di tipo 2.\\
357 \constd{RES\_NOALIASES} & Blocca l'uso della variabile di ambiente
358 \envvar{HOSTALIASES}.\\
359 \constd{RES\_USE\_INET6} & Restituisce indirizzi IPv6 con
360 \func{gethostbyname}. \\
361 \constd{RES\_ROTATE} & Ruota la lista dei server DNS dopo ogni
363 \constd{RES\_NOCHECKNAME}& Non controlla i nomi per verificarne la
364 correttezza sintattica. \\
365 \constd{RES\_KEEPTSIG} & Non elimina i record di tipo \texttt{TSIG}.\\
366 \constd{RES\_BLAST} & Effettua un ``\textit{blast}'' inviando
367 simultaneamente le richieste a tutti i server;
368 non ancora implementata. \\
369 \constd{RES\_DEFAULT} & Combinazione di \const{RES\_RECURSE},
370 \const{RES\_DEFNAMES} e \const{RES\_DNSRCH}.\\
373 \caption{Costanti utilizzabili come valori per \var{\_res.options}.}
374 \label{tab:resolver_option}
377 Per utilizzare questa funzionalità per modificare le impostazioni direttamente
378 da programma occorrerà impostare un opportuno valore per questo campo ed
379 invocare esplicitamente \func{res\_init} o \func{res\_ninit}, dopo di che le
380 altre funzioni prenderanno le nuove impostazioni. Le costanti che definiscono
381 i vari bit di questo campo, ed il relativo significato sono illustrate in
382 tab.~\ref{tab:resolver_option}; trattandosi di una maschera binaria un valore
383 deve essere espresso con un opportuno OR aritmetico di dette costanti; ad
384 esempio il valore di default delle opzioni, espresso dalla costante
385 \const{RES\_DEFAULT}, è definito come:
386 \includecodesnip{listati/resolv_option_def.c}
388 Non tratteremo il significato degli altri campi non essendovi necessità di
389 modificarli direttamente; gran parte di essi sono infatti impostati dal
390 contenuto dei file di configurazione, mentre le funzionalità controllate da
391 alcuni di esse possono essere modificate con l'uso delle opportune variabili
392 di ambiente come abbiamo visto per \envvar{LOCALDOMAIN}. In particolare con
393 \envvar{RES\_RETRY} si soprassiede il valore del campo \var{retry} che
394 controlla quante volte viene ripetuto il tentativo di connettersi ad un server
395 DNS prima di dichiarare fallimento; il valore di default è 4, un valore nullo
396 significa bloccare l'uso del DNS. Infine con \envvar{RES\_TIMEOUT} si
397 soprassiede il valore del campo \var{retrans} (preimpostato al valore della
398 omonima costante \const{RES\_TIMEOUT} di \headfile{resolv.h}) che è il valore
399 preso come base (in numero di secondi) per definire la scadenza di una
400 richiesta, ciascun tentativo di richiesta fallito viene ripetuto raddoppiando
401 il tempo di scadenza per il numero massimo di volte stabilito da
404 La funzione di interrogazione principale è \funcd{res\_query}
405 (\funcd{res\_nquery} per la nuova interfaccia), che serve ad eseguire una
406 richiesta ad un server DNS per un nome a dominio \textsl{completamente
407 specificato} (quello che si chiama
408 \itindex{Fully~Qualified~Domain~Name~(FQDN)} FQDN, \textit{Fully Qualified
409 Domain Name}); il loro prototipo è:
413 \fhead{arpa/nameser.h}
415 \fdecl{int res\_query(const char *dname, int class, int type,
416 unsigned char *answer, int anslen)}
417 \fdecl{int res\_nquery(res\_state statep, const char *dname, int class, int
419 \phantom{int res\_nquery(}unsigned char *answer, int anslen)}
420 \fdesc{Esegue una interrogazione al DNS.}
422 {Le funzioni ritornano un valore positivo pari alla lunghezza dei dati scritti
423 nel buffer \param{answer} in caso di successo e $-1$ per un errore.
427 Le funzioni eseguono una interrogazione ad un server DNS relativa al nome da
428 risolvere passato nella stringa indirizzata da \param{dname}, inoltre deve
429 essere specificata la classe di indirizzi in cui eseguire la ricerca con
430 \param{class}, ed il tipo di \textit{resource record} che si vuole ottenere
431 con \param{type}. Il risultato della ricerca verrà scritto nel buffer di
432 lunghezza \param{anslen} puntato da \param{answer} che si sarà opportunamente
433 allocato in precedenza.
435 Una seconda funzione di ricerca analoga a \func{res\_query}, che prende gli
436 stessi argomenti ma che esegue l'interrogazione con le funzionalità
437 addizionali previste dalle due opzioni \const{RES\_DEFNAMES} e
438 \const{RES\_DNSRCH}, è \funcd{res\_search} (\funcd{res\_nsearch} per la nuova
439 interfaccia), il cui prototipo è:
443 \fhead{arpa/nameser.h}
445 \fdecl{int res\_search(const char *dname, int class, int type,
446 unsigned char *answer, \\
447 \phantom{int res\_search}int anslen)}
448 \fdecl{int res\_nsearch(res\_state statep, const char *dname, int class,
450 \phantom{int res\_nsearch(}unsigned char *answer, int anslen)}
451 \fdesc{Esegue una interrogazione al DNS.}
453 {Le funzioni ritornano un valore positivo pari alla lunghezza dei dati scritti
454 nel buffer \param{answer} in caso di successo e $-1$ per un errore.
458 In sostanza la funzione ripete una serie di chiamate a \func{res\_query}
459 (\func{res\_nquery}) aggiungendo al nome contenuto nella stringa \param{dname}
460 il dominio di default da cercare, fermandosi non appena trova un risultato.
461 Il risultato di entrambe le funzioni viene scritto nel formato opportuno (che
462 sarà diverso a seconda del tipo di record richiesto) nel buffer di ritorno;
463 sarà compito del programma (o di altre funzioni) estrarre i relativi dati,
464 esistono una serie di funzioni interne usate per la scansione di questi dati,
465 per chi fosse interessato una trattazione dettagliata è riportata nel
466 quattordicesimo capitolo di \cite{DNSbind}.
468 Le classi di indirizzi supportate da un server DNS sono tre, ma di queste in
469 pratica oggi viene utilizzata soltanto quella degli indirizzi internet; le
470 costanti che identificano dette classi, da usare come valore per l'argomento
471 \param{class} delle precedenti funzioni, sono riportate in
472 tab.~\ref{tab:DNS_address_class} (esisteva in realtà anche una classe
473 \constd{C\_CSNET} per la omonima rete, ma è stata dichiarata obsoleta).
478 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
480 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
483 \constd{C\_IN} & Indirizzi internet, in pratica i soli utilizzati oggi.\\
484 \constd{C\_HS} & Indirizzi \textit{Hesiod}, utilizzati solo al MIT, oggi
485 completamente estinti. \\
486 \constd{C\_CHAOS}& Indirizzi per la rete \textit{Chaosnet}, un'altra rete
487 sperimentale nata al MIT. \\
488 \constd{C\_ANY} & Indica un indirizzo di classe qualunque.\\
491 \caption{Costanti identificative delle classi di indirizzi per l'argomento
492 \param{class} di \func{res\_query}.}
493 \label{tab:DNS_address_class}
496 Come accennato le tipologie di dati che sono mantenibili su un server DNS sono
497 diverse, ed a ciascuna di essa corrisponde un diverso tipo di \textit{resource
498 record}. L'elenco delle costanti, ripreso dai file di dichiarazione
499 \headfiled{arpa/nameser.h} e \headfiled{arpa/nameser\_compat.h}, che
500 definiscono i valori che si possono usare per l'argomento \param{type} per
501 specificare il tipo di \textit{resource record} da richiedere è riportato in
502 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}; le costanti (tolto il \texttt{T\_} iniziale)
503 hanno gli stessi nomi usati per identificare i record nei file di zona di
504 BIND,\footnote{BIND, acronimo di \textit{Berkley Internet Name Domain}, è una
505 implementazione di un server DNS, ed, essendo utilizzata nella stragrande
506 maggioranza dei casi, fa da riferimento; i dati relativi ad un certo dominio
507 (cioè i suoi \textit{resource record} vengono mantenuti in quelli che sono
508 usualmente chiamati \textsl{file di zona}, e in essi ciascun tipo di dominio
509 è identificato da un nome che è appunto identico a quello delle costanti di
510 tab.~\ref{tab:DNS_record_type} senza il \texttt{T\_} iniziale.} e che
511 normalmente sono anche usati come nomi per indicare i record.
516 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
518 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
521 \constd{T\_A} & Indirizzo di una stazione.\\
522 \constd{T\_NS} & Server DNS autoritativo per il dominio richiesto.\\
523 \constd{T\_MD} & Destinazione per la posta elettronica.\\
524 \constd{T\_MF} & Redistributore per la posta elettronica.\\
525 \constd{T\_CNAME} & Nome canonico.\\
526 \constd{T\_SOA} & Inizio di una zona di autorità.\\
527 \constd{T\_MB} & Nome a dominio di una casella di posta.\\
528 \constd{T\_MG} & Nome di un membro di un gruppo di posta.\\
529 \constd{T\_MR} & Nome di un cambiamento di nome per la posta.\\
530 \constd{T\_NULL} & Record nullo.\\
531 \constd{T\_WKS} & Servizio noto.\\
532 \constd{T\_PTR} & Risoluzione inversa di un indirizzo numerico.\\
533 \constd{T\_HINFO} & Informazione sulla stazione.\\
534 \constd{T\_MINFO} & Informazione sulla casella di posta.\\
535 \constd{T\_MX} & Server cui instradare la posta per il dominio.\\
536 \constd{T\_TXT} & Stringhe di testo (libere).\\
537 \constd{T\_RP} & Nome di un responsabile (\textit{responsible person}).\\
538 \constd{T\_AFSDB} & Database per una cella AFS.\\
539 \constd{T\_X25} & Indirizzo di chiamata per X.25.\\
540 \constd{T\_ISDN} & Indirizzo di chiamata per ISDN.\\
541 \constd{T\_RT} & Router.\\
542 \constd{T\_NSAP} & Indirizzo NSAP.\\
543 \constd{T\_NSAP\_PTR}& Risoluzione inversa per NSAP (deprecato).\\
544 \constd{T\_SIG} & Firma digitale di sicurezza.\\
545 \constd{T\_KEY} & Chiave per firma.\\
546 \constd{T\_PX} & Corrispondenza per la posta X.400.\\
547 \constd{T\_GPOS} & Posizione geografica.\\
548 \constd{T\_AAAA} & Indirizzo IPv6.\\
549 \constd{T\_LOC} & Informazione di collocazione.\\
550 \constd{T\_NXT} & Dominio successivo.\\
551 \constd{T\_EID} & Identificatore di punto conclusivo.\\
552 \constd{T\_NIMLOC}& Posizionatore \textit{nimrod}.\\
553 \constd{T\_SRV} & Servizio.\\
554 \constd{T\_ATMA} & Indirizzo ATM.\\
555 \constd{T\_NAPTR} & Puntatore ad una \textit{naming authority}.\\
556 \constd{T\_TSIG} & Firma di transazione.\\
557 \constd{T\_IXFR} & Trasferimento di zona incrementale.\\
558 \constd{T\_AXFR} & Trasferimento di zona di autorità.\\
559 \constd{T\_MAILB} & Trasferimento di record di caselle di posta.\\
560 \constd{T\_MAILA} & Trasferimento di record di server di posta.\\
561 \constd{T\_ANY} & Valore generico.\\
564 \caption{Costanti identificative del tipo di record per l'argomento
565 \param{type} di \func{res\_query}.}
566 \label{tab:DNS_record_type}
570 L'elenco di tab.~\ref{tab:DNS_record_type} è quello di \textsl{tutti} i
571 \textit{resource record} definiti, con una breve descrizione del relativo
572 significato. Di tutti questi però viene impiegato correntemente solo un
573 piccolo sottoinsieme, alcuni sono obsoleti ed altri fanno riferimento a dati
574 applicativi che non ci interessano non avendo nulla a che fare con la
575 risoluzione degli indirizzi IP, pertanto non entreremo nei dettagli del
576 significato di tutti i \textit{resource record}, ma solo di quelli usati dalle
577 funzioni del \textit{resolver}. Questi sono sostanzialmente i seguenti (per
578 indicarli si è usata la notazione dei file di zona di BIND):
579 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
580 \item[\texttt{A}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
581 dominio ed un indirizzo IPv4; ad esempio la corrispondenza fra
582 \texttt{jojo.truelite.it} e l'indirizzo IP \texttt{62.48.34.25}.
583 \item[\texttt{AAAA}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
584 dominio ed un indirizzo IPv6; è chiamato in questo modo dato che la
585 dimensione di un indirizzo IPv6 è quattro volte quella di un indirizzo IPv4.
586 \item[\texttt{PTR}] per fornire la corrispondenza inversa fra un indirizzo IP
587 ed un nome a dominio ad esso associato si utilizza questo tipo di record (il
588 cui nome sta per \textit{pointer}).
589 \item[\texttt{CNAME}] qualora si abbiamo più nomi che corrispondono allo
590 stesso indirizzo (come ad esempio \texttt{www.truelite.it} e
591 \texttt{sources.truelite.it}, che fanno entrambi riferimento alla stessa
592 macchina (nel caso \texttt{dodds.truelite.it}) si può usare questo tipo di
593 record per creare degli \textit{alias} in modo da associare un qualunque
594 altro nome al \textsl{nome canonico} della macchina (si chiama così quello
595 associato al record \texttt{A}).
598 Come accennato in caso di successo le due funzioni di richiesta restituiscono
599 il risultato della interrogazione al server, in caso di insuccesso l'errore
600 invece viene segnalato da un valore di ritorno pari a $-1$, ma in questo caso,
601 non può essere utilizzata la variabile \var{errno} per riportare un codice di
602 errore, in quanto questo viene impostato per ciascuna delle chiamate al
603 sistema utilizzate dalle funzioni del \textit{resolver}, non avrà alcun
604 significato nell'indicare quale parte del procedimento di risoluzione è
607 Per questo motivo è stata definita una variabile di errore separata,
608 \var{h\_errno}, che viene utilizzata dalle funzioni del \textit{resolver} per
609 indicare quale problema ha causato il fallimento della risoluzione del nome.
610 Ad essa si può accedere una volta che la si dichiara con:
611 \includecodesnip{listati/herrno.c}
612 ed i valori che può assumere, con il relativo significato, sono riportati in
613 tab.~\ref{tab:h_errno_values}.
618 \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
620 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
623 \constd{HOST\_NOT\_FOUND}& L'indirizzo richiesto non è valido e la
624 macchina indicata è sconosciuta.\\
625 \constd{NO\_ADDRESS} & Il nome a dominio richiesto è valido, ma non ha
626 un indirizzo associato ad esso
627 (alternativamente può essere indicato come
628 \constd{NO\_DATA}).\\
629 \constd{NO\_RECOVERY} & Si è avuto un errore non recuperabile
630 nell'interrogazione di un server DNS.\\
631 \constd{TRY\_AGAIN} & Si è avuto un errore temporaneo
632 nell'interrogazione di un server DNS, si può
633 ritentare l'interrogazione in un secondo
637 \caption{Valori possibili della variabile \var{h\_errno}.}
638 \label{tab:h_errno_values}
641 Insieme alla nuova variabile vengono definite anche due nuove funzioni per
642 stampare l'errore a video, analoghe a quelle di sez.~\ref{sec:sys_strerror}
643 per \var{errno}, ma che usano il valore di \var{h\_errno}; la prima è
644 \funcd{herror} ed il suo prototipo è:
649 \fdecl{void herror(const char *string)}
650 \fdesc{Stampa un errore di risoluzione.}
653 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
654 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
658 nel loro significato generico.}
670 La funzione è l'analoga di \func{perror} e stampa sullo standard error un
671 messaggio di errore corrispondente al valore corrente di \var{h\_errno}, a cui
672 viene anteposta la stringa \param{string} passata come argomento. La seconda
673 funzione è \funcd{hstrerror} ed il suo prototipo è:
676 \funcdecl{const char *hstrerror(int err)}
678 Restituisce una stringa corrispondente ad un errore di risoluzione.
680 \noindent che, come l'analoga \func{strerror}, restituisce una stringa con un
681 messaggio di errore già formattato, corrispondente al codice passato come
682 argomento (che si presume sia dato da \var{h\_errno}).
687 \subsection{La risoluzione dei nomi a dominio}
688 \label{sec:sock_name_services}
690 La principale funzionalità del \textit{resolver} resta quella di risolvere i
691 nomi a dominio in indirizzi IP, per cui non ci dedicheremo oltre alle funzioni
692 di richiesta generica ed esamineremo invece le funzioni a questo dedicate. La
693 prima funzione è \funcd{gethostbyname} il cui scopo è ottenere l'indirizzo di
694 una stazione noto il suo nome a dominio, il suo prototipo è:
695 \begin{prototype}{netdb.h}
696 {struct hostent *gethostbyname(const char *name)}
698 Determina l'indirizzo associato al nome a dominio \param{name}.
700 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
701 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
702 dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
705 La funzione prende come argomento una stringa \param{name} contenente il nome
706 a dominio che si vuole risolvere, in caso di successo i dati ad esso relativi
707 vengono memorizzati in una opportuna struttura \struct{hostent} la cui
708 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}.
711 \footnotesize \centering
712 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
713 \includestruct{listati/hostent.h}
715 \caption{La struttura \structd{hostent} per la risoluzione dei nomi a
716 dominio e degli indirizzi IP.}
717 \label{fig:sock_hostent_struct}
720 Quando un programma chiama \func{gethostbyname} e questa usa il DNS per
721 effettuare la risoluzione del nome, è con i valori contenuti nei relativi
722 record che vengono riempite le varie parti della struttura \struct{hostent}.
723 Il primo campo della struttura, \var{h\_name} contiene sempre il \textsl{nome
724 canonico}, che nel caso del DNS è appunto il nome associato ad un record
725 \texttt{A}. Il secondo campo della struttura, \var{h\_aliases}, invece è un
726 puntatore ad vettore di puntatori, terminato da un puntatore nullo. Ciascun
727 puntatore del vettore punta ad una stringa contenente uno degli altri
728 possibili nomi associati allo stesso \textsl{nome canonico} (quelli che nel
729 DNS vengono inseriti come record di tipo \texttt{CNAME}).
731 Il terzo campo della struttura, \var{h\_addrtype}, indica il tipo di indirizzo
732 che è stato restituito, e può assumere soltanto i valori \const{AF\_INET} o
733 \const{AF\_INET6}, mentre il quarto campo, \var{h\_length}, indica la
734 lunghezza dell'indirizzo stesso in byte.
736 Infine il campo \var{h\_addr\_list} è il puntatore ad un vettore di puntatori
737 ai singoli indirizzi; il vettore è terminato da un puntatore nullo. Inoltre,
738 come illustrato in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}, viene definito il campo
739 \var{h\_addr} come sinonimo di \code{h\_addr\_list[0]}, cioè un riferimento
740 diretto al primo indirizzo della lista.
742 Oltre ai normali nomi a dominio la funzione accetta come argomento
743 \param{name} anche indirizzi numerici, in formato dotted decimal per IPv4 o
744 con la notazione illustrata in sez.~\ref{sec:IP_ipv6_notation} per IPv6. In
745 tal caso \func{gethostbyname} non eseguirà nessuna interrogazione remota, ma
746 si limiterà a copiare la stringa nel campo \var{h\_name} ed a creare la
747 corrispondente struttura \var{in\_addr} da indirizzare con
748 \code{h\_addr\_list[0]}.
750 Con l'uso di \func{gethostbyname} normalmente si ottengono solo gli indirizzi
751 IPv4, se si vogliono ottenere degli indirizzi IPv6 occorrerà prima impostare
752 l'opzione \const{RES\_USE\_INET6} nel campo \texttt{\_res.options} e poi
753 chiamare \func{res\_init} (vedi sez.~\ref{sec:sock_resolver_functions}) per
754 modificare le opzioni del \textit{resolver}; dato che questo non è molto
755 comodo è stata definita\footnote{questa è una estensione fornita dalle
756 \acr{glibc}, disponibile anche in altri sistemi unix-like.} un'altra
757 funzione, \funcd{gethostbyname2}, il cui prototipo è:
760 \headdecl{sys/socket.h}
761 \funcdecl{struct hostent *gethostbyname2(const char *name, int af)}
763 Determina l'indirizzo di tipo \param{af} associato al nome a dominio
766 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
767 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
768 dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
771 In questo caso la funzione prende un secondo argomento \param{af} che indica
772 (i soli valori consentiti sono \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}, per
773 questo è necessario l'uso di \headfile{sys/socket.h}) la famiglia di indirizzi
774 che dovrà essere utilizzata nei risultati restituiti dalla funzione. Per tutto
775 il resto la funzione è identica a \func{gethostbyname}, ed identici sono i
778 \begin{figure}[!htbp]
779 \footnotesize \centering
780 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
781 \includecodesample{listati/mygethost.c}
784 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
785 \label{fig:mygethost_example}
788 Vediamo allora un primo esempio dell'uso delle funzioni di risoluzione, in
789 fig.~\ref{fig:mygethost_example} è riportato un estratto del codice di un
790 programma che esegue una semplice interrogazione al \textit{resolver} usando
791 \func{gethostbyname} e poi ne stampa a video i risultati. Al solito il
792 sorgente completo, che comprende il trattamento delle opzioni ed una funzione
793 per stampare un messaggio di aiuto, è nel file \texttt{mygethost.c} dei
794 sorgenti allegati alla guida.
796 Il programma richiede un solo argomento che specifichi il nome da cercare,
797 senza il quale (\texttt{\small 15--18}) esce con un errore. Dopo di che
798 (\texttt{\small 20}) si limita a chiamare \func{gethostbyname}, ricevendo il
799 risultato nel puntatore \var{data}. Questo (\texttt{\small 21--24}) viene
800 controllato per rilevare eventuali errori, nel qual caso il programma esce
801 dopo aver stampato un messaggio con \func{herror}.
803 Se invece la risoluzione è andata a buon fine si inizia (\texttt{\small 25})
804 con lo stampare il nome canonico, dopo di che (\texttt{\small 26--30}) si
805 stampano eventuali altri nomi. Per questo prima (\texttt{\small 26}) si prende
806 il puntatore alla cima della lista che contiene i nomi e poi (\texttt{\small
807 27--30}) si esegue un ciclo che sarà ripetuto fin tanto che nella lista si
808 troveranno dei puntatori validi\footnote{si ricordi che la lista viene
809 terminata da un puntatore nullo.} per le stringhe dei nomi; prima
810 (\texttt{\small 28}) si stamperà la stringa e poi (\texttt{\small 29}) si
811 provvederà ad incrementare il puntatore per passare al successivo elemento
814 Una volta stampati i nomi si passerà a stampare gli indirizzi, il primo passo
815 (\texttt{\small 31--38}) è allora quello di riconoscere il tipo di indirizzo
816 sulla base del valore del campo \var{h\_addrtype}, stampandolo a video. Si è
817 anche previsto di stampare un errore nel caso (che non dovrebbe mai accadere)
818 di un indirizzo non valido.
820 Infine (\texttt{\small 39--44}) si stamperanno i valori degli indirizzi, di
821 nuovo (\texttt{\small 39}) si inizializzerà un puntatore alla cima della lista
822 e si eseguirà un ciclo fintanto che questo punterà ad indirizzi validi in
823 maniera analoga a quanto fatto in precedenza per i nomi a dominio. Si noti
824 come, essendo il campo \var{h\_addr\_list} un puntatore ad strutture di
825 indirizzi generiche, questo sia ancora di tipo \texttt{char **} e si possa
826 riutilizzare lo stesso puntatore usato per i nomi.
828 Per ciascun indirizzo valido si provvederà (\texttt{\small 41}) ad una
829 conversione con la funzione \func{inet\_ntop} (vedi
830 sez.~\ref{sec:sock_addr_func}) passandole gli opportuni argomenti, questa
831 restituirà la stringa da stampare (\texttt{\small 42}) con il valore
832 dell'indirizzo in \var{buffer}, che si è avuto la cura di dichiarare
833 inizialmente (\texttt{\small 10}) con dimensioni adeguate; dato che la
834 funzione è in grado di tenere conto automaticamente del tipo di indirizzo non
835 ci sono precauzioni particolari da prendere.\footnote{volendo essere pignoli
836 si dovrebbe controllarne lo stato di uscita, lo si è tralasciato per non
837 appesantire il codice, dato che in caso di indirizzi non validi si sarebbe
838 avuto un errore con \func{gethostbyname}, ma si ricordi che la sicurezza non
841 Le funzioni illustrate finora hanno un difetto: utilizzando una area di
842 memoria interna per allocare i contenuti della struttura \struct{hostent} non
843 possono essere rientranti. Questo comporta anche che in due successive
844 chiamate i dati potranno essere sovrascritti. Si tenga presente poi che
845 copiare il contenuto della sola struttura non è sufficiente per salvare tutti
846 i dati, in quanto questa contiene puntatori ad altri dati, che pure possono
847 essere sovrascritti; per questo motivo, se si vuole salvare il risultato di
848 una chiamata, occorrerà eseguire quella che si chiama una \itindex{deep~copy}
849 \textit{deep copy}.\footnote{si chiama così quella tecnica per cui, quando si
850 deve copiare il contenuto di una struttura complessa (con puntatori che
851 puntano ad altri dati, che a loro volta possono essere puntatori ad altri
852 dati) si deve copiare non solo il contenuto della struttura, ma eseguire una
853 scansione per risolvere anche tutti i puntatori contenuti in essa (e così
854 via se vi sono altre sotto-strutture con altri puntatori) e copiare anche i
855 dati da questi referenziati.}
857 Per ovviare a questi problemi nelle \acr{glibc} sono definite anche delle
858 versioni rientranti delle precedenti funzioni, al solito queste sono
859 caratterizzate dall'avere un suffisso \texttt{\_r}, pertanto avremo le due
860 funzioni \funcd{gethostbyname\_r} e \funcd{gethostbyname2\_r} i cui prototipi
864 \headdecl{sys/socket.h}
865 \funcdecl{int gethostbyname\_r(const char *name, struct hostent *ret,
866 char *buf, size\_t buflen, struct hostent **result, int *h\_errnop)}
867 \funcdecl{int gethostbyname2\_r(const char *name, int af,
868 struct hostent *ret, char *buf, size\_t buflen,
869 struct hostent **result, int *h\_errnop)}
871 Versioni rientranti delle funzioni \func{gethostbyname} e
872 \func{gethostbyname2}.
874 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo ed un valore
875 negativo in caso di errore.}
878 Gli argomenti \param{name} (e \param{af} per \func{gethostbyname2\_r}) hanno
879 lo stesso significato visto in precedenza. Tutti gli altri argomenti hanno lo
880 stesso significato per entrambe le funzioni. Per evitare l'uso di variabili
881 globali si dovrà allocare preventivamente una struttura \struct{hostent} in
882 cui ricevere il risultato, passandone l'indirizzo alla funzione nell'argomento
883 \param{ret}. Inoltre, dato che \struct{hostent} contiene dei puntatori, dovrà
884 essere allocato anche un buffer in cui le funzioni possano scrivere tutti i
885 dati del risultato dell'interrogazione da questi puntati; l'indirizzo e la
886 lunghezza di questo buffer devono essere indicati con gli argomenti
887 \param{buf} e \param{buflen}.
889 Gli ultimi due argomenti vengono utilizzati per avere indietro i risultati
890 come \textit{value result argument}, si deve specificare l'indirizzo della
891 variabile su cui la funzione dovrà salvare il codice di errore
892 con \param{h\_errnop} e quello su cui dovrà salvare il puntatore che si userà
893 per accedere i dati con \param{result}.
895 In caso di successo entrambe le funzioni restituiscono un valore nullo,
896 altrimenti restituiscono un codice di errore negativo e all'indirizzo puntato
897 da \param{result} sarà salvato un puntatore nullo, mentre a quello puntato da
898 \param{h\_errnop} sarà salvato il valore del codice di errore, dato che per
899 essere rientrante la funzione non può la variabile globale \var{h\_errno}. In
900 questo caso il codice di errore, oltre ai valori di
901 tab.~\ref{tab:h_errno_values}, può avere anche quello di \errcode{ERANGE}
902 qualora il buffer allocato su \param{buf} non sia sufficiente a contenere i
903 dati, in tal caso si dovrà semplicemente ripetere l'esecuzione della funzione
904 con un buffer di dimensione maggiore.
906 Una delle caratteristiche delle interrogazioni al servizio DNS è che queste
907 sono normalmente eseguite con il protocollo UDP, ci sono casi in cui si
908 preferisce che vengano usate connessioni permanenti con il protocollo TCP. Per
909 ottenere questo\footnote{si potrebbero impostare direttamente le opzioni di
910 \var{\_\_res.options}, ma queste funzioni permettono di semplificare la
911 procedura.} sono previste delle funzioni apposite; la prima è
912 \funcd{sethostent}, il cui prototipo è:
913 \begin{prototype}{netdb.h}
914 {void sethostent(int stayopen)}
916 Richiede l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
918 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
921 La funzione permette di richiedere l'uso di connessioni TCP per la richiesta
922 dei dati, e che queste restino aperte per successive richieste. Il valore
923 dell'argomento \param{stayopen} indica se attivare questa funzionalità, un
924 valore pari a 1 (o diverso da zero), che indica una condizione vera in C,
925 attiva la funzionalità. Come si attiva l'uso delle connessioni TCP lo si può
926 disattivare con la funzione \funcd{endhostent}; il suo prototipo è:
927 \begin{prototype}{netdb.h}
928 {void endhostent(void)}
930 Disattiva l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
932 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
934 \noindent e come si può vedere la funzione è estremamente semplice, non
935 richiedendo nessun argomento.
937 % TODO manca gethostent (e gethostent_r) e altro ? (vedi man page)
939 Infine si può richiedere la risoluzione inversa di un indirizzo IP od IPv6,
940 per ottenerne il nome a dominio ad esso associato, per fare questo si può
941 usare la funzione \funcd{gethostbyaddr}, il cui prototipo è:
944 \headdecl{sys/socket.h}
945 \funcdecl{struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, int len, int type)}
947 Richiede la risoluzione inversa di un indirizzo IP.
949 \bodydesc{La funzione restituisce l'indirizzo ad una struttura
950 \struct{hostent} in caso di successo ed \val{NULL} in caso di errore.}
953 In questo caso l'argomento \param{addr} dovrà essere il puntatore ad una
954 appropriata struttura contenente il valore dell'indirizzo IP (o IPv6) che si
955 vuole risolvere. L'uso del tipo \texttt{char *} per questo argomento è
956 storico, il dato dovrà essere fornito in una struttura
957 \struct{in\_addr}\footnote{si ricordi che, come illustrato in
958 fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv4_struct}, questo in realtà corrisponde ad un
959 numero intero, da esprimere comunque in \textit{network order}, non
960 altrettanto avviene però per \struct{in6\_addr}, pertanto è sempre opportuno
961 inizializzare questi indirizzi con \func{inet\_pton} (vedi
962 sez.~\ref{sec:sock_conv_func_gen}).} per un indirizzo IPv4 ed una struttura
963 \struct{in6\_addr} per un indirizzo IPv6, mentre in \param{len} se ne dovrà
964 specificare la dimensione (rispettivamente 4 o 16), infine l'argomento
965 \param{type} indica il tipo di indirizzo e dovrà essere o \const{AF\_INET} o
968 La funzione restituisce, in caso di successo, un puntatore ad una struttura
969 \struct{hostent}, solo che in questo caso la ricerca viene eseguita
970 richiedendo al DNS un record di tipo \texttt{PTR} corrispondente all'indirizzo
971 specificato. In caso di errore al solito viene usata la variabile
972 \var{h\_errno} per restituire un opportuno codice. In questo caso l'unico
973 campo del risultato che interessa è \var{h\_name} che conterrà il nome a
974 dominio, la funziona comunque inizializza anche il primo campo della lista
975 \var{h\_addr\_list} col valore dell'indirizzo passato come argomento.
977 Per risolvere il problema dell'uso da parte delle due funzioni
978 \func{gethostbyname} e \func{gethostbyaddr} di memoria statica che può essere
979 sovrascritta fra due chiamate successive, e per avere sempre la possibilità di
980 indicare esplicitamente il tipo di indirizzi voluto (cosa che non è possibile
981 con \func{gethostbyname}), vennero introdotte due nuove funzioni di
982 risoluzione,\footnote{le funzioni sono presenti nelle \acr{glibc} versione
983 2.1.96, ma essendo considerate deprecate (vedi
984 sez.~\ref{sec:sock_advanced_name_services}) sono state rimosse nelle
985 versioni successive.} \funcd{getipnodebyname} e \funcd{getipnodebyaddr}, i
989 \headdecl{sys/types.h}
990 \headdecl{sys/socket.h}
992 \funcdecl{struct hostent *getipnodebyname(const char *name, int af, int
993 flags, int *error\_num)}
995 \funcdecl{struct hostent *getipnodebyaddr(const void *addr, size\_t len,
996 int af, int *error\_num)}
998 Richiedono rispettivamente la risoluzione e la risoluzione inversa di un
1001 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono l'indirizzo ad una struttura
1002 \struct{hostent} in caso di successo ed \val{NULL} in caso di errore.}
1005 Entrambe le funzioni supportano esplicitamente la scelta di una famiglia di
1006 indirizzi con l'argomento \param{af} (che può assumere i valori
1007 \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}), e restituiscono un codice di errore
1008 (con valori identici a quelli precedentemente illustrati in
1009 tab.~\ref{tab:h_errno_values}) nella variabile puntata da \param{error\_num}.
1010 La funzione \func{getipnodebyaddr} richiede poi che si specifichi l'indirizzo
1011 come per \func{gethostbyaddr} passando anche la lunghezza dello stesso
1012 nell'argomento \param{len}.
1014 La funzione \func{getipnodebyname} prende come primo argomento il nome da
1015 risolvere, inoltre prevede un apposito argomento \param{flags}, da usare come
1016 maschera binaria, che permette di specificarne il comportamento nella
1017 risoluzione dei diversi tipi di indirizzi (IPv4 e IPv6); ciascun bit
1018 dell'argomento esprime una diversa opzione, e queste possono essere specificate
1019 con un OR aritmetico delle costanti riportate in
1020 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.
1025 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1027 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1030 \constd{AI\_V4MAPPED} & Usato con \const{AF\_INET6} per richiedere una
1031 ricerca su un indirizzo IPv4 invece che IPv6; gli
1032 eventuali risultati saranno rimappati su indirizzi
1034 \constd{AI\_ALL} & Usato con \const{AI\_V4MAPPED}; richiede sia
1035 indirizzi IPv4 che IPv6, e gli indirizzi IPv4
1036 saranno rimappati in IPv6.\\
1037 \constd{AI\_ADDRCONFIG}& Richiede che una richiesta IPv4 o IPv6 venga
1038 eseguita solo se almeno una interfaccia del
1039 sistema è associata ad un indirizzo di tale tipo.\\
1040 \constd{AI\_DEFAULT} & Il valore di default, è equivalente alla
1041 combinazione di \const{AI\_ADDRCONFIG} e di
1042 \const{AI\_V4MAPPED}.\\
1045 \caption{Valori possibili per i bit dell'argomento \param{flags} della
1046 funzione \func{getipnodebyname}.}
1047 \label{tab:sock_getipnodebyname_flags}
1050 Entrambe le funzioni restituiscono un puntatore ad una struttura \var{hostent}
1051 che contiene i risultati della ricerca, che viene allocata dinamicamente
1052 insieme a tutto lo spazio necessario a contenere i dati in essa referenziati;
1053 per questo motivo queste funzioni non soffrono dei problemi dovuti all'uso di
1054 una sezione statica di memoria presenti con le precedenti \func{gethostbyname}
1055 e \func{gethostbyaddr}. L'uso di una allocazione dinamica però comporta anche
1056 la necessità di disallocare esplicitamente la memoria occupata dai risultati
1057 una volta che questi non siano più necessari; a tale scopo viene fornita la
1058 funzione \funcd{freehostent}, il cui prototipo è:
1061 \headdecl{sys/types.h}
1062 \headdecl{sys/socket.h}
1064 \funcdecl{void freehostent(struct hostent *ip)}
1066 Disalloca una struttura \var{hostent}.
1068 \bodydesc{La funzione non ritorna nulla.}
1071 La funzione permette di disallocare una struttura \var{hostent}
1072 precedentemente allocata in una chiamata di \func{getipnodebyname} o
1073 \func{getipnodebyaddr}, e prende come argomento l'indirizzo restituito da una
1076 Infine per concludere la nostra panoramica sulle funzioni di risoluzione dei
1077 nomi dobbiamo citare le funzioni che permettono di interrogare gli altri
1078 servizi di risoluzione dei nomi illustrati in sez.~\ref{sec:sock_resolver}; in
1079 generale infatti ci sono una serie di funzioni nella forma
1080 \texttt{getXXXbyname} e \texttt{getXXXbyaddr} (dove \texttt{XXX} indica il
1081 servizio) per ciascuna delle informazioni di rete mantenute dal \textit{Name
1082 Service Switch} che permettono rispettivamente di trovare una corrispondenza
1083 cercando per nome o per numero.
1085 L'elenco di queste funzioni è riportato nelle colonne finali di
1086 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}, dove le si sono suddivise rispetto
1087 al tipo di informazione che forniscono (riportato in prima colonna). Nella
1088 tabella si è anche riportato il file su cui vengono ordinariamente mantenute
1089 queste informazioni, che però può essere sostituito da un qualunque supporto
1090 interno al \textit{Name Service Switch} (anche se usualmente questo avviene
1091 solo per la risoluzione degli indirizzi). Ciascuna funzione fa riferimento ad
1092 una sua apposita struttura che contiene i relativi dati, riportata in terza
1098 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|l|}
1100 \textbf{Informazione}&\textbf{File}&\textbf{Struttura}&
1101 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1104 indirizzo &\conffile{/etc/hosts}&\struct{hostent}&\func{gethostbyname}&
1105 \func{gethostbyaddr}\\
1106 servizio &\conffile{/etc/services}&\struct{servent}&\func{getservbyname}&
1107 \func{getservbyport}\\
1108 rete &\conffile{/etc/networks}&\struct{netent}&\funcm{getnetbyname}&
1109 \funcm{getnetbyaddr}\\
1110 protocollo&\conffile{/etc/protocols}&\struct{protoent}&
1111 \funcm{getprotobyname}&\funcm{getprotobyaddr}\\
1114 \caption{Funzioni di risoluzione dei nomi per i vari servizi del
1115 \textit{Name Service Switch} riguardanti la rete.}
1116 \label{tab:name_resolution_functions}
1119 Delle funzioni di tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} abbiamo trattato
1120 finora soltanto quelle relative alla risoluzione dei nomi, dato che sono le
1121 più usate, e prevedono praticamente da sempre la necessità di rivolgersi ad
1122 una entità esterna; per le altre invece, estensioni fornite dal \textit{Name
1123 Service Switch} a parte, si fa sempre riferimento ai dati mantenuti nei
1126 Dopo la risoluzione dei nomi a dominio una delle ricerche più comuni è quella
1127 sui nomi dei servizi di rete più comuni (cioè \texttt{http}, \texttt{smtp},
1128 ecc.) da associare alle rispettive porte. Le due funzioni da utilizzare per
1129 questo sono \funcd{getservbyname} e \funcd{getservbyport}, che permettono
1130 rispettivamente di ottenere il numero di porta associato ad un servizio dato
1131 il nome e viceversa; i loro prototipi sono:
1134 \funcdecl{struct servent *getservbyname(const char *name, const char *proto)}
1135 \funcdecl{struct servent *getservbyport(int port, const char *proto)}
1137 Risolvono il nome di un servizio nel rispettivo numero di porta e viceversa.
1139 \bodydesc{Ritornano il puntatore ad una struttura \struct{servent} con i
1140 risultati in caso di successo, o \val{NULL} in caso di errore.}
1143 Entrambe le funzioni prendono come ultimo argomento una stringa \param{proto}
1144 che indica il protocollo per il quale si intende effettuare la
1145 ricerca,\footnote{le informazioni mantenute in \conffile{/etc/services}
1146 infatti sono relative sia alle porte usate su UDP che su TCP, occorre quindi
1147 specificare a quale dei due protocolli si fa riferimento.} che nel caso si
1148 IP può avere come valori possibili solo \texttt{udp} o
1149 \texttt{tcp};\footnote{in teoria si potrebbe avere un qualunque protocollo fra
1150 quelli citati in \conffile{/etc/protocols}, posto che lo stesso supporti il
1151 concetto di \textsl{porta}, in pratica questi due sono gli unici presenti.}
1152 se si specifica un puntatore nullo la ricerca sarà eseguita su un protocollo
1155 Il primo argomento è il nome del servizio per \func{getservbyname},
1156 specificato tramite la stringa \param{name}, mentre \func{getservbyport}
1157 richiede il numero di porta in \param{port}. Entrambe le funzioni eseguono una
1158 ricerca sul file \conffile{/etc/services}\footnote{il \textit{Name Service
1159 Switch} astrae il concetto a qualunque supporto su cui si possano
1160 mantenere i suddetti dati.} ed estraggono i dati dalla prima riga che
1161 corrisponde agli argomenti specificati; se la risoluzione ha successo viene
1162 restituito un puntatore ad una apposita struttura \struct{servent} contenente
1163 tutti i risultati, altrimenti viene restituito un puntatore nullo. Si tenga
1164 presente che anche in questo caso i dati vengono mantenuti in una area di
1165 memoria statica e che quindi la funzione non è rientrante.
1167 \begin{figure}[!htb]
1168 \footnotesize \centering
1169 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
1170 \includestruct{listati/servent.h}
1172 \caption{La struttura \structd{servent} per la risoluzione dei nomi dei
1173 servizi e dei numeri di porta.}
1174 \label{fig:sock_servent_struct}
1177 La definizione della struttura \struct{servent} è riportata in
1178 fig.~\ref{fig:sock_servent_struct}, il primo campo, \var{s\_name} contiene
1179 sempre il nome canonico del servizio, mentre \var{s\_aliases} è un puntatore
1180 ad un vettore di stringhe contenenti gli eventuali nomi alternativi
1181 utilizzabili per identificare lo stesso servizio. Infine \var{s\_port}
1182 contiene il numero di porta e \var{s\_proto} il nome del protocollo.
1184 Come riportato in tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} ci sono analoghe
1185 funzioni per la risoluzione del nome dei protocolli e delle reti; non staremo
1186 a descriverle nei dettagli, in quanto il loro uso è molto limitato, esse
1187 comunque utilizzano una loro struttura dedicata del tutto analoga alle
1188 precedenti: tutti i dettagli relativi al loro funzionamento possono essere
1189 trovati nelle rispettive pagine di manuale.
1191 Oltre alle funzioni di ricerca esistono delle ulteriori funzioni che prevedono
1192 una lettura sequenziale delle informazioni mantenute nel \textit{Name Service
1193 Switch} (in sostanza permettono di leggere i file contenenti le informazioni
1194 riga per riga), che sono analoghe a quelle elencate in
1195 tab.~\ref{tab:sys_passwd_func} per le informazioni relative ai dati degli
1196 utenti e dei gruppi. Nel caso specifico dei servizi avremo allora le tre
1197 funzioni \funcd{setservent}, \funcd{getservent} e \funcd{endservent} i cui
1201 \funcdecl{void setservent(int stayopen)}
1202 Apre il file \conffile{/etc/services} e si posiziona al suo inizio.
1204 \funcdecl{struct servent *getservent(void)}
1205 Legge la voce successiva nel file \conffile{/etc/services}.
1207 \funcdecl{void endservent(void)}
1208 Chiude il file \conffile{/etc/services}.
1210 \bodydesc{Le due funzioni \func{setservent} e \func{endservent} non
1211 restituiscono nulla, \func{getservent} restituisce il puntatore ad una
1212 struttura \struct{servent} in caso di successo e \val{NULL} in caso di
1213 errore o fine del file.}
1216 La prima funzione, \func{getservent}, legge una singola voce a partire dalla
1217 posizione corrente in \conffile{/etc/services}, pertanto si può eseguire una
1218 lettura sequenziale dello stesso invocandola più volte. Se il file non è
1219 aperto provvede automaticamente ad aprirlo, nel qual caso leggerà la prima
1220 voce. La seconda funzione, \func{setservent}, permette di aprire il file
1221 \conffile{/etc/services} per una successiva lettura, ma se il file è già stato
1222 aperto riporta la posizione di lettura alla prima voce del file, in questo
1223 modo si può far ricominciare da capo una lettura sequenziale. L'argomento
1224 \param{stayopen}, se diverso da zero, fa sì che il file resti aperto anche fra
1225 diverse chiamate a \func{getservbyname} e \func{getservbyport}.\footnote{di
1226 default dopo una chiamata a queste funzioni il file viene chiuso, cosicché
1227 una successiva chiamata a \func{getservent} riparte dall'inizio.} La terza
1228 funzione, \func{endservent}, provvede semplicemente a chiudere il file.
1230 Queste tre funzioni per la lettura sequenziale di nuovo sono presenti per
1231 ciascuno dei vari tipi di informazione relative alle reti di
1232 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}; questo significa che esistono
1233 altrettante funzioni nella forma \texttt{setXXXent}, \texttt{getXXXent} e
1234 \texttt{endXXXent}, analoghe alle precedenti per la risoluzione dei servizi,
1235 che abbiamo riportato in tab.~\ref{tab:name_sequential_read}. Essendo, a
1236 parte il tipo di informazione che viene trattato, sostanzialmente identiche
1237 nel funzionamento e di scarso utilizzo, non staremo a trattarle una per una,
1238 rimandando alle rispettive pagine di manuale.
1243 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|}
1245 \textbf{Informazione}&\multicolumn{3}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1248 indirizzo &\func{sethostent} &\func{gethostent} &\func{endhostent} \\
1249 servizio &\func{setservent} &\func{getservent} &\func{endservent}\\
1250 rete &\funcm{setnetent} &\funcm{getnetent} &\funcm{endnetent}\\
1251 protocollo&\funcm{setprotoent}&\funcm{getprotoent}&\funcm{endprotoent}\\
1254 \caption{Funzioni lettura sequenziale dei dati del
1255 \textit{Name Service Switch}.}
1256 \label{tab:name_sequential_read}
1263 \subsection{Le funzioni avanzate per la risoluzione dei nomi}
1264 \label{sec:sock_advanced_name_services}
1266 Quelle illustrate nella sezione precedente sono le funzioni classiche per la
1267 risoluzione di nomi ed indirizzi IP, ma abbiamo già visto come esse soffrano
1268 di vari inconvenienti come il fatto che usano informazioni statiche, e non
1269 prevedono la possibilità di avere diverse classi di indirizzi. Anche se sono
1270 state create delle estensioni o metodi diversi che permettono di risolvere
1271 alcuni di questi inconvenienti,\footnote{rimane ad esempio il problema
1272 generico che si deve sapere in anticipo quale tipo di indirizzi IP (IPv4 o
1273 IPv6) corrispondono ad un certo nome a dominio.} comunque esse non
1274 forniscono una interfaccia sufficientemente generica.
1276 Inoltre in genere quando si ha a che fare con i socket non esiste soltanto il
1277 problema della risoluzione del nome che identifica la macchina, ma anche
1278 quello del servizio a cui ci si vuole rivolgere. Per questo motivo con lo
1279 standard POSIX 1003.1-2001 sono state indicate come deprecate le varie
1280 funzioni \func{gethostbyaddr}, \func{gethostbyname}, \var{getipnodebyname} e
1281 \var{getipnodebyaddr} ed è stata introdotta una interfaccia completamente
1284 La prima funzione di questa interfaccia è \funcd{getaddrinfo},\footnote{la
1285 funzione è definita, insieme a \func{getnameinfo} che vedremo più avanti,
1286 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2553.txt}{RFC~2553}.} che combina le
1287 funzionalità delle precedenti \func{getipnodebyname}, \func{getipnodebyaddr},
1288 \func{getservbyname} e \func{getservbyport}, consentendo di ottenere
1289 contemporaneamente sia la risoluzione di un indirizzo simbolico che del nome
1290 di un servizio; il suo prototipo è:
1293 \headdecl{sys/socket.h}
1296 \funcdecl{int getaddrinfo(const char *node, const char *service, const
1297 struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res)}
1299 Esegue una risoluzione di un nome a dominio e di un nome di servizio.
1301 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo o un codice di
1302 errore diverso da zero in caso di fallimento.}
1305 La funzione prende come primo argomento il nome della macchina che si vuole
1306 risolvere, specificato tramite la stringa \param{node}. Questo argomento,
1307 oltre ad un comune nome a dominio, può indicare anche un indirizzo numerico in
1308 forma \textit{dotted-decimal} per IPv4 o in formato esadecimale per IPv6. Si
1309 può anche specificare il nome di una rete invece che di una singola macchina.
1310 Il secondo argomento, \param{service}, specifica invece il nome del servizio
1311 che si intende risolvere. Per uno dei due argomenti si può anche usare il
1312 valore \val{NULL}, nel qual caso la risoluzione verrà effettuata soltanto
1313 sulla base del valore dell'altro.
1315 Il terzo argomento, \param{hints}, deve essere invece un puntatore ad una
1316 struttura \struct{addrinfo} usata per dare dei \textsl{suggerimenti} al
1317 procedimento di risoluzione riguardo al protocollo o del tipo di socket che si
1318 intenderà utilizzare; \func{getaddrinfo} infatti permette di effettuare
1319 ricerche generiche sugli indirizzi, usando sia IPv4 che IPv6, e richiedere
1320 risoluzioni sui nomi dei servizi indipendentemente dal protocollo (ad esempio
1321 TCP o UDP) che questi possono utilizzare.
1323 Come ultimo argomento in \param{res} deve essere passato un puntatore ad una
1324 variabile (di tipo puntatore ad una struttura \struct{addrinfo}) che verrà
1325 utilizzata dalla funzione per riportare (come \textit{value result argument})
1326 i propri risultati. La funzione infatti è rientrante, ed alloca autonomamente
1327 tutta la memoria necessaria in cui verranno riportati i risultati della
1328 risoluzione. La funzione scriverà all'indirizzo puntato da \param{res} il
1329 puntatore iniziale ad una \textit{linked list} di strutture di tipo
1330 \struct{addrinfo} contenenti tutte le informazioni ottenute.
1332 \begin{figure}[!htb]
1333 \footnotesize \centering
1334 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
1335 \includestruct{listati/addrinfo.h}
1337 \caption{La struttura \structd{addrinfo} usata nella nuova interfaccia POSIX
1338 per la risoluzione di nomi a dominio e servizi.}
1339 \label{fig:sock_addrinfo_struct}
1342 Come illustrato la struttura \struct{addrinfo}, la cui definizione è riportata
1343 in fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_struct}, viene usata sia in ingresso, per
1344 passare dei valori di controllo alla funzione, che in uscita, per ricevere i
1345 risultati. La definizione è ripresa direttamente dal file \headfiled{netdb.h}
1346 in questa struttura viene dichiarata, la pagina di manuale riporta
1347 \type{size\_t} come tipo di dato per il campo \var{ai\_addrlen}, qui viene
1348 usata quanto previsto dallo standard POSIX, in cui viene utilizzato
1349 \type{socklen\_t}; i due tipi di dati sono comunque equivalenti.
1351 Il primo campo, \var{ai\_flags}, è una maschera binaria di bit che
1352 permettono di controllare le varie modalità di risoluzione degli indirizzi,
1353 che viene usato soltanto in ingresso. I tre campi successivi \var{ai\_family},
1354 \var{ai\_socktype}, e \var{ai\_protocol} contengono rispettivamente la
1355 famiglia di indirizzi, il tipo di socket e il protocollo, in ingresso vengono
1356 usati per impostare una selezione (impostandone il valore nella struttura
1357 puntata da \param{hints}), mentre in uscita indicano il tipo di risultato
1358 contenuto nella struttura.
1360 Tutti i campi seguenti vengono usati soltanto in uscita; il campo
1361 \var{ai\_addrlen} indica la dimensione della struttura degli indirizzi
1362 ottenuta come risultato, il cui contenuto sarà memorizzato nella struttura
1363 \struct{sockaddr} posta all'indirizzo puntato dal campo \var{ai\_addr}. Il
1364 campo \var{ai\_canonname} è un puntatore alla stringa contenente il nome
1365 canonico della macchina, ed infine, quando la funzione restituisce più di un
1366 risultato, \var{ai\_next} è un puntatore alla successiva struttura
1367 \struct{addrinfo} della lista.
1369 Ovviamente non è necessario dare dei suggerimenti in ingresso, ed usando
1370 \val{NULL} come valore per l'argomento \param{hints} si possono compiere
1371 ricerche generiche. Se però si specifica un valore non nullo questo deve
1372 puntare ad una struttura \struct{addrinfo} precedentemente allocata nella
1373 quale siano stati opportunamente impostati i valori dei campi
1374 \var{ai\_family}, \var{ai\_socktype}, \var{ai\_protocol} ed \var{ai\_flags}.
1376 I due campi \var{ai\_family} e \var{ai\_socktype} prendono gli stessi valori
1377 degli analoghi argomenti della funzione \func{socket}; in particolare per
1378 \var{ai\_family} si possono usare i valori di tab.~\ref{tab:net_pf_names} ma
1379 sono presi in considerazione solo \const{PF\_INET} e \const{PF\_INET6}, mentre
1380 se non si vuole specificare nessuna famiglia di indirizzi si può usare il
1381 valore \const{PF\_UNSPEC}. Allo stesso modo per \var{ai\_socktype} si possono
1382 usare i valori illustrati in sez.~\ref{sec:sock_type} per indicare per quale
1383 tipo di socket si vuole risolvere il servizio indicato, anche se i soli
1384 significativi sono \const{SOCK\_STREAM} e \const{SOCK\_DGRAM}; in questo caso,
1385 se non si vuole effettuare nessuna risoluzione specifica, si potrà usare un
1388 Il campo \var{ai\_protocol} permette invece di effettuare la selezione dei
1389 risultati per il nome del servizio usando il numero identificativo del
1390 rispettivo protocollo di trasporto (i cui valori possibili sono riportati in
1391 \conffile{/etc/protocols}); di nuovo i due soli valori utilizzabili sono quelli
1392 relativi a UDP e TCP, o il valore nullo che indica di ignorare questo campo
1398 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1400 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1403 \constd{AI\_PASSIVE} & Viene utilizzato per ottenere un indirizzo in
1404 formato adatto per una successiva chiamata a
1405 \func{bind}. Se specificato quando si è usato
1406 \val{NULL} come valore per \param{node} gli
1407 indirizzi restituiti saranno inizializzati al
1408 valore generico (\const{INADDR\_ANY} per IPv4 e
1409 \const{IN6ADDR\_ANY\_INIT} per IPv6), altrimenti
1410 verrà usato l'indirizzo dell'interfaccia di
1411 \textit{loopback}. Se invece non è impostato gli
1412 indirizzi verranno restituiti in formato adatto ad
1413 una chiamata a \func{connect} o \func{sendto}.\\
1414 \constd{AI\_CANONNAME} & Richiede la restituzione del nome canonico della
1415 macchina, che verrà salvato in una stringa il cui
1416 indirizzo sarà restituito nel campo
1417 \var{ai\_canonname} della prima struttura
1418 \struct{addrinfo} dei risultati. Se il nome
1419 canonico non è disponibile al suo posto
1420 viene restituita una copia di \param{node}. \\
1421 \constd{AI\_NUMERICHOST}& Se impostato il nome della macchina specificato
1422 con \param{node} deve essere espresso in forma
1423 numerica, altrimenti sarà restituito un errore
1424 \const{EAI\_NONAME} (vedi
1425 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}), in questo
1426 modo si evita ogni chiamata alle funzioni di
1428 \const{AI\_V4MAPPED} & Stesso significato dell'analoga di
1429 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1430 \const{AI\_ALL} & Stesso significato dell'analoga di
1431 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1432 \const{AI\_ADDRCONFIG} & Stesso significato dell'analoga di
1433 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1436 \caption{Costanti associate ai bit del campo \var{ai\_flags} della struttura
1438 \label{tab:ai_flags_values}
1442 Infine l'ultimo campo è \var{ai\_flags}; che deve essere impostato come una
1443 maschera binaria; i bit di questa variabile infatti vengono usati per dare
1444 delle indicazioni sul tipo di risoluzione voluta, ed hanno valori analoghi a
1445 quelli visti in sez.~\ref{sec:sock_name_services} per \func{getipnodebyname};
1446 il valore di \var{ai\_flags} può essere impostata con un OR aritmetico delle
1447 costanti di tab.~\ref{tab:ai_flags_values}, ciascuna delle quali identifica un
1450 La funzione restituisce un valore nullo in caso di successo, o un codice in
1451 caso di errore. I valori usati come codice di errore sono riportati in
1452 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}; dato che la funzione utilizza altre
1453 funzioni e chiamate al sistema per ottenere il suo risultato in generale il
1454 valore di \var{errno} non è significativo, eccetto il caso in cui si sia
1455 ricevuto un errore di \const{EAI\_SYSTEM}, nel qual caso l'errore
1456 corrispondente è riportato tramite \var{errno}.
1461 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1463 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1466 \constd{EAI\_FAMILY} & La famiglia di indirizzi richiesta non è
1468 \constd{EAI\_SOCKTYPE}& Il tipo di socket richiesto non è supportato. \\
1469 \constd{EAI\_BADFLAGS}& Il campo \var{ai\_flags} contiene dei valori non
1471 \constd{EAI\_NONAME} & Il nome a dominio o il servizio non sono noti,
1472 viene usato questo errore anche quando si specifica
1473 il valore \val{NULL} per entrambi gli argomenti
1474 \param{node} e \param{service}. \\
1475 \constd{EAI\_SERVICE} & Il servizio richiesto non è disponibile per il tipo
1476 di socket richiesto, anche se può esistere per
1477 altri tipi di socket. \\
1478 \constd{EAI\_ADDRFAMILY}& La rete richiesta non ha nessun indirizzo di rete
1479 per la famiglia di indirizzi specificata. \\
1480 \constd{EAI\_NODATA} & La macchina specificata esiste, ma non ha nessun
1481 indirizzo di rete definito. \\
1482 \constd{EAI\_MEMORY} & È stato impossibile allocare la memoria necessaria
1484 \constd{EAI\_FAIL} & Il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1486 \constd{EAI\_AGAIN} & Il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1487 temporaneo, si può ritentare in seguito. \\
1488 \constd{EAI\_SYSTEM} & C'è stato un errore di sistema, si può controllare
1489 \var{errno} per i dettagli. \\
1491 % TODO estensioni GNU, trovarne la documentazione
1492 % \constd{EAI\_INPROGRESS}& Richiesta in corso. \\
1493 % \constd{EAI\_CANCELED}& La richiesta è stata cancellata.\\
1494 % \constd{EAI\_NOTCANCELED}& La richiesta non è stata cancellata. \\
1495 % \constd{EAI\_ALLDONE} & Tutte le richieste sono complete. \\
1496 % \constd{EAI\_INTR} & Richiesta interrotta. \\
1499 \caption{Costanti associate ai valori dei codici di errore della funzione
1500 \func{getaddrinfo}.}
1501 \label{tab:addrinfo_error_code}
1504 Come per i codici di errore di \func{gethostbyname} anche in questo caso è
1505 fornita una apposita funzione, analoga di \func{strerror}, che consente di
1506 utilizzarli direttamente per stampare a video un messaggio esplicativo; la
1507 funzione è \funcd{gai\_strerror} ed il suo prototipo è:
1511 \funcdecl{const char *gai\_strerror(int errcode)}
1513 Fornisce il messaggio corrispondente ad un errore di \func{getaddrinfo}.
1515 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1516 messaggio di errore.}
1519 La funzione restituisce un puntatore alla stringa contenente il messaggio
1520 corrispondente dal codice di errore \param{errcode} ottenuto come valore di
1521 ritorno di \func{getaddrinfo}. La stringa è allocata staticamente, ma essendo
1522 costante, ed accessibile in sola lettura, questo non comporta nessun problema
1523 di rientranza della funzione.
1525 Dato che ad un certo nome a dominio possono corrispondere più indirizzi IP
1526 (sia IPv4 che IPv6), e che un certo servizio può essere fornito su protocolli
1527 e tipi di socket diversi, in generale, a meno di non aver eseguito una
1528 selezione specifica attraverso l'uso di \param{hints}, si otterrà una diversa
1529 struttura \struct{addrinfo} per ciascuna possibilità. Ad esempio se si
1530 richiede la risoluzione del servizio \textit{echo} per l'indirizzo
1531 \texttt{www.truelite.it}, e si imposta \const{AI\_CANONNAME} per avere anche
1532 la risoluzione del nome canonico, si avrà come risposta della funzione la
1533 lista illustrata in fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_list}.
1535 \begin{figure}[!htb]
1537 \includegraphics[width=10cm]{img/addrinfo_list}
1538 \caption{La \textit{linked list} delle strutture \struct{addrinfo}
1539 restituite da \func{getaddrinfo}.}
1540 \label{fig:sock_addrinfo_list}
1543 Come primo esempio di uso di \func{getaddrinfo} vediamo un programma
1544 elementare di interrogazione del \textit{resolver} basato questa funzione, il
1545 cui corpo principale è riportato in fig.~\ref{fig:mygetaddr_example}. Il
1546 codice completo del programma, compresa la gestione delle opzioni in cui è
1547 gestita l'eventuale inizializzazione dell'argomento \var{hints} per
1548 restringere le ricerche su protocolli, tipi di socket o famiglie di indirizzi,
1549 è disponibile nel file \texttt{mygetaddr.c} dei sorgenti allegati alla guida.
1551 \begin{figure}[!htbp]
1552 \footnotesize \centering
1553 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1554 \includecodesample{listati/mygetaddr.c}
1557 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
1558 \label{fig:mygetaddr_example}
1561 Il corpo principale inizia controllando (\texttt{\small 1--5}) il numero di
1562 argomenti passati, che devono essere sempre due, e corrispondere
1563 rispettivamente all'indirizzo ed al nome del servizio da risolvere. A questo
1564 segue la chiamata (\texttt{\small 7}) alla funzione \func{getaddrinfo}, ed il
1565 successivo controllo (\texttt{\small 8--11}) del suo corretto funzionamento,
1566 senza il quale si esce immediatamente stampando il relativo codice di errore.
1568 Se la funzione ha restituito un valore nullo il programma prosegue
1569 inizializzando (\texttt{\small 12}) il puntatore \var{ptr} che sarà usato nel
1570 successivo ciclo (\texttt{\small 14--35}) di scansione della lista delle
1571 strutture \struct{addrinfo} restituite dalla funzione. Prima di eseguire
1572 questa scansione (\texttt{\small 12}) viene stampato il valore del nome
1573 canonico che è presente solo nella prima struttura.
1575 La scansione viene ripetuta (\texttt{\small 14}) fintanto che si ha un
1576 puntatore valido. La selezione principale è fatta sul campo \var{ai\_family},
1577 che stabilisce a quale famiglia di indirizzi fa riferimento la struttura in
1578 esame. Le possibilità sono due, un indirizzo IPv4 o IPv6, se nessuna delle due
1579 si verifica si provvede (\texttt{\small 27--30}) a stampare un messaggio di
1580 errore ed uscire.\footnote{questa eventualità non dovrebbe mai verificarsi,
1581 almeno fintanto che la funzione \func{getaddrinfo} lavora correttamente.}
1583 Per ciascuno delle due possibili famiglie di indirizzi si estraggono le
1584 informazioni che poi verranno stampate alla fine del ciclo (\texttt{\small
1585 31--34}). Il primo caso esaminato (\texttt{\small 15--21}) è quello degli
1586 indirizzi IPv4, nel qual caso prima se ne stampa l'identificazione
1587 (\texttt{\small 16}) poi si provvede a ricavare la struttura degli indirizzi
1588 (\texttt{\small 17}) indirizzata dal campo \var{ai\_addr}, eseguendo un
1589 opportuno casting del puntatore per poter estrarre da questa la porta
1590 (\texttt{\small 18}) e poi l'indirizzo (\texttt{\small 19}) che verrà
1591 convertito con una chiamata ad \func{inet\_ntop}.
1593 La stessa operazione (\texttt{\small 21--27}) viene ripetuta per gli indirizzi
1594 IPv6, usando la rispettiva struttura degli indirizzi. Si noti anche come in
1595 entrambi i casi per la chiamata a \func{inet\_ntop} si sia dovuto passare il
1596 puntatore al campo contenente l'indirizzo IP nella struttura puntata dal campo
1597 \var{ai\_addr}.\footnote{il meccanismo è complesso a causa del fatto che al
1598 contrario di IPv4, in cui l'indirizzo IP può essere espresso con un semplice
1599 numero intero, in IPv6 questo deve essere necessariamente fornito come
1600 struttura, e pertanto anche se nella struttura puntata da \var{ai\_addr}
1601 sono presenti direttamente i valori finali, per l'uso con \func{inet\_ntop}
1602 occorre comunque passare un puntatore agli stessi (ed il costrutto
1603 \code{\&addr6->sin6\_addr} è corretto in quanto l'operatore \texttt{->} ha
1604 on questo caso precedenza su \texttt{\&}).}
1606 Una volta estratte dalla struttura \struct{addrinfo} tutte le informazioni
1607 relative alla risoluzione richiesta e stampati i relativi valori, l'ultimo
1608 passo (\texttt{\small 34}) è di estrarre da \var{ai\_next} l'indirizzo della
1609 eventuale successiva struttura presente nella lista e ripetere il ciclo, fin
1610 tanto che, completata la scansione, questo avrà un valore nullo e si potrà
1611 terminare (\texttt{\small 36}) il programma.
1613 Si tenga presente che \func{getaddrinfo} non garantisce nessun particolare
1614 ordinamento della lista delle strutture \struct{addrinfo} restituite, anche se
1615 usualmente i vari indirizzi IP (se ne è presente più di uno) sono forniti
1616 nello stesso ordine in cui vengono inviati dal server DNS. In particolare
1617 nulla garantisce che vengano forniti prima i dati relativi ai servizi di un
1618 determinato protocollo o tipo di socket, se ne sono presenti di diversi. Se
1619 allora utilizziamo il nostro programma potremo verificare il risultato:
1621 [piccardi@gont sources]$ ./mygetaddr -c gapil.truelite.it echo
1622 Canonical name sources2.truelite.it
1624 Indirizzo 62.48.34.25
1628 Indirizzo 62.48.34.25
1634 Una volta estratti i risultati dalla \textit{linked list} puntata
1635 da \param{res} se questa non viene più utilizzata si dovrà avere cura di
1636 disallocare opportunamente tutta la memoria, per questo viene fornita
1637 l'apposita funzione \funcd{freeaddrinfo}, il cui prototipo è:
1641 \funcdecl{void freeaddrinfo(struct addrinfo *res)}
1643 Libera la memoria allocata da una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}.
1645 \bodydesc{La funzione non restituisce nessun codice di errore.}
1648 La funzione prende come unico argomento il puntatore \param{res}, ottenuto da
1649 una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}, e scandisce la lista delle
1650 strutture per liberare tutta la memoria allocata. Dato che la funzione non ha
1651 valori di ritorno deve essere posta molta cura nel passare un valore valido
1654 Si tenga presente infine che se si copiano i risultati da una delle strutture
1655 \struct{addrinfo} restituite nella lista indicizzata da \param{res}, occorre
1656 avere cura di eseguire una \textit{deep copy} in cui si copiano anche tutti i
1657 dati presenti agli indirizzi contenuti nella struttura \struct{addrinfo},
1658 perché una volta disallocati i dati con \func{freeaddrinfo} questi non
1659 sarebbero più disponibili.
1661 Anche la nuova interfaccia definita da POSIX prevede una nuova funzione per
1662 eseguire la risoluzione inversa e determinare nomi di servizi e di dominio
1663 dati i rispettivi valori numerici. La funzione che sostituisce le varie
1664 \func{gethostbyname}, \func{getipnodebyname} e \func{getservbyname} è
1665 \funcd{getnameinfo}, ed il suo prototipo è:
1667 \headdecl{sys/socket.h}
1670 \funcdecl{int getnameinfo(const struct sockaddr *sa, socklen\_t salen, char
1671 *host, size\_t hostlen, char *serv, size\_t servlen, int flags)}
1673 Risolve il contenuto di una struttura degli indirizzi in maniera
1674 indipendente dal protocollo.
1676 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e un codice di
1677 errore diverso da zero altrimenti.}
1680 La principale caratteristica di \func{getnameinfo} è che la funzione è in
1681 grado di eseguire una risoluzione inversa in maniera indipendente dal
1682 protocollo; il suo primo argomento \param{sa} infatti è il puntatore ad una
1683 struttura degli indirizzi generica, che può contenere sia indirizzi IPv4 che
1684 IPv6, la cui dimensione deve comunque essere specificata con l'argomento
1687 I risultati della funzione saranno restituiti nelle due stringhe puntate da
1688 \param{host} e \param{serv}, che dovranno essere state precedentemente
1689 allocate per una lunghezza massima che deve essere specificata con gli altri
1690 due argomenti \param{hostlen} e \param{servlen}. Si può, quando non si è
1691 interessati ad uno dei due, passare il valore \val{NULL} come argomento,
1692 così che la corrispondente informazione non verrà richiesta. Infine l'ultimo
1693 argomento \param{flags} è una maschera binaria i cui bit consentono di
1694 impostare le modalità con cui viene eseguita la ricerca, e deve essere
1695 specificato attraverso l'OR aritmetico dei valori illustrati in
1696 tab.~\ref{tab:getnameinfo_flags}.
1701 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1703 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1706 \constd{NI\_NOFQDN} & Richiede che venga restituita solo il nome della
1707 macchina all'interno del dominio al posto del
1708 nome completo (FQDN).\\
1709 \constd{NI\_NUMERICHOST}& Richiede che venga restituita la forma numerica
1710 dell'indirizzo (questo succede sempre se il nome
1711 non può essere ottenuto).\\
1712 \constd{NI\_NAMEREQD} & Richiede la restituzione di un errore se il nome
1713 non può essere risolto.\\
1714 \constd{NI\_NUMERICSERV}& Richiede che il servizio venga restituito in
1715 forma numerica (attraverso il numero di porta).\\
1716 \constd{NI\_DGRAM} & Richiede che venga restituito il nome del
1717 servizio su UDP invece che quello su TCP per quei
1718 pichi servizi (porte 512-214) che soni diversi
1719 nei due protocolli.\\
1722 \caption{Costanti associate ai bit dell'argomento \param{flags} della
1723 funzione \func{getnameinfo}.}
1724 \label{tab:getnameinfo_flags}
1727 La funzione ritorna zero in caso di successo, e scrive i propri risultati agli
1728 indirizzi indicati dagli argomenti \param{host} e \param{serv} come stringhe
1729 terminate dal carattere NUL, a meno che queste non debbano essere troncate
1730 qualora la loro dimensione ecceda quelle specificate dagli argomenti
1731 \param{hostlen} e \param{servlen}. Sono comunque definite le due costanti
1732 \constd{NI\_MAXHOST} e \constd{NI\_MAXSERV}\footnote{in Linux le due costanti
1733 sono definite in \headfile{netdb.h} ed hanno rispettivamente il valore 1024
1734 e 12.} che possono essere utilizzate come limiti massimi. In caso di
1735 errore viene restituito invece un codice che assume gli stessi valori
1736 illustrati in tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}.
1738 A questo punto possiamo fornire degli esempi di utilizzo della nuova
1739 interfaccia, adottandola per le precedenti implementazioni del client e del
1740 server per il servizio \textit{echo}; dato che l'uso delle funzioni appena
1741 illustrate (in particolare di \func{getaddrinfo}) è piuttosto complesso,
1742 essendo necessaria anche una impostazione diretta dei campi dell'argomento
1743 \param{hints}, provvederemo una interfaccia semplificata per i due casi visti
1744 finora, quello in cui si specifica nel client un indirizzo remoto per la
1745 connessione al server, e quello in cui si specifica nel server un indirizzo
1746 locale su cui porsi in ascolto.
1748 La prima funzione della nostra interfaccia semplificata è \texttt{sockconn}
1749 che permette di ottenere un socket, connesso all'indirizzo ed al servizio
1750 specificati. Il corpo della funzione è riportato in
1751 fig.~\ref{fig:sockconn_code}, il codice completo è nel file \file{SockUtil.c}
1752 dei sorgenti allegati alla guida, che contiene varie funzioni di utilità per
1755 \begin{figure}[!htbp]
1756 \footnotesize \centering
1757 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1758 \includecodesample{listati/sockconn.c}
1761 \caption{Il codice della funzione \texttt{sockconn}.}
1762 \label{fig:sockconn_code}
1765 La funzione prende quattro argomenti, i primi due sono le stringhe che
1766 indicano il nome della macchina a cui collegarsi ed il relativo servizio su
1767 cui sarà effettuata la risoluzione; seguono il protocollo da usare (da
1768 specificare con il valore numerico di \conffile{/etc/protocols}) ed il tipo di
1769 socket (al solito specificato con i valori illustrati in
1770 sez.~\ref{sec:sock_type}). La funzione ritorna il valore del file descriptor
1771 associato al socket (un numero positivo) in caso di successo, o -1 in caso di
1772 errore; per risolvere il problema di non poter passare indietro i valori di
1773 ritorno di \func{getaddrinfo} contenenti i relativi codici di
1774 errore\footnote{non si può avere nessuna certezza che detti valori siano
1775 negativi, è questo è invece necessario per evitare ogni possibile ambiguità
1776 nei confronti del valore di ritorno in caso di successo.} si sono stampati i
1777 messaggi d'errore direttamente nella funzione.
1779 Una volta definite le variabili necessarie (\texttt{\small 3--5}) la funzione
1780 prima (\texttt{\small 6}) azzera il contenuto della struttura \var{hint} e poi
1781 provvede (\texttt{\small 7--9}) ad inizializzarne i valori necessari per la
1782 chiamata (\texttt{\small 10}) a \func{getaddrinfo}. Di quest'ultima si
1783 controlla (\texttt{\small 12--16}) il codice di ritorno, in modo da stampare un
1784 avviso di errore, azzerare \var{errno} ed uscire in caso di errore. Dato che
1785 ad una macchina possono corrispondere più indirizzi IP, e di tipo diverso (sia
1786 IPv4 che IPv6), mentre il servizio può essere in ascolto soltanto su uno solo
1787 di questi, si provvede a tentare la connessione per ciascun indirizzo
1788 restituito all'interno di un ciclo (\texttt{\small 18--40}) di scansione della
1789 lista restituita da \func{getaddrinfo}, ma prima (\texttt{\small 17}) si salva
1790 il valore del puntatore per poterlo riutilizzare alla fine per disallocare la
1793 Il ciclo viene ripetuto (\texttt{\small 18}) fintanto che si hanno indirizzi
1794 validi, ed inizia (\texttt{\small 19}) con l'apertura del socket; se questa
1795 fallisce si controlla (\texttt{\small 20}) se sono disponibili altri
1796 indirizzi, nel qual caso si passa al successivo (\texttt{\small 21}) e si
1797 riprende (\texttt{\small 22}) il ciclo da capo; se non ve ne sono si stampa
1798 l'errore ritornando immediatamente (\texttt{\small 24--27}). Quando la
1799 creazione del socket ha avuto successo si procede (\texttt{\small 29})
1800 direttamente con la connessione, di nuovo in caso di fallimento viene ripetuto
1801 (\texttt{\small 30--38}) il controllo se vi sono o no altri indirizzi da
1802 provare nella stessa modalità fatta in precedenza, aggiungendovi però in
1803 entrambi i casi (\texttt{\small 32} e (\texttt{\small 36}) la chiusura del
1804 socket precedentemente aperto, che non è più utilizzabile.
1806 Se la connessione ha avuto successo invece si termina (\texttt{\small 39})
1807 direttamente il ciclo, e prima di ritornare (\texttt{\small 31}) il valore del
1808 file descriptor del socket si provvede (\texttt{\small 30}) a liberare le
1809 strutture \struct{addrinfo} allocate da \func{getaddrinfo} utilizzando il
1810 valore del relativo puntatore precedentemente (\texttt{\small 17}) salvato.
1811 Si noti come per la funzione sia del tutto irrilevante se la struttura
1812 ritornata contiene indirizzi IPv6 o IPv4, in quanto si fa uso direttamente dei
1813 dati relativi alle strutture degli indirizzi di \struct{addrinfo} che sono
1814 opachi rispetto all'uso della funzione \func{connect}.
1816 \begin{figure}[!htbp]
1817 \footnotesize \centering
1818 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1819 \includecodesample{listati/TCP_echo_fifth.c}
1822 \caption{Il nuovo codice per la connessione del client \textit{echo}.}
1823 \label{fig:TCP_echo_fifth}
1826 Per usare questa funzione possiamo allora modificare ulteriormente il nostro
1827 programma client per il servizio \textit{echo}; in questo caso rispetto al
1828 codice usato finora per collegarsi (vedi fig.~\ref{fig:TCP_echo_client_1})
1829 avremo una semplificazione per cui il corpo principale del nostro client
1830 diventerà quello illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}, in cui le
1831 chiamate a \func{socket}, \func{inet\_pton} e \func{connect} sono sostituite
1832 da una singola chiamata a \texttt{sockconn}. Inoltre il nuovo client (il cui
1833 codice completo è nel file \file{TCP\_echo\_fifth.c} dei sorgenti allegati)
1834 consente di utilizzare come argomento del programma un nome a dominio al posto
1835 dell'indirizzo numerico, e può utilizzare sia indirizzi IPv4 che IPv6.
1837 \begin{figure}[!htbp]
1838 \footnotesize \centering
1839 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1840 \includecodesample{listati/sockbind.c}
1843 \caption{Il codice della funzione \texttt{sockbind}.}
1844 \label{fig:sockbind_code}
1847 La seconda funzione di ausilio è \texttt{sockbind}, il cui corpo principale è
1848 riportato in fig.~\ref{fig:sockbind_code} (al solito il sorgente completo è
1849 nel file \file{sockbind.c} dei sorgenti allegati alla guida). Come si può
1850 notare la funzione è del tutto analoga alla precedente \texttt{sockconn}, e
1851 prende gli stessi argomenti, però invece di eseguire una connessione con
1852 \func{connect} si limita a chiamare \func{bind} per collegare il socket ad una
1855 Dato che la funzione è pensata per essere utilizzata da un server ci si può
1856 chiedere a quale scopo mantenere l'argomento \param{host} quando l'indirizzo
1857 di questo è usualmente noto. Si ricordi però quanto detto in
1858 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, relativamente al significato della scelta di un
1859 indirizzo specifico come argomento di \func{bind}, che consente di porre il
1860 server in ascolto su uno solo dei possibili diversi indirizzi presenti su di
1861 una macchina. Se non si vuole che la funzione esegua \func{bind} su un
1862 indirizzo specifico, ma utilizzi l'indirizzo generico, occorrerà avere cura di
1863 passare un valore \val{NULL} come valore per l'argomento \var{host}; l'uso
1864 del valore \const{AI\_PASSIVE} serve ad ottenere il valore generico nella
1865 rispettiva struttura degli indirizzi.
1867 Come già detto la funzione è analoga a \texttt{sockconn} ed inizia azzerando
1868 ed inizializzando (\texttt{\small 6--11}) opportunamente la struttura
1869 \var{hint} con i valori ricevuti come argomenti, soltanto che in questo caso
1870 si è usata (\texttt{\small 8}) una impostazione specifica dei flag di
1871 \var{hint} usando \const{AI\_PASSIVE} per indicare che il socket sarà usato
1872 per una apertura passiva. Per il resto la chiamata (\texttt{\small 12--18}) a
1873 \func{getaddrinfo} e ed il ciclo principale (\texttt{\small 20--42}) sono
1874 identici, solo che si è sostituita (\texttt{\small 31}) la chiamata a
1875 \func{connect} con una chiamata a \func{bind}. Anche la conclusione
1876 (\texttt{\small 43--44}) della funzione è identica.
1878 Si noti come anche in questo caso si siano inserite le stampe degli errori
1879 sullo standard error, nonostante la funzione possa essere invocata da un
1880 demone. Nel nostro caso questo non è un problema in quanto se la funzione non
1881 ha successo il programma deve uscire immediatamente prima di essere posto in
1882 background, e può quindi scrivere gli errori direttamente sullo standard
1885 \begin{figure}[!htbp]
1886 \footnotesize \centering
1887 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1888 \includecodesample{listati/TCP_echod_third.c}
1891 \caption{Nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo}.}
1892 \label{fig:TCP_echod_third}
1895 Con l'uso di questa funzione si può modificare anche il codice del nostro
1896 server \textit{echo}, che rispetto a quanto illustrato nella versione iniziale
1897 di fig.~\ref{fig:TCP_echo_server_first_code} viene modificato nella forma
1898 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. In questo caso il socket su cui
1899 porsi in ascolto viene ottenuto (\texttt{\small 15--18}) da \texttt{sockbind}
1900 che si cura anche della eventuale risoluzione di un indirizzo specifico sul
1901 quale si voglia far ascoltare il server.
1905 \section{Le opzioni dei socket}
1906 \label{sec:sock_options}
1908 Benché dal punto di vista del loro uso come canali di trasmissione di dati i
1909 socket siano trattati allo stesso modo dei file, ed acceduti tramite i file
1910 descriptor, la normale interfaccia usata per la gestione dei file non è
1911 sufficiente a poterne controllare tutte le caratteristiche, che variano tra
1912 l'altro a seconda del loro tipo (e della relativa forma di comunicazione
1913 sottostante). In questa sezione vedremo allora quali sono le funzioni dedicate
1914 alla gestione delle caratteristiche specifiche dei vari tipi di socket, le
1915 cosiddette \textit{socket options}.
1918 \subsection{Le funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}}
1919 \label{sec:sock_setsockopt}
1921 Le varie caratteristiche dei socket possono essere gestite attraverso l'uso di
1922 due funzioni generiche che permettono rispettivamente di impostarle e di
1923 recuperarne il valore corrente. La prima di queste due funzioni, quella usata
1924 per impostare le \textit{socket options}, è \funcd{setsockopt}, ed il suo
1927 \headdecl{sys/socket.h}
1928 \headdecl{sys/types.h}
1930 \funcdecl{int setsockopt(int sock, int level, int optname, const void
1931 *optval, socklen\_t optlen)}
1932 Imposta le opzioni di un socket.
1934 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1935 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1937 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
1938 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} non è valido.
1939 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{optlen} non è valido.
1940 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1942 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1949 Il primo argomento della funzione, \param{sock}, indica il socket su cui si
1950 intende operare; per indicare l'opzione da impostare si devono usare i due
1951 argomenti successivi, \param{level} e \param{optname}. Come abbiamo visto in
1952 sez.~\ref{sec:net_protocols} i protocolli di rete sono strutturati su vari
1953 livelli, ed l'interfaccia dei socket può usarne più di uno. Si avranno allora
1954 funzionalità e caratteristiche diverse per ciascun protocollo usato da un
1955 socket, e quindi saranno anche diverse le opzioni che si potranno impostare
1956 per ciascun socket, a seconda del \textsl{livello} (trasporto, rete, ecc.) su
1957 cui si vuole andare ad operare.
1959 Il valore di \param{level} seleziona allora il protocollo su cui vuole
1960 intervenire, mentre \param{optname} permette di scegliere su quale delle
1961 opzioni che sono definite per quel protocollo si vuole operare. In sostanza la
1962 selezione di una specifica opzione viene fatta attraverso una coppia di valori
1963 \param{level} e \param{optname} e chiaramente la funzione avrà successo
1964 soltanto se il protocollo in questione prevede quella opzione ed è utilizzato
1965 dal socket. Infine \param{level} prevede anche il valore speciale
1966 \const{SOL\_SOCKET} usato per le opzioni generiche che sono disponibili per
1967 qualunque tipo di socket.
1969 I valori usati per \param{level}, corrispondenti ad un dato protocollo usato
1970 da un socket, sono quelli corrispondenti al valore numerico che identifica il
1971 suddetto protocollo in \conffile{/etc/protocols}; dato che la leggibilità di un
1972 programma non trarrebbe certo beneficio dall'uso diretto dei valori numerici,
1973 più comunemente si indica il protocollo tramite le apposite costanti
1974 \texttt{SOL\_*} riportate in tab.~\ref{tab:sock_option_levels}, dove si sono
1975 riassunti i valori che possono essere usati per l'argomento
1976 \param{level}.\footnote{la notazione in questo caso è, purtroppo, abbastanza
1977 confusa: infatti in Linux il valore si può impostare sia usando le costanti
1978 \texttt{SOL\_*}, che le analoghe \texttt{IPPROTO\_*} (citate anche da
1979 Stevens in \cite{UNP1}); entrambe hanno gli stessi valori che sono
1980 equivalenti ai numeri di protocollo di \conffile{/etc/protocols}, con una
1981 eccezione specifica, che è quella del protocollo ICMP, per la quale non
1982 esista una costante, il che è comprensibile dato che il suo valore, 1, è
1983 quello che viene assegnato a \const{SOL\_SOCKET}.}
1988 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
1990 \textbf{Livello} & \textbf{Significato} \\
1993 \constd{SOL\_SOCKET}& Opzioni generiche dei socket.\\
1994 \constd{SOL\_IP} & Opzioni specifiche per i socket che usano IPv4.\\
1995 \constd{SOL\_TCP} & Opzioni per i socket che usano TCP.\\
1996 \constd{SOL\_IPV6} & Opzioni specifiche per i socket che usano IPv6.\\
1997 \constd{SOL\_ICMPV6}& Opzioni specifiche per i socket che usano ICMPv6.\\
2000 \caption{Possibili valori dell'argomento \param{level} delle
2001 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}.}
2002 \label{tab:sock_option_levels}
2005 Il quarto argomento, \param{optval} è un puntatore ad una zona di memoria che
2006 contiene i dati che specificano il valore dell'opzione che si vuole passare al
2007 socket, mentre l'ultimo argomento \param{optlen},\footnote{questo argomento è
2008 in realtà sempre di tipo \ctyp{int}, come era nelle \acr{libc4} e
2009 \acr{libc5}; l'uso di \type{socklen\_t} è stato introdotto da POSIX (valgono
2010 le stesse considerazioni per l'uso di questo tipo di dato fatte in
2011 sez.~\ref{sec:TCP_func_accept}) ed adottato dalle \acr{glibc}.} è la
2012 dimensione in byte dei dati presenti all'indirizzo indicato da \param{optval}.
2013 Dato che il tipo di dati varia a seconda dell'opzione scelta, occorrerà
2014 individuare qual è quello che deve essere usato, ed utilizzare le opportune
2017 La gran parte delle opzioni utilizzano per \param{optval} un valore intero, se
2018 poi l'opzione esprime una condizione logica, il valore è sempre un intero, ma
2019 si dovrà usare un valore non nullo per abilitarla ed un valore nullo per
2020 disabilitarla. Se invece l'opzione non prevede di dover ricevere nessun tipo
2021 di valore si deve impostare \param{optval} a \val{NULL}. Un piccolo numero
2022 di opzioni però usano dei tipi di dati peculiari, è questo il motivo per cui
2023 \param{optval} è stato definito come puntatore generico.
2025 La seconda funzione usata per controllare le proprietà dei socket è
2026 \funcd{getsockopt}, che serve a leggere i valori delle opzioni dei socket ed a
2027 farsi restituire i dati relativi al loro funzionamento; il suo prototipo è:
2029 \headdecl{sys/socket.h}
2030 \headdecl{sys/types.h}
2032 \funcdecl{int getsockopt(int s, int level, int optname, void *optval,
2033 socklen\_t *optlen)} Legge le opzioni di un socket.
2035 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2036 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
2038 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
2039 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} o quello di
2040 \param{optlen} non è valido.
2041 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
2043 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
2049 I primi tre argomenti sono identici ed hanno lo stesso significato di quelli
2050 di \func{setsockopt}, anche se non è detto che tutte le opzioni siano definite
2051 per entrambe le funzioni. In questo caso \param{optval} viene usato per
2052 ricevere le informazioni ed indica l'indirizzo a cui andranno scritti i dati
2053 letti dal socket, infine \param{optlen} diventa un puntatore ad una variabile
2054 che viene usata come \textit{value result argument} per indicare, prima della
2055 chiamata della funzione, la lunghezza del buffer allocato per \param{optval} e
2056 per ricevere indietro, dopo la chiamata della funzione, la dimensione
2057 effettiva dei dati scritti su di esso. Se la dimensione del buffer allocato
2058 per \param{optval} non è sufficiente si avrà un errore.
2062 \subsection{Le opzioni generiche}
2063 \label{sec:sock_generic_options}
2065 Come accennato esiste un insieme generico di opzioni dei socket che possono
2066 applicarsi a qualunque tipo di socket,\footnote{una descrizione di queste
2067 opzioni è generalmente disponibile nella settima sezione delle pagine di
2068 manuale, nel caso specifico la si può consultare con \texttt{man 7 socket}.}
2069 indipendentemente da quale protocollo venga poi utilizzato. Se si vuole
2070 operare su queste opzioni generiche il livello da utilizzare è
2071 \const{SOL\_SOCKET}; si è riportato un elenco di queste opzioni in
2072 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}.
2078 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2080 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2081 \textbf{Descrizione}\\
2084 \const{SO\_KEEPALIVE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2085 Controlla l'attività della connessione.\\
2086 \const{SO\_OOBINLINE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2087 Lascia in linea i dati \textit{out-of-band}.\\
2088 \const{SO\_RCVLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2089 Basso livello sul buffer di ricezione.\\
2090 \const{SO\_SNDLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2091 Basso livello sul buffer di trasmissione.\\
2092 \const{SO\_RCVTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2093 Timeout in ricezione.\\
2094 \const{SO\_SNDTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2095 Timeout in trasmissione.\\
2096 \const{SO\_BSDCOMPAT}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2097 Abilita la compatibilità con BSD.\\
2098 \const{SO\_PASSCRED} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2099 Abilita la ricezione di credenziali.\\
2100 \const{SO\_PEERCRED} &$\bullet$& & &\texttt{ucred}&
2101 Restituisce le credenziali del processo remoto.\\
2102 \const{SO\_BINDTODEVICE}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
2103 Lega il socket ad un dispositivo.\\
2104 \const{SO\_DEBUG} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2105 Abilita il debugging sul socket.\\
2106 \const{SO\_REUSEADDR}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2107 Consente il riutilizzo di un indirizzo locale.\\
2108 \const{SO\_TYPE} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2109 Restituisce il tipo di socket.\\
2110 \const{SO\_ACCEPTCONN}&$\bullet$& & &\texttt{int}&
2111 Indica se il socket è in ascolto.\\
2112 \const{SO\_DONTROUTE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2113 Non invia attraverso un gateway.\\
2114 \const{SO\_BROADCAST}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2115 Attiva o disattiva il \textit{broadcast}.\\
2116 \const{SO\_SNDBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2117 Imposta dimensione del buffer di trasmissione.\\
2118 \const{SO\_RCVBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2119 Imposta dimensione del buffer di ricezione.\\
2120 \const{SO\_LINGER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{linger}&
2121 Indugia nella chiusura con dati da spedire.\\
2122 \const{SO\_PRIORITY} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2123 Imposta la priorità del socket.\\
2124 \const{SO\_ERROR} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2125 Riceve e cancella gli errori pendenti.\\
2128 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_SOCKET}.}
2129 \label{tab:sock_opt_socklevel}
2132 % TODO aggiungere e documentare SO_ATTACH_BPF, introdotta con il kernel 3.19,
2133 % vedi http://lwn.net/Articles/625224/
2134 % TODO aggiungere e documentare SO_INCOMING_CPU, introdotta con il kernel 3.19,
2135 % vedi https://lwn.net/Articles/626150/
2137 La tabella elenca le costanti che identificano le singole opzioni da usare
2138 come valore per \param{optname}; le due colonne seguenti indicano per quali
2139 delle due funzioni (\func{getsockopt} o \func{setsockopt}) l'opzione è
2140 disponibile, mentre la colonna successiva indica, quando di ha a che fare con
2141 un valore di \param{optval} intero, se l'opzione è da considerare un numero o
2142 un valore logico. Si è inoltre riportato sulla quinta colonna il tipo di dato
2143 usato per \param{optval} ed una breve descrizione del significato delle
2144 singole opzioni sulla sesta.
2146 Le descrizioni delle opzioni presenti in tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}
2147 sono estremamente sommarie, è perciò necessario fornire un po' più di
2148 informazioni. Alcune opzioni inoltre hanno una notevole rilevanza nella
2149 gestione dei socket, e pertanto il loro utilizzo sarà approfondito
2150 separatamente in sez.~\ref{sec:sock_options_main}. Quello che segue è quindi
2151 soltanto un elenco più dettagliato della breve descrizione di
2152 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel} sul significato delle varie opzioni:
2153 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2155 \item[\const{SO\_KEEPALIVE}] questa opzione abilita un meccanismo di verifica
2156 della persistenza di una connessione associata al socket (ed è pertanto
2157 effettiva solo sui socket che supportano le connessioni, ed è usata
2158 principalmente con il TCP). L'opzione utilizza per \param{optval} un intero
2159 usato come valore logico. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono
2160 forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2162 \item[\constd{SO\_OOBINLINE}] se questa opzione viene abilitata i dati
2163 \textit{out-of-band} vengono inviati direttamente nel flusso di dati del
2164 socket (e sono quindi letti con una normale \func{read}) invece che restare
2165 disponibili solo per l'accesso con l'uso del flag \const{MSG\_OOB} di
2166 \func{recvmsg}. L'argomento è trattato in dettaglio in
2167 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}. L'opzione funziona soltanto con socket che
2168 supportino i dati \textit{out-of-band} (non ha senso per socket UDP ad
2169 esempio), ed utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2171 \item[\constd{SO\_RCVLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2172 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di ricezione
2173 perché il kernel passi i dati all'utente, restituendoli ad una \func{read} o
2174 segnalando ad una \func{select} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che ci
2175 sono dati in ingresso. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che
2176 specifica il numero di byte, ma con Linux questo valore è sempre 1 e non può
2177 essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore mentre
2178 \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2180 \item[\constd{SO\_SNDLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2181 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di trasmissione
2182 perché il kernel li invii al protocollo successivo, consentendo ad una
2183 \func{write} di ritornare o segnalando ad una \func{select} (vedi
2184 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che è possibile eseguire una scrittura.
2185 L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che specifica il numero di
2186 byte, come per la precedente \const{SO\_RCVLOWAT} con Linux questo valore è
2187 sempre 1 e non può essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore
2188 mentre \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2190 \item[\constd{SO\_RCVTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2191 sulle operazioni di lettura da un socket, e prende per \param{optval} una
2192 struttura di tipo \struct{timeval} (vedi fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct})
2193 identica a quella usata con \func{select}. Con \func{getsockopt} si può
2194 leggere il valore attuale, mentre con \func{setsockopt} si imposta il tempo
2195 voluto, usando un valore nullo per \struct{timeval} il timeout viene
2198 Se l'opzione viene attivata tutte le volte che una delle funzioni di lettura
2199 (\func{read}, \func{readv}, \func{recv}, \func{recvfrom} e \func{recvmsg})
2200 si blocca in attesa di dati per un tempo maggiore di quello impostato, essa
2201 ritornerà un valore -1 e la variabile \var{errno} sarà impostata con un
2202 errore di \errcode{EAGAIN} e \errcode{EWOULDBLOCK}, così come sarebbe
2203 avvenuto se si fosse aperto il socket in modalità non bloccante.\footnote{in
2204 teoria, se il numero di byte presenti nel buffer di ricezione fosse
2205 inferiore a quello specificato da \const{SO\_RCVLOWAT}, l'effetto potrebbe
2206 essere semplicemente quello di provocare l'uscita delle funzioni di
2207 lettura restituendo il numero di byte fino ad allora ricevuti; dato che
2208 con Linux questo valore è sempre 1 questo caso non esiste.}
2210 In genere questa opzione non è molto utilizzata se si ha a che fare con la
2211 lettura dei dati, in quanto è sempre possibile usare una \func{select} che
2212 consente di specificare un \textit{timeout}; l'uso di \func{select} non
2213 consente però di impostare il timeout per l'uso di \func{connect}, per avere
2214 il quale si può ricorrere a questa opzione.
2216 % TODO verificare il timeout con un programma di test
2218 \item[\constd{SO\_SNDTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2219 sulle operazioni di scrittura su un socket, ed usa gli stessi valori di
2220 \const{SO\_RCVTIMEO}. In questo caso però si avrà un errore di
2221 \errcode{EAGAIN} o \errcode{EWOULDBLOCK} per le funzioni di scrittura
2222 \func{write}, \func{writev}, \func{send}, \func{sendto} e \func{sendmsg}
2223 qualora queste restino bloccate per un tempo maggiore di quello specificato.
2225 \item[\constd{SO\_BSDCOMPAT}] questa opzione abilita la compatibilità con il
2226 comportamento di BSD (in particolare ne riproduce i bug). Attualmente è una
2227 opzione usata solo per il protocollo UDP e ne è prevista la rimozione in
2228 futuro. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore
2231 Quando viene abilitata gli errori riportati da messaggi ICMP per un socket
2232 UDP non vengono passati al programma in user space. Con le versioni 2.0.x
2233 del kernel erano anche abilitate altre opzioni per i socket raw, che sono
2234 state rimosse con il passaggio al 2.2; è consigliato correggere i programmi
2235 piuttosto che usare questa funzione.
2237 \item[\constd{SO\_PASSCRED}] questa opzione abilita sui socket unix-domain
2238 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}) la ricezione dei messaggi di controllo di
2239 tipo \const{SCM\_CREDENTIALS}. Prende come \param{optval} un intero usato
2242 \item[\constd{SO\_PEERCRED}] questa opzione restituisce le credenziali del
2243 processo remoto connesso al socket; l'opzione è disponibile solo per socket
2244 unix-domain e può essere usata solo con \func{getsockopt}. Utilizza per
2245 \param{optval} una apposita struttura \struct{ucred} (vedi
2246 sez.~\ref{sec:unix_socket}).
2248 \item[\constd{SO\_BINDTODEVICE}] questa opzione permette di \textsl{legare} il
2249 socket ad una particolare interfaccia, in modo che esso possa ricevere ed
2250 inviare pacchetti solo su quella. L'opzione richiede per \param{optval} il
2251 puntatore ad una stringa contenente il nome dell'interfaccia (ad esempio
2252 \texttt{eth0}); utilizzando una stringa nulla o un valore nullo per
2253 \param{optlen} si può rimuovere un precedente collegamento.
2255 Il nome della interfaccia deve essere specificato con una stringa terminata
2256 da uno zero e di lunghezza massima pari a \constd{IFNAMSIZ}; l'opzione è
2257 effettiva solo per alcuni tipi di socket, ed in particolare per quelli della
2258 famiglia \const{AF\_INET}; non è invece supportata per i \textit{packet
2259 socket} (vedi sez.~\ref{sec:socket_raw}).
2261 \item[\constd{SO\_DEBUG}] questa opzione abilita il debugging delle operazioni
2262 dei socket; l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come
2263 valore logico, e può essere utilizzata solo da un processo con i privilegi
2264 di amministratore (in particolare con la \textit{capability}
2265 \const{CAP\_NET\_ADMIN}). L'opzione necessita inoltre dell'opportuno
2266 supporto nel kernel;\footnote{deve cioè essere definita la macro di
2267 preprocessore \macrod{SOCK\_DEBUGGING} nel file \file{include/net/sock.h}
2268 dei sorgenti del kernel, questo è sempre vero nei kernel delle serie
2269 superiori alla 2.3, per i kernel delle serie precedenti invece è
2270 necessario aggiungere a mano detta definizione; è inoltre possibile
2271 abilitare anche il tracciamento degli stati del TCP definendo la macro
2272 \macrod{STATE\_TRACE} in \file{include/net/tcp.h}.} quando viene
2273 abilitata una serie di messaggi con le informazioni di debug vengono inviati
2274 direttamente al sistema del kernel log.\footnote{si tenga presente che il
2275 comportamento è diverso da quanto avviene con BSD, dove l'opzione opera
2276 solo sui socket TCP, causando la scrittura di tutti i pacchetti inviati
2277 sulla rete su un buffer circolare che viene letto da un apposito
2278 programma, \cmd{trpt}.}
2280 \item[\const{SO\_REUSEADDR}] questa opzione permette di eseguire la funzione
2281 \func{bind} su indirizzi locali che siano già in uso da altri socket;
2282 l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2283 Questa opzione modifica il comportamento normale dell'interfaccia dei socket
2284 che fa fallire l'esecuzione della funzione \func{bind} con un errore di
2285 \errcode{EADDRINUSE} quando l'indirizzo locale\footnote{più propriamente il
2286 controllo viene eseguito sulla porta.} è già in uso da parte di un altro
2287 socket. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono forniti in
2288 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2290 \item[\constd{SO\_TYPE}] questa opzione permette di leggere il tipo di socket
2291 su cui si opera; funziona solo con \func{getsockopt}, ed utilizza per
2292 \param{optval} un intero in cui verrà restituito il valore numerico che lo
2293 identifica (ad esempio \const{SOCK\_STREAM}).
2295 \item[\constd{SO\_ACCEPTCONN}] questa opzione permette di rilevare se il socket
2296 su cui opera è stato posto in modalità di ricezione di eventuali connessioni
2297 con una chiamata a \func{listen}. L'opzione può essere usata soltanto con
2298 \func{getsockopt} e utilizza per \param{optval} un intero in cui viene
2299 restituito 1 se il socket è in ascolto e 0 altrimenti.
2301 \item[\constd{SO\_DONTROUTE}] questa opzione forza l'invio diretto dei
2302 pacchetti del socket, saltando ogni processo relativo all'uso della tabella
2303 di routing del kernel. Prende per \param{optval} un intero usato come valore
2306 \item[\constd{SO\_BROADCAST}] questa opzione abilita il \textit{broadcast};
2307 quanto abilitata i socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM} riceveranno i
2308 pacchetti inviati all'indirizzo di \textit{broadcast}, e potranno scrivere
2309 pacchetti su tale indirizzo. Prende per \param{optval} un intero usato come
2310 valore logico. L'opzione non ha effetti su un socket di tipo
2311 \const{SOCK\_STREAM}.
2313 \item[\constd{SO\_SNDBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2314 trasmissione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2315 numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si possono
2316 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili
2317 rispettivamente tramite gli opportuni valori di \func{sysctl} (vedi
2318 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2320 \item[\constd{SO\_RCVBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2321 ricezione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2322 numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si può
2323 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili tramiti gli
2324 opportuni valori di \func{sysctl} (vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2326 Si tenga presente che nel caso di socket TCP, per entrambe le opzioni
2327 \const{SO\_RCVBUF} e \const{SO\_SNDBUF}, il kernel alloca effettivamente una
2328 quantità di memoria doppia rispetto a quanto richiesto con
2329 \func{setsockopt}. Questo comporta che una successiva lettura con
2330 \func{getsockopt} riporterà un valore diverso da quello impostato con
2331 \func{setsockopt}. Questo avviene perché TCP necessita dello spazio in più
2332 per mantenere dati amministrativi e strutture interne, e solo una parte
2333 viene usata come buffer per i dati, mentre il valore letto da
2334 \func{getsockopt} e quello riportato nei vari parametri di
2335 \textit{sysctl}\footnote{cioè \sysctlrelfile{net/core}{wmem\_max} e
2336 \sysctlrelfile{net/core}{rmem\_max} in \texttt{/proc/sys/net/core} e
2337 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_wmem} e \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}
2338 in \texttt{/proc/sys/net/ipv4}, vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}.} indica
2339 la memoria effettivamente impiegata. Si tenga presente inoltre che le
2340 modifiche alle dimensioni dei buffer di ricezione e trasmissione, per poter
2341 essere effettive, devono essere impostate prima della chiamata alle funzioni
2342 \func{listen} o \func{connect}.
2344 \item[\const{SO\_LINGER}] questa opzione controlla le modalità con cui viene
2345 chiuso un socket quando si utilizza un protocollo che supporta le
2346 connessioni (è pertanto usata con i socket TCP ed ignorata per UDP) e
2347 modifica il comportamento delle funzioni \func{close} e \func{shutdown}.
2348 L'opzione richiede che l'argomento \param{optval} sia una struttura di tipo
2349 \struct{linger}, definita in \headfile{sys/socket.h} ed illustrata in
2350 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Maggiori dettagli sul suo funzionamento
2351 sono forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2353 \item[\constd{SO\_PRIORITY}] questa opzione permette di impostare le priorità
2354 per tutti i pacchetti che sono inviati sul socket, prende per \param{optval}
2355 un valore intero. Con questa opzione il kernel usa il valore per ordinare le
2356 priorità sulle code di rete,\footnote{questo richiede che sia abilitato il
2357 sistema di \textit{Quality of Service} disponibile con le opzioni di
2358 routing avanzato.} i pacchetti con priorità più alta vengono processati
2359 per primi, in modalità che dipendono dalla disciplina di gestione della
2360 coda. Nel caso di protocollo IP questa opzione permette anche di impostare i
2361 valori del campo \textit{type of service} (noto come TOS, vedi
2362 sez.~\ref{sec:IP_header}) per i pacchetti uscenti. Per impostare una
2363 priorità al di fuori dell'intervallo di valori fra 0 e 6 sono richiesti i
2364 privilegi di amministratore con la capability \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2366 \item[\constd{SO\_ERROR}] questa opzione riceve un errore presente sul socket;
2367 può essere utilizzata soltanto con \func{getsockopt} e prende per
2368 \param{optval} un valore intero, nel quale viene restituito il codice di
2369 errore, e la condizione di errore sul socket viene cancellata. Viene
2370 usualmente utilizzata per ricevere il codice di errore, come accennato in
2371 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}, quando si sta osservando il socket con una
2372 \func{select} che ritorna a causa dello stesso.
2374 \item[\constd{SO\_ATTACH\_FILTER}] questa opzione permette di agganciare ad un
2375 socket un filtro di pacchetti che consente di selezionare quali pacchetti,
2376 fra tutti quelli ricevuti, verranno letti. Viene usato principalmente con i
2377 socket di tipo \const{PF\_PACKET} con la libreria \texttt{libpcap} per
2378 implementare programmi di cattura dei pacchetti, torneremo su questo in
2379 sez.~\ref{sec:packet_socket}.
2381 \item[\constd{SO\_DETACH\_FILTER}] consente di distaccare un filtro
2382 precedentemente aggiunto ad un socket.
2384 % TODO documentare SO_ATTACH_FILTER e SO_DETACH_FILTER
2385 % riferimenti http://www.rcpt.to/lsfcc/lsf.html
2386 % Documentation/networking/filter.txt
2388 % TODO documentare SO_MARK, introdotta nel 2.6.25, richiede CAP_NET_ADMIN
2389 %A userspace program may wish to set the mark for each packets its send
2390 %without using the netfilter MARK target. Changing the mark can be used
2391 %for mark based routing without netfilter or for packet filtering.
2394 % TODO documentare SO_TIMESTAMP e le altre opzioni di timestamping dei
2395 % pacchetti, introdotte nel 2.6.30, vedi nei sorgenti del kernel:
2396 % Documentation/networking/timestamping.txt
2399 % TOFO documentare SO_REUSEPORT introdotta con il kernel 3.9, vedi
2400 % http://git.kernel.org/linus/c617f398edd4db2b8567a28e899a88f8f574798d
2405 \subsection{L'uso delle principali opzioni dei socket}
2406 \label{sec:sock_options_main}
2408 La descrizione sintetica del significato delle opzioni generiche dei socket,
2409 riportata nell'elenco in sez.~\ref{sec:sock_generic_options}, è
2410 necessariamente sintetica, alcune di queste però possono essere utilizzate
2411 per controllare delle funzionalità che hanno una notevole rilevanza nella
2412 programmazione dei socket. Per questo motivo faremo in questa sezione un
2413 approfondimento sul significato delle opzioni generiche più importanti.
2416 \constbeg{SO\_KEEPALIVE}
2417 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}}
2419 La prima opzione da approfondire è \const{SO\_KEEPALIVE} che permette di
2420 tenere sotto controllo lo stato di una connessione. Una connessione infatti
2421 resta attiva anche quando non viene effettuato alcun traffico su di essa; è
2422 allora possibile, in caso di una interruzione completa della rete, che la
2423 caduta della connessione non venga rilevata, dato che sulla stessa non passa
2424 comunque alcun traffico.
2426 Se si imposta questa opzione, è invece cura del kernel inviare degli appositi
2427 messaggi sulla rete, detti appunto \textit{keep-alive}, per verificare se la
2428 connessione è attiva. L'opzione funziona soltanto con i socket che supportano
2429 le connessioni (non ha senso per socket UDP ad esempio) e si applica
2430 principalmente ai socket TCP.
2432 Con le impostazioni di default (che sono riprese da BSD) Linux emette un
2433 messaggio di \textit{keep-alive}\footnote{in sostanza un segmento ACK vuoto,
2434 cui sarà risposto con un altro segmento ACK vuoto.} verso l'altro capo della
2435 connessione se questa è rimasta senza traffico per più di due ore. Se è tutto
2436 a posto il messaggio viene ricevuto e verrà emesso un segmento ACK di
2437 risposta, alla cui ricezione ripartirà un altro ciclo di attesa per altre due
2438 ore di inattività; il tutto avviene all'interno del kernel e le applicazioni
2439 non riceveranno nessun dato.
2441 Qualora ci siano dei problemi di rete si possono invece verificare i due casi
2442 di terminazione precoce del server già illustrati in
2443 sez.~\ref{sec:TCP_conn_crash}. Il primo è quello in cui la macchina remota ha
2444 avuto un crollo del sistema ed è stata riavviata, per cui dopo il riavvio la
2445 connessione non esiste più.\footnote{si ricordi che un normale riavvio o il
2446 crollo dell'applicazione non ha questo effetto, in quanto in tal caso si
2447 passa sempre per la chiusura del processo, e questo, come illustrato in
2448 sez.~\ref{sec:file_open_close}, comporta anche la regolare chiusura del
2449 socket con l'invio di un segmento FIN all'altro capo della connessione.} In
2450 questo caso all'invio del messaggio di \textit{keep-alive} si otterrà come
2451 risposta un segmento RST che indica che l'altro capo non riconosce più
2452 l'esistenza della connessione ed il socket verrà chiuso riportando un errore
2453 di \errcode{ECONNRESET}.
2455 Se invece non viene ricevuta nessuna risposta (indice che la macchina non è
2456 più raggiungibile) l'emissione dei messaggi viene ripetuta ad intervalli di 75
2457 secondi per un massimo di 9 volte\footnote{entrambi questi valori possono
2458 essere modificati a livello di sistema (cioè per tutti i socket) con gli
2459 opportuni parametri illustrati in sez.~\ref{sec:sock_sysctl} ed a livello di
2460 singolo socket con le opzioni \texttt{TCP\_KEEP*} di
2461 sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options}.} (per un totale di 11 minuti e 15
2462 secondi) dopo di che, se non si è ricevuta nessuna risposta, il socket viene
2463 chiuso dopo aver impostato un errore di \errcode{ETIMEDOUT}. Qualora la
2464 connessione si sia ristabilita e si riceva un successivo messaggio di risposta
2465 il ciclo riparte come se niente fosse avvenuto. Infine se si riceve come
2466 risposta un pacchetto ICMP di destinazione irraggiungibile (vedi
2467 sez.~\ref{sec:ICMP_protocol}), verrà restituito l'errore corrispondente.
2469 In generale questa opzione serve per individuare una caduta della connessione
2470 anche quando non si sta facendo traffico su di essa. Viene usata
2471 principalmente sui server per evitare di mantenere impegnate le risorse che
2472 verrebbero dedicate a trattare delle connessioni che in realtà sono già
2473 terminate (quelle che vengono anche chiamate connessioni
2474 \textsl{semi-aperte}); in tutti quei casi cioè in cui il server si trova in
2475 attesa di dati in ingresso su una connessione che non arriveranno mai o perché
2476 il client sull'altro capo non è più attivo o perché non è più in grado di
2477 comunicare con il server via rete.
2479 \begin{figure}[!htbp]
2480 \footnotesize \centering
2481 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2482 \includecodesample{listati/TCP_echod_fourth.c}
2485 \caption{La sezione della nuova versione del server del servizio
2486 \textit{echo} che prevede l'attivazione del \textit{keepalive} sui
2488 \label{fig:echod_keepalive_code}
2491 Abilitandola dopo un certo tempo le connessioni effettivamente terminate
2492 verranno comunque chiuse per cui, utilizzando ad esempio una \func{select}, se
2493 be potrà rilevare la conclusione e ricevere il relativo errore. Si tenga
2494 presente però che non può avere la certezza assoluta che un errore di
2495 \errcode{ETIMEDOUT} ottenuto dopo aver abilitato questa opzione corrisponda
2496 necessariamente ad una reale conclusione della connessione, il problema
2497 potrebbe anche essere dovuto ad un problema di routing che perduri per un
2498 tempo maggiore di quello impiegato nei vari tentativi di ritrasmissione del
2499 \textit{keep-alive} (anche se questa non è una condizione molto probabile).
2501 Come esempio dell'utilizzo di questa opzione introduciamo all'interno del
2502 nostro server per il servizio \textit{echo} la nuova opzione \texttt{-k} che
2503 permette di attivare il \textit{keep-alive} sui socket; tralasciando la parte
2504 relativa alla gestione di detta opzione (che si limita ad assegnare ad 1 la
2505 variabile \var{keepalive}) tutte le modifiche al server sono riportate in
2506 fig.~\ref{fig:echod_keepalive_code}. Al solito il codice completo è contenuto
2507 nel file \texttt{TCP\_echod\_fourth.c} dei sorgenti allegati alla guida.
2509 Come si può notare la variabile \var{keepalive} è preimpostata (\texttt{\small
2510 8}) ad un valore nullo; essa viene utilizzata sia come variabile logica per
2511 la condizione (\texttt{\small 14}) che controlla l'attivazione del
2512 \textit{keep-alive} che come valore dell'argomento \param{optval} della
2513 chiamata a \func{setsockopt} (\texttt{\small 16}). A seconda del suo valore
2514 tutte le volte che un processo figlio viene eseguito in risposta ad una
2515 connessione verrà pertanto eseguita o meno la sezione (\texttt{\small 14--17})
2516 che esegue l'impostazione di \const{SO\_KEEPALIVE} sul socket connesso,
2517 attivando il relativo comportamento.
2518 \constend{SO\_KEEPALIVE}
2522 \constbeg{SO\_REUSEADDR}
2523 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_REUSEADDR}}
2525 La seconda opzione da approfondire è \const{SO\_REUSEADDR}, che consente di
2526 eseguire \func{bind} su un socket anche quando la porta specificata è già in
2527 uso da parte di un altro socket. Si ricordi infatti che, come accennato in
2528 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, normalmente la funzione \func{bind} fallisce con
2529 un errore di \errcode{EADDRINUSE} se la porta scelta è già utilizzata da un
2530 altro socket, proprio per evitare che possano essere lanciati due server sullo
2531 stesso indirizzo e la stessa porta, che verrebbero a contendersi i pacchetti
2532 aventi quella destinazione.
2534 Esistono però situazioni ed esigenze particolari in cui non si vuole che
2535 questo comportamento di salvaguardia accada, ed allora si può fare ricorso a
2536 questa opzione. La questione è comunque abbastanza complessa in quanto, come
2537 sottolinea Stevens in \cite{UNP1}, si distinguono ben quattro casi diversi in
2538 cui è prevista la possibilità di un utilizzo di questa opzione, il che la
2539 rende una delle più difficili da capire.
2541 Il primo caso, che è anche il più comune, in cui si fa ricorso a
2542 \const{SO\_REUSEADDR} è quello in cui un server è terminato ma esistono ancora
2543 dei processi figli che mantengono attiva almeno una connessione remota che
2544 utilizza l'indirizzo locale, mantenendo occupata la porta. Quando si riesegue
2545 il server allora questo riceve un errore sulla chiamata a \func{bind} dato che
2546 la porta è ancora utilizzata in una connessione esistente.\footnote{questa è
2547 una delle domande più frequenti sui newsgroup dedicati allo sviluppo, in
2548 quanto è piuttosto comune trovarsi in questa situazione quando si sta
2549 sviluppando un server che si ferma e si riavvia in continuazione dopo aver
2550 fatto modifiche.} Inoltre se si usa il protocollo TCP questo può avvenire
2551 anche dopo tutti i processi figli sono terminati, dato che una connessione può
2552 restare attiva anche dopo la chiusura del socket, mantenendosi nello stato
2553 \texttt{TIME\_WAIT} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}).
2555 Usando \const{SO\_REUSEADDR} fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2556 \func{bind} si consente a quest'ultima di avere comunque successo anche se la
2557 connessione è attiva (o nello stato \texttt{TIME\_WAIT}). È bene però
2558 ricordare (si riveda quanto detto in sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}) che la
2559 presenza dello stato \texttt{TIME\_WAIT} ha una ragione, ed infatti se si usa
2560 questa opzione esiste sempre una probabilità, anche se estremamente
2561 remota,\footnote{perché ciò avvenga infatti non solo devono coincidere gli
2562 indirizzi IP e le porte degli estremi della nuova connessione, ma anche i
2563 numeri di sequenza dei pacchetti, e questo è estremamente improbabile.} che
2564 eventuali pacchetti rimasti intrappolati in una precedente connessione possano
2565 finire fra quelli di una nuova.
2567 Come esempio di uso di questa connessione abbiamo predisposto una nuova
2568 versione della funzione \texttt{sockbind} (vedi fig.~\ref{fig:sockbind_code})
2569 che consenta l'impostazione di questa opzione. La nuova funzione è
2570 \texttt{sockbindopt}, e le principali differenze rispetto alla precedente sono
2571 illustrate in fig.~\ref{fig:sockbindopt_code}, dove si sono riportate le
2572 sezioni di codice modificate rispetto alla versione precedente. Il codice
2573 completo della funzione si trova, insieme alle altre funzioni di servizio dei
2574 socket, all'interno del file \texttt{SockUtils.c} dei sorgenti allegati alla
2577 \begin{figure}[!htbp]
2578 \footnotesize \centering
2579 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2580 \includecodesample{listati/sockbindopt.c}
2583 \caption{Le sezioni della funzione \texttt{sockbindopt} modificate rispetto al
2584 codice della precedente \texttt{sockbind}.}
2585 \label{fig:sockbindopt_code}
2588 In realtà tutto quello che si è fatto è stato introdurre nella nuova funzione
2589 (\texttt{\small 1}) un nuovo argomento intero, \param{reuse}, che conterrà il
2590 valore logico da usare nella successiva chiamata (\texttt{\small 14}) a
2591 \func{setsockopt}. Si è poi aggiunta una sezione (\texttt{\small 13--17}) che
2592 esegue l'impostazione dell'opzione fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2596 A questo punto basterà modificare il server per utilizzare la nuova
2597 funzione; in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth} abbiamo riportato le sezioni
2598 modificate rispetto alla precedente versione di
2599 fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. Al solito il codice completo è coi sorgenti
2600 allegati alla guida, nel file \texttt{TCP\_echod\_fifth.c}.
2602 Anche in questo caso si è introdotta (\texttt{\small 8}) una nuova variabile
2603 \var{reuse} che consente di controllare l'uso dell'opzione e che poi sarà
2604 usata (\texttt{\small 14}) come ultimo argomento di \func{setsockopt}. Il
2605 valore di default di questa variabile è nullo, ma usando l'opzione \texttt{-r}
2606 nell'invocazione del server (al solito la gestione delle opzioni non è
2607 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth}) se ne potrà impostare ad 1 il
2608 valore, per cui in tal caso la successiva chiamata (\texttt{\small 13--17}) a
2609 \func{setsockopt} attiverà l'opzione \const{SO\_REUSEADDR}.
2611 \begin{figure}[!htbp]
2612 \footnotesize \centering
2613 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2614 \includecodesample{listati/TCP_echod_fifth.c}
2617 \caption{Il nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo} che
2618 usa la nuova funzione \texttt{sockbindopt}.}
2619 \label{fig:TCP_echod_fifth}
2622 Il secondo caso in cui viene usata \const{SO\_REUSEADDR} è quando si ha una
2623 macchina cui sono assegnati diversi numeri IP (o come suol dirsi
2624 \textit{multi-homed}) e si vuole porre in ascolto sulla stessa porta un
2625 programma diverso (o una istanza diversa dello stesso programma) per indirizzi
2626 IP diversi. Si ricordi infatti che è sempre possibile indicare a \func{bind}
2627 di collegarsi solo su di un indirizzo specifico; in tal caso se un altro
2628 programma cerca di riutilizzare la stessa porta (anche specificando un
2629 indirizzo diverso) otterrà un errore, a meno di non aver preventivamente
2630 impostato \const{SO\_REUSEADDR}.
2632 Usando questa opzione diventa anche possibile eseguire \func{bind}
2633 sull'indirizzo generico, e questo permetterà il collegamento per tutti gli
2634 indirizzi (di quelli presenti) per i quali la porta non risulti occupata da
2635 una precedente chiamata più specifica. Infine si tenga presente che con il
2636 protocollo TCP non è mai possibile far partire server che eseguano \func{bind}
2637 sullo stesso indirizzo e la stessa porta, cioè ottenere quello che viene
2638 chiamato un \textit{completely duplicate binding}.
2640 Il terzo impiego è simile al precedente e prevede l'uso di \func{bind}
2641 all'interno dello stesso programma per associare indirizzi locali diversi a
2642 socket diversi. In genere questo viene fatto per i socket UDP quando è
2643 necessario ottenere l'indirizzo a cui sono rivolte le richieste del client ed
2644 il sistema non supporta l'opzione \constd{IP\_RECVDSTADDR};\footnote{nel caso
2645 di Linux questa opzione è stata supportata per in certo periodo nello
2646 sviluppo del kernel 2.1.x, ma è in seguito stata soppiantata dall'uso di
2647 \const{IP\_PKTINFO} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).} in tale modo
2648 si può sapere a quale socket corrisponde un certo indirizzo. Non ha senso
2649 fare questa operazione per un socket TCP dato che su di essi si può sempre
2650 invocare \func{getsockname} una volta che si è completata la connessione.
2652 Infine il quarto caso è quello in cui si vuole effettivamente ottenere un
2653 \textit{completely duplicate binding}, quando cioè si vuole eseguire
2654 \func{bind} su un indirizzo ed una porta che sono già \textsl{legati} ad un
2655 altro socket. Questo ovviamente non ha senso per il normale traffico di rete,
2656 in cui i pacchetti vengono scambiati direttamente fra due applicazioni; ma
2657 quando un sistema supporta il traffico in \textit{multicast}, allora ha senso
2658 che su una macchina i pacchetti provenienti dal traffico in \textit{multicast}
2659 possano essere ricevuti da più applicazioni\footnote{l'esempio classico di
2660 traffico in \textit{multicast} è quello di uno streaming di dati (audio,
2661 video, ecc.), l'uso del \textit{multicast} consente in tal caso di
2662 trasmettere un solo pacchetto, che potrà essere ricevuto da tutti i
2663 possibili destinatari (invece di inviarne un duplicato a ciascuno); in
2664 questo caso è perfettamente logico aspettarsi che sulla stessa macchina più
2665 utenti possano lanciare un programma che permetta loro di ricevere gli
2666 stessi dati.} o da diverse istanze della stessa applicazione.
2668 In questo caso utilizzando \const{SO\_REUSEADDR} si consente ad una
2669 applicazione eseguire \func{bind} sulla stessa porta ed indirizzo usata da
2670 un'altra, così che anche essa possa ricevere gli stessi pacchetti (chiaramente
2671 la cosa non ha alcun senso per i socket TCP, ed infatti in questo tipo di
2672 applicazione è normale l'uso del protocollo UDP). La regola è che quando si
2673 hanno più applicazioni che hanno eseguito \func{bind} sulla stessa porta, di
2674 tutti pacchetti destinati ad un indirizzo di \textit{broadcast} o di
2675 \textit{multicast} viene inviata una copia a ciascuna applicazione. Non è
2676 definito invece cosa accade qualora il pacchetto sia destinato ad un indirizzo
2679 Essendo questo un caso particolare in alcuni sistemi (come BSD) è stata
2680 introdotta una opzione ulteriore, \const{SO\_REUSEPORT} che richiede che detta
2681 opzione sia specificata per tutti i socket per i quali si vuole eseguire il
2682 \textit{completely duplicate binding}. Nel caso di Linux questa opzione non
2683 esisteva fino al kernel 3.9, ma il comportamento di \const{SO\_REUSEADDR} è
2684 analogo, sarà cioè possibile effettuare un \textit{completely duplicate
2685 binding} ed ottenere il successo di \func{bind} su un socket legato allo
2686 stesso indirizzo e porta solo se il programma che ha eseguito per primo
2687 \func{bind} su di essi ha impostato questa opzione.\footnote{questa
2688 restrizione permette di evitare parzialmente il cosiddetto \textit{port
2689 stealing}, in cui un programma, usando \const{SO\_REUSEADDR}, può
2690 collegarsi ad una porta già in uso e ricevere i pacchetti destinati ad un
2691 altro programma; con questa caratteristica ciò è possibile soltanto se il
2692 primo programma a consentirlo, avendo usato fin dall'inizio
2693 \const{SO\_REUSEADDR}.}
2695 \constend{SO\_REUSEADDR}
2697 % TODO documentare SO_REUSEPORT, vedi https://lwn.net/Articles/542260/
2699 \constbeg{SO\_LINGER}
2700 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_LINGER}}
2702 La terza opzione da approfondire è \const{SO\_LINGER}; essa, come il nome
2703 suggerisce, consente di ``\textsl{indugiare}'' nella chiusura di un socket. Il
2704 comportamento standard sia di \func{close} che \func{shutdown} è infatti
2705 quello di terminare immediatamente dopo la chiamata, mentre il procedimento di
2706 chiusura della connessione (o di un lato di essa) ed il rispettivo invio sulla
2707 rete di tutti i dati ancora presenti nei buffer, viene gestito in sottofondo
2710 \begin{figure}[!htb]
2711 \footnotesize \centering
2712 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
2713 \includestruct{listati/linger.h}
2715 \caption{La struttura \structd{linger} richiesta come valore dell'argomento
2716 \param{optval} per l'impostazione dell'opzione dei socket
2717 \const{SO\_LINGER}.}
2718 \label{fig:sock_linger_struct}
2721 L'uso di \const{SO\_LINGER} con \func{setsockopt} permette di modificare (ed
2722 eventualmente ripristinare) questo comportamento in base ai valori passati nei
2723 campi della struttura \struct{linger}, illustrata in
2724 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Fintanto che il valore del campo
2725 \var{l\_onoff} di \struct{linger} è nullo la modalità che viene impostata
2726 (qualunque sia il valore di \var{l\_linger}) è quella standard appena
2727 illustrata; questa combinazione viene utilizzata per riportarsi al
2728 comportamento normale qualora esso sia stato cambiato da una precedente
2731 Se si utilizza un valore di \var{l\_onoff} diverso da zero, il comportamento
2732 alla chiusura viene a dipendere dal valore specificato per il campo
2733 \var{l\_linger}; se quest'ultimo è nullo l'uso delle funzioni \func{close} e
2734 \func{shutdown} provoca la terminazione immediata della connessione: nel caso
2735 di TCP cioè non viene eseguito il procedimento di chiusura illustrato in
2736 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}, ma tutti i dati ancora presenti nel buffer
2737 vengono immediatamente scartati e sulla rete viene inviato un segmento di RST
2738 che termina immediatamente la connessione.
2740 Un esempio di questo comportamento si può abilitare nel nostro client del
2741 servizio \textit{echo} utilizzando l'opzione \texttt{-r}; riportiamo in
2742 fig.~\ref{fig:TCP_echo_sixth} la sezione di codice che permette di introdurre
2743 questa funzionalità; al solito il codice completo è disponibile nei sorgenti
2746 \begin{figure}[!htbp]
2747 \footnotesize \centering
2748 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2749 \includecodesample{listati/TCP_echo_sixth.c}
2752 \caption{La sezione del codice del client \textit{echo} che imposta la
2753 terminazione immediata della connessione in caso di chiusura.}
2754 \label{fig:TCP_echo_sixth}
2757 La sezione indicata viene eseguita dopo aver effettuato la connessione e prima
2758 di chiamare la funzione di gestione, cioè fra le righe (\texttt{\small 12}) e
2759 (\texttt{\small 13}) del precedente esempio di fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}.
2760 Il codice si limita semplicemente a controllare (\texttt{\small 3}) il
2761 valore della variabile \var{reset} che assegnata nella gestione delle opzioni
2762 in corrispondenza all'uso di \texttt{-r} nella chiamata del client. Nel caso
2763 questa sia diversa da zero vengono impostati (\texttt{\small 5--6}) i valori
2764 della struttura \var{ling} che permettono una terminazione immediata della
2765 connessione. Questa viene poi usata nella successiva (\texttt{\small 7})
2766 chiamata a \func{setsockopt}. Al solito si controlla (\texttt{\small 7--10})
2767 il valore di ritorno e si termina il programma in caso di errore, stampandone
2770 Infine l'ultima possibilità, quella in cui si utilizza effettivamente
2771 \const{SO\_LINGER} per \textsl{indugiare} nella chiusura, è quella in cui sia
2772 \var{l\_onoff} che \var{l\_linger} hanno un valore diverso da zero. Se si
2773 esegue l'impostazione con questi valori sia \func{close} che \func{shutdown}
2774 si bloccano, nel frattempo viene eseguita la normale procedura di conclusione
2775 della connessione (quella di sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}) ma entrambe le
2776 funzioni non ritornano fintanto che non si sia concluso il procedimento di
2777 chiusura della connessione, o non sia passato un numero di
2778 secondi\footnote{questa è l'unità di misura indicata da POSIX ed adottata da
2779 Linux, altri kernel possono usare unità di misura diverse, oppure usare il
2780 campo \var{l\_linger} come valore logico (ignorandone il valore) per rendere
2781 (quando diverso da zero) \func{close} e \func{shutdown} bloccanti fino al
2782 completamento della trasmissione dei dati sul buffer.} pari al valore
2783 specificato in \var{l\_linger}.
2785 \constend{SO\_LINGER}
2789 \subsection{Le opzioni per il protocollo IPv4}
2790 \label{sec:sock_ipv4_options}
2792 Il secondo insieme di opzioni dei socket che tratteremo è quello relativo ai
2793 socket che usano il protocollo IPv4.\footnote{come per le precedenti opzioni
2794 generiche una descrizione di esse è disponibile nella settima sezione delle
2795 pagine di manuale, nel caso specifico la documentazione si può consultare
2796 con \texttt{man 7 ip}.} Se si vuole operare su queste opzioni generiche il
2797 livello da utilizzare è \const{SOL\_IP} (o l'equivalente
2798 \constd{IPPROTO\_IP}); si è riportato un elenco di queste opzioni in
2799 tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel}. Le costanti indicanti le opzioni e tutte le
2800 altre costanti ad esse collegate sono definite in \headfiled{netinet/ip.h}, ed
2801 accessibili includendo detto file.
2806 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|p{6cm}|}
2808 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2809 \textbf{Descrizione}\\
2812 \const{IP\_OPTIONS} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{void *}& %???
2813 Imposta o riceve le opzioni di IP.\\
2814 \const{IP\_PKTINFO} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2815 Passa un messaggio di informazione.\\
2816 \const{IP\_RECVTOS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2817 Passa un messaggio col campo TOS.\\
2818 \const{IP\_RECVTTL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2819 Passa un messaggio col campo TTL.\\
2820 \const{IP\_RECVOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2821 Passa un messaggio con le opzioni IP.\\
2822 \const{IP\_RETOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2823 Passa un messaggio con le opzioni IP non trattate.\\
2824 \const{IP\_TOS} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2825 Imposta il valore del campo TOS.\\
2826 \const{IP\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2827 Imposta il valore del campo TTL.\\
2828 \const{IP\_MINTTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2829 Imposta il valore minimo del TTL per i pacchetti accettati.\\
2830 \const{IP\_HDRINCL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2831 Passa l'intestazione di IP nei dati.\\
2832 \const{IP\_RECVERR} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2833 Abilita la gestione degli errori.\\
2834 \const{IP\_MTU\_DISCOVER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2835 Imposta il \textit{Path MTU Discovery}.\\
2836 \const{IP\_MTU} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2837 Legge il valore attuale della MTU.\\
2838 \const{IP\_ROUTER\_ALERT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2839 Imposta l'opzione \textit{IP router alert} sui pacchetti.\\
2840 \const{IP\_MULTICAST\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2841 Imposta il TTL per i pacchetti \textit{multicast}.\\
2842 \const{IP\_MULTICAST\_LOOP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2843 Controlla il reinvio a se stessi dei dati di \textit{multicast}.\\
2844 \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2845 Si unisce a un gruppo di \textit{multicast}.\\
2846 \const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}& &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2847 Si sgancia da un gruppo di \textit{multicast}.\\
2848 \const{IP\_MULTICAST\_IF} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2849 Imposta l'interfaccia locale di un socket \textit{multicast}.\\
2852 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_IP}.}
2853 \label{tab:sock_opt_iplevel}
2856 Le descrizioni riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel} sono estremamente
2857 succinte, una maggiore quantità di dettagli sulle varie opzioni è fornita nel
2859 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2862 \item[\constd{IP\_OPTIONS}] l'opzione permette di impostare o leggere le
2863 opzioni del protocollo IP (si veda sez.~\ref{sec:IP_options}). L'opzione
2864 prende come valore dell'argomento \param{optval} un puntatore ad un buffer
2865 dove sono mantenute le opzioni, mentre \param{optlen} indica la dimensione
2866 di quest'ultimo. Quando la si usa con \func{getsockopt} vengono lette le
2867 opzioni IP utilizzate per la spedizione, quando la si usa con
2868 \func{setsockopt} vengono impostate le opzioni specificate. L'uso di questa
2869 opzione richiede una profonda conoscenza del funzionamento del protocollo,
2870 torneremo in parte sull'argomento in sez.~\ref{sec:sock_IP_options}.
2873 \item[\constd{IP\_PKTINFO}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2874 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2875 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_PKTINFO} contenente
2876 una struttura \struct{pktinfo} (vedi fig.~\ref{fig:sock_pktinfo_struct}) che
2877 mantiene una serie di informazioni riguardo i pacchetti in arrivo. In
2878 particolare è possibile conoscere l'interfaccia su cui è stato ricevuto un
2879 pacchetto (nel campo \var{ipi\_ifindex}),\footnote{in questo campo viene
2880 restituito il valore numerico dell'indice dell'interfaccia,
2881 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}.} l'indirizzo locale da esso
2882 utilizzato (nel campo \var{ipi\_spec\_dst}) e l'indirizzo remoto dello
2883 stesso (nel campo \var{ipi\_addr}).
2885 \begin{figure}[!htb]
2886 \footnotesize \centering
2887 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
2888 \includestruct{listati/pktinfo.h}
2890 \caption{La struttura \structd{pktinfo} usata dall'opzione
2891 \const{IP\_PKTINFO} per ricavare informazioni sui pacchetti di un socket
2892 di tipo \const{SOCK\_DGRAM}.}
2893 \label{fig:sock_pktinfo_struct}
2897 L'opzione è utilizzabile solo per socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}. Questa è
2898 una opzione introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di
2899 Linux;\footnote{non dovrebbe pertanto essere utilizzata se si ha a cuore la
2900 portabilità.} essa permette di sostituire le opzioni \const{IP\_RECVDSTADDR}
2901 e \const{IP\_RECVIF} presenti in altri Unix (la relativa informazione è quella
2902 ottenibile rispettivamente dai campi \var{ipi\_addr} e \var{ipi\_ifindex} di
2905 L'opzione prende per \param{optval} un intero usato come valore logico, che
2906 specifica soltanto se insieme al pacchetto deve anche essere inviato o
2907 ricevuto il messaggio \const{IP\_PKTINFO} (vedi
2908 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}); il messaggio stesso dovrà poi essere
2909 letto o scritto direttamente con \func{recvmsg} e \func{sendmsg} (vedi
2910 sez.~\ref{sec:net_sendmsg}).
2913 \item[\constd{IP\_RECVTOS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2914 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2915 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_TOS}, che contiene un
2916 byte con il valore del campo \textit{Type of Service} dell'intestazione IP
2917 del pacchetto stesso (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). Prende per
2918 \param{optval} un intero usato come valore logico.
2920 \item[\constd{IP\_RECVTTL}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2921 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2922 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_RECVTTL}, contenente
2923 un byte con il valore del campo \textit{Time to Live} dell'intestazione IP
2924 (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). L'opzione richiede per \param{optval} un
2925 intero usato come valore logico. L'opzione non è supportata per socket di
2926 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2928 \item[\constd{IP\_RECVOPTS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2929 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2930 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_OPTIONS}, contenente
2931 le opzioni IP del protocollo (vedi sez.~\ref{sec:IP_options}). Le
2932 intestazioni di instradamento e le altre opzioni sono già riempite con i
2933 dati locali. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato come
2934 valore logico. L'opzione non è supportata per socket di tipo
2935 \const{SOCK\_STREAM}.
2937 \item[\constd{IP\_RETOPTS}] Identica alla precedente \const{IP\_RECVOPTS}, ma
2938 in questo caso restituisce i dati grezzi delle opzioni, senza che siano
2939 riempiti i capi di instradamento e le marche temporali. L'opzione richiede
2940 per \param{optval} un intero usato come valore logico. L'opzione non è
2941 supportata per socket di tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2943 \item[\constd{IP\_TOS}] L'opzione consente di leggere o impostare il campo
2944 \textit{Type of Service} dell'intestazione IP (per una trattazione più
2945 dettagliata, che riporta anche i valori possibili e le relative costanti di
2946 definizione si veda sez.~\ref{sec:IP_header}) che permette di indicare le
2947 priorità dei pacchetti. Se impostato il valore verrà mantenuto per tutti i
2948 pacchetti del socket; alcuni valori (quelli che aumentano la priorità)
2949 richiedono i privilegi di amministrazione con la capability
2950 \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2952 Il campo TOS è di 8 bit e l'opzione richiede per \param{optval} un intero
2953 che ne contenga il valore. Sono definite anche alcune costanti che
2954 definiscono alcuni valori standardizzati per il \textit{Type of Service},
2955 riportate in tab.~\ref{tab:IP_TOS_values}, il valore di default usato da
2956 Linux è \const{IPTOS\_LOWDELAY}, ma esso può essere modificato con le
2957 funzionalità del cosiddetto \textit{Advanced Routing}. Si ricordi che la
2958 priorità dei pacchetti può essere impostata anche in maniera indipendente
2959 dal protocollo utilizzando l'opzione \const{SO\_PRIORITY} illustrata in
2960 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}.
2962 \item[\constd{IP\_TTL}] L'opzione consente di leggere o impostare per tutti i
2963 pacchetti associati al socket il campo \textit{Time to Live}
2964 dell'intestazione IP che indica il numero massimo di \textit{hop} (passaggi
2965 da un router ad un altro) restanti al paccheto (per una trattazione più
2966 estesa si veda sez.~\ref{sec:IP_header}). Il campo TTL è di 8 bit e
2967 l'opzione richiede che \param{optval} sia un intero, che ne conterrà il
2970 \item[\constd{IP\_MINTTL}] L'opzione, introdotta con il kernel 2.6.34, imposta
2971 un valore minimo per il campo \textit{Time to Live} dei pacchetti associati
2972 al socket su cui è attivata, che se non rispettato ne causa lo scarto
2973 automatico. L'opzione è nata per implementare
2974 l'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc5082.txt}{RFC~5082} che la prevede come
2975 forma di protezione per i router che usano il protocollo BGP poiché questi,
2976 essendo in genere adiacenti, possono, impostando un valore di 255, scartare
2977 automaticamente tutti gli eventuali pacchetti falsi creati da un attacco a
2978 questo protocollo, senza doversi curare di verificarne la
2979 validità.\footnote{l'attacco viene in genere portato per causare un
2980 \textit{Denial of Service} aumentando il consumo di CPU del router nella
2981 verifica dell'autenticità di un gran numero di pacchetti di pacchetti
2982 falsi; questi, arrivando da sorgenti diverse da un router adiacente, non
2983 potrebbero più avere un TTL di 255 anche qualora questo fosse stato il
2984 valore di partenza, e l'impostazione dell'opzione consente di scartarli
2985 senza carico aggiuntivo sulla CPU (che altrimenti dovrebbe calcolare una
2988 \item[\constd{IP\_HDRINCL}] Se abilitata l'utente deve fornire lui stesso
2989 l'intestazione IP in cima ai propri dati. L'opzione è valida soltanto per
2990 socket di tipo \const{SOCK\_RAW}, e quando utilizzata eventuali valori
2991 impostati con \const{IP\_OPTIONS}, \const{IP\_TOS} o \const{IP\_TTL} sono
2992 ignorati. In ogni caso prima della spedizione alcuni campi
2993 dell'intestazione vengono comunque modificati dal kernel, torneremo
2994 sull'argomento in sez.~\ref{sec:socket_raw}
2996 \item[\constd{IP\_RECVERR}] Questa è una opzione introdotta con i kernel della
2997 serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Essa permette di usufruire di un
2998 meccanismo affidabile per ottenere un maggior numero di informazioni in caso
2999 di errori. Se l'opzione è abilitata tutti gli errori generati su un socket
3000 vengono memorizzati su una coda, dalla quale poi possono essere letti con
3001 \func{recvmsg} (vedi sez.~\ref{sec:net_sendmsg}) come messaggi ancillari
3002 (torneremo su questo in sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo
3003 \const{IP\_RECVERR}. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato
3004 come valore logico e non è applicabile a socket di tipo
3005 \const{SOCK\_STREAM}.
3008 \item[\constd{IP\_MTU\_DISCOVER}] Questa è una opzione introdotta con i kernel
3009 della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. L'opzione permette di scrivere
3010 o leggere le impostazioni della modalità usata per la determinazione della
3011 \textit{Path MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim}) del
3012 socket. L'opzione prende per \param{optval} un valore intero che indica la
3013 modalità usata, da specificare con una delle costanti riportate in
3014 tab.~\ref{tab:sock_ip_mtu_discover}.
3019 \begin{tabular}[c]{|l|r|p{7cm}|}
3021 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Valore}}&\textbf{Significato} \\
3024 \constd{IP\_PMTUDISC\_DONT}&0& Non effettua la ricerca dalla \textit{Path
3026 \constd{IP\_PMTUDISC\_WANT}&1& Utilizza il valore impostato per la rotta
3027 utilizzata dai pacchetti (dal comando
3029 \constd{IP\_PMTUDISC\_DO} &2& Esegue la procedura di determinazione
3030 della \textit{Path MTU} come richiesto
3031 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1191.txt}{RFC~1191}.\\
3034 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{optval} di
3035 \const{IP\_MTU\_DISCOVER}.}
3036 \label{tab:sock_ip_mtu_discover}
3039 Il valore di default applicato ai socket di tipo \const{SOCK\_STREAM} è
3040 determinato dal parametro \texttt{ip\_no\_pmtu\_disc} (vedi
3041 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}), mentre per tutti gli altri socket di default la
3042 ricerca è disabilitata ed è responsabilità del programma creare pacchetti di
3043 dimensioni appropriate e ritrasmettere eventuali pacchetti persi. Se
3044 l'opzione viene abilitata, il kernel si incaricherà di tenere traccia
3045 automaticamente della \textit{Path MTU} verso ciascuna destinazione, e
3046 rifiuterà immediatamente la trasmissione di pacchetti di dimensioni maggiori
3047 della MTU con un errore di \errval{EMSGSIZE}.\footnote{in caso contrario la
3048 trasmissione del pacchetto sarebbe effettuata, ottenendo o un fallimento
3049 successivo della trasmissione, o la frammentazione dello stesso.}
3051 \item[\constd{IP\_MTU}] Permette di leggere il valore della \textit{Path MTU}
3052 di percorso del socket. L'opzione richiede per \param{optval} un intero che
3053 conterrà il valore della \textit{Path MTU} in byte. Questa è una opzione
3054 introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux.
3056 È tramite questa opzione che un programma può leggere, quando si è avuto un
3057 errore di \errval{EMSGSIZE}, il valore della MTU corrente del socket. Si
3058 tenga presente che per poter usare questa opzione, oltre ad avere abilitato
3059 la scoperta della \textit{Path MTU}, occorre che il socket sia stato
3060 esplicitamente connesso con \func{connect}.
3062 Ad esempio con i socket UDP si potrà ottenere una stima iniziale della
3063 \textit{Path MTU} eseguendo prima una \func{connect} verso la destinazione,
3064 e poi usando \func{getsockopt} con questa opzione. Si può anche avviare
3065 esplicitamente il procedimento di scoperta inviando un pacchetto di grosse
3066 dimensioni (che verrà scartato) e ripetendo l'invio coi dati aggiornati. Si
3067 tenga infine conto che durante il procedimento i pacchetti iniziali possono
3068 essere perduti, ed è compito dell'applicazione gestirne una eventuale
3073 \item[\constd{IP\_ROUTER\_ALERT}] Questa è una opzione introdotta con i
3074 kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Prende per
3075 \param{optval} un intero usato come valore logico. Se abilitata
3076 passa tutti i pacchetti con l'opzione \textit{IP Router Alert} (vedi
3077 sez.~\ref{sec:IP_options}) che devono essere inoltrati al socket
3078 corrente. Può essere usata soltanto per socket di tipo raw.
3080 \item[\constd{IP\_MULTICAST\_TTL}] L'opzione permette di impostare o leggere il
3081 valore del campo TTL per i pacchetti \textit{multicast} in uscita associati
3082 al socket. È importante che questo valore sia il più basso possibile, ed il
3083 default è 1, che significa che i pacchetti non potranno uscire dalla rete
3084 locale. Questa opzione consente ai programmi che lo richiedono di superare
3085 questo limite. L'opzione richiede per
3086 \param{optval} un intero che conterrà il valore del TTL.
3088 \item[\constd{IP\_MULTICAST\_LOOP}] L'opzione consente di decidere se i dati
3089 che si inviano su un socket usato con il \textit{multicast} vengano ricevuti
3090 anche sulla stessa macchina da cui li si stanno inviando. Prende per
3091 \param{optval} un intero usato come valore logico.
3093 In generale se si vuole che eventuali client possano ricevere i dati che si
3094 inviano occorre che questa funzionalità sia abilitata (come avviene di
3095 default). Qualora però non si voglia generare traffico per dati che già sono
3096 disponibili in locale l'uso di questa opzione permette di disabilitare
3097 questo tipo di traffico.
3099 \item[\constd{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}] L'opzione consente di unirsi ad gruppo di
3100 \textit{multicast}, e può essere usata solo con \func{setsockopt}.
3101 L'argomento \param{optval} in questo caso deve essere una struttura di tipo
3102 \struct{ip\_mreqn}, illustrata in fig.~\ref{fig:ip_mreqn_struct}, che
3103 permette di indicare, con il campo \var{imr\_multiaddr} l'indirizzo del
3104 gruppo di \textit{multicast} a cui ci si vuole unire, con il campo
3105 \var{imr\_address} l'indirizzo dell'interfaccia locale con cui unirsi al
3106 gruppo di \textit{multicast} e con \var{imr\_ifindex} l'indice
3107 dell'interfaccia da utilizzare (un valore nullo indica una interfaccia
3110 Per compatibilità è possibile utilizzare anche un argomento di tipo
3111 \struct{ip\_mreq}, una precedente versione di \struct{ip\_mreqn}, che
3112 differisce da essa soltanto per l'assenza del campo \var{imr\_ifindex}.
3114 \begin{figure}[!htb]
3115 \footnotesize \centering
3116 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3117 \includestruct{listati/ip_mreqn.h}
3119 \caption{La struttura \structd{ip\_mreqn} utilizzata dalle opzioni dei
3120 socket per le operazioni concernenti l'appartenenza ai gruppi di
3121 \textit{multicast}.}
3122 \label{fig:ip_mreqn_struct}
3125 \item[\constd{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}] Lascia un gruppo di \textit{multicast},
3126 prende per \param{optval} la stessa struttura \struct{ip\_mreqn} (o
3127 \struct{ip\_mreq}) usata anche per \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}.
3129 \item[\constd{IP\_MULTICAST\_IF}] Imposta l'interfaccia locale per l'utilizzo
3130 del \textit{multicast}, ed utilizza come \param{optval} le stesse strutture
3131 \struct{ip\_mreqn} o \struct{ip\_mreq} delle due precedenti opzioni.
3133 % TODO chiarire quale è la struttura \struct{ip\_mreq}
3140 \subsection{Le opzioni per i protocolli TCP e UDP}
3141 \label{sec:sock_tcp_udp_options}
3143 In questa sezione tratteremo le varie opzioni disponibili per i socket che
3144 usano i due principali protocolli di comunicazione del livello di trasporto;
3145 UDP e TCP.\footnote{come per le precedenti, una descrizione di queste opzioni
3146 è disponibile nella settima sezione delle pagine di manuale, che si può
3147 consultare rispettivamente con \texttt{man 7 tcp} e \texttt{man 7 udp}; le
3148 pagine di manuale però, alla stesura di questa sezione (Agosto 2006) sono
3149 alquanto incomplete.} Dato che questi due protocolli sono entrambi
3150 trasportati su IP,\footnote{qui si sottintende IPv4, ma le opzioni per TCP e
3151 UDP sono le stesse anche quando si usa IPv6.} oltre alle opzioni generiche
3152 di sez.~\ref{sec:sock_generic_options} saranno comunque disponibili anche le
3153 precedenti opzioni di sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}.\footnote{in realtà in
3154 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options} si sono riportate le opzioni per IPv4, al
3155 solito, qualora si stesse utilizzando IPv6, si potrebbero utilizzare le
3156 opzioni di quest'ultimo.}
3158 Il protocollo che supporta il maggior numero di opzioni è TCP; per poterle
3159 utilizzare occorre specificare \const{SOL\_TCP} (o l'equivalente
3160 \constd{IPPROTO\_TCP}) come valore per l'argomento \param{level}. Si sono
3161 riportate le varie opzioni disponibili in tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel},
3162 dove sono elencate le rispettive costanti da utilizzare come valore per
3163 l'argomento \param{optname}. Dette costanti e tutte le altre costanti e
3164 strutture collegate all'uso delle opzioni TCP sono definite in
3165 \headfiled{netinet/tcp.h}, ed accessibili includendo detto file.\footnote{in
3166 realtà questo è il file usato dalle librerie; la definizione delle opzioni
3167 effettivamente supportate da Linux si trova nel file
3168 \texttt{include/linux/tcp.h} dei sorgenti del kernel, dal quale si sono
3169 estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel}.}
3174 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3176 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3177 \textbf{Descrizione}\\
3180 \const{TCP\_NODELAY} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3181 Spedisce immediatamente i dati in segmenti singoli.\\
3182 \const{TCP\_MAXSEG} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3183 Valore della MSS per i segmenti in uscita.\\
3184 \const{TCP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3185 Accumula i dati in un unico segmento.\\
3186 \const{TCP\_KEEPIDLE} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3187 Tempo in secondi prima di inviare un \textit{keepalive}.\\
3188 \const{TCP\_KEEPINTVL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3189 Tempo in secondi prima fra \textit{keepalive} successivi.\\
3190 \const{TCP\_KEEPCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3191 Numero massimo di \textit{keepalive} inviati.\\
3192 \const{TCP\_SYNCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3193 Numero massimo di ritrasmissioni di un SYN.\\
3194 \const{TCP\_LINGER2} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3195 Tempo di vita in stato \texttt{FIN\_WAIT2}.\\
3196 \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3197 Ritorna da \func{accept} solo in presenza di dati.\\
3198 \const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3199 Valore della \textit{advertised window}.\\
3200 \const{TCP\_INFO} &$\bullet$& & &\struct{tcp\_info}&
3201 Restituisce informazioni sul socket.\\
3202 \const{TCP\_QUICKACK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3203 Abilita la modalità \textit{quickack}.\\
3204 \const{TCP\_CONGESTION} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
3205 Imposta l'algoritmo per il controllo della congestione.\\
3208 \caption{Le opzioni per i socket TCP disponibili al livello
3210 \label{tab:sock_opt_tcplevel}
3213 Le descrizioni delle varie opzioni riportate in
3214 tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel} sono estremamente sintetiche ed indicative,
3215 la spiegazione del funzionamento delle singole opzioni con una maggiore
3216 quantità di dettagli è fornita nel seguente elenco:
3217 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3219 \item[\constd{TCP\_NODELAY}] il protocollo TCP utilizza un meccanismo di
3220 bufferizzazione dei dati uscenti, per evitare la trasmissione di tanti
3221 piccoli segmenti con un utilizzo non ottimale della banda
3222 disponibile.\footnote{il problema è chiamato anche
3223 \itindex{silly~window~syndrome} \textit{silly window syndrome}, per averne
3224 un'idea si pensi al risultato che si ottiene quando un programma di
3225 terminale invia un segmento TCP per ogni tasto premuto, 40 byte di
3226 intestazione di protocollo con 1 byte di dati trasmessi; per evitare
3227 situazioni del genere è stato introdotto \index{algoritmo~di~Nagle}
3228 l'\textsl{algoritmo di Nagle}.} Questo meccanismo è controllato da un
3229 apposito algoritmo (detto \textsl{algoritmo di Nagle}, vedi
3230 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}). Il comportamento normale del protocollo
3231 prevede che i dati siano accumulati fintanto che non si raggiunge una
3232 quantità considerata adeguata per eseguire la trasmissione di un singolo
3235 Ci sono però delle situazioni in cui questo comportamento può non essere
3236 desiderabile, ad esempio quando si sa in anticipo che l'applicazione invierà
3237 soltanto un piccolo quantitativo di dati;\footnote{è il caso classico di una
3238 richiesta HTTP.} in tal caso l'attesa introdotta dall'algoritmo di
3239 bufferizzazione non soltanto è inutile, ma peggiora le prestazioni
3240 introducendo un ritardo. Impostando questa opzione si disabilita l'uso
3241 dell'\textsl{algoritmo di Nagle} ed i dati vengono inviati immediatamente in
3242 singoli segmenti, qualunque sia la loro dimensione. Ovviamente l'uso di
3243 questa opzione è dedicato a chi ha esigenze particolari come quella
3244 illustrata, che possono essere stabilite solo per la singola applicazione.
3246 Si tenga conto che questa opzione viene sovrascritta dall'eventuale
3247 impostazione dell'opzione \const{TCP\_CORK} (il cui scopo è sostanzialmente
3248 l'opposto) che blocca l'invio immediato. Tuttavia quando la si abilita viene
3249 sempre forzato lo scaricamento della coda di invio (con conseguente
3250 trasmissione di tutti i dati pendenti), anche qualora si fosse già abilitata
3251 \const{TCP\_CORK}.\footnote{si tenga presente però che \const{TCP\_CORK} può
3252 essere specificata insieme a \const{TCP\_NODELAY} soltanto a partire dal
3255 \item[\constd{TCP\_MAXSEG}] con questa opzione si legge o si imposta il valore
3256 della MSS (\textit{Maximum Segment Size}, vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
3257 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) dei segmenti TCP uscenti. Se l'opzione è
3258 impostata prima di stabilire la connessione, si cambia anche il valore della
3259 MSS annunciata all'altro capo della connessione. Se si specificano valori
3260 maggiori della MTU questi verranno ignorati, inoltre TCP imporrà anche i
3261 suoi limiti massimo e minimo per questo valore.
3263 \item[\constd{TCP\_CORK}] questa opzione è il complemento naturale di
3264 \const{TCP\_NODELAY} e serve a gestire a livello applicativo la situazione
3265 opposta, cioè quella in cui si sa fin dal principio che si dovranno inviare
3266 grosse quantità di dati. Anche in questo caso l'\textsl{algoritmo di Nagle}
3267 tenderà a suddividerli in dimensioni da lui ritenute
3268 opportune,\footnote{l'algoritmo cerca di tenere conto di queste situazioni,
3269 ma essendo un algoritmo generico tenderà comunque ad introdurre delle
3270 suddivisioni in segmenti diversi, anche quando potrebbero non essere
3271 necessarie, con conseguente spreco di banda.} ma sapendo fin dall'inizio
3272 quale è la dimensione dei dati si potranno di nuovo ottenere delle migliori
3273 prestazioni disabilitandolo, e gestendo direttamente l'invio del nostro
3274 blocco di dati in soluzione unica.
3276 Quando questa opzione viene abilitata non vengono inviati segmenti di dati
3277 fintanto che essa non venga disabilitata; a quel punto tutti i dati rimasti
3278 in coda saranno inviati in un solo segmento TCP. In sostanza con questa
3279 opzione si può controllare il flusso dei dati mettendo una sorta di
3280 ``\textsl{tappo}'' (da cui il nome in inglese) al flusso di uscita, in modo
3281 ottimizzare a mano l'uso della banda. Si tenga presente che per l'effettivo
3282 funzionamento ci si deve ricordare di disattivare l'opzione al termine
3283 dell'invio del blocco dei dati.
3285 Si usa molto spesso \const{TCP\_CORK} quando si effettua il trasferimento
3286 diretto di un blocco di dati da un file ad un socket con \func{sendfile}
3287 (vedi sez.~\ref{sec:file_sendfile_splice}), per inserire una intestazione
3288 prima della chiamata a questa funzione; senza di essa l'intestazione
3289 potrebbe venire spedita in un segmento a parte, che a seconda delle
3290 condizioni potrebbe richiedere anche una risposta di ACK, portando ad una
3291 notevole penalizzazione delle prestazioni.
3293 Si tenga presente che l'implementazione corrente di \const{TCP\_CORK} non
3294 consente di bloccare l'invio dei dati per più di 200 millisecondi, passati i
3295 quali i dati accumulati in coda sanno inviati comunque. Questa opzione è
3296 tipica di Linux\footnote{l'opzione è stata introdotta con i kernel della
3297 serie 2.4.x.} e non è disponibile su tutti i kernel unix-like, pertanto
3298 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3300 \item[\constd{TCP\_KEEPIDLE}] con questa opzione si legge o si imposta
3301 l'intervallo di tempo, in secondi, che deve trascorrere senza traffico sul
3302 socket prima che vengano inviati, qualora si sia attivata su di esso
3303 l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}, i messaggi di \textit{keep-alive} (si veda
3304 la trattazione relativa al \textit{keep-alive} in
3305 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Anche questa opzione non è disponibile
3306 su tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere
3309 \item[\constd{TCP\_KEEPINTVL}] con questa opzione si legge o si imposta
3310 l'intervallo di tempo, in secondi, fra due messaggi di \textit{keep-alive}
3311 successivi (si veda sempre quanto illustrato in
3312 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come la precedente non è disponibile su
3313 tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere codice
3316 \item[\constd{TCP\_KEEPCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3317 totale di messaggi di \textit{keep-alive} da inviare prima di concludere che
3318 la connessione è caduta per assenza di risposte ad un messaggio di
3319 \textit{keep-alive} (di nuovo vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come
3320 la precedente non è disponibile su tutti i kernel unix-like e deve essere
3321 evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3323 \item[\constd{TCP\_SYNCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3324 di tentativi di ritrasmissione dei segmenti SYN usati nel \textit{three way
3325 handshake} prima che il tentativo di connessione venga abortito (si
3326 ricordi quanto accennato in sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Sovrascrive
3327 per il singolo socket il valore globale impostato con la \textit{sysctl}
3328 \texttt{tcp\_syn\_retries} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Non
3329 vengono accettati valori maggiori di 255; anche questa opzione non è
3330 standard e deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3332 \item[\constd{TCP\_LINGER2}] con questa opzione si legge o si imposta, in
3333 numero di secondi, il tempo di sussistenza dei socket terminati nello stato
3334 \texttt{FIN\_WAIT2} (si ricordi quanto visto in
3335 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}).\footnote{si tenga ben presente che questa
3336 opzione non ha nulla a che fare con l'opzione \const{SO\_LINGER} che
3337 abbiamo visto in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Questa opzione
3338 consente di sovrascrivere per il singolo socket il valore globale impostato
3339 con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_fin\_timeout} (vedi
3340 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Anche questa opzione è da evitare se si
3341 ha a cuore la portabilità del codice.
3343 \item[\constd{TCP\_DEFER\_ACCEPT}] questa opzione consente di modificare il
3344 comportamento standard del protocollo TCP nello stabilirsi di una
3345 connessione; se ricordiamo il meccanismo del \textit{three way handshake}
3346 illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_TWH} possiamo vedere che in genere un client
3347 inizierà ad inviare i dati ad un server solo dopo l'emissione dell'ultimo
3350 Di nuovo esistono situazioni (e la più tipica è quella di una richiesta
3351 HTTP) in cui sarebbe utile inviare immediatamente la richiesta all'interno
3352 del segmento con l'ultimo ACK del \textit{three way handshake}; si potrebbe
3353 così risparmiare l'invio di un segmento successivo per la richiesta e il
3354 ritardo sul server fra la ricezione dell'ACK e quello della richiesta.
3356 Se si invoca \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} su un socket dal lato client (cioè
3357 dal lato da cui si invoca \func{connect}) si istruisce il kernel a non
3358 inviare immediatamente l'ACK finale del \textit{three way handshake},
3359 attendendo per un po' di tempo la prima scrittura, in modo da inviare i dati
3360 di questa insieme col segmento ACK. Chiaramente la correttezza di questo
3361 comportamento dipende in maniera diretta dal tipo di applicazione che usa il
3362 socket; con HTTP, che invia una breve richiesta, permette di risparmiare un
3363 segmento, con FTP, in cui invece si attende la ricezione del prompt del
3364 server, introduce un inutile ritardo.
3366 Allo stesso tempo il protocollo TCP prevede che sul lato del server la
3367 funzione \func{accept} ritorni dopo la ricezione dell'ACK finale, in tal
3368 caso quello che si fa usualmente è lanciare un nuovo processo per leggere i
3369 successivi dati, che si bloccherà su una \func{read} se questi non sono
3370 disponibili; in questo modo si saranno impiegate delle risorse (per la
3371 creazione del nuovo processo) che non vengono usate immediatamente. L'uso
3372 di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} consente di intervenire anche in questa
3373 situazione; quando la si invoca sul lato server (vale a dire su un socket in
3374 ascolto) l'opzione fa sì che \func{accept} ritorni soltanto quando sono
3375 presenti dei dati sul socket, e non alla ricezione dell'ACK conclusivo del
3376 \textit{three way handshake}.
3378 L'opzione prende un valore intero che indica il numero massimo di secondi
3379 per cui mantenere il ritardo, sia per quanto riguarda il ritorno di
3380 \func{accept} su un server, che per l'invio dell'ACK finale insieme ai dati
3381 su un client. L'opzione è specifica di Linux non deve essere utilizzata in
3382 codice che vuole essere portabile.\footnote{su FreeBSD è presente una
3383 opzione \texttt{SO\_ACCEPTFILTER} che consente di ottenere lo stesso
3384 comportamento di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} per quanto riguarda il lato
3387 \item[\constd{TCP\_WINDOW\_CLAMP}] con questa opzione si legge o si imposta
3388 alla dimensione specificata, in byte, il valore dichiarato della
3389 \textit{advertised window} (vedi sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}). Il kernel
3390 impone comunque una dimensione minima pari a \texttt{SOCK\_MIN\_RCVBUF/2}.
3391 Questa opzione non deve essere utilizzata in codice che vuole essere
3394 \begin{figure}[!htb]
3395 \footnotesize \centering
3396 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3397 \includestruct{listati/tcp_info.h}
3399 \caption{La struttura \structd{tcp\_info} contenente le informazioni sul
3400 socket restituita dall'opzione \const{TCP\_INFO}.}
3401 \label{fig:tcp_info_struct}
3404 \item[\constd{TCP\_INFO}] questa opzione, specifica di Linux, ma introdotta
3405 anche in altri kernel (ad esempio FreeBSD) permette di controllare lo stato
3406 interno di un socket TCP direttamente da un programma in user space.
3407 L'opzione restituisce in una speciale struttura \struct{tcp\_info}, la cui
3408 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:tcp_info_struct}, tutta una serie
3409 di dati che il kernel mantiene, relativi al socket. Anche questa opzione
3410 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3412 Con questa opzione diventa possibile ricevere una serie di informazioni
3413 relative ad un socket TCP così da poter effettuare dei controlli senza dover
3414 passare attraverso delle operazioni di lettura. Ad esempio si può verificare
3415 se un socket è stato chiuso usando una funzione analoga a quella illustrata
3416 in fig.~\ref{fig:is_closing}, in cui si utilizza il valore del campo
3417 \var{tcpi\_state} di \struct{tcp\_info} per controllare lo stato del socket.
3419 \begin{figure}[!htbp]
3420 \footnotesize \centering
3421 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
3422 \includecodesample{listati/is_closing.c}
3424 \caption{Codice della funzione \texttt{is\_closing.c}, che controlla lo stato
3425 di un socket TCP per verificare se si sta chiudendo.}
3426 \label{fig:is_closing}
3429 %Si noti come nell'esempio si sia (
3432 \item[\constd{TCP\_QUICKACK}] con questa opzione è possibile eseguire una forma
3433 di controllo sull'invio dei segmenti ACK all'interno di in flusso di dati su
3434 TCP. In genere questo invio viene gestito direttamente dal kernel, il
3435 comportamento standard, corrispondente la valore logico di vero (in genere
3436 1) per questa opzione, è quello di inviare immediatamente i segmenti ACK, in
3437 quanto normalmente questo significa che si è ricevuto un blocco di dati e si
3438 può passare all'elaborazione del blocco successivo.
3440 Qualora però la nostra applicazione sappia in anticipo che alla ricezione di
3441 un blocco di dati seguirà immediatamente l'invio di un altro
3442 blocco,\footnote{caso tipico ad esempio delle risposte alle richieste HTTP.}
3443 poter accorpare quest'ultimo al segmento ACK permette di risparmiare sia in
3444 termini di dati inviati che di velocità di risposta. Per far questo si può
3445 utilizzare \const{TCP\_QUICKACK} impostando un valore logico falso (cioè 0),
3446 in questo modo il kernel attenderà così da inviare il prossimo segmento di
3447 ACK insieme ai primi dati disponibili.
3449 Si tenga presente che l'opzione non è permanente, vale a dire che una volta
3450 che la si sia impostata a 0 il kernel la riporterà al valore di default dopo
3451 il suo primo utilizzo. Sul lato server la si può impostare anche una volta
3452 sola su un socket in ascolto, ed essa verrà ereditata da tutti i socket che
3453 si otterranno da esso al ritorno di \func{accept}.
3455 % TODO trattare con gli esempi di apache
3457 \item[\constd{TCP\_CONGESTION}] questa opzione permette di impostare quale
3458 algoritmo per il controllo della congestione\footnote{il controllo della
3459 congestione è un meccanismo previsto dal protocollo TCP (vedi
3460 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) per evitare di trasmettere inutilmente
3461 dati quando una connessione è congestionata; un buon algoritmo è
3462 fondamentale per il funzionamento del protocollo, dato che i pacchetti
3463 persi andrebbero ritrasmessi, per cui inviare un pacchetto su una linea
3464 congestionata potrebbe causare facilmente un peggioramento della
3465 situazione.} utilizzare per il singolo socket. L'opzione è stata
3466 introdotta con il kernel 2.6.13,\footnote{alla data di stesura di queste
3467 note (Set. 2006) è pure scarsamente documentata, tanto che non è neanche
3468 definita nelle intestazioni delle \acr{glibc} per cui occorre definirla a
3469 mano al suo valore che è 13.} e prende come per \param{optval} il
3470 puntatore ad un buffer contenente il nome dell'algoritmo di controllo che
3473 L'uso di un nome anziché di un valore numerico è dovuto al fatto che gli
3474 algoritmi di controllo della congestione sono realizzati attraverso
3475 altrettanti moduli del kernel, e possono pertanto essere attivati a
3476 richiesta; il nome consente di caricare il rispettivo modulo e di introdurre
3477 moduli aggiuntivi che implementino altri meccanismi.
3479 Per poter disporre di questa funzionalità occorre aver compilato il kernel
3480 attivando l'opzione di configurazione generale
3481 \texttt{TCP\_CONG\_ADVANCED},\footnote{disponibile come \textit{TCP:
3482 advanced congestion control} nel menù \textit{Network->Networking
3483 options}, che a sua volta renderà disponibile un ulteriore menù con gli
3484 algoritmi presenti.} e poi abilitare i singoli moduli voluti con le varie
3485 \texttt{TCP\_CONG\_*} presenti per i vari algoritmi disponibili; un elenco
3486 di quelli attualmente supportati nella versione ufficiale del kernel è
3487 riportato in tab.~\ref{tab:sock_tcp_congestion_algo}.\footnote{la lista è
3488 presa dalla versione 2.6.17.}
3491 Si tenga presente che prima della implementazione modulare alcuni di questi
3492 algoritmi erano disponibili soltanto come caratteristiche generali del
3493 sistema, attivabili per tutti i socket, questo è ancora possibile con la
3494 \textit{sysctl} \texttt{tcp\_congestion\_control} (vedi
3495 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}) che ha sostituito le precedenti
3496 \textit{sysctl}.\footnote{riportate anche, alla data di stesura di queste
3497 pagine (Set. 2006) nelle pagine di manuale, ma non più presenti.}
3502 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|}
3504 \textbf{Nome}&\textbf{Configurazione}&\textbf{Riferimento} \\
3507 reno& -- &Algoritmo tradizionale, usato in caso di assenza degli altri.\\
3508 \texttt{bic} &\texttt{TCP\_CONG\_BIC} &
3509 \url{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}.\\
3510 \texttt{cubic} &\texttt{TCP\_CONG\_CUBIC} &
3511 \url{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}.\\
3512 \texttt{highspeed}&\texttt{TCP\_CONG\_HSTCP} &
3513 \url{http://www.icir.org/floyd/hstcp.html}.\\
3514 \texttt{htcp} &\texttt{TCP\_CONG\_HTCP} &
3515 \url{http://www.hamilton.ie/net/htcp/}.\\
3516 \texttt{hybla} &\texttt{TCP\_CONG\_HYBLA} &
3517 \url{http://www.danielinux.net/projects.html}.\\
3518 \texttt{scalable}&\texttt{TCP\_CONG\_SCALABLE}&
3519 \url{http://www.deneholme.net/tom/scalable/}.\\
3520 \texttt{vegas} &\texttt{TCP\_CONG\_VEGAS} &
3521 \url{http://www.cs.arizona.edu/protocols/}.\\
3522 \texttt{westwood}&\texttt{TCP\_CONG\_WESTWOOD}&
3523 \url{http://www.cs.ucla.edu/NRL/hpi/tcpw/}.\\
3524 % \texttt{}&\texttt{}& .\\
3527 \caption{Gli algoritmi per il controllo della congestione disponibili con
3528 Linux con le relative opzioni di configurazione da attivare.}
3529 \label{tab:sock_tcp_congestion_algo}
3535 Il protocollo UDP, anche per la sua maggiore semplicità, supporta un numero
3536 ridotto di opzioni, riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}; anche in
3537 questo caso per poterle utilizzare occorrerà impostare l'opportuno valore per
3538 l'argomento \param{level}, che è \const{SOL\_UDP} (o l'equivalente
3539 \constd{IPPROTO\_UDP}). Le costanti che identificano dette opzioni sono
3540 definite in \headfiled{netinet/udp.h}, ed accessibili includendo detto
3541 file.\footnote{come per TCP, la definizione delle opzioni effettivamente
3542 supportate dal kernel si trova in realtà nel file
3543 \texttt{include/linux/udp.h}, dal quale si sono estratte le costanti di
3544 tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}.}
3549 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3551 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3552 \textbf{Descrizione}\\
3555 \constd{UDP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3556 Accumula tutti i dati su un unico pacchetto.\\
3557 \constd{UDP\_ENCAP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3561 \caption{Le opzioni per i socket UDP disponibili al livello
3563 \label{tab:sock_opt_udplevel}
3566 % TODO documentare \const{UDP\_ENCAP}
3568 Ancora una volta le descrizioni contenute tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}
3569 sono un semplice riferimento, una maggiore quantità di dettagli sulle
3570 caratteristiche delle opzioni citate è quello dell'elenco seguente:
3571 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3573 \item[\constd{UDP\_CORK}] questa opzione ha l'identico effetto dell'analoga
3574 \const{TCP\_CORK} vista in precedenza per il protocollo TCP, e quando
3575 abilitata consente di accumulare i dati in uscita su un solo pacchetto che
3576 verrà inviato una volta che la si disabiliti. L'opzione è stata introdotta
3577 con il kernel 2.5.44, e non deve essere utilizzata in codice che vuole
3580 \item[\constd{UDP\_ENCAP}] Questa opzione permette di gestire l'incapsulazione
3581 dei dati nel protocollo UDP. L'opzione è stata introdotta con il kernel
3582 2.5.67, e non è documentata. Come la precedente è specifica di Linux e non
3583 deve essere utilizzata in codice portabile.
3590 \section{La gestione attraverso le funzioni di controllo}
3591 \label{sec:sock_ctrl_func}
3593 Benché la maggior parte delle caratteristiche dei socket sia gestibile con le
3594 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}, alcune proprietà possono
3595 essere impostate attraverso le funzioni \func{fcntl} e \func{ioctl} già
3596 trattate in sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}; in quell'occasione abbiamo
3597 parlato di queste funzioni esclusivamente nell'ambito della loro applicazione
3598 a file descriptor associati a dei file normali; qui tratteremo invece i
3599 dettagli del loro utilizzo con file descriptor associati a dei socket.
3602 \subsection{L'uso di \func{ioctl} e \func{fcntl} per i socket generici}
3603 \label{sec:sock_ioctl}
3605 Tratteremo in questa sezione le caratteristiche specifiche delle funzioni
3606 \func{ioctl} e \func{fcntl} quando esse vengono utilizzate con dei socket
3607 generici. Quanto già detto in precedenza sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}
3608 continua a valere; quello che tratteremo qui sono le operazioni ed i comandi
3609 che sono validi, o che hanno significati peculiari, quando queste funzioni
3610 vengono applicate a dei socket generici.
3612 Nell'elenco seguente si riportano i valori specifici che può assumere il
3613 secondo argomento della funzione \func{ioctl} (\param{request}, che indica il
3614 tipo di operazione da effettuare) quando essa viene applicata ad un socket
3615 generico. Nell'elenco si illustrerà anche, per ciascuna operazione, il tipo di
3616 dato usato come terzo argomento della funzione ed il significato che esso
3617 viene ad assumere. Dato che in caso di lettura questi dati vengono restituiti
3618 come \textit{value result argument}, con queste operazioni il terzo argomento
3619 deve sempre essere passato come puntatore ad una variabile (o struttura)
3620 precedentemente allocata. Le costanti che identificano le operazioni sono le
3622 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3623 \item[\constd{SIOCGSTAMP}] restituisce il contenuto di una struttura
3624 \struct{timeval} con la marca temporale dell'ultimo pacchetto ricevuto sul
3625 socket, questa operazione può essere utilizzata per effettuare delle
3626 misurazioni precise del tempo di andata e ritorno\footnote{il \textit{Round
3627 Trip Time} cui abbiamo già accennato in sez.~\ref{sec:net_tcp}.} dei
3628 pacchetti sulla rete.
3630 \item[\constd{SIOCSPGRP}] imposta il processo o il \textit{process group} a cui
3631 inviare i segnali \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG} quando viene completata
3632 una operazione di I/O asincrono o arrivano dei dati urgenti
3633 (\texttt{out-of-band}). Il terzo argomento deve essere un puntatore ad una
3634 variabile di tipo \type{pid\_t}; un valore positivo indica direttamente il
3635 \ids{PID} del processo, mentre un valore negativo indica (col valore
3636 assoluto) il \textit{process group}. Senza privilegi di amministratore o la
3637 capability \const{CAP\_KILL} si può impostare solo se stessi o il proprio
3638 \textit{process group}.
3640 \item[\constd{SIOCGPGRP}] legge le impostazioni presenti sul socket
3641 relativamente all'eventuale processo o \textit{process group} cui devono
3642 essere inviati i segnali \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG}. Come per
3643 \const{SIOCSPGRP} l'argomento passato deve un puntatore ad una variabile di
3644 tipo \type{pid\_t}, con lo stesso significato. Qualora non sia presente
3645 nessuna impostazione verrà restituito un valore nullo.
3647 \item[\const{FIOASYNC}] Abilita o disabilita la modalità di I/O asincrono sul
3648 socket. Questo significa (vedi sez.~\ref{sec:signal_driven_io}) che verrà
3649 inviato il segnale di \signal{SIGIO} (o quanto impostato con
3650 \const{F\_SETSIG}, vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}) in caso di eventi
3654 Nel caso dei socket generici anche \func{fcntl} prevede un paio di comandi
3655 specifici; in questo caso il secondo argomento (\param{cmd}, che indica il
3656 comando) può assumere i due valori \const{FIOGETOWN} e \const{FIOSETOWN},
3657 mentre il terzo argomento dovrà essere un puntatore ad una variabile di tipo
3658 \type{pid\_t}. Questi due comandi sono una modalità alternativa di eseguire le
3659 stesse operazioni (lettura o impostazione del processo o del gruppo di
3660 processo che riceve i segnali) che si effettuano chiamando \func{ioctl} con
3661 \const{SIOCGPGRP} e \const{SIOCSPGRP}.
3664 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per l'accesso ai dispositivi di rete}
3665 \label{sec:sock_ioctl_netdevice}
3667 Benché non strettamente attinenti alla gestione dei socket, vale la pena di
3668 trattare qui l'interfaccia di accesso a basso livello ai dispositivi di rete
3669 che viene appunto fornita attraverso la funzione \texttt{ioctl}. Questa non è
3670 attinente a caratteristiche specifiche di un qualche protocollo, ma si applica
3671 a tutti i socket, indipendentemente da tipo e famiglia degli stessi, e
3672 permette di impostare e rilevare le funzionalità delle interfacce di rete.
3674 \begin{figure}[!htb]
3675 \footnotesize \centering
3676 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3677 \includestruct{listati/ifreq.h}
3679 \caption{La struttura \structd{ifreq} utilizzata dalle \func{ioctl} per le
3680 operazioni di controllo sui dispositivi di rete.}
3681 \label{fig:netdevice_ifreq_struct}
3684 Tutte le operazioni di questo tipo utilizzano come terzo argomento di
3685 \func{ioctl} il puntatore ad una struttura \struct{ifreq}, la cui definizione
3686 è illustrata in fig.~\ref{fig:netdevice_ifreq_struct}. Normalmente si utilizza
3687 il primo campo della struttura, \var{ifr\_name} per specificare il nome
3688 dell'interfaccia su cui si vuole operare (ad esempio \texttt{eth0},
3689 \texttt{ppp0}, ecc.), e si inseriscono (o ricevono) i valori relativi alle
3690 diversa caratteristiche e funzionalità nel secondo campo, che come si può
3691 notare è definito come una \dirct{union} proprio in quanto il suo significato
3692 varia a secondo dell'operazione scelta.
3694 Si tenga inoltre presente che alcune di queste operazioni (in particolare
3695 quelle che modificano le caratteristiche dell'interfaccia) sono privilegiate e
3696 richiedono i privilegi di amministratore o la \textit{capability}
3697 \const{CAP\_NET\_ADMIN}, altrimenti si otterrà un errore di \errval{EPERM}.
3698 Le costanti che identificano le operazioni disponibili sono le seguenti:
3699 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3700 \item[\constd{SIOCGIFNAME}] questa è l'unica operazione che usa il campo
3701 \var{ifr\_name} per restituire un risultato, tutte le altre lo utilizzano
3702 per indicare l'interfaccia sulla quale operare. L'operazione richiede che si
3703 indichi nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore numerico dell'\textsl{indice}
3704 dell'interfaccia, e restituisce il relativo nome in \var{ifr\_name}.
3706 Il kernel infatti assegna ad ogni interfaccia un numero progressivo, detto
3707 appunto \itindex{interface~index} \textit{interface index}, che è quello che
3708 effettivamente la identifica nelle operazioni a basso livello, il nome
3709 dell'interfaccia è soltanto una etichetta associata a detto \textsl{indice},
3710 che permette di rendere più comprensibile l'indicazione dell'interfaccia
3711 all'interno dei comandi. Una modalità per ottenere questo valore è usare il
3712 comando \cmd{ip link}, che fornisce un elenco delle interfacce presenti
3713 ordinato in base a tale valore (riportato come primo campo).
3716 \item[\constd{SIOCGIFINDEX}] restituisce nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore
3717 numerico dell'indice dell'interfaccia specificata con \var{ifr\_name}, è in
3718 sostanza l'operazione inversa di \const{SIOCGIFNAME}.
3720 \item[\constd{SIOCGIFFLAGS}] permette di ottenere nel campo \var{ifr\_flags} il
3721 valore corrente dei flag dell'interfaccia specificata (con \var{ifr\_name}).
3722 Il valore restituito è una maschera binaria i cui bit sono identificabili
3723 attraverso le varie costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}.
3728 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
3730 \textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
3733 \constd{IFF\_UP} & L'interfaccia è attiva.\\
3734 \constd{IFF\_BROADCAST} & L'interfaccia ha impostato un indirizzo di
3735 \textit{broadcast} valido.\\
3736 \constd{IFF\_DEBUG} & È attivo il flag interno di debug.\\
3737 \constd{IFF\_LOOPBACK} & L'interfaccia è una interfaccia di
3738 \textit{loopback}.\\
3739 \constd{IFF\_POINTOPOINT}&L'interfaccia è associata ad un collegamento
3740 \textsl{punto-punto}.\\
3741 \constd{IFF\_RUNNING} & L'interfaccia ha delle risorse allocate (non può
3742 quindi essere disattivata).\\
3743 \constd{IFF\_NOARP} & L'interfaccia ha il protocollo ARP disabilitato o
3744 l'indirizzo del livello di rete non è impostato.\\
3745 \constd{IFF\_PROMISC} & L'interfaccia è nel cosiddetto
3746 \index{modo~promiscuo} \textsl{modo promiscuo},
3747 riceve cioè tutti i pacchetti che vede passare,
3748 compresi quelli non direttamente indirizzati a
3750 \constd{IFF\_NOTRAILERS}& Evita l'uso di \textit{trailer} nei pacchetti.\\
3751 \constd{IFF\_ALLMULTI} & Riceve tutti i pacchetti di \textit{multicast}.\\
3752 \constd{IFF\_MASTER} & L'interfaccia è il master di un bundle per il
3753 bilanciamento di carico.\\
3754 \constd{IFF\_SLAVE} & L'interfaccia è uno slave di un bundle per il
3755 bilanciamento di carico.\\
3756 \constd{IFF\_MULTICAST} & L'interfaccia ha il supporto per il
3757 \textit{multicast} attivo.\\
3758 \constd{IFF\_PORTSEL} & L'interfaccia può impostare i suoi parametri
3759 hardware (con l'uso di \struct{ifmap}).\\
3760 \constd{IFF\_AUTOMEDIA} & L'interfaccia è in grado di selezionare
3761 automaticamente il tipo di collegamento.\\
3762 \constd{IFF\_DYNAMIC} & Gli indirizzi assegnati all'interfaccia vengono
3763 persi quando questa viene disattivata.\\
3764 % \const{IFF\_} & .\\
3767 \caption{Le costanti che identificano i vari bit della maschera binaria
3768 \var{ifr\_flags} che esprime i flag di una interfaccia di rete.}
3769 \label{tab:netdevice_iface_flag}
3773 \item[\constd{SIOCSIFFLAGS}] permette di impostare il valore dei flag
3774 dell'interfaccia specificata (sempre con \var{ifr\_name}, non staremo a
3775 ripeterlo oltre) attraverso il valore della maschera binaria da passare nel
3776 campo \var{ifr\_flags}, che può essere ottenuta con l'OR aritmetico delle
3777 costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}; questa operazione è
3780 \item[\constd{SIOCGIFMETRIC}] permette di leggere il valore della metrica del
3781 dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3782 \var{ifr\_metric}. Attualmente non è implementato, e l'operazione
3783 restituisce sempre un valore nullo.
3785 \item[\constd{SIOCSIFMETRIC}] permette di impostare il valore della metrica del
3786 dispositivo al valore specificato nel campo \var{ifr\_metric}, attualmente
3787 non ancora implementato, restituisce un errore di \errval{EOPNOTSUPP}.
3789 \item[\constd{SIOCGIFMTU}] permette di leggere il valore della \textit{Maximum
3790 Transfer Unit} del dispositivo nel campo \var{ifr\_mtu}.
3792 \item[\constd{SIOCSIFMTU}] permette di impostare il valore della
3793 \textit{Maximum Transfer Unit} del dispositivo al valore specificato campo
3794 \var{ifr\_mtu}. L'operazione è privilegiata, e si tenga presente che
3795 impostare un valore troppo basso può causare un blocco del kernel.
3797 \item[\constd{SIOCGIFHWADDR}] permette di leggere il valore dell'indirizzo
3798 hardware del dispositivo associato all'interfaccia nel campo
3799 \var{ifr\_hwaddr}; questo viene restituito come struttura \struct{sockaddr}
3800 in cui il campo \var{sa\_family} contiene un valore \texttt{ARPHRD\_*}
3801 indicante il tipo di indirizzo ed il campo \var{sa\_data} il valore binario
3802 dell'indirizzo hardware a partire dal byte 0.
3804 \item[\constd{SIOCSIFHWADDR}] permette di impostare il valore dell'indirizzo
3805 hardware del dispositivo associato all'interfaccia attraverso il valore
3806 della struttura \struct{sockaddr} (con lo stesso formato illustrato per
3807 \const{SIOCGIFHWADDR}) passata nel campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è
3810 \item[\constd{SIOCSIFHWBROADCAST}] imposta l'indirizzo \textit{broadcast}
3811 hardware dell'interfaccia al valore specificato dal campo
3812 \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è privilegiata.
3814 \item[\constd{SIOCGIFMAP}] legge alcuni parametri hardware (memoria, interrupt,
3815 canali di DMA) del driver dell'interfaccia specificata, restituendo i
3816 relativi valori nel campo \var{ifr\_map}; quest'ultimo contiene una
3817 struttura di tipo \struct{ifmap}, la cui definizione è illustrata in
3818 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3820 \begin{figure}[!htb]
3821 \footnotesize \centering
3822 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3823 \includestruct{listati/ifmap.h}
3825 \caption{La struttura \structd{ifmap} utilizzata per leggere ed impostare i
3826 valori dei parametri hardware di un driver di una interfaccia.}
3827 \label{fig:netdevice_ifmap_struct}
3830 \item[\constd{SIOCSIFMAP}] imposta i parametri hardware del driver
3831 dell'interfaccia specificata, restituendo i relativi valori nel campo
3832 \var{ifr\_map}. Come per \const{SIOCGIFMAP} questo deve essere passato come
3833 struttura \struct{ifmap}, secondo la definizione di
3834 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3836 \item[\constd{SIOCADDMULTI}] aggiunge un indirizzo di \textit{multicast} ai
3837 filtri del livello di collegamento associati dell'interfaccia. Si deve usare
3838 un indirizzo hardware da specificare attraverso il campo \var{ifr\_hwaddr},
3839 che conterrà l'opportuna struttura \struct{sockaddr}; l'operazione è
3840 privilegiata. Per una modalità alternativa per eseguire la stessa operazione
3841 si possono usare i \textit{packet socket}, vedi
3842 sez.~\ref{sec:packet_socket}.
3844 \item[\constd{SIOCDELMULTI}] rimuove un indirizzo di \textit{multicast} ai
3845 filtri del livello di collegamento dell'interfaccia, vuole un indirizzo
3846 hardware specificato come per \const{SIOCADDMULTI}. Anche questa operazione
3847 è privilegiata e può essere eseguita in forma alternativa con i
3848 \textit{packet socket}.
3850 \item[\constd{SIOCGIFTXQLEN}] permette di leggere la lunghezza della coda di
3851 trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3854 \item[\constd{SIOCSIFTXQLEN}] permette di impostare il valore della lunghezza
3855 della coda di trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia, questo
3856 deve essere specificato nel campo \var{ifr\_qlen}. L'operazione è
3859 \item[\constd{SIOCSIFNAME}] consente di cambiare il nome dell'interfaccia
3860 indicata da \var{ifr\_name} utilizzando il nuovo nome specificato nel campo
3866 % TODO aggiunta con il kernel 3.14 SIOCGHWTSTAMP per ottenere il timestamp
3867 % hardware senza modificarlo
3869 Una ulteriore operazione, che consente di ricavare le caratteristiche delle
3870 interfacce di rete, è \constd{SIOCGIFCONF}; però per ragioni di compatibilità
3871 questa operazione è disponibile soltanto per i socket della famiglia
3872 \const{AF\_INET} (vale ad dire per socket IPv4). In questo caso l'utente dovrà
3873 passare come argomento una struttura \struct{ifconf}, definita in
3874 fig.~\ref{fig:netdevice_ifconf_struct}.
3876 \begin{figure}[!htb]
3877 \footnotesize \centering
3878 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3879 \includestruct{listati/ifconf.h}
3881 \caption{La struttura \structd{ifconf}.}
3882 \label{fig:netdevice_ifconf_struct}
3885 Per eseguire questa operazione occorrerà allocare preventivamente un buffer di
3886 contenente un vettore di strutture \struct{ifreq}. La dimensione (in byte) di
3887 questo buffer deve essere specificata nel campo \var{ifc\_len} di
3888 \struct{ifconf}, mentre il suo indirizzo andrà specificato nel campo
3889 \var{ifc\_req}. Qualora il buffer sia stato allocato come una stringa, il suo
3890 indirizzo potrà essere fornito usando il campo \var{ifc\_buf}.\footnote{si
3891 noti che l'indirizzo del buffer è definito in \struct{ifconf} con una
3892 \dirct{union}, questo consente di utilizzare una delle due forme a piacere.}
3894 La funzione restituisce nel buffer indicato una serie di strutture
3895 \struct{ifreq} contenenti nel campo \var{ifr\_name} il nome dell'interfaccia e
3896 nel campo \var{ifr\_addr} il relativo indirizzo IP. Se lo spazio allocato nel
3897 buffer è sufficiente il kernel scriverà una struttura \struct{ifreq} per
3898 ciascuna interfaccia attiva, restituendo nel campo \var{ifc\_len} il totale
3899 dei byte effettivamente scritti. Il valore di ritorno è 0 se l'operazione ha
3900 avuto successo e negativo in caso contrario.
3902 Si tenga presente che il kernel non scriverà mai sul buffer di uscita dati
3903 eccedenti numero di byte specificato col valore di \var{ifc\_len} impostato
3904 alla chiamata della funzione, troncando il risultato se questi non dovessero
3905 essere sufficienti. Questa condizione non viene segnalata come errore per cui
3906 occorre controllare il valore di \var{ifc\_len} all'uscita della funzione, e
3907 verificare che esso sia inferiore a quello di ingresso. In caso contrario si è
3908 probabilmente\footnote{probabilmente perché si potrebbe essere nella
3909 condizione in cui sono stati usati esattamente quel numero di byte.} avuta
3910 una situazione di troncamento dei dati.
3912 \begin{figure}[!htbp]
3913 \footnotesize \centering
3914 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
3915 \includecodesample{listati/iflist.c}
3917 \caption{Il corpo principale del programma \texttt{iflist.c}.}
3918 \label{fig:netdevice_iflist}
3921 Come esempio dell'uso di queste funzioni si è riportato in
3922 fig.~\ref{fig:netdevice_iflist} il corpo principale del programma
3923 \texttt{iflist} in cui si utilizza l'operazione \const{SIOCGIFCONF} per
3924 ottenere una lista delle interfacce attive e dei relativi indirizzi. Al solito
3925 il codice completo è fornito nei sorgenti allegati alla guida.
3927 Il programma inizia (\texttt{\small 7--11}) con la creazione del socket
3928 necessario ad eseguire l'operazione, dopo di che si inizializzano
3929 opportunamente (\texttt{\small 13--14}) i valori della struttura
3930 \struct{ifconf} indicando la dimensione del buffer ed il suo
3931 indirizzo;\footnote{si noti come in questo caso si sia specificato l'indirizzo
3932 usando il campo \var{ifc\_buf}, mentre nel seguito del programma si accederà
3933 ai valori contenuti nel buffer usando \var{ifc\_req}.} si esegue poi
3934 l'operazione invocando \func{ioctl}, controllando come sempre la corretta
3935 esecuzione, ed uscendo in caso di errore (\texttt{\small 15--19}).
3937 Si esegue poi un controllo sulla quantità di dati restituiti segnalando un
3938 eventuale overflow del buffer (\texttt{\small 21--23}); se invece è tutto a
3939 posto (\texttt{\small 24--27}) si calcola e si stampa a video il numero di
3940 interfacce attive trovate. L'ultima parte del programma (\texttt{\small
3941 28--33}) è il ciclo sul contenuto delle varie strutture \struct{ifreq}
3942 restituite in cui si estrae (\texttt{\small 30}) l'indirizzo ad esse
3943 assegnato\footnote{si è definito \var{access} come puntatore ad una struttura
3944 di tipo \struct{sockaddr\_in} per poter eseguire un \textit{casting}
3945 dell'indirizzo del valore restituito nei vari campi \var{ifr\_addr}, così
3946 poi da poterlo poi usare come argomento di \func{inet\_ntoa}.} e lo si
3947 stampa (\texttt{\small 31--32}) insieme al nome dell'interfaccia.
3951 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per i socket TCP e UDP}
3952 \label{sec:sock_ioctl_IP}
3954 Non esistono operazioni specifiche per i socket IP in quanto tali,\footnote{a
3955 parte forse \const{SIOCGIFCONF}, che però resta attinente alle proprietà
3956 delle interfacce di rete, per cui l'abbiamo trattata in
3957 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice} insieme alle altre che comunque si
3958 applicano anche ai socket IP.} mentre per i pacchetti di altri protocolli
3959 trasportati su IP, qualora li si gestisca attraverso dei socket, si dovrà fare
3960 riferimento direttamente all'eventuale supporto presente per il tipo di socket
3961 usato: ad esempio si possono ricevere pacchetti ICMP con socket di tipo
3962 \texttt{raw}, nel qual caso si dovrà fare riferimento alle operazioni di
3965 Tuttavia la gran parte dei socket utilizzati nella programmazione di rete
3966 utilizza proprio il protocollo IP, e quello che succede è che in realtà la
3967 funzione \func{ioctl} consente di effettuare alcune operazioni specifiche per
3968 i socket che usano questo protocollo, ma queste vendono eseguite, invece che a
3969 livello di IP, al successivo livello di trasporto, vale a dire in maniera
3970 specifica per i socket TCP e UDP.
3972 Le operazioni di controllo disponibili per i socket TCP sono illustrate dalla
3973 relativa pagina di manuale, accessibile con \texttt{man 7 tcp}, e prevedono
3974 come possibile valore per il secondo argomento della funzione le costanti
3975 illustrate nell'elenco seguente; il terzo argomento della funzione, gestito
3976 come \textit{value result argument}, deve essere sempre il puntatore ad una
3977 variabile di tipo \ctyp{int}:
3978 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3979 \item[\constd{SIOCINQ}] restituisce la quantità di dati non ancora letti
3980 presenti nel buffer di ricezione; il socket non deve essere in stato
3981 \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di \errval{EINVAL}.
3982 \item[\constd{SIOCATMARK}] ritorna un intero non nullo, da intendere come
3983 valore logico, se il flusso di dati letti sul socket è arrivato sulla
3984 posizione (detta anche \textit{urgent mark}) in cui sono stati ricevuti dati
3985 urgenti (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}). Una operazione di lettura da
3986 un socket non attraversa mai questa posizione, per cui è possibile
3987 controllare se la si è raggiunta o meno con questa operazione.
3989 Questo è utile quando si attiva l'opzione \const{SO\_OOBINLINE} (vedi
3990 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}) per ricevere i dati urgenti all'interno
3991 del flusso dei dati ordinari del socket;\footnote{vedremo in
3992 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data} che in genere i dati urgenti presenti su un
3993 socket si leggono \textit{out-of-band} usando un opportuno flag per
3994 \func{recvmsg}.} in tal caso quando \const{SIOCATMARK} restituisce un
3995 valore non nullo si saprà che la successiva lettura dal socket restituirà i
3996 dati urgenti e non il normale traffico; torneremo su questo in maggior
3997 dettaglio in sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}.
3999 \item[\constd{SIOCOUTQ}] restituisce la quantità di dati non ancora inviati
4000 presenti nel buffer di spedizione; come per \const{SIOCINQ} il socket non
4001 deve essere in stato \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di
4005 Le operazioni di controllo disponibili per i socket UDP, anch'esse illustrate
4006 dalla relativa pagina di manuale accessibile con \texttt{man 7 udp}, sono
4007 quelle indicate dalle costanti del seguente elenco; come per i socket TCP il
4008 terzo argomento viene gestito come \textit{value result argument} e deve
4009 essere un puntatore ad una variabile di tipo \ctyp{int}:
4010 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4011 \item[\const{FIONREAD}] restituisce la dimensione in byte del primo pacchetto
4012 in attesa di ricezione, o 0 qualora non ci sia nessun pacchetto.
4013 \item[\const{TIOCOUTQ}] restituisce il numero di byte presenti nella coda di
4014 invio locale; questa opzione è supportata soltanto a partire dal kernel 2.4
4019 \section{La gestione con \func{sysctl} ed il filesystem \texttt{/proc}}
4020 \label{sec:sock_sysctl_proc}
4022 Come ultimo argomento di questo capitolo tratteremo l'uso della funzione
4023 \func{sysctl} (che è stata introdotta nelle sue funzionalità generiche in
4024 sez.~\ref{sec:sys_sysctl}) per quanto riguarda le sue capacità di effettuare
4025 impostazioni relative alle proprietà dei socket. Dato che le stesse
4026 funzionalità sono controllabili direttamente attraverso il filesystem
4027 \texttt{/proc}, le tratteremo attraverso i file presenti in quest'ultimo.
4030 \subsection{L'uso di \func{sysctl} e \texttt{/proc} per le proprietà della
4032 \label{sec:sock_sysctl}
4034 La differenza nell'uso di \func{sysctl} e del filesystem \texttt{/proc}
4035 rispetto a quello delle funzioni \func{ioctl} e \func{fcntl} visto in
4036 sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func} o all'uso di \func{getsockopt} e
4037 \func{setsockopt} è che queste funzioni consentono di controllare le proprietà
4038 di un singolo socket, mentre con \func{sysctl} e con \texttt{/proc} si
4039 impostano proprietà (o valori di default) validi a livello dell'intero
4040 sistema, e cioè per tutti i socket.
4042 Le opzioni disponibili per le proprietà della rete, nella gerarchia dei valori
4043 impostabili con \func{sysctl}, sono riportate sotto il nodo \texttt{net}, o,
4044 se acceduti tramite l'interfaccia del filesystem \texttt{/proc}, sotto
4045 \texttt{/proc/sys/net}. In genere sotto questa directory compaiono le
4046 sottodirectory (corrispondenti ad altrettanti sotto-nodi per \func{sysctl})
4047 relative ai vari protocolli e tipi di interfacce su cui è possibile
4048 intervenire per effettuare impostazioni; un contenuto tipico di questa
4049 directory è il seguente:
4060 e sono presenti varie centinaia di parametri, molti dei quali non sono neanche
4061 documentati; nel nostro caso ci limiteremo ad illustrare quelli più
4064 Si tenga presente infine che se è sempre possibile utilizzare il filesystem
4065 \texttt{/proc} come sostituto di \func{sysctl}, dato che i valori di nodi e
4066 sotto-nodi di quest'ultima sono mappati come file e directory sotto
4067 \texttt{/proc/sys/}, non è vero il contrario, ed in particolare Linux consente
4068 di impostare alcuni parametri o leggere lo stato della rete a livello di
4069 sistema sotto \texttt{/proc/net}, dove sono presenti dei file che non
4070 corrispondono a nessun nodo di \func{sysctl}.
4073 \subsection{I valori di controllo per i socket generici}
4074 \label{sec:sock_gen_sysctl}
4076 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/core/} sono presenti i file
4077 corrispondenti ai parametri generici di \textit{sysctl} validi per tutti i
4078 socket. Quelli descritti anche nella pagina di manuale, accessibile con
4079 \texttt{man 7 socket} sono i seguenti:
4081 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4082 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{rmem\_default}] imposta la dimensione
4083 di default del buffer di ricezione (cioè per i dati in ingresso) dei socket.
4084 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{rmem\_max}] imposta la dimensione
4085 massima che si può assegnare al buffer di ricezione dei socket attraverso
4086 l'uso dell'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4087 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{wmem\_default}] imposta la dimensione
4088 di default del buffer di trasmissione (cioè per i dati in uscita) dei
4090 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{wmem\_max}] imposta la dimensione
4091 massima che si può assegnare al buffer di trasmissione dei socket attraverso
4092 l'uso dell'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4093 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{message\_cost},
4094 \sysctlrelfiled{net/core}{message\_burst}] contengono le impostazioni del
4095 \textit{bucket filter} che controlla l'emissione di
4096 messaggi di avviso da parte del kernel per eventi relativi a problemi sulla
4097 rete, imponendo un limite che consente di prevenire eventuali attacchi di
4098 \textit{Denial of Service} usando i log.\footnote{senza questo limite un
4099 attaccante potrebbe inviare ad arte un traffico che generi
4100 intenzionalmente messaggi di errore, per saturare il sistema dei log.}
4102 \itindbeg{bucket~filter}
4104 Il \textit{bucket filter} è un algoritmo generico che permette di impostare
4105 dei limiti di flusso su una quantità\footnote{uno analogo viene usato per
4106 imporre dei limiti sul flusso dei pacchetti nel \itindex{netfilter}
4107 \textit{netfilter} di Linux (il \textit{netfilter} è l'infrastruttura
4108 usata per il filtraggio dei pacchetti del kernel, per maggiori dettagli si
4109 consulti il cap.~2 di \cite{FwGL}).} senza dovere eseguire medie
4110 temporali, che verrebbero a dipendere in misura non controllabile dalla
4111 dimensione dell'intervallo su cui si media e dalla distribuzione degli
4112 eventi;\footnote{in caso di un picco di flusso (il cosiddetto
4113 \textit{burst}) il flusso medio verrebbe a dipendere in maniera esclusiva
4114 dalla dimensione dell'intervallo di tempo su cui calcola la media.} in
4115 questo caso si definisce la dimensione di un ``\textsl{bidone}'' (il
4116 \textit{bucket}) e del flusso che da esso può uscire, la presenza di una
4117 dimensione iniziale consente di assorbire eventuali picchi di emissione,
4118 l'aver fissato un flusso di uscita garantisce che a regime questo sarà il
4119 valore medio del flusso ottenibile dal \textit{bucket}.
4121 \itindend{bucket~filter}
4123 I due valori indicano rispettivamente il flusso a regime (non sarà inviato
4124 più di un messaggio per il numero di secondi specificato da
4125 \texttt{message\_cost}) e la dimensione iniziale per in caso di picco di
4126 emissione (verranno accettati inizialmente fino ad un massimo di
4127 \texttt{message\_cost/message\_burst} messaggi).
4129 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{netdev\_max\_backlog}] numero massimo
4130 di pacchetti che possono essere contenuti nella coda di ingresso generale.
4132 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{optmem\_max}] lunghezza massima dei
4133 dati ancillari e di controllo (vedi sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}).
4136 Oltre a questi nella directory \texttt{/proc/sys/net/core} si trovano altri
4137 file, la cui documentazione dovrebbe essere mantenuta nei sorgenti del kernel,
4138 nel file \texttt{Documentation/networking/ip-sysctl.txt}; la maggior parte di
4139 questi però non è documentato:
4140 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4141 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{dev\_weight}] blocco di lavoro (\textit{work
4142 quantum}) dello \textit{scheduler} di processo dei pacchetti.
4144 % TODO da documentare meglio
4146 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{lo\_cong}] valore per l'occupazione
4147 della coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una bassa
4150 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{mod\_cong}] valore per l'occupazione della
4151 coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una congestione
4154 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{no\_cong}] valore per l'occupazione della coda
4155 di ricezione sotto la quale si considera di non avere congestione.
4157 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{no\_cong\_thresh}] valore minimo (\textit{low
4158 water mark}) per il riavvio dei dispositivi congestionati.
4160 % \item[\sysctlrelfiled{net/core}{netdev\_fastroute}] è presente
4161 % soltanto quando si è compilato il kernel con l'apposita opzione di
4162 % ottimizzazione per l'uso come router.
4164 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{somaxconn}] imposta la dimensione massima
4165 utilizzabile per il \textit{backlog} della funzione \func{listen} (vedi
4166 sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}), e corrisponde al valore della costante
4167 \constd{SOMAXCONN}; il suo valore di default è 128.
4172 \subsection{I valori di controllo per il protocollo IPv4}
4173 \label{sec:sock_ipv4_sysctl}
4175 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/ipv4} sono presenti i file che
4176 corrispondono ai parametri dei socket che usano il protocollo IPv4, relativi
4177 quindi sia alle caratteristiche di IP, che a quelle degli altri protocolli che
4178 vengono usati all'interno di quest'ultimo (come ICMP, TCP e UDP) o a fianco
4179 dello stesso (come ARP).
4181 I file che consentono di controllare le caratteristiche specifiche del
4182 protocollo IP in quanto tale, che sono descritti anche nella relativa pagina
4183 di manuale accessibile con \texttt{man 7 ip}, sono i seguenti:
4184 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4186 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_default\_ttl}] imposta il valore di
4187 default per il campo TTL (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}) di tutti i
4188 pacchetti uscenti, stabilendo così il numero massimo di router che i
4189 pacchetti possono attraversare. Il valore può essere modificato anche per il
4190 singolo socket con l'opzione \const{IP\_TTL}. Prende un valore intero, ma
4191 dato che il campo citato è di 8 bit hanno senso solo valori fra 0 e 255. Il
4192 valore di default è 64, e normalmente non c'è nessuna necessità di
4193 modificarlo.\footnote{l'unico motivo sarebbe per raggiungere macchine
4194 estremamente ``{lontane}'' in termini di \textit{hop}, ma è praticamente
4195 impossibile trovarne.} Aumentare il valore è una pratica poco gentile, in
4196 quanto in caso di problemi di routing si allunga inutilmente il numero di
4199 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_forward}] abilita l'inoltro dei
4200 pacchetti da una interfaccia ad un altra, e può essere impostato anche per
4201 la singola interfaccia. Prende un valore logico (0 disabilita, diverso da
4202 zero abilita), di default è disabilitato.
4204 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_dynaddr}] abilita la riscrittura
4205 automatica degli indirizzi associati ad un socket quando una interfaccia
4206 cambia indirizzo. Viene usato per le interfacce usate nei collegamenti in
4207 dial-up, il cui indirizzo IP viene assegnato dinamicamente dal provider, e
4208 può essere modificato. Prende un valore intero, con 0 si disabilita la
4209 funzionalità, con 1 la si abilita, con 2 (o con qualunque altro valore
4210 diverso dai precedenti) la si abilità in modalità \textsl{prolissa}; di
4211 default la funzionalità è disabilitata.
4213 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_autoconfig}] specifica se
4214 l'indirizzo IP è stato configurato automaticamente dal kernel all'avvio
4215 attraverso DHCP, BOOTP o RARP. Riporta un valore logico (0 falso, 1 vero)
4216 accessibile solo in lettura, è inutilizzato nei kernel recenti ed eliminato
4217 a partire dal kernel 2.6.18.
4219 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_local\_port\_range}] imposta l'intervallo
4220 dei valori usati per l'assegnazione delle porte effimere, permette cioè di
4221 modificare i valori illustrati in fig.~\ref{fig:TCP_port_alloc}; prende due
4222 valori interi separati da spazi, che indicano gli estremi
4223 dell'intervallo. Si abbia cura di non definire un intervallo che si
4224 sovrappone a quello delle porte usate per il \textit{masquerading}, il
4225 kernel può gestire la sovrapposizione, ma si avrà una perdita di
4226 prestazioni. Si imposti sempre un valore iniziale maggiore di 1024 (o meglio
4227 ancora di 4096) per evitare conflitti con le porte usate dai servizi noti.
4229 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_no\_pmtu\_disc}] permette di disabilitare
4230 per i socket \const{SOCK\_STREAM} la ricerca automatica della \textit{Path
4231 MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
4232 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}). Prende un valore logico, e di default è
4233 disabilitato (cioè la ricerca viene eseguita).
4235 In genere si abilita questo parametro quando per qualche motivo il
4236 procedimento del \textit{Path MTU discovery} fallisce; dato che questo può
4237 avvenire a causa di router\footnote{ad esempio se si scartano tutti i
4238 pacchetti ICMP, il problema è affrontato anche in sez.~3.4.4 di
4239 \cite{SGL}.} o interfacce\footnote{ad esempio se i due capi di un
4240 collegamento \textit{point-to-point} non si accordano sulla stessa MTU.}
4241 mal configurati è opportuno correggere le configurazioni, perché
4242 disabilitare globalmente il procedimento con questo parametro ha pesanti
4243 ripercussioni in termini di prestazioni di rete.
4245 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_always\_defrag}] fa si che tutti i
4246 pacchetti IP frammentati siano riassemblati, anche in caso in successivo
4247 immediato inoltro.\footnote{introdotto con il kernel 2.2.13, nelle versioni
4248 precedenti questo comportamento poteva essere solo stabilito un volta per
4249 tutte in fase di compilazione del kernel con l'opzione
4250 \texttt{CONFIG\_IP\_ALWAYS\_DEFRAG}.} Prende un valore logico e di default
4251 è disabilitato. Con i kernel dalla serie 2.4 in poi la deframmentazione
4252 viene attivata automaticamente quando si utilizza il sistema del
4253 \textit{netfilter}, e questo parametro non è più presente.
4255 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ipfrag\_high\_thresh}] indica il limite
4256 massimo (espresso in numero di byte) sui pacchetti IP frammentati presenti
4257 in coda; quando questo valore viene raggiunta la coda viene ripulita fino al
4258 valore \texttt{ipfrag\_low\_thresh}. Prende un valore intero.
4260 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ipfrag\_low\_thresh}] soglia bassa
4261 (specificata in byte) a cui viene riportata la coda dei pacchetti IP
4262 frammentati quando si raggiunge il valore massimo dato da
4263 \texttt{ipfrag\_high\_thresh}. Prende un valore intero.
4265 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_nonlocal\_bind}] se abilitato rende
4266 possibile ad una applicazione eseguire \func{bind} anche su un indirizzo che
4267 non è presente su nessuna interfaccia locale. Prende un valore logico e di
4268 default è disabilitato.
4270 Questo può risultare utile per applicazioni particolari (come gli
4271 \textit{sniffer}) che hanno la necessità di ricevere pacchetti anche non
4272 diretti agli indirizzi presenti sulla macchina, ad esempio per intercettare
4273 il traffico per uno specifico indirizzo che si vuole tenere sotto
4274 controllo. Il suo uso però può creare problemi ad alcune applicazioni.
4276 % \item[\texttt{neigh/*}] La directory contiene i valori
4277 % TODO trattare neigh/* nella parte su arp, da capire dove sarà.
4281 I file di \texttt{/proc/sys/net/ipv4} che invece fanno riferimento alle
4282 caratteristiche specifiche del protocollo TCP, elencati anche nella rispettiva
4283 pagina di manuale (accessibile con \texttt{man 7 tcp}), sono i seguenti:
4284 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4286 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_abort\_on\_overflow}] indica al
4287 kernel di azzerare le connessioni quando il programma che le riceve è troppo
4288 lento ed incapace di accettarle. Prende un valore logico ed è disabilitato
4289 di default. Questo consente di recuperare le connessioni se si è avuto un
4290 eccesso dovuto ad un qualche picco di traffico, ma ovviamente va a discapito
4291 dei client che interrogano il server. Pertanto è da abilitare soltanto
4292 quando si è sicuri che non è possibile ottimizzare il server in modo che sia
4293 in grado di accettare connessioni più rapidamente.
4295 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_adv\_win\_scale}] indica al kernel quale
4296 frazione del buffer associato ad un socket\footnote{quello impostato con
4297 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}.} deve essere utilizzata per la
4298 finestra del protocollo TCP\footnote{in sostanza il valore che costituisce
4299 la \textit{advertised window} annunciata all'altro capo del socket.} e
4300 quale come buffer applicativo per isolare la rete dalle latenze
4301 dell'applicazione. Prende un valore intero che determina la suddetta
4302 frazione secondo la formula
4303 $\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se positivo o con
4304 $\texttt{buffer}-\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se
4305 negativo. Il default è 2 che significa che al buffer dell'applicazione
4306 viene riservato un quarto del totale.
4308 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_app\_win}] indica la frazione della
4309 finestra TCP che viene riservata per gestire l'overhaed dovuto alla
4310 bufferizzazione. Prende un valore valore intero che consente di calcolare la
4311 dimensione in byte come il massimo fra la MSS e
4312 $\texttt{window}/2^\texttt{tcp\_app\_win}$. Un valore nullo significa che
4313 non viene riservato nessuno spazio; il valore di default è 31.
4315 % vecchi, presumibilmente usati quando gli algoritmi di congestione non erano
4317 % \item[\texttt{tcp\_bic}]
4318 % \item[\texttt{tcp\_bic\_low\_window}]
4319 % \item[\texttt{tcp\_bic\_fast\_convergence}]
4321 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_dsack}] abilita il supporto,
4322 definito nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}, per il
4323 cosiddetto \textit{Duplicate SACK}.\footnote{si indica con SACK
4324 (\textit{Selective Acknowledgement}) un'opzione TCP, definita
4325 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}, usata per dare
4326 un \textit{acknowledgement} unico su blocchi di pacchetti non contigui,
4327 che consente di diminuire il numero di pacchetti scambiati.} Prende un
4328 valore logico e di default è abilitato.
4329 % TODO documentare o descrivere che cos'è il Duplicate SACK o
4330 % mettere riferimento nelle appendici
4333 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_ecn}] abilita il meccanismo della
4334 \textit{Explicit Congestion Notification} (in breve ECN) nelle connessioni
4335 TCP. Prende valore logico che di default è disabilitato. La \textit{Explicit
4336 Congestion Notification} \itindex{Explicit~Congestion~Notification} è un
4337 meccanismo che consente di notificare quando una rotta o una rete è
4338 congestionata da un eccesso di traffico,\footnote{il meccanismo è descritto
4339 in dettaglio nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc3168.txt}{RFC~3168}
4340 mentre gli effetti sulle prestazioni del suo utilizzo sono documentate
4341 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}.} si può così
4342 essere avvisati e cercare rotte alternative oppure diminuire l'emissione di
4343 pacchetti (in modo da non aumentare la congestione).
4345 Si tenga presente che se si abilita questa opzione si possono avere dei
4346 malfunzionamenti apparentemente casuali dipendenti dalla destinazione,
4347 dovuti al fatto che alcuni vecchi router non supportano il meccanismo ed
4348 alla sua attivazione scartano i relativi pacchetti, bloccando completamente
4350 % TODO documentare o descrivere che cos'è l'Explicit Congestion Notification o
4351 % mettere riferimento nelle appendici
4354 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_fack}] abilita il supporto per il
4355 \textit{TCP Forward Acknowledgement}, un algoritmo per il controllo della
4356 congestione del traffico. Prende un valore logico e di default è abilitato.
4358 % TODO documentare o descrivere che cos'è il TCP Forward Acknowledgement o
4359 % mettere riferimento nelle appendici
4361 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_fin\_timeout}] specifica il numero di
4362 secondi da passare in stato \texttt{FIN\_WAIT2} nell'attesa delle ricezione
4363 del pacchetto FIN conclusivo, passati quali il socket viene comunque chiuso
4364 forzatamente. Prende un valore intero che indica i secondi e di default è
4365 60.\footnote{nei kernel della serie 2.2.x era il valore utilizzato era
4366 invece di 120 secondi.} L'uso di questa opzione realizza quella che in
4367 sostanza è una violazione delle specifiche del protocollo TCP, ma è utile
4368 per fronteggiare alcuni attacchi di \textit{Denial of Service}.
4370 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_frto}] abilita il supporto per
4371 l'algoritmo F-RTO, un algoritmo usato per la ritrasmissione dei timeout del
4372 protocollo TCP, che diventa molto utile per le reti wireless dove la perdita
4373 di pacchetti è usualmente dovuta a delle interferenze radio, piuttosto che
4374 alla congestione dei router. Prende un valore logico e di default è
4377 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_intvl}] indica il
4378 numero di secondi che deve trascorrere fra l'emissione di due successivi
4379 pacchetti di test quando è abilitata la funzionalità del \textit{keepalive}
4380 (vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Prende un valore intero che di
4383 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_probes}] indica il
4384 massimo numero pacchetti di \textit{keepalive} (vedi
4385 sez.~\ref{sec:sock_options_main}) che devono essere inviati senza ricevere
4386 risposta prima che il kernel decida che la connessione è caduta e la
4387 termini. Prende un valore intero che di default è 9.
4389 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_time}] indica il numero
4390 di secondi che devono passare senza traffico sulla connessione prima che il
4391 kernel inizi ad inviare pacchetti di pacchetti di
4392 \textit{keepalive}.\footnote{ha effetto solo per i socket per cui si è
4393 impostata l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE} (vedi
4394 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Prende un valore intero che di default
4395 è 7200, pari a due ore.
4397 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_low\_latency}] indica allo stack
4398 TCP del kernel di ottimizzare il comportamento per ottenere tempi di latenza
4399 più bassi a scapito di valori più alti per l'utilizzo della banda. Prende un
4400 valore logico che di default è disabilitato in quanto un maggior utilizzo
4401 della banda è preferito, ma esistono applicazioni particolari in cui la
4402 riduzione della latenza è più importante (ad esempio per i cluster di
4403 calcolo parallelo) nelle quali lo si può abilitare.
4405 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_max\_orphans}] indica il numero
4406 massimo di socket TCP ``\textsl{orfani}'' (vale a dire non associati a
4407 nessun file descriptor) consentito nel sistema.\footnote{trattasi in genere
4408 delle connessioni relative a socket chiusi che non hanno completato il
4409 processo di chiusura.} Quando il limite viene ecceduto la connessione
4410 orfana viene resettata e viene stampato un avvertimento. Questo limite viene
4411 usato per contrastare alcuni elementari attacchi di \textit{denial of
4412 service}. Diminuire il valore non è mai raccomandato, in certe condizioni
4413 di rete può essere opportuno aumentarlo, ma si deve tenere conto del fatto
4414 che ciascuna connessione orfana può consumare fino a 64K di memoria del
4415 kernel. Prende un valore intero, il valore di default viene impostato
4416 inizialmente al valore del parametro del kernel \texttt{NR\_FILE}, e viene
4417 aggiustato a seconda della memoria disponibile.
4419 % TODO verificare la spiegazione di connessione orfana.
4421 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_max\_syn\_backlog}] indica la lunghezza
4422 della coda delle connessioni incomplete, cioè delle connessioni per le quali
4423 si è ricevuto un SYN di richiesta ma non l'ACK finale del \textit{three way
4424 handshake} (si riveda quanto illustrato in
4425 sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}).
4427 Quando questo valore è superato il kernel scarterà immediatamente ogni
4428 ulteriore richiesta di connessione. Prende un valore intero; il default, che
4429 è 256, viene automaticamente portato a 1024 qualora nel sistema ci sia
4430 sufficiente memoria (se maggiore di 128Mb) e ridotto a 128 qualora la
4431 memoria sia poca (inferiore a 32Mb).\footnote{si raccomanda, qualora si
4432 voglia aumentare il valore oltre 1024, di seguire la procedura citata
4433 nella pagina di manuale di TCP, e modificare il valore della costante
4434 \texttt{TCP\_SYNQ\_HSIZE} nel file \texttt{include/net/tcp.h} dei sorgenti
4435 del kernel, in modo che sia $\mathtt{tcp\_max\_syn\_backlog} \ge
4436 \mathtt{16*TCP\_SYNQ\_HSIZE}$, per poi ricompilare il kernel.}
4438 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_max\_tw\_buckets}] indica il
4439 numero massimo di socket in stato \texttt{TIME\_WAIT} consentito nel
4440 sistema. Prende un valore intero di default è impostato al doppio del valore
4441 del parametro \texttt{NR\_FILE}, ma che viene aggiustato automaticamente a
4442 seconda della memoria presente. Se il valore viene superato il socket viene
4443 chiuso con la stampa di un avviso; l'uso di questa funzionalità consente di
4444 prevenire alcuni semplici attacchi di \textit{denial of service}.
4447 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_mem}] viene usato dallo stack TCP
4448 per gestire le modalità con cui esso utilizzerà la memoria. Prende una
4449 tripletta di valori interi, che indicano un numero di pagine:
4452 \item il primo valore, chiamato \textit{low} nelle pagine di manuale, indica
4453 il numero di pagine allocate sotto il quale non viene usato nessun
4454 meccanismo di regolazione dell'uso della memoria.
4456 \item il secondo valore, chiamato \textit{pressure} indica il numero di
4457 pagine allocate passato il quale lo stack TCP inizia a moderare il suo
4458 consumo di memoria; si esce da questo stato di \textsl{pressione} sulla
4459 memoria quando il numero di pagine scende sotto il precedente valore
4462 \item il terzo valore, chiamato \textit{high} indica il numero massimo di
4463 pagine che possono essere utilizzate dallo stack TCP/IP, e soprassiede
4464 ogni altro valore specificato dagli altri limiti del kernel.
4467 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_orphan\_retries}] indica il numero
4468 massimo di volte che si esegue un tentativo di controllo sull'altro capo di
4469 una connessione che è stata già chiusa dalla nostra parte. Prende un valore
4470 intero che di default è 8.
4472 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_reordering}] indica il numero
4473 massimo di volte che un pacchetto può essere riordinato nel flusso di dati,
4474 prima che lo stack TCP assuma che è andato perso e si ponga nello stato di
4475 \textit{slow start} (si veda sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) viene usata
4476 questa metrica di riconoscimento dei riordinamenti per evitare inutili
4477 ritrasmissioni provocate dal riordinamento. Prende un valore intero che di
4478 default che è 3, e che non è opportuno modificare.
4480 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_retrans\_collapse}] in caso di
4481 pacchetti persi durante una connessione, per ottimizzare l'uso della banda
4482 il kernel cerca di eseguire la ritrasmissione inviando pacchetti della
4483 massima dimensione possibile; in sostanza dati che in precedenza erano stati
4484 trasmessi su pacchetti diversi possono essere ritrasmessi riuniti su un solo
4485 pacchetto (o su un numero minore di pacchetti di dimensione
4486 maggiore). Prende un valore logico e di default è abilitato.
4488 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_retries1}] imposta il massimo
4489 numero di volte che protocollo tenterà la ritrasmissione si un pacchetto su
4490 una connessione stabilita prima di fare ricorso ad ulteriori sforzi che
4491 coinvolgano anche il livello di rete. Passato questo numero di
4492 ritrasmissioni verrà fatto eseguire al livello di rete un tentativo di
4493 aggiornamento della rotta verso la destinazione prima di eseguire ogni
4494 successiva ritrasmissione. Prende un valore intero che di default è 3.
4496 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_retries2}] imposta il numero di
4497 tentativi di ritrasmissione di un pacchetto inviato su una connessione già
4498 stabilita per il quale non si sia ricevuto una risposta di ACK (si veda
4499 anche quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_server_crash}). Prende un
4500 valore intero che di default è 15, il che comporta un tempo variabile fra 13
4501 e 30 minuti; questo non corrisponde a quanto richiesto
4502 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} dove è indicato un
4503 massimo di 100 secondi, che però è un valore considerato troppo basso.
4505 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_rfc1337}] indica al kernel di
4506 abilitare il comportamento richiesto
4507 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1337.txt}{RFC~1337}. Prende un valore
4508 logico e di default è disabilitato, il che significa che alla ricezione di
4509 un segmento RST in stato \texttt{TIME\_WAIT} il socket viene chiuso
4510 immediatamente senza attendere la conclusione del periodo di
4511 \texttt{TIME\_WAIT}.
4513 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_rmem}] viene usato dallo stack TCP
4514 per controllare dinamicamente le dimensioni dei propri buffer di ricezione,
4515 anche in rapporto alla memoria disponibile. Prende una tripletta di valori
4516 interi separati da spazi che indicano delle dimensioni in byte:
4519 \item il primo valore, chiamato \textit{min} nelle pagine di manuale, indica
4520 la dimensione minima in byte del buffer di ricezione; il default è 4Kb, ma
4521 in sistemi con poca memoria viene automaticamente ridotto a
4522 \const{PAGE\_SIZE}. Questo valore viene usato per assicurare che anche in
4523 situazioni di pressione sulla memoria (vedi quanto detto per
4524 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) le allocazioni al di sotto di
4525 questo limite abbiamo comunque successo. Questo valore non viene comunque
4526 ad incidere sulla dimensione del buffer di ricezione di un singolo socket
4527 dichiarata con l'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4529 \item il secondo valore, denominato \textit{default} nelle pagine di
4530 manuale, indica la dimensione di default, in byte, del buffer di ricezione
4531 di un socket TCP. Questo valore sovrascrive il default iniziale impostato
4532 per tutti i socket con \sysctlfile{net/core/mem\_default} che vale per
4533 qualunque protocollo. Il default è 87380 byte, ridotto a 43689 per sistemi
4534 con poca memoria. Se si desiderano dimensioni più ampie per tutti i socket
4535 si può aumentare questo valore, ma se si vuole che in corrispondenza
4536 aumentino anche le dimensioni usate per la finestra TCP si deve abilitare
4537 il \textit{TCP window scaling} (di default è abilitato, vedi più avanti
4538 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}).
4540 \item il terzo valore, denominato \textit{max} nelle pagine di manuale,
4541 indica la dimensione massima in byte del buffer di ricezione di un socket
4542 TCP; il default è 174760 byte, che viene ridotto automaticamente a 87380
4543 per sistemi con poca memoria. Il valore non può comunque eccedere il
4544 limite generale per tutti i socket posto con
4545 \sysctlfile{net/core/rmem\_max}. Questo valore non viene ad
4546 incidere sulla dimensione del buffer di ricezione di un singolo socket
4547 dichiarata con l'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4550 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_sack}] indica al kernel di
4551 utilizzare il meccanismo del \textit{TCP selective acknowledgement} definito
4552 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}. Prende un valore
4553 logico e di default è abilitato.
4555 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_stdurg}] indica al kernel di
4556 utilizzare l'interpretazione che viene data
4557 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} del puntatore dei
4558 \textit{dati urgenti} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}) in cui questo
4559 punta all'ultimo byte degli stessi; se disabilitato viene usata
4560 l'interpretazione usata da BSD per cui esso punta al primo byte successivo.
4561 Prende un valore logico e di default è disabilitato, perché abilitarlo può
4562 dar luogo a problemi di interoperabilità.
4564 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_synack\_retries}] indica il numero
4565 massimo di volte che verrà ritrasmesso il segmento SYN/ACK nella creazione di
4566 una connessione (vedi sez.~\ref{sec:TCP_conn_cre}). Prende un valore intero
4567 ed il valore di default è 5; non si deve superare il valore massimo di 255.
4569 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_syncookies}] abilita i \textit{TCP
4570 syncookies}.\footnote{per poter usare questa funzionalità è necessario
4571 avere abilitato l'opzione \texttt{CONFIG\_SYN\_COOKIES} nella compilazione
4572 del kernel.} Prende un valore logico, e di default è disabilitato. Questa
4573 funzionalità serve a fornire una protezione in caso di un attacco di tipo
4574 \textit{SYN flood}, e deve essere utilizzato come ultima risorsa dato che
4575 costituisce una violazione del protocollo TCP e confligge con altre
4576 funzionalità come le estensioni e può causare problemi per i client ed il
4577 reinoltro dei pacchetti.
4579 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_syn\_retries}] imposta il numero di
4580 tentativi di ritrasmissione dei pacchetti SYN di inizio connessione del
4581 \textit{three way handshake} (si ricordi quanto illustrato in
4582 sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Prende un valore intero che di default è
4583 5; non si deve superare il valore massimo di 255.
4585 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_timestamps}] abilita l'uso dei
4586 \textit{TCP timestamps}, come definiti
4587 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Prende un valore
4588 logico e di default è abilitato.
4590 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_tw\_recycle}] abilita il riutilizzo
4591 rapido dei socket in stato \texttt{TIME\_WAIT}. Prende un valore logico e di
4592 default è disabilitato. Non è opportuno abilitare questa opzione che può
4593 causare problemi con il NAT.\footnote{il
4594 \itindex{Network~Address~Translation} \textit{Network Address Translation}
4595 è una tecnica, impiegata nei firewall e nei router, che consente di
4596 modificare al volo gli indirizzi dei pacchetti che transitano per una
4597 macchina, Linux la supporta con il \textit{netfilter}.}
4599 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_tw\_reuse}] abilita il riutilizzo
4600 dello stato \texttt{TIME\_WAIT} quando questo è sicuro dal punto di vista
4601 del protocollo. Prende un valore logico e di default è disabilitato.
4603 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}] un valore
4604 logico, attivo di default, che abilita la funzionalità del
4605 \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling} definita
4606 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Prende un valore
4607 logico e di default è abilitato. Come accennato in
4608 sez.~\ref{sec:TCP_TCP_opt} i 16 bit della finestra TCP comportano un limite
4609 massimo di dimensione di 64Kb, ma esiste una opportuna opzione del
4610 protocollo che permette di applicare un fattore di scale che consente di
4611 aumentarne le dimensioni. Questa è pienamente supportata dallo stack TCP di
4612 Linux, ma se lo si disabilita la negoziazione del
4613 \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling} con l'altro capo
4614 della connessione non viene effettuata.
4616 %\item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_vegas\_cong\_avoid}]
4617 % TODO: controllare su internet
4619 %\item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_westwood}]
4620 % TODO: controllare su internet
4622 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_wmem}] viene usato dallo stack TCP
4623 per controllare dinamicamente le dimensioni dei propri buffer di spedizione,
4624 adeguandole in rapporto alla memoria disponibile. Prende una tripletta di
4625 valori interi separati da spazi che indicano delle dimensioni in byte:
4628 \item il primo valore, chiamato \textit{min}, indica la dimensione minima in
4629 byte del buffer di spedizione; il default è 4Kb. Come per l'analogo di
4630 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) viene usato per assicurare
4631 che anche in situazioni di pressione sulla memoria (vedi
4632 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_mem}) le allocazioni al di sotto di
4633 questo limite abbiamo comunque successo. Di nuovo questo valore non viene
4634 ad incidere sulla dimensione del buffer di trasmissione di un singolo
4635 socket dichiarata con l'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4637 \item il secondo valore, denominato \textit{default}, indica la dimensione
4638 di default in byte del buffer di spedizione di un socket TCP. Questo
4639 valore sovrascrive il default iniziale impostato per tutti i tipi di
4640 socket con \sysctlfile{net/core/wmem\_default}. Il default è 87380 byte,
4641 ridotto a 43689 per sistemi con poca memoria. Si può aumentare questo
4642 valore quando si desiderano dimensioni più ampie del buffer di
4643 trasmissione per i socket TCP, ma come per il precedente
4644 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) se si vuole che in corrispondenza
4645 aumentino anche le dimensioni usate per la finestra TCP si deve abilitare
4646 il \textit{TCP window scaling} con
4647 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}.
4649 \item il terzo valore, denominato \textit{max}, indica la dimensione massima
4650 in byte del buffer di spedizione di un socket TCP; il default è 128Kb, che
4651 viene ridotto automaticamente a 64Kb per sistemi con poca memoria. Il
4652 valore non può comunque eccedere il limite generale per tutti i socket
4653 posto con \sysctlfile{net/core/wmem\_max}. Questo valore non viene
4654 ad incidere sulla dimensione del buffer di trasmissione di un singolo
4655 socket dichiarata con l'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4662 % LocalWords: socket sez dotted decimal resolver Domain Name Service cap DNS
4663 % LocalWords: client fig LDAP Lightweight Access Protocol NIS Information Sun
4664 % LocalWords: like netgroup Switch Solaris glibc libc uclib NSS tab shadow uid
4665 % LocalWords: username group aliases ethers MAC address hosts networks rpc RPC
4666 % LocalWords: protocols services dns db lib libnss org truelite it root res HS
4667 % LocalWords: resource init netinet resolv int void conf host LOCALDOMAIN TCP
4668 % LocalWords: options DEBUG debug AAONLY USEVC UDP PRIMARY IGNTC RECURSE INET
4669 % LocalWords: DEFNAMES search STAYOPEN DNSRCH INSECURE NOALIASES HOSTALIASES
4670 % LocalWords: IPv gethostbyname NOCHECKNAME KEEPTSIG TSIG BLAST RETRY retry NS
4671 % LocalWords: retrans query FQDN Fully Qualified const char dname class type
4672 % LocalWords: unsigned answer anslen CSNET Hesiod MIT CHAOS Chaosnet ANY BIND
4673 % LocalWords: nameser compat Berkley MF CNAME SOA MB MR NULL WKS PTR HINFO TXT
4674 % LocalWords: MINFO RP responsible person AFSDB AFS RT router NSAP SIG KEY PX
4675 % LocalWords: GPOS AAAA LOC NXT EID NIMLOC nimrod SRV ATMA ATM NAPTR naming AF
4676 % LocalWords: authority IXFR AXFR MAILB MAILA errno NOT FOUND RECOVERY TRY err
4677 % LocalWords: AGAIN herror netdb string perror error hstrerror strerror struct
4678 % LocalWords: hostent name addrtype length addr list sys af mygethost inet ret
4679 % LocalWords: ntop deep copy buf size buflen result errnop value argument len
4680 % LocalWords: ERANGE sethostent stayopen endhostent gethostbyaddr order pton
4681 % LocalWords: getipnodebyname getipnodebyaddr flags num MAPPED ALL ADDRCONFIG
4682 % LocalWords: freehostent ip getXXXbyname getXXXbyaddr servent getservbyname
4683 % LocalWords: netent getnetbyname getnetbyaddr protoent smtp udp
4684 % LocalWords: getprotobyname getprotobyaddr getservbyport port tcp setservent
4685 % LocalWords: getservent endservent setXXXent getXXXent endXXXent gethostent
4686 % LocalWords: setnetent getnetent endnetent setprotoent getprotoent POSIX RFC
4687 % LocalWords: endprotoent getaddrinfo getnameinfo nell' node service addrinfo
4688 % LocalWords: hints linked addrlen socklen family socktype protocol sockaddr
4689 % LocalWords: canonname next PF UNSPEC SOCK STREAM DGRAM bind INADDR loopback
4690 % LocalWords: connect sendto NUMERICHOST EAI NONAME SYSTEM BADFLAGS ADDRFAMILY
4691 % LocalWords: NODATA MEMORY FAIL errcode echo mygetaddr ptr casting Canonical
4692 % LocalWords: freeaddrinfo getservname salen hostlen serv servlen l'OR NI NUL
4693 % LocalWords: NOFQDN NAMEREQD NUMERICSERV MAXHOST MAXSERV sockconn SockUtil of
4694 % LocalWords: descriptor hint fifth sockbind setsockopt getsockopt sock level
4695 % LocalWords: optname optval optlen EBADF EFAULT EINVAL ENOPROTOOPT ENOTSOCK
4696 % LocalWords: IPPROTO Stevens ICMP ICMPV ICMPv get KEEPALIVE OOBINLINE timeval
4697 % LocalWords: RCVLOWAT SNDLOWAT RCVTIMEO SNDTIMEO BSDCOMPAT BSD PASSCRED ucred
4698 % LocalWords: PEERCRED BINDTODEVICE REUSEADDR ACCEPTCONN DONTROUTE gateway MSG
4699 % LocalWords: BROADCAST broadcast SNDBUF RCVBUF LINGER linger PRIORITY read IF
4700 % LocalWords: OOB recvmsg kernel select write readv recv recvfrom EAGAIN send
4701 % LocalWords: EWOULDBLOCK writev sendmsg raw domain SCM CREDENTIALS eth packet
4702 % LocalWords: IFNAMSIZ capabilities capability ADMIN log trpt EADDRINUSE close
4703 % LocalWords: listen routing sysctl shutdown Quality TOS keep alive ACK RST to
4704 % LocalWords: ECONNRESET ETIMEDOUT keepalive echod fourth newsgroup WAIT reuse
4705 % LocalWords: sockbindopt SockUtils homed completely binding RECVDSTADDR onoff
4706 % LocalWords: PKTINFO getsockname multicast streaming unicast REUSEPORT reset
4707 % LocalWords: stealing ling RECVTOS RECVTTL TTL RECVOPTS RETOPTS HDRINCL MTU
4708 % LocalWords: RECVERR DISCOVER Path Discovery ALERT alert ADD MEMBERSHIP mreqn
4709 % LocalWords: pktinfo ipi ifindex spec dst RECVIF Live IPTOS LOWDELAY Advanced
4710 % LocalWords: Transfer Unit PMTUDISC DONT WANT route dall' pmtu EMSGSIZE imr
4711 % LocalWords: multiaddr mreq fcntl ioctl request SIOCGSTAMP trip SIOCSPGRP pid
4712 % LocalWords: process SIGIO SIGURG KILL FIOASYNC SIOCGPGRP filesystem proc ttl
4713 % LocalWords: rmem wmem message cost burst bucket filter netdev backlog optmem
4714 % LocalWords: forward dynaddr dial autoconfig local masquerading ipfrag high
4715 % LocalWords: thresh low always defrag CONFIG SETSIG cmd FIOGETOWN FIOSETOWN
4716 % LocalWords: quest'ultime neigh dev weight cong mod somaxconn Di SIOCINQ DoS
4717 % LocalWords: Documentation SIOCATMARK SIOCOUTQ FIONREAD TIOCOUTQ Denial work
4718 % LocalWords: netfilter scheduler mark ARP DHCP BOOTP RARP nonlocal sniffer is
4719 % LocalWords: linux NODELAY MAXSEG CORK KEEPIDLE KEEPINTVL KEEPCNT SYNCNT INFO
4720 % LocalWords: DEFER ACCEPT WINDOW CLAMP QUICKACK CONGESTION ENCAP urgent MSS
4721 % LocalWords: Segment SYN accept advertised window info quickack Nagle ifreq
4722 % LocalWords: ifr ppp union EPERM SIOCGIFNAME dell' interface index IFF NOARP
4723 % LocalWords: SIOCGIFINDEX SIOCGIFFLAGS POINTOPOINT RUNNING PROMISC NOTRAILERS
4724 % LocalWords: ALLMULTI bundle PORTSEL ifmap AUTOMEDIA DYNAMIC SIOCSIFFLAGS way
4725 % LocalWords: SIOCGIFMETRIC SIOCSIFMETRIC SIOCGIFMTU SIOCSIFMTU SIOCGIFHWADDR
4726 % LocalWords: SIOCSIFHWADDR SIOCSIFHWBROADCAST SIOCGIFMAP SIOCSIFMAP sendfile
4727 % LocalWords: SIOCADDMULTI SIOCDELMULTI SIOCGIFTXQLEN SIOCSIFTXQLEN three syn
4728 % LocalWords: SIOCSIFNAME SIOCGIFCONF handshake retries MIN FreeBSD closing Mb
4729 % LocalWords: abort overflow adv win app bic convergence dsack ecn fack frto
4730 % LocalWords: intvl probes latency orphans l'ACK SYNQ HSIZE tw buckets mem rfc
4731 % LocalWords: orphan reordering collapse sack stdurg synack syncookies recycle
4732 % LocalWords: timestamps scaling vegas avoid westwood tcpi l'incapsulazione NR
4733 % LocalWords: metric EOPNOTSUPP mtu hwaddr ARPHRD interrupt DMA map qlen silly
4734 % LocalWords: rename ifconf syndrome dell'ACK FTP ACCEPTFILTER advanced reno
4735 % LocalWords: congestion control Networking cubic CUBIC highspeed HSTCP htcp
4736 % LocalWords: HTCP hybla HYBLA scalable SCALABLE ifc req iflist access ntoa Kb
4737 % LocalWords: hop Selective acknowledgement Explicit RTO stack firewall passwd
4738 % LocalWords: Notification wireless denial pressure ATTACH DETACH publickey
4739 % LocalWords: libpcap discovery point l'overhaed min PAGE flood NFS blast
4740 % LocalWords: selective COOKIES NAT Translation
4742 %%% Local Variables:
4744 %%% TeX-master: "gapil"