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12 \chapter{La gestione dei socket}
13 \label{cha:sock_generic_management}
15 Esamineremo in questo capitolo una serie di funzionalità aggiuntive relative
16 alla gestione dei socket, come la gestione della risoluzione di nomi e
17 indirizzi, le impostazioni delle varie proprietà ed opzioni relative ai
18 socket, e le funzioni di controllo che permettono di modificarne il
22 \section{La risoluzione dei nomi}
23 \label{sec:sock_name_resolution}
25 Negli esempi dei capitoli precedenti abbiamo sempre identificato le singole
26 macchine attraverso indirizzi numerici, sfruttando al più le funzioni di
27 conversione elementare illustrate in sez.~\ref{sec:sock_addr_func} che
28 permettono di passare da un indirizzo espresso in forma \textit{dotted
29 decimal} ad un numero. Vedremo in questa sezione le funzioni utilizzate per
30 poter utilizzare dei nomi simbolici al posto dei valori numerici, e viceversa
31 quelle che permettono di ottenere i nomi simbolici associati ad indirizzi,
32 porte o altre proprietà del sistema.
35 \subsection{La struttura del \textit{resolver}}
36 \label{sec:sock_resolver}
39 La risoluzione dei nomi è associata tradizionalmente al servizio del
40 \textit{Domain Name Service} che permette di identificare le macchine su
41 internet invece che per numero IP attraverso il relativo \textsl{nome a
42 dominio}.\footnote{non staremo ad entrare nei dettagli della definizione di
43 cosa è un nome a dominio, dandolo per noto, una introduzione alla
44 problematica si trova in \cite{AGL} (cap.~9) mentre per una trattazione
45 approfondita di tutte le problematiche relative al DNS si può fare
46 riferimento a \cite{DNSbind}.} In realtà per DNS si intendono spesso i
47 server che forniscono su internet questo servizio, mentre nel nostro caso
48 affronteremo la problematica dal lato client, di un qualunque programma che
49 necessita di compiere questa operazione.
53 \includegraphics[width=9cm]{img/resolver}
54 \caption{Schema di funzionamento delle funzioni del \textit{resolver}.}
55 \label{fig:sock_resolver_schema}
58 Inoltre quella fra nomi a dominio e indirizzi IP non è l'unica corrispondenza
59 possibile fra nomi simbolici e valori numerici, come abbiamo visto anche in
60 sez.~\ref{sec:sys_user_group} per le corrispondenze fra nomi di utenti e
61 gruppi e relativi identificatori numerici; per quanto riguarda però tutti i
62 nomi associati a identificativi o servizi relativi alla rete il servizio di
63 risoluzione è gestito in maniera unificata da un insieme di funzioni fornite
64 con le librerie del C, detto appunto \textit{resolver}.
66 Lo schema di funzionamento del \textit{resolver} è illustrato in
67 fig.~\ref{fig:sock_resolver_schema}; in sostanza i programmi hanno a
68 disposizione un insieme di funzioni di libreria con cui chiamano il
69 \textit{resolver}, indicate con le frecce nere. Ricevuta la richiesta è
70 quest'ultimo che, sulla base della sua configurazione, esegue le operazioni
71 necessarie a fornire la risposta, che possono essere la lettura delle
72 informazioni mantenute nei relativi dei file statici presenti sulla macchina,
73 una interrogazione ad un DNS (che a sua volta, per il funzionamento del
74 protocollo, può interrogarne altri) o la richiesta ad altri server per i quali
75 sia fornito il supporto, come LDAP.\footnote{la sigla LDAP fa riferimento ad
76 un protocollo, il \textit{Lightweight Directory Access Protocol}, che
77 prevede un meccanismo per la gestione di \textsl{elenchi} di informazioni
78 via rete; il contenuto di un elenco può essere assolutamente generico, e
79 questo permette il mantenimento dei più vari tipi di informazioni su una
80 infrastruttura di questo tipo.}
82 La configurazione del \textit{resolver} attiene più alla amministrazione di
83 sistema che alla programmazione, ciò non di meno, prima di trattare le varie
84 funzioni di librerie utilizzate dai programmi, vale la pena fare una
85 panoramica generale. Originariamente la configurazione del \textit{resolver}
86 riguardava esclusivamente le questioni relative alla gestione dei nomi a
87 dominio, e prevedeva solo l'utilizzo del DNS e del file statico
90 Per questo aspetto il file di configurazione principale del sistema è
91 \file{/etc/resolv.conf} che contiene in sostanza l'elenco degli indirizzi IP
92 dei server DNS da contattare; a questo si affianca il file
93 \file{/etc/host.conf} il cui scopo principale è indicare l'ordine in cui
94 eseguire la risoluzione dei nomi (se usare prima i valori di \file{/etc/hosts}
95 o quelli del DNS). Tralasciamo i dettagli relativi alle varie direttive che
96 possono essere usate in questi file, che si trovano nelle rispettive pagine di
99 Con il tempo però è divenuto possibile fornire diversi sostituti per
100 l'utilizzo delle associazione statiche in \file{/etc/hosts}, inoltre oltre
101 alla risoluzione dei nomi a dominio ci sono anche altri nomi da risolvere,
102 come quelli che possono essere associati ad una rete (invece che ad una
103 singola macchina) o ai gruppi di macchine definiti dal servizio
104 NIS,\footnote{il \textit{Network Information Service} è un servizio, creato da
105 Sun, e poi diffuso su tutte le piattaforme unix-like, che permette di
106 raggruppare all'interno di una rete (in quelli che appunto vengono chiamati
107 \textit{netgroup}) varie macchine, centralizzando i servizi di definizione
108 di utenti e gruppi e di autenticazione, oggi è sempre più spesso sostituito
109 da LDAP.} o come quelli dei protocolli e dei servizi che sono mantenuti nei
110 file statici \file{/etc/protocols} e \file{/etc/services}. Molte di queste
111 informazioni non si trovano su un DNS, ma in una rete locale può essere molto
112 utile centralizzare il mantenimento di alcune di esse su opportuni server.
113 Inoltre l'uso di diversi supporti possibili per le stesse informazioni (ad
114 esempio il nome delle macchine può essere mantenuto sia tramite
115 \file{/etc/hosts}, che con il DNS, che con NIS) comporta il problema
116 dell'ordine in cui questi vengono interrogati.\footnote{con le implementazioni
117 classiche i vari supporti erano introdotti modificando direttamente le
118 funzioni di libreria, prevedendo un ordine di interrogazione predefinito e
119 non modificabile (a meno di una ricompilazione delle librerie stesse).}
121 \itindbeg{Name~Service~Switch}
122 Per risolvere questa serie di problemi la risoluzione dei nomi a dominio
123 eseguirà dal \textit{resolver} è stata inclusa all'interno di un meccanismo
124 generico per la risoluzione di corrispondenze fra nomi ed informazioni ad essi
125 associate chiamato \textit{Name Service Switch}\footnote{il sistema è stato
126 introdotto la prima volta nelle librerie standard di Solaris, le \acr{glibc}
127 hanno ripreso lo stesso schema, si tenga presente che questo sistema non
128 esiste per altre librerie standard come le \acr{libc5} o le \acr{uclib}.}
129 cui abbiamo accennato anche in sez.~\ref{sec:sys_user_group} per quanto
130 riguarda la gestione dei dati associati a utenti e gruppi. Il \textit{Name
131 Service Switch} (cui spesso si fa riferimento con l'acronimo NSS) è un
132 sistema di librerie dinamiche che permette di definire in maniera generica sia
133 i supporti su cui mantenere i dati di corrispondenza fra nomi e valori
134 numerici, sia l'ordine in cui effettuare le ricerche sui vari supporti
135 disponibili. Il sistema prevede una serie di possibili classi di
136 corrispondenza, quelle attualmente definite sono riportate in
137 tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes}.
142 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
144 \textbf{Classe} & \textbf{Tipo di corrispondenza}\\
147 \texttt{shadow} & corrispondenze fra username e proprietà dell'utente
149 \texttt{group} & corrispondenze fra nome del gruppo e proprietà dello
151 \texttt{aliases} & alias per la posta elettronica.\\
152 \texttt{ethers} & corrispondenze fra numero IP e MAC address della
154 \texttt{hosts} & corrispondenze fra nome a dominio e numero IP.\\
155 \texttt{netgroup} & corrispondenze gruppo di rete e macchine che lo
157 \texttt{networks} & corrispondenze fra nome di una rete e suo indirizzo
159 \texttt{protocols}& corrispondenze fra nome di un protocollo e relativo
160 numero identificativo.\\
161 \texttt{rpc} & corrispondenze fra nome di un servizio RPC e relativo
162 numero identificativo.\\
163 \texttt{services} & corrispondenze fra nome di un servizio e numero di
167 \caption{Le diverse classi di corrispondenze definite
168 all'interno del \textit{Name Service Switch}.}
169 \label{tab:sys_NSS_classes}
172 Il sistema del \textit{Name Service Switch} è controllato dal contenuto del
173 file \file{/etc/nsswitch.conf}; questo contiene una riga\footnote{seguendo una
174 convezione comune per i file di configurazione le righe vuote vengono
175 ignorate e tutto quello che segue un carattere ``\texttt{\#}'' viene
176 considerato un commento.} di configurazione per ciascuna di queste classi,
177 che viene inizia col nome di tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes} seguito da un
178 carattere ``\texttt{:}'' e prosegue con la lista dei \textsl{servizi} su cui
179 le relative informazioni sono raggiungibili, scritti nell'ordine in cui si
180 vuole siano interrogati.
182 Ogni servizio è specificato a sua volta da un nome, come \texttt{file},
183 \texttt{dns}, \texttt{db}, ecc. che identifica la libreria dinamica che
184 realizza l'interfaccia con esso. Per ciascun servizio se \texttt{NAME} è il
185 nome utilizzato dentro \file{/etc/nsswitch.conf}, dovrà essere presente
186 (usualmente in \file{/lib}) una libreria \texttt{libnss\_NAME} che ne
187 implementa le funzioni.
189 In ogni caso, qualunque sia la modalità con cui ricevono i dati o il supporto
190 su cui vengono mantenuti, e che si usino o meno funzionalità aggiuntive
191 fornire dal sistema del \textit{Name Service Switch}, dal punto di vista di un
192 programma che deve effettuare la risoluzione di un nome a dominio, tutto
193 quello che conta sono le funzioni classiche che il \textit{resolver} mette a
194 disposizione,\footnote{è cura della implementazione fattane nelle \acr{glibc}
195 tenere conto della presenza del \textit{Name Service Switch}.} e sono queste
196 quelle che tratteremo nelle sezioni successive.
197 \itindend{Name~Service~Switch}
200 \subsection{Le funzioni di interrogazione del \textit{resolver}}
201 \label{sec:sock_resolver_functions}
203 Prima di trattare le funzioni usate normalmente nella risoluzione dei nomi a
204 dominio conviene trattare in maniera più dettagliata il meccanismo principale
205 da esse utilizzato e cioè quello del servizio DNS. Come accennato questo,
206 benché in teoria sia solo uno dei possibili supporti su cui mantenere le
207 informazioni, in pratica costituisce il meccanismo principale con cui vengono
208 risolti i nomi a dominio. Per questo motivo esistono una serie di funzioni di
209 libreria che servono specificamente ad eseguire delle interrogazioni verso un
210 server DNS, funzioni che poi vengono utilizzate per realizzare le funzioni
211 generiche di libreria usate anche dal sistema del \textit{resolver}.
213 Il sistema del DNS è in sostanza di un database distribuito organizzato in
214 maniera gerarchica, i dati vengono mantenuti in tanti server distinti ciascuno
215 dei quali si occupa della risoluzione del proprio \textsl{dominio}; i nomi a
216 dominio sono organizzati in una struttura ad albero analoga a quella
217 dell'albero dei file, con domini di primo livello (come i \texttt{.org}),
218 secondo livello (come \texttt{.truelite.it}), ecc. In questo caso le
219 separazioni sono fra i vari livelli sono definite dal carattere ``\texttt{.}''
220 ed i nomi devono essere risolti da destra verso sinistra.\footnote{per chi si
221 stia chiedendo quale sia la radice di questo albero, cioè l'equivalente di
222 ``\texttt{/}'', la risposta è il dominio speciale ``\texttt{.}'', che in
223 genere non viene mai scritto esplicitamente, ma che, come chiunque abbia
224 configurato un server DNS sa bene, esiste ed è gestito dai cosiddetti
225 \textit{root DNS} che risolvono i domini di primo livello.} Il meccanismo
226 funziona con il criterio della \textsl{delegazione}, un server responsabile
227 per un dominio di primo livello può delegare la risoluzione degli indirizzi
228 per un suo dominio di secondo livello ad un altro server, il quale a sua volta
229 potrà delegare la risoluzione di un eventuale sottodominio di terzo livello ad
230 un altro server ancora.
232 In realtà un server DNS è in grado di fare altro rispetto alla risoluzione di
233 un nome a dominio in un indirizzo IP; ciascuna voce nel database viene
234 chiamata \textit{resource record}, e può contenere diverse informazioni. In
235 genere i \textit{resource record} vengono classificati per la \textsl{classe
236 di indirizzi} cui i dati contenuti fanno riferimento, e per il \textsl{tipo}
237 di questi ultimi.\footnote{ritroveremo classi di indirizzi e tipi di record
238 più avanti in tab.~\ref{tab:DNS_address_class} e
239 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}.} Oggigiorno i dati mantenuti nei server DNS
240 sono quasi esclusivamente relativi ad indirizzi internet, per cui in pratica
241 viene utilizzata soltanto una classe di indirizzi; invece le corrispondenze
242 fra un nome a dominio ed un indirizzo IP sono solo uno fra i vari tipi di
243 informazione che un server DNS fornisce normalmente.
245 L'esistenza di vari tipi di informazioni è un altro dei motivi per cui il
246 \textit{resolver} prevede, rispetto a quelle relative alla semplice
247 risoluzione dei nomi, un insieme di funzioni specifiche dedicate
248 all'interrogazione di un server DNS; la prima di queste funzioni è
249 \funcd{res\_init}, il cui prototipo è:
251 \headdecl{netinet/in.h} \headdecl{arpa/nameser.h} \headdecl{resolv.h}
252 \funcdecl{int res\_init(void)}
254 Inizializza il sistema del \textit{resolver}.
256 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
260 La funzione legge il contenuto dei file di configurazione (i già citati
261 \file{resolv.conf} e \file{host.conf}) per impostare il dominio di default,
262 gli indirizzi dei server DNS da contattare e l'ordine delle ricerche; se non
263 sono specificati server verrà utilizzato l'indirizzo locale, e se non è
264 definito un dominio di default sarà usato quello associato con l'indirizzo
265 locale (ma questo può essere sovrascritto con l'uso della variabile di
266 ambiente \texttt{LOCALDOMAIN}). In genere non è necessario eseguire questa
267 funzione direttamente in quanto viene automaticamente chiamata la prima volta
268 che si esegue una delle altre.
270 Le impostazioni e lo stato del \textit{resolver} vengono mantenuti in una
271 serie di variabili raggruppate nei campi di una apposita struttura \var{\_res}
272 usata da tutte queste funzioni. Essa viene definita in \file{resolv.h} ed è
273 utilizzata internamente alle funzioni essendo definita come variabile globale;
274 questo consente anche di accedervi direttamente all'interno di un qualunque
275 programma, una volta che la sia opportunamente dichiarata come:
276 \includecodesnip{listati/resolv_option.c}
278 Tutti i campi della struttura sono ad uso interno, e vengono usualmente
279 inizializzati da \func{res\_init} in base al contenuto dei file di
280 configurazione e ad una serie di valori di default. L'unico campo che può
281 essere utile modificare è \var{\_res.options}, una maschera binaria che
282 contiene una serie di bit di opzione che permettono di controllare il
283 comportamento del \textit{resolver}.
288 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
290 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
293 \const{RES\_INIT} & viene attivato se è stata chiamata
295 \const{RES\_DEBUG} & stampa dei messaggi di debug.\\
296 \const{RES\_AAONLY} & accetta solo risposte autoritative.\\
297 \const{RES\_USEVC} & usa connessioni TCP per contattare i server
298 invece che l'usuale UDP.\\
299 \const{RES\_PRIMARY} & interroga soltanto server DNS primari.
301 \const{RES\_IGNTC} & ignora gli errori di troncamento, non ritenta la
302 richiesta con una connessione TCP.\\
303 \const{RES\_RECURSE} & imposta il bit che indica che si desidera
304 eseguire una interrogazione ricorsiva.\\
305 \const{RES\_DEFNAMES} & se attivo \func{res\_search} aggiunge il nome
306 del dominio di default ai nomi singoli (che non
307 contengono cioè un ``\texttt{.}'').\\
308 \const{RES\_STAYOPEN} & usato con \const{RES\_USEVC} per mantenere
309 aperte le connessioni TCP fra interrogazioni
311 \const{RES\_DNSRCH} & se attivo \func{res\_search} esegue le ricerche
312 di nomi di macchine nel dominio corrente o nei
313 domini ad esso sovrastanti.\\
314 \const{RES\_INSECURE1} & blocca i controlli di sicurezza di tipo 1.\\
315 \const{RES\_INSECURE2} & blocca i controlli di sicurezza di tipo 2.\\
316 \const{RES\_NOALIASES} & blocca l'uso della variabile di ambiente
317 \texttt{HOSTALIASES}.\\
318 \const{RES\_USE\_INET6} & restituisce indirizzi IPv6 con
319 \func{gethostbyname}. \\
320 \const{RES\_ROTATE} & ruota la lista dei server DNS dopo ogni
322 \const{RES\_NOCHECKNAME}& non controlla i nomi per verificarne la
323 correttezza sintattica. \\
324 \const{RES\_KEEPTSIG} & non elimina i record di tipo \texttt{TSIG}.\\
325 \const{RES\_BLAST} & \\
326 \const{RES\_DEFAULT} & è l'insieme di \const{RES\_RECURSE},
327 \const{RES\_DEFNAMES} e \const{RES\_DNSRCH}.\\
330 \caption{Costanti utilizzabili come valori per \var{\_res.options}.}
331 \label{tab:resolver_option}
334 Per utilizzare questa funzionalità per modificare le impostazioni direttamente
335 da programma occorrerà impostare un opportuno valore per questo campo ed
336 invocare esplicitamente \func{res\_init}, dopo di che le altre funzioni
337 prenderanno le nuove impostazioni. Le costanti che definiscono i vari bit di
338 questo campo, ed il relativo significato sono illustrate in
339 tab.~\ref{tab:resolver_option}; trattandosi di una maschera binaria un valore
340 deve essere espresso con un opportuno OR aritmetico di dette costanti; ad
341 esempio il valore di default delle opzioni, espresso dalla costante
342 \const{RES\_DEFAULT}, è definito come:
343 \includecodesnip{listati/resolv_option_def.c}
345 Non tratteremo il significato degli altri campi non essendovi necessità di
346 modificarli direttamente; gran parte di essi sono infatti impostati dal
347 contenuto dei file di configurazione, mentre le funzionalità controllate da
348 alcuni di esse possono essere modificate con l'uso delle opportune variabili
349 di ambiente come abbiamo visto per \texttt{LOCALDOMAIN}. In particolare con
350 \texttt{RES\_RETRY} si soprassiede il valore del campo \var{retry} che
351 controlla quante volte viene ripetuto il tentativo di connettersi ad un server
352 DNS prima di dichiarare fallimento; il valore di default è 4, un valore nullo
353 significa bloccare l'uso del DNS. Infine con \texttt{RES\_TIMEOUT} si
354 soprassiede il valore del campo \var{retrans},\footnote{preimpostato al valore
355 della omonima costante \const{RES\_TIMEOUT} di \file{resolv.h}.} che è il
356 valore preso come base (in numero di secondi) per definire la scadenza di una
357 richiesta, ciascun tentativo di richiesta fallito viene ripetuto raddoppiando
358 il tempo di scadenza per il numero massimo di volte stabilito da
361 La funzione di interrogazione principale è \funcd{res\_query}, che serve ad
362 eseguire una richiesta ad un server DNS per un nome a dominio
363 \textsl{completamente specificato} (quello che si chiama FQDN, \textit{Fully
364 Qualified Domain Name}); il suo prototipo è:
367 \headdecl{netinet/in.h}
368 \headdecl{arpa/nameser.h}
370 \funcdecl{int res\_query(const char *dname, int class, int type,
371 unsigned char *answer, int anslen)}
373 Esegue una interrogazione al DNS.
375 \bodydesc{La funzione restituisce un valore positivo pari alla lunghezza dei
376 dati scritti nel buffer \param{answer} in caso di successo e -1 in caso di
380 La funzione esegue una interrogazione ad un server DNS relativa al nome da
381 risolvere passato nella stringa indirizzata da \param{dname}, inoltre deve
382 essere specificata la classe di indirizzi in cui eseguire la ricerca con
383 \param{class}, ed il tipo di \textit{resource record} che si vuole ottenere
384 con \param{type}. Il risultato della ricerca verrà scritto nel buffer di
385 lunghezza \param{anslen} puntato da \param{answer} che si sarà opportunamente
386 allocato in precedenza.
389 Una seconda funzione di ricerca, analoga a \func{res\_query}, che prende gli
390 stessi argomenti, ma che esegue l'interrogazione con le funzionalità
391 addizionali previste dalle due opzioni \const{RES\_DEFNAMES} e
392 \const{RES\_DNSRCH}, è \funcd{res\_search}, il cui prototipo è:
394 \headdecl{netinet/in.h}
395 \headdecl{arpa/nameser.h}
397 \funcdecl{int res\_search(const char *dname, int class, int type,
398 unsigned char *answer, int anslen)}
400 Esegue una interrogazione al DNS.
402 \bodydesc{La funzione restituisce un valore positivo pari alla lunghezza dei
403 dati scritti nel buffer \param{answer} in caso di successo e -1 in caso di
407 In sostanza la funzione ripete una serie di chiamate a \func{res\_query}
408 aggiungendo al nome contenuto nella stringa \param{dname} il dominio di
409 default da cercare, fermandosi non appena trova un risultato. Il risultato di
410 entrambe le funzioni viene scritto nel formato opportuno (che sarà diverso a
411 seconda del tipo di record richiesto) nel buffer di ritorno; sarà compito del
412 programma (o di altre funzioni) estrarre i relativi dati, esistono una serie
413 di funzioni interne usate per la scansione di questi dati, per chi fosse
414 interessato una trattazione dettagliata è riportata nel quattordicesimo
415 capitolo di \cite{DNSbind}.
417 Le classi di indirizzi supportate da un server DNS sono tre, ma di queste in
418 pratica oggi viene utilizzata soltanto quella degli indirizzi internet; le
419 costanti che identificano dette classi, da usare come valore per l'argomento
420 \param{class} delle precedenti funzioni, sono riportate in
421 tab.~\ref{tab:DNS_address_class}.\footnote{esisteva in realtà anche una classe
422 \const{C\_CSNET} per la omonima rete, ma è stata dichiarata obsoleta.}
427 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
429 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
432 \const{C\_IN} & indirizzi internet, in pratica i soli utilizzati oggi.\\
433 \const{C\_HS} & indirizzi \textit{Hesiod}, utilizzati solo al MIT, oggi
434 completamente estinti. \\
435 \const{C\_CHAOS}& indirizzi per la rete \textit{Chaosnet}, un'altra rete
436 sperimentale nata al MIT. \\
437 \const{C\_ANY} & indica un indirizzo di classe qualunque.\\
440 \caption{Costanti identificative delle classi di indirizzi per l'argomento
441 \param{class} di \func{res\_query}.}
442 \label{tab:DNS_address_class}
445 Come accennato le tipologie di dati che sono mantenibili su un server DNS sono
446 diverse, ed a ciascuna di essa corrisponde un diverso tipo di \textit{resource
447 record}. L'elenco delle costanti\footnote{ripreso dai file di dichiarazione
448 \file{arpa/nameser.h} e \file{arpa/nameser\_compat.h}.} che definiscono i
449 valori che si possono usare per l'argomento \param{type} per specificare il
450 tipo di \textit{resource record} da richiedere è riportato in
451 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}; le costanti (tolto il \texttt{T\_} iniziale)
452 hanno gli stessi nomi usati per identificare i record nei file di zona di
453 BIND,\footnote{BIND, acronimo di \textit{Berkley Internet Name Domain}, è una
454 implementazione di un server DNS, ed, essendo utilizzata nella stragrande
455 maggioranza dei casi, fa da riferimento; i dati relativi ad un certo
456 dominio (cioè i suoi \textit{resource record} vengono mantenuti in quelli
457 che sono usualmente chiamati \textsl{file di zona}, e in essi ciascun tipo
458 di dominio è identificato da un nome che è appunto identico a quello delle
459 costanti di tab.~\ref{tab:DNS_record_type} senza il \texttt{T\_} iniziale.}
460 e che normalmente sono anche usati come nomi per indicare i record.
465 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
467 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
470 \const{T\_A} & indirizzo di una stazione.\\
471 \const{T\_NS} & server DNS autoritativo per il dominio richiesto.\\
472 \const{T\_MD} & destinazione per la posta elettronica.\\
473 \const{T\_MF} & redistributore per la posta elettronica.\\
474 \const{T\_CNAME} & nome canonico.\\
475 \const{T\_SOA} & inizio di una zona di autorità.\\
476 \const{T\_MB} & nome a dominio di una casella di posta.\\
477 \const{T\_MG} & nome di un membro di un gruppo di posta.\\
478 \const{T\_MR} & nome di un cambiamento di nome per la posta.\\
479 \const{T\_NULL} & record nullo.\\
480 \const{T\_WKS} & servizio noto.\\
481 \const{T\_PTR} & risoluzione inversa di un indirizzo numerico.\\
482 \const{T\_HINFO} & informazione sulla stazione.\\
483 \const{T\_MINFO} & informazione sulla casella di posta.\\
484 \const{T\_MX} & server cui instradare la posta per il dominio.\\
485 \const{T\_TXT} & stringhe di testo (libere).\\
486 \const{T\_RP} & nome di un responsabile (\textit{responsible person}).\\
487 \const{T\_AFSDB} & database per una cella AFS.\\
488 \const{T\_X25} & indirizzo di chiamata per X.25.\\
489 \const{T\_ISDN} & indirizzo di chiamata per ISDN.\\
490 \const{T\_RT} & router.\\
491 \const{T\_NSAP} & indirizzo NSAP.\\
492 \const{T\_NSAP\_PTR}& risoluzione inversa per NSAP (deprecato).\\
493 \const{T\_SIG} & firma digitale di sicurezza.\\
494 \const{T\_KEY} & chiave per firma.\\
495 \const{T\_PX} & corrispondenza per la posta X.400.\\
496 \const{T\_GPOS} & posizione geografica.\\
497 \const{T\_AAAA} & indirizzo IPv6.\\
498 \const{T\_LOC} & informazione di collocazione.\\
499 \const{T\_NXT} & dominio successivo.\\
500 \const{T\_EID} & identificatore di punto conclusivo.\\
501 \const{T\_NIMLOC}& posizionatore \textit{nimrod}.\\
502 \const{T\_SRV} & servizio.\\
503 \const{T\_ATMA} & indirizzo ATM.\\
504 \const{T\_NAPTR} & puntatore ad una \textit{naming authority} .\\
505 \const{T\_TSIG} & firma di transazione.\\
506 \const{T\_IXFR} & trasferimento di zona incrementale.\\
507 \const{T\_AXFR} & trasferimento di zona di autorità.\\
508 \const{T\_MAILB} & trasferimento di record di caselle di posta.\\
509 \const{T\_MAILA} & trasferimento di record di server di posta.\\
510 \const{T\_ANY} & valore generico.\\
513 \caption{Costanti identificative del tipo di record per l'argomento
514 \param{type} di \func{res\_query}.}
515 \label{tab:DNS_record_type}
519 L'elenco di tab.~\ref{tab:DNS_record_type} è quello di \textsl{tutti} i
520 \textit{resource record} definiti, con una breve descrizione del relativo
521 significato. Di tutti questi però viene impiegato correntemente solo un
522 piccolo sottoinsieme, alcuni sono obsoleti ed altri fanno riferimento a dati
523 applicativi che non ci interessano non avendo nulla a che fare con la
524 risoluzione degli indirizzi IP, pertanto non entreremo nei dettagli del
525 significato di tutti i \textit{resource record}, ma solo di quelli usati dalle
526 funzioni del \textit{resolver}. Questi sono sostanzialmente i seguenti (per
527 indicarli si è usata la notazione dei file di zona di BIND):
528 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
529 \item[\texttt{A}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
530 dominio ed un indirizzo IPv4; ad esempio la corrispondenza fra
531 \texttt{dodds.truelite.it} e l'indirizzo IP \texttt{62.48.34.25}.
532 \item[\texttt{AAAA}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
533 dominio ed un indirizzo IPv6; è chiamato in questo modo dato che la
534 dimensione di un indirizzo IPv6 è quattro volte quella di un indirizzo IPv4.
535 \item[\texttt{PTR}] per fornire la corrispondenza inversa fra un indirizzo IP
536 ed un nome a dominio ad esso associato si utilizza questo tipo di record (il
537 cui nome sta per \textit{pointer}).
538 \item[\texttt{CNAME}] qualora si abbiamo più nomi che corrispondono allo
539 stesso indirizzo (come ad esempio \texttt{www.truelite.it}, o
540 \texttt{sources.truelite.it}, che fanno sempre riferimento a
541 \texttt{dodds.truelite.it}) si può usare questo tipo di record per creare
542 degli \textit{alias} in modo da associare un qualunque altro nome al
543 \textsl{nome canonico} della macchina (si chiama così quello associato al
547 Come accennato in caso di successo le due funzioni di richiesta restituiscono
548 il risultato della interrogazione al server, in caso di insuccesso l'errore
549 invece viene segnalato da un valore di ritorno pari a -1, ma in questo caso,
550 non può essere utilizzata la variabile \var{errno} per riportare un codice di
551 errore, in quanto questo viene impostato per ciascuna delle chiamate al
552 sistema utilizzate dalle funzioni del \textit{resolver}, non avrà alcun
553 significato nell'indicare quale parte del procedimento di risoluzione è
556 Per questo motivo è stata definita una variabile di errore separata,
557 \var{h\_errno}, che viene utilizzata dalle funzioni del \textit{resolver} per
558 indicare quale problema ha causato il fallimento della risoluzione del nome.
559 Ad essa si può accedere una volta che la si dichiara con:
560 \includecodesnip{listati/herrno.c}
561 ed i valori che può assumere, con il relativo significato, sono riportati in
562 tab.~\ref{tab:h_errno_values}.
567 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
569 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
572 \const{HOST\_NOT\_FOUND} & l'indirizzo richiesto non è valido e la
573 macchina indicata è sconosciuta. \\
574 \const{NO\_ADDRESS} & il nome a dominio richiesto è valido, ma non ha
575 un indirizzo associato ad esso
576 (alternativamente può essere indicato come
577 \const{NO\_DATA}). \\
578 \const{NO\_RECOVERY} & si è avuto un errore non recuperabile
579 nell'interrogazione di un server DNS. \\
580 \const{TRY\_AGAIN} & si è avuto un errore temporaneo
581 nell'interrogazione di un server DNS, si può
582 ritentare l'interrogazione in un secondo
586 \caption{Valori possibili della variabile \var{h\_errno}.}
587 \label{tab:h_errno_values}
590 Insieme alla nuova variabile vengono definite anche due nuove funzioni per
591 stampare l'errore a video, analoghe a quelle di sez.~\ref{sec:sys_strerror}
592 per \var{errno}, ma che usano il valore di \var{h\_errno}; la prima è
593 \funcd{herror} ed il suo prototipo è:
596 \funcdecl{void herror(const char *string)}
598 Stampa un errore di risoluzione.
601 La funzione è l'analoga di \func{perror} e stampa sullo standard error un
602 messaggio di errore corrispondente al valore corrente di \var{h\_errno}, a cui
603 viene anteposta la stringa \param{string} passata come argomento. La seconda
604 funzione è \funcd{hstrerror} ed il suo prototipo è:
607 \funcdecl{const char *hstrerror(int err)}
609 Restituisce una stringa corrispondente ad un errore di risoluzione.
611 \noindent che, come l'analoga \func{strerror}, restituisce una stringa con un
612 messaggio di errore già formattato, corrispondente al codice passato come
613 argomento (che si presume sia dato da \var{h\_errno}).
618 \subsection{La risoluzione dei nomi a dominio}
619 \label{sec:sock_name_services}
621 La principale funzionalità del \itindex{resolver} \textit{resolver} resta
622 quella di risolvere i nomi a dominio in indirizzi IP, per cui non ci
623 dedicheremo oltre alle funzioni di richiesta generica ed esamineremo invece le
624 funzioni a questo dedicate. La prima funzione è \funcd{gethostbyname} il cui
625 scopo è ottenere l'indirizzo di una stazione noto il suo nome a dominio, il
627 \begin{prototype}{netdb.h}
628 {struct hostent *gethostbyname(const char *name)}
630 Determina l'indirizzo associato al nome a dominio \param{name}.
632 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
633 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
634 dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
637 La funzione prende come argomento una stringa \param{name} contenente il nome
638 a dominio che si vuole risolvere, in caso di successo i dati ad esso relativi
639 vengono memorizzati in una opportuna struttura \struct{hostent} la cui
640 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}.
643 \footnotesize \centering
644 \begin{minipage}[c]{15cm}
645 \includestruct{listati/hostent.h}
647 \caption{La struttura \structd{hostent} per la risoluzione dei nomi a
648 dominio e degli indirizzi IP.}
649 \label{fig:sock_hostent_struct}
652 Quando un programma chiama \func{gethostbyname} e questa usa il DNS per
653 effettuare la risoluzione del nome, è con i valori contenuti nei relativi
654 record che vengono riempite le varie parti della struttura \struct{hostent}.
655 Il primo campo della struttura, \var{h\_name} contiene sempre il \textsl{nome
656 canonico}, che nel caso del DNS è appunto il nome associato ad un record
657 \texttt{A}. Il secondo campo della struttura, \var{h\_aliases}, invece è un
658 puntatore ad vettore di puntatori, terminato da un puntatore nullo. Ciascun
659 puntatore del vettore punta ad una stringa contenente uno degli altri
660 possibili nomi associati allo stesso \textsl{nome canonico} (quelli che nel
661 DNS vengono inseriti come record di tipo \texttt{CNAME}).
663 Il terzo campo della struttura, \var{h\_addrtype}, indica il tipo di indirizzo
664 che è stato restituito, e può assumere soltanto i valori \const{AF\_INET} o
665 \const{AF\_INET6}, mentre il quarto campo, \var{h\_length}, indica la
666 lunghezza dell'indirizzo stesso in byte.
668 Infine il campo \var{h\_addr\_list} è il puntatore ad un vettore di puntatori
669 ai singoli indirizzi; il vettore è terminato da un puntatore nullo. Inoltre,
670 come illustrato in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}, viene definito il campo
671 \var{h\_addr} come sinonimo di \code{h\_addr\_list[0]}, cioè un riferimento
672 diretto al primo indirizzo della lista.
674 Oltre ai normali nomi a dominio la funzione accetta come argomento
675 \param{name} anche indirizzi numerici, in formato dotted decimal per IPv4 o
676 con la notazione illustrata in sez.~\ref{sec:IP_ipv6_notation} per IPv6. In
677 tal caso \func{gethostbyname} non eseguirà nessuna interrogazione remota, ma
678 si limiterà a copiare la stringa nel campo \var{h\_name} ed a creare la
679 corrispondente struttura \var{in\_addr} da indirizzare con
680 \code{h\_addr\_list[0]}.
682 Con l'uso di \func{gethostbyname} normalmente si ottengono solo gli indirizzi
683 IPv4, se si vogliono ottenere degli indirizzi IPv6 occorrerà prima impostare
684 l'opzione \const{RES\_USE\_INET6} nel campo \texttt{\_res.options} e poi
685 chiamare \func{res\_init} (vedi sez.~\ref{sec:sock_resolver_functions}) per
686 modificare le opzioni del \itindex{resolver} \textit{resolver}; dato che
687 questo non è molto comodo è stata definita\footnote{questa è una estensione
688 fornita dalle \acr{glibc}, disponibile anche in altri sistemi unix-like.}
689 un'altra funzione, \funcd{gethostbyname2}, il cui prototipo è:
692 \headdecl{sys/socket.h}
693 \funcdecl{struct hostent *gethostbyname2(const char *name, int af)}
695 Determina l'indirizzo di tipo \param{af} associato al nome a dominio
698 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
699 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
700 dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
703 In questo caso la funzione prende un secondo argomento \param{af} che indica
704 (i soli valori consentiti sono \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}, per
705 questo è necessario l'uso di \texttt{sys/socket.h}) la famiglia di indirizzi
706 che dovrà essere utilizzata nei risultati restituiti dalla funzione. Per tutto
707 il resto la funzione è identica a \func{gethostbyname}, ed identici sono i
711 \footnotesize \centering
712 \begin{minipage}[c]{15cm}
713 \includecodesample{listati/mygethost.c}
716 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
717 \label{fig:mygethost_example}
720 Vediamo allora un primo esempio dell'uso delle funzioni di risoluzione, in
721 fig.~\ref{fig:mygethost_example} è riportato un estratto del codice di un
722 programma che esegue una semplice interrogazione al
723 \itindex{resolver} \textit{resolver} usando \func{gethostbyname} e poi ne
724 stampa a video i risultati. Al solito il sorgente completo, che comprende il
725 trattamento delle opzioni ed una funzione per stampare un messaggio di aiuto,
726 è nel file \texttt{mygethost.c} dei sorgenti allegati alla guida.
728 Il programma richiede un solo argomento che specifichi il nome da cercare,
729 senza il quale (\texttt{\small 12--15}) esce con un errore. Dopo di che
730 (\texttt{\small 16}) si limita a chiamare \func{gethostbyname}, ricevendo il
731 risultato nel puntatore \var{data}. Questo (\texttt{\small 17--20}) viene
732 controllato per rilevare eventuali errori, nel qual caso il programma esce
733 dopo aver stampato un messaggio con \func{herror}.
735 Se invece la risoluzione è andata a buon fine si inizia (\texttt{\small 21})
736 con lo stampare il nome canonico, dopo di che (\texttt{\small 22--26}) si
737 stampano eventuali altri nomi. Per questo prima (\texttt{\small 22}) si prende
738 il puntatore alla cima della lista che contiene i nomi e poi (\texttt{\small
739 23--26}) si esegue un ciclo che sarà ripetuto fin tanto che nella lista si
740 troveranno dei puntatori validi\footnote{si ricordi che la lista viene
741 terminata da un puntatore nullo.} per le stringhe dei nomi; prima
742 (\texttt{\small 24}) si stamperà la stringa e poi (\texttt{\small 25}) si
743 provvederà ad incrementare il puntatore per passare al successivo elemento
746 Una volta stampati i nomi si passerà a stampare gli indirizzi, il primo passo
747 (\texttt{\small 27--34}) è allora quello di riconoscere il tipo di indirizzo
748 sulla base del valore del campo \var{h\_addrtype}, stampandolo a video. Si è
749 anche previsto di stampare un errore nel caso (che non dovrebbe mai accadere)
750 di un indirizzo non valido.
752 Infine (\texttt{\small 35--40}) si stamperanno i valori degli indirizzi, di
753 nuovo (\texttt{\small 35}) si inizializzerà un puntatore alla cima della lista
754 e si eseguirà un ciclo fintanto che questo punterà ad indirizzi validi in
755 maniera analoga a quanto fatto in precedenza per i nomi a dominio. Si noti
756 come, essendo il campo \var{h\_addr\_list} un puntatore ad strutture di
757 indirizzi generiche, questo sia ancora di tipo \texttt{char **} e si possa
758 riutilizzare lo stesso puntatore usato per i nomi.
760 Per ciascun indirizzo valido si provvederà (\texttt{\small 37}) ad una
761 conversione con la funzione \func{inet\_ntop} (vedi
762 sez.~\ref{sec:sock_addr_func}) passandole gli opportuni argomenti, questa
763 restituirà la stringa da stampare (\texttt{\small 38}) con il valore
764 dell'indirizzo in \var{buffer}, che si è avuto la cura di dichiarare
765 inizialmente (\texttt{\small 10}) con dimensioni adeguate; dato che la
766 funzione è in grado di tenere conto automaticamente del tipo di indirizzo non
767 ci sono precauzioni particolari da prendere.\footnote{volendo essere pignoli
768 si dovrebbe controllarne lo stato di uscita, lo si è tralasciato per non
769 appesantire il codice, dato che in caso di indirizzi non validi si sarebbe
770 avuto un errore con \func{gethostbyname}, ma si ricordi che la sicurezza non
773 Le funzioni illustrate finora hanno un difetto: utilizzando una area di
774 memoria interna per allocare i contenuti della struttura \struct{hostent} non
775 possono essere rientranti. Questo comporta anche che in due successive
776 chiamate i dati potranno essere sovrascritti. Si tenga presente poi che
777 copiare il contenuto della sola struttura non è sufficiente per salvare tutti
778 i dati, in quanto questa contiene puntatori ad altri dati, che pure possono
779 essere sovrascritti; per questo motivo, se si vuole salvare il risultato di
780 una chiamata, occorrerà eseguire quella che si chiama una \itindex{deep~copy}
781 \textit{deep copy}.\footnote{si chiama così quella tecnica per cui, quando si
782 deve copiare il contenuto di una struttura complessa (con puntatori che
783 puntano ad altri dati, che a loro volta possono essere puntatori ad altri
784 dati) si deve copiare non solo il contenuto della struttura, ma eseguire una
785 scansione per risolvere anche tutti i puntatori contenuti in essa (e così
786 via se vi sono altre sottostrutture con altri puntatori) e copiare anche i
787 dati da questi referenziati.}
789 Per ovviare a questi problemi nelle \acr{glibc} sono definite anche delle
790 versioni rientranti delle precedenti funzioni, al solito queste sono
791 caratterizzate dall'avere un suffisso \texttt{\_r}, pertanto avremo le due
792 funzioni \funcd{gethostbyname\_r} e \funcd{gethostbyname2\_r} i cui prototipi
796 \headdecl{sys/socket.h}
797 \funcdecl{int gethostbyname\_r(const char *name, struct hostent *ret,
798 char *buf, size\_t buflen, struct hostent **result, int *h\_errnop)}
799 \funcdecl{int gethostbyname2\_r(const char *name, int af,
800 struct hostent *ret, char *buf, size\_t buflen,
801 struct hostent **result, int *h\_errnop)}
803 Versioni rientranti delle funzioni \func{gethostbyname} e
804 \func{gethostbyname2}.
806 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo ed un valore
807 negativo in caso di errore.}
810 Gli argomenti \param{name} (e \param{af} per \func{gethostbyname2\_r}) hanno
811 lo stesso significato visto in precedenza. Tutti gli altri argomenti hanno lo
812 stesso significato per entrambe le funzioni. Per evitare l'uso di variabili
813 globali si dovrà allocare preventivamente una struttura \struct{hostent} in
814 cui ricevere il risultato, passandone l'indirizzo alla funzione nell'argomento
815 \param{ret}. Inoltre, dato che \struct{hostent} contiene dei puntatori, dovrà
816 essere allocato anche un buffer in cui le funzioni possano scrivere tutti i
817 dati del risultato dell'interrogazione da questi puntati; l'indirizzo e la
818 lunghezza di questo buffer devono essere indicati con gli argomenti
819 \param{buf} e \param{buflen}.
821 Gli ultimi due argomenti vengono utilizzati per avere indietro i risultati
822 come \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}, si deve
823 specificare l'indirizzo della variabile su cui la funzione dovrà salvare il
824 codice di errore con \param{h\_errnop} e quello su cui dovrà salvare il
825 puntatore che si userà per accedere i dati con \param{result}.
827 In caso di successo entrambe le funzioni restituiscono un valore nullo,
828 altrimenti restituiscono un codice di errore negativo e all'indirizzo puntato
829 da \param{result} sarà salvato un puntatore nullo, mentre a quello puntato da
830 \param{h\_errnop} sarà salvato il valore del codice di errore, dato che per
831 essere rientrante la funzione non può la variabile globale \var{h\_errno}. In
832 questo caso il codice di errore, oltre ai valori di
833 tab.~\ref{tab:h_errno_values}, può avere anche quello di \errcode{ERANGE}
834 qualora il buffer allocato su \param{buf} non sia sufficiente a contenere i
835 dati, in tal caso si dovrà semplicemente ripetere l'esecuzione della funzione
836 con un buffer di dimensione maggiore.
838 Una delle caratteristiche delle interrogazioni al servizio DNS è che queste
839 sono normalmente eseguite con il protocollo UDP, ci sono casi in cui si
840 preferisce che vengano usate connessioni permanenti con il protocollo TCP. Per
841 ottenere questo\footnote{si potrebbero impostare direttamente le opzioni di
842 \var{\_\_res.options}, ma queste funzioni permettono di semplificare la
843 procedura.} sono previste delle funzioni apposite; la prima è
844 \funcd{sethostent}, il cui prototipo è:
845 \begin{prototype}{netdb.h}
846 {void sethostent(int stayopen)}
848 Richiede l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
850 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
853 La funzione permette di richiedere l'uso di connessioni TCP per la richiesta
854 dei dati, e che queste restino aperte per successive richieste. Il valore
855 dell'argomento \param{stayopen} indica se attivare questa funzionalità, un
856 valore pari a 1 (o diverso da zero), che indica una condizione vera in C,
857 attiva la funzionalità. Come si attiva l'uso delle connessioni TCP lo si può
858 disattivare con la funzione \funcd{endhostent}; il suo prototipo è:
859 \begin{prototype}{netdb.h}
860 {void endhostent(void)}
862 Disattiva l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
864 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
866 \noindent e come si può vedere la funzione è estremamente semplice, non
867 richiedendo nessun argomento.
870 Infine si può richiedere la risoluzione inversa di un indirizzo IP od IPv6,
871 per ottenerne il nome a dominio ad esso associato, per fare questo si può
872 usare la funzione \funcd{gethostbyaddr}, il cui prototipo è:
875 \headdecl{sys/socket.h}
876 \funcdecl{struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, int len, int type)}
878 Richiede la risoluzione inversa di un indirizzo IP.
880 \bodydesc{La funzione restituisce l'indirizzo ad una struttura
881 \struct{hostent} in caso di successo ed \const{NULL} in caso di errore.}
884 In questo caso l'argomento \param{addr} dovrà essere il puntatore ad una
885 appropriata struttura contenente il valore dell'indirizzo IP (o IPv6) che si
886 vuole risolvere. L'uso del tipo \texttt{char *} per questo argomento è
887 storico, il dato dovrà essere fornito in una struttura
888 \struct{in\_addr}\footnote{si ricordi che, come illustrato in
889 fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv4_struct}, questo in realtà corrisponde ad un
890 numero intero, da esprimere comunque in \textit{network order}, non
891 altrettanto avviene però per \struct{in6\_addr}, pertanto è sempre opportuno
892 inizializzare questi indirizzi con \func{inet\_pton} (vedi
893 sez.~\ref{sec:sock_conv_func_gen}).} per un indirizzo IPv4 ed una struttura
894 \struct{in6\_addr} per un indirizzo IPv6, mentre in \param{len} se ne dovrà
895 specificare la dimensione (rispettivamente 4 o 16), infine l'argomento
896 \param{type} indica il tipo di indirizzo e dovrà essere o \const{AF\_INET} o
899 La funzione restituisce, in caso di successo, un puntatore ad una struttura
900 \struct{hostent}, solo che in questo caso la ricerca viene eseguita
901 richiedendo al DNS un record di tipo \texttt{PTR} corrispondente all'indirizzo
902 specificato. In caso di errore al solito viene usata la variabile
903 \var{h\_errno} per restituire un opportuno codice. In questo caso l'unico
904 campo del risultato che interessa è \var{h\_name} che conterrà il nome a
905 dominio, la funziona comunque inizializza anche il primo campo della lista
906 \var{h\_addr\_list} col valore dell'indirizzo passato come argomento.
908 Per risolvere il problema dell'uso da parte delle due funzioni
909 \func{gethostbyname} e \func{gethostbyaddr} di memoria statica che può essere
910 sovrascritta fra due chiamate successive, e per avere sempre la possibilità di
911 indicare esplicitamente il tipo di indirizzi voluto (cosa che non è possibile
912 con \func{gethostbyname}), vennero introdotte due nuove funzioni di
913 risoluzione,\footnote{le funzioni sono presenti nelle \acr{glibc} versione
914 2.1.96, ma essendo considerate deprecate (vedi
915 sez.~\ref{sec:sock_advanced_name_services}) sono state rimosse nelle
916 versioni successive.} \funcd{getipnodebyname} e \funcd{getipnodebyaddr}, i
920 \headdecl{sys/types.h}
921 \headdecl{sys/socket.h}
923 \funcdecl{struct hostent *getipnodebyname(const char *name, int af, int
924 flags, int *error\_num)}
926 \funcdecl{struct hostent *getipnodebyaddr(const void *addr, size\_t len,
927 int af, int *error\_num)}
929 Richiedono rispettivamente la risoluzione e la risoluzione inversa di un
932 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono l'indirizzo ad una struttura
933 \struct{hostent} in caso di successo ed \const{NULL} in caso di errore.}
936 Entrambe le funzioni supportano esplicitamente la scelta di una famiglia di
937 indirizzi con l'argomento \param{af} (che può assumere i valori
938 \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}), e restituiscono un codice di errore
939 (con valori identici a quelli precedentemente illustrati in
940 tab.~\ref{tab:h_errno_values}) nella variabile puntata da \param{error\_num}.
941 La funzione \func{getipnodebyaddr} richiede poi che si specifichi l'indirizzo
942 come per \func{gethostbyaddr} passando anche la lunghezza dello stesso
943 nell'argomento \param{len}.
945 La funzione \func{getipnodebyname} prende come primo argomento il nome da
946 risolvere, inoltre prevede un apposito argomento \param{flags}, da usare come
947 maschera binaria, che permette di specificarne il comportamento nella
948 risoluzione dei diversi tipi di indirizzi (IPv4 e IPv6); ciascun bit
949 dell'argomento esprime una diversa opzione, e queste possono essere specificate
950 con un OR aritmetico delle costanti riportate in
951 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.
956 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
958 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
961 \const{AI\_V4MAPPED} & usato con \const{AF\_INET6} per richiedere una
962 ricerca su un indirizzo IPv4 invece che IPv6; gli
963 eventuali risultati saranno rimappati su indirizzi
965 \const{AI\_ALL} & usato con \const{AI\_V4MAPPED}; richiede sia
966 indirizzi IPv4 che IPv6, e gli indirizzi IPv4
967 saranno rimappati in IPv6.\\
968 \const{AI\_ADDRCONFIG}& richiede che una richiesta IPv4 o IPv6 venga
969 eseguita solo se almeno una interfaccia del
970 sistema è associata ad un indirizzo di tale tipo.\\
971 \const{AI\_DEFAULT} & il valore di default, è equivalente alla
972 combinazione di \const{AI\_ADDRCONFIG} e di
973 \const{AI\_V4MAPPED}.\\
976 \caption{Valori possibili per i bit dell'argomento \param{flags} della
977 funzione \func{getipnodebyname}.}
978 \label{tab:sock_getipnodebyname_flags}
981 Entrambe le funzioni restituiscono un puntatore ad una struttura \var{hostent}
982 che contiene i risultati della ricerca, che viene allocata dinamicamente
983 insieme a tutto lo spazio necessario a contenere i dati in essa referenziati;
984 per questo motivo queste funzioni non soffrono dei problemi dovuti all'uso di
985 una sezione statica di memoria presenti con le precedenti \func{gethostbyname}
986 e \func{gethostbyaddr}. L'uso di una allocazione dinamica però comporta anche
987 la necessità di disallocare esplicitamente la memoria occupata dai risultati
988 una volta che questi non siano più necessari; a tale scopo viene fornita la
989 funzione \funcd{freehostent}, il cui prototipo è:
992 \headdecl{sys/types.h}
993 \headdecl{sys/socket.h}
995 \funcdecl{void freehostent(struct hostent *ip)}
997 Disalloca una struttura \var{hostent}.
999 \bodydesc{La funzione non ritorna nulla.}
1002 La funzione permette di disallocare una struttura \var{hostent}
1003 precedentemente allocata in una chiamata di \func{getipnodebyname} o
1004 \func{getipnodebyaddr}, e prende come argomento l'indirizzo restituito da una
1007 Infine per concludere la nostra panoramica sulle funzioni di risoluzione dei
1008 nomi dobbiamo citare le funzioni che permettono di interrogare gli altri
1009 servizi di risoluzione dei nomi illustrati in sez.~\ref{sec:sock_resolver}; in
1010 generale infatti ci sono una serie di funzioni nella forma
1011 \texttt{getXXXbyname} e \texttt{getXXXbyaddr} per ciascuna delle informazioni
1012 di rete mantenute dal \textit{Name Service Switch} che permettono
1013 rispettivamente di trovare una corrispondenza cercando per nome o per numero.
1015 L'elenco di queste funzioni è riportato nelle colonne finali di
1016 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}, dove le si sono suddivise rispetto
1017 al tipo di informazione che forniscono (riportato in prima colonna). Nella
1018 tabella si è anche riportato il file su cui vengono ordinariamente mantenute
1019 queste informazioni, che però può essere sostituito da un qualunque supporto
1020 interno al \textit{Name Service Switch} (anche se usualmente questo avviene
1021 solo per la risoluzione degli indirizzi). Ciascuna funzione fa riferimento ad
1022 una sua apposita struttura che contiene i relativi dati, riportata in terza
1028 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|l|}
1030 \textbf{Informazione}&\textbf{File}&\textbf{Struttura}&
1031 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1034 indirizzo&\file{/etc/hosts}&\struct{hostent}&\func{gethostbyname}&
1035 \func{gethostbyaddr}\\
1036 servizio &\file{/etc/services}&\struct{servent}&\func{getservbyname}&
1037 \func{getservbyaddr}\\
1038 rete &\file{/etc/networks}&\struct{netent}&\func{getnetbyname}&
1039 \func{getnetbyaddr}\\
1040 protocollo&\file{/etc/protocols}&\struct{protoent}&\func{getprotobyname}&
1041 \func{getprotobyaddr}\\
1044 \caption{Funzioni di risoluzione dei nomi per i vari servizi del
1045 \textit{Name Service Switch}.}
1046 \label{tab:name_resolution_functions}
1049 Delle funzioni di tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} abbiamo trattato
1050 finora soltanto quelle relative alla risoluzione dei nomi, dato che sono le
1051 più usate, e prevedono praticamente da sempre la necessità di rivolgersi ad
1052 una entità esterna; per le altre invece, estensioni fornite dal NSS a parte,
1053 si fa sempre riferimento ai dati mantenuti nei rispettivi file.
1055 Dopo la risoluzione dei nomi a dominio una delle ricerche più comuni è quella
1056 sui nomi dei servizi noti (cioè \texttt{http}, \texttt{smtp}, ecc.) da
1057 associare alle rispettive porte, le due funzioni da utilizzare per questo sono
1058 \funcd{getservbyname} e \funcd{getservbyaddr}, che permettono rispettivamente
1059 di ottenere il numero di porta associato ad un servizio dato il nome e
1060 viceversa; i loro prototipi sono:
1063 \funcdecl{struct servent *getservbyname(const char *name, const char *proto)}
1064 \funcdecl{struct servent *getservbyport(int port, const char *proto)}
1066 Risolvono il nome di un servizio nel rispettivo numero di porta e viceversa.
1068 \bodydesc{Ritornano il puntatore ad una struttura \struct{servent} con i
1069 risultati in caso di successo, o \const{NULL} in caso di errore.}
1072 Entrambe le funzioni prendono come ultimo argomento una stringa \param{proto}
1073 che indica il protocollo per il quale si intende effettuare la
1074 ricerca,\footnote{le informazioni mantenute in \file{/etc/services} infatti
1075 sono relative sia alle porte usate su UDP che su TCP, occorre quindi
1076 specificare a quale dei due protocolli si fa riferimento.} che nel caso si
1077 IP può avere come valori possibili solo \texttt{udp} o
1078 \texttt{tcp};\footnote{in teoria si potrebbe avere un qualunque protocollo fra
1079 quelli citati in \file{/etc/protocols}, posto che lo stesso supporti il
1080 concetto di \textsl{porta}, in pratica questi due sono gli unici presenti.}
1081 se si specifica un puntatore nullo la ricerca sarà eseguita su un protocollo
1084 Il primo argomento è il nome del servizio per \func{getservbyname},
1085 specificato tramite la stringa \param{name}, mentre \func{getservbyport}
1086 richiede il numero di porta in \param{port}. Entrambe le funzioni eseguono una
1087 ricerca sul file \file{/etc/services}\footnote{il \textit{Name Service Switch}
1088 astrae il concetto a qualunque supporto su cui si possano mantenere i
1089 suddetti dati. } ed estraggono i dati dalla prima riga che corrisponde agli
1090 argomenti specificati; se la risoluzione ha successo viene restituito un
1091 puntatore ad una apposita struttura \struct{servent} contenente tutti i
1092 risultati), altrimenti viene restituito un puntatore nullo. Si tenga presente
1093 che anche in questo caso i dati vengono mantenuti in una area di memoria
1094 statica e che quindi la funzione non è rientrante.
1096 \begin{figure}[!htb]
1097 \footnotesize \centering
1098 \begin{minipage}[c]{15cm}
1099 \includestruct{listati/servent.h}
1101 \caption{La struttura \structd{servent} per la risoluzione dei nomi dei
1102 servizi e dei numeri di porta.}
1103 \label{fig:sock_servent_struct}
1106 La definizione della struttura \struct{servent} è riportata in
1107 fig.~\ref{fig:sock_servent_struct}, il primo campo, \var{s\_name} contiene
1108 sempre il nome canonico del servizio, mentre \var{s\_aliases} è un puntatore
1109 ad un vettore di stringhe contenenti gli eventuali nomi alternativi
1110 utilizzabili per identificare lo stesso servizio. Infine \var{s\_port}
1111 contiene il numero di porta e \var{s\_proto} il nome del protocollo.
1113 Come riportato in tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} ci sono analoghe
1114 funzioni per la risoluzione del nome dei protocolli e delle reti; non staremo
1115 a descriverle nei dettagli, in quanto il loro uso è molto limitato, esse
1116 comunque hanno una struttura del tutto analoga alle precedenti, e tutti i
1117 dettagli relativi al loro funzionamento possono essere trovati nelle
1118 rispettive pagine di manuale.
1120 Oltre alle funzioni di ricerca esistono delle ulteriori funzioni che prevedono
1121 una lettura sequenziale delle informazioni mantenute nel \textit{Name Service
1122 Switch} (in sostanza permettono di leggere i file contenenti le informazioni
1123 riga per riga), che sono analoghe a quelle elencate in
1124 tab.~\ref{tab:sys_passwd_func} per le informazioni relative ai dati degli
1125 utenti e dei gruppi. Nel caso specifico dei servizi avremo allora le tre
1126 funzioni \funcd{setservent}, \funcd{getservent} e \funcd{endservent} i cui
1130 \funcdecl{void setservent(int stayopen)}
1131 Apre il file \file{/etc/services} e si posiziona al suo inizio.
1133 \funcdecl{struct servent *getservent(void)}
1134 Legge la voce successiva nel file \file{/etc/services}.
1136 \funcdecl{void endservent(void)}
1137 Chiude il file \file{/etc/services}.
1139 \bodydesc{Le due funzioni \func{setservent} e \func{endservent} non
1140 restituiscono nulla, \func{getservent} restituisce il puntatore ad una
1141 struttura \struct{servent} in caso di successo e \const{NULL} in caso di
1142 errore o fine del file.}
1145 La prima funzione, \func{getservent}, legge una singola voce a partire dalla
1146 posizione corrente in \file{/etc/services}, pertanto si può eseguire una
1147 lettura sequenziale dello stesso invocandola più volte. Se il file non è
1148 aperto provvede automaticamente ad aprirlo, nel qual caso leggerà la prima
1149 voce. La seconda funzione, \func{setservent}, permette di aprire il file
1150 \file{/etc/services} per una successiva lettura, ma se il file è già stato
1151 aperto riporta la posizione di lettura alla prima voce del file, in questo
1152 modo si può far ricominciare da capo una lettura sequenziale. L'argomento
1153 \param{stayopen}, se diverso da zero, fa sì che il file resti aperto anche fra
1154 diverse chiamate a \func{getservbyname} e \func{getservbyaddr}.\footnote{di
1155 default dopo una chiamata a queste funzioni il file viene chiuso, cosicché
1156 una successiva chiamata a \func{getservent} riparte dall'inizio.} La terza
1157 funzione, \funcd{endservent}, provvede semplicemente a chiudere il file.
1159 Queste tre funzioni per la lettura sequenziale di nuovo sono presenti per
1160 ciascuno dei vari tipi di informazione relative alle reti di
1161 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}; questo significa che esistono
1162 altrettante funzioni nella forma \texttt{setXXXent}, \texttt{getXXXent} e
1163 \texttt{endXXXent}, analoghe alle precedenti per la risoluzione dei servizi,
1164 che abbiamo riportato in tab.~\ref{tab:name_sequential_read}. Essendo, a
1165 parte il tipo di informazione che viene trattato, sostanzialmente identiche
1166 nel funzionamento e di scarso utilizzo, non staremo a trattarle una per una,
1167 rimandando alle rispettive pagine di manuale.
1172 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|}
1174 \textbf{Informazione}&\multicolumn{3}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1177 indirizzo &\func{sethostent} &\func{gethostent} &\func{endhostent} \\
1178 servizio &\func{setservent} &\func{getservent} &\func{endservent}\\
1179 rete &\func{setnetent} &\func{getnetent} &\func{endnetent}\\
1180 protocollo&\func{setprotoent}&\func{getprotoent}&\func{endprotoent}\\
1183 \caption{Funzioni lettura sequenziale dei dati del \textit{Name Service
1185 \label{tab:name_sequential_read}
1192 \subsection{Le funzioni avanzate per la risoluzione dei nomi}
1193 \label{sec:sock_advanced_name_services}
1195 Quelle illustrate nella sezione precedente sono le funzioni classiche per la
1196 risoluzione di nomi ed indirizzi IP, ma abbiamo già visto come esse soffrano
1197 di vari inconvenienti come il fatto che usano informazioni statiche, e non
1198 prevedono la possibilità di avere diverse classi di indirizzi. Anche se sono
1199 state create delle estensioni o metodi diversi che permettono di risolvere
1200 alcuni di questi inconvenienti,\footnote{rimane ad esempio il problema
1201 generico che si deve sapere in anticipo quale tipo di indirizzi IP (IPv4 o
1202 IPv6) corrispondono ad un certo nome a dominio.} comunque esse non
1203 forniscono una interfaccia sufficientemente generica.
1205 Inoltre in genere quando si ha a che fare con i socket non esiste soltanto il
1206 problema della risoluzione del nome che identifica la macchina, ma anche
1207 quello del servizio a cui ci si vuole rivolgere. Per questo motivo con lo
1208 standard POSIX 1003.1-2001 sono state indicate come deprecate le varie
1209 funzioni \func{gethostbyaddr}, \func{gethostbyname}, \var{getipnodebyname} e
1210 \var{getipnodebyaddr} ed è stata introdotta una interfaccia completamente
1213 La prima funzione di questa interfaccia è \funcd{getaddrinfo},\footnote{la
1214 funzione è definita, insieme a \func{getnameinfo} che vedremo più avanti,
1215 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2553.txt} {RFC~2553}.} che combina le
1216 funzionalità delle precedenti \func{getipnodebyname}, \func{getipnodebyaddr},
1217 \func{getservbyname} e \func{getservbyport}, consentendo di ottenere
1218 contemporaneamente sia la risoluzione di un indirizzo simbolico che del nome
1219 di un servizio; il suo prototipo è:
1222 \headdecl{sys/socket.h}
1225 \funcdecl{int getaddrinfo(const char *node, const char *service, const
1226 struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res)}
1228 Esegue una risoluzione di un nome a dominio e di un nome di servizio.
1230 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo o un codice di
1231 errore diverso da zero in caso di fallimento.}
1234 La funzione prende come primo argomento il nome della macchina che si vuole
1235 risolvere, specificato tramite la stringa \param{node}. Questo argomento,
1236 oltre ad un comune nome a dominio, può indicare anche un indirizzo numerico in
1237 forma \textit{dotted-decimal} per IPv4 o in formato esadecimale per IPv6. Si
1238 può anche specificare il nome di una rete invece che di una singola macchina.
1239 Il secondo argomento, \param{service}, specifica invece il nome del servizio
1240 che si intende risolvere. Per uno dei due argomenti si può anche usare il
1241 valore \const{NULL}, nel qual caso la risoluzione verrà effettuata soltanto
1242 sulla base del valore dell'altro.
1244 Il terzo argomento, \param{hints}, deve essere invece un puntatore ad una
1245 struttura \struct{addrinfo} usata per dare dei \textsl{suggerimenti} al
1246 procedimento di risoluzione riguardo al protocollo o del tipo di socket che si
1247 intenderà utilizzare; \func{getaddrinfo} infatti permette di effettuare
1248 ricerche generiche sugli indirizzi, usando sia IPv4 che IPv6, e richiedere
1249 risoluzioni sui nomi dei servizi indipendentemente dal protocollo (ad esempio
1250 TCP o UDP) che questi possono utilizzare.
1252 Come ultimo argomento in \param{res} deve essere passato un puntatore ad una
1253 variabile (di tipo puntatore ad una struttura \struct{addrinfo}) che verrà
1254 utilizzata dalla funzione per riportare (come \itindex{value~result~argument}
1255 \textit{value result argument}) i propri risultati. La funzione infatti è
1256 rientrante, ed alloca autonomamente tutta la memoria necessaria in cui
1257 verranno riportati i risultati della risoluzione. La funzione scriverà
1258 all'indirizzo puntato da \param{res} il puntatore iniziale ad una
1259 \itindex{linked~list} \textit{linked list} di strutture di tipo
1260 \struct{addrinfo} contenenti tutte le informazioni ottenute.
1262 \begin{figure}[!htb]
1263 \footnotesize \centering
1264 \begin{minipage}[c]{15cm}
1265 \includestruct{listati/addrinfo.h}
1267 \caption{La struttura \structd{addrinfo} usata nella nuova interfaccia POSIX
1268 per la risoluzione di nomi a dominio e servizi.}
1269 \label{fig:sock_addrinfo_struct}
1272 Come illustrato la struttura \struct{addrinfo}, la cui definizione\footnote{la
1273 definizione è ripresa direttamente dal file \texttt{netdb.h} in questa
1274 struttura viene dichiarata, la pagina di manuale riporta \type{size\_t} come
1275 tipo di dato per il campo \var{ai\_addrlen}, qui viene usata quanto previsto
1276 dallo standard POSIX, in cui viene utilizzato \type{socklen\_t}; i due tipi
1277 di dati sono comunque equivalenti.} è riportata in
1278 fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_struct}, viene usata sia in ingresso, per passare
1279 dei valori di controllo alla funzione, che in uscita, per ricevere i
1280 risultati. Il primo campo, \var{ai\_flags}, è una maschera binaria di bit che
1281 permettono di controllare le varie modalità di risoluzione degli indirizzi,
1282 che viene usato soltanto in ingresso. I tre campi successivi \var{ai\_family},
1283 \var{ai\_socktype}, e \var{ai\_protocol} contengono rispettivamente la
1284 famiglia di indirizzi, il tipo di socket e il protocollo, in ingresso vengono
1285 usati per impostare una selezione (impostandone il valore nella struttura
1286 puntata da \param{hints}), mentre in uscita indicano il tipo di risultato
1287 contenuto nella struttura.
1289 Tutti i campi seguenti vengono usati soltanto in uscita; il campo
1290 \var{ai\_addrlen} indica la dimensione della struttura degli indirizzi
1291 ottenuta come risultato, il cui contenuto sarà memorizzato nella struttura
1292 \struct{sockaddr} posta all'indirizzo puntato dal campo \var{ai\_addr}. Il
1293 campo \var{ai\_canonname} è un puntatore alla stringa contenente il nome
1294 canonico della macchina, ed infine, quando la funzione restituisce più di un
1295 risultato, \var{ai\_next} è un puntatore alla successiva struttura
1296 \struct{addrinfo} della lista.
1298 Ovviamente non è necessario dare dei suggerimenti in ingresso, ed usando
1299 \const{NULL} come valore per l'argomento \param{hints} si possono compiere
1300 ricerche generiche. Se però si specifica un valore non nullo questo deve
1301 puntare ad una struttura \struct{addrinfo} precedentemente allocata nella
1302 quale siano stati opportunamente impostati i valori dei campi
1303 \var{ai\_family}, \var{ai\_socktype}, \var{ai\_protocol} ed \var{ai\_flags}.
1305 I due campi \var{ai\_family} e \var{ai\_socktype} prendono gli stessi valori
1306 degli analoghi argomenti della funzione \func{socket}; in particolare per
1307 \var{ai\_family} si possono usare i valori di tab.~\ref{tab:net_pf_names} ma
1308 sono presi in considerazione solo \const{PF\_INET} e \const{PF\_INET6}, mentre
1309 se non si vuole specificare nessuna famiglia di indirizzi si può usare il
1310 valore \const{PF\_UNSPEC}. Allo stesso modo per \var{ai\_socktype} si possono
1311 usare i valori illustrati in sez.~\ref{sec:sock_type} per indicare per quale
1312 tipo di socket si vuole risolvere il servizio indicato, anche se i soli
1313 significativi sono \const{SOCK\_STREAM} e \const{SOCK\_DGRAM}; in questo caso,
1314 se non si vuole effettuare nessuna risoluzione specifica, si potrà usare un
1317 Il campo \var{ai\_protocol} permette invece di effettuare la selezione dei
1318 risultati per il nome del servizio usando il numero identificativo del
1319 rispettivo protocollo di trasporto (i cui valori possibili sono riportati in
1320 \file{/etc/protocols}); di nuovo i due soli valori utilizzabili sono quelli
1321 relativi a UDP e TCP, o il valore nullo che indica di ignorare questo campo
1324 Infine l'ultimo campo è \var{ai\_flags}; che deve essere impostato come una
1325 maschera binaria; i bit di questa variabile infatti vengono usati per dare
1326 delle indicazioni sul tipo di risoluzione voluta, ed hanno valori analoghi a
1327 quelli visti in sez.~\ref{sec:sock_name_services} per \func{getipnodebyname};
1328 il valore di \var{ai\_flags} può essere impostata con un OR aritmetico delle
1329 costanti di tab.~\ref{tab:ai_flags_values}, ciascuna delle quali identifica un
1335 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1337 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1340 \const{AI\_PASSIVE} & viene utilizzato per ottenere un indirizzo in
1341 formato adatto per una successiva chiamata a
1342 \func{bind}. Se specificato quando si è usato
1343 \const{NULL} come valore per \param{node} gli
1344 indirizzi restituiti saranno inizializzati al
1345 valore generico (\const{INADDR\_ANY} per IPv4 e
1346 \const{IN6ADDR\_ANY\_INIT} per IPv6), altrimenti
1347 verrà usato l'indirizzo dell'interfaccia di
1348 \textit{loopback}. Se invece non è impostato gli
1349 indirizzi verranno restituiti in formato adatto ad
1350 una chiamata a \func{connect} o \func{sendto}.\\
1351 \const{AI\_CANONNAME} & richiede la restituzione del nome canonico della
1352 macchina, che verrà salvato in una stringa il cui
1353 indirizzo sarà restituito nel campo
1354 \var{ai\_canonname} della prima struttura
1355 \struct{addrinfo} dei risultati. Se il nome
1356 canonico non è disponibile al suo posto
1357 viene restituita una copia di \param{node}. \\
1358 \const{AI\_NUMERICHOST}& se impostato il nome della macchina specificato
1359 con \param{node} deve essere espresso in forma
1360 numerica, altrimenti sarà restituito un errore
1361 \const{EAI\_NONAME} (vedi
1362 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}), in questo
1363 modo si evita ogni chiamata alle funzioni di
1365 \const{AI\_V4MAPPED} & stesso significato dell'analoga di
1366 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1367 \const{AI\_ALL} & stesso significato dell'analoga di
1368 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1369 \const{AI\_ADDRCONFIG} & stesso significato dell'analoga di
1370 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1373 \caption{Costanti associate ai bit del campo \var{ai\_flags} della struttura
1375 \label{tab:ai_flags_values}
1378 La funzione restituisce un valore nullo in caso di successo, o un codice in
1379 caso di errore. I valori usati come codice di errore sono riportati in
1380 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}; dato che la funzione utilizza altre
1381 funzioni e chiamate al sistema per ottenere il suo risultato in generale il
1382 valore di \var{errno} non è significativo, eccetto il caso in cui si sia
1383 ricevuto un errore di \const{EAI\_SYSTEM}, nel qual caso l'errore
1384 corrispondente è riportato tramite \var{errno}.
1389 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1391 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1394 \const{EAI\_FAMILY} & la famiglia di indirizzi richiesta non è
1396 \const{EAI\_SOCKTYPE}& il tipo di socket richiesto non è supportato. \\
1397 \const{EAI\_BADFLAGS}& il campo \var{ai\_flags} contiene dei valori non
1399 \const{EAI\_NONAME} & il nome a dominio o il servizio non sono noti,
1400 viene usato questo errore anche quando si specifica
1401 il valore \const{NULL} per entrambi gli argomenti
1402 \param{node} e \param{service}. \\
1403 \const{EAI\_SERVICE} & il servizio richiesto non è disponibile per il tipo
1404 di socket richiesto, anche se può esistere per
1405 altri tipi di socket. \\
1406 \const{EAI\_ADDRFAMILY}& la rete richiesta non ha nessun indirizzo di rete
1407 per la famiglia di indirizzi specificata. \\
1408 \const{EAI\_NODATA} & la macchina specificata esiste, ma non ha nessun
1409 indirizzo di rete definito. \\
1410 \const{EAI\_MEMORY} & è stato impossibile allocare la memoria necessaria
1412 \const{EAI\_FAIL} & il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1414 \const{EAI\_AGAIN} & il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1415 temporaneo, si può ritentare in seguito. \\
1416 \const{EAI\_SYSTEM} & c'è stato un errore di sistema, si può controllare
1417 \var{errno} per i dettagli. \\
1419 % TODO estensioni GNU, trovarne la documentazione
1420 % \const{EAI\_INPROGRESS}& richiesta in corso. \\
1421 % \const{EAI\_CANCELED}& la richiesta è stata cancellata.\\
1422 % \const{EAI\_NOTCANCELED}& la richiesta non è stata cancellata. \\
1423 % \const{EAI\_ALLDONE} & tutte le richieste sono complete. \\
1424 % \const{EAI\_INTR} & richiesta interrotta. \\
1427 \caption{Costanti associate ai valori dei codici di errore della funzione
1428 \func{getaddrinfo}.}
1429 \label{tab:addrinfo_error_code}
1432 Come per i codici di errore di \func{gethostbyname} anche in questo caso è
1433 fornita una apposita funzione, analoga di \func{strerror}, che consente di
1434 utilizzarli direttamente per stampare a video un messaggio esplicativo; la
1435 funzione è \func{gai\_strerror} ed il suo prototipo è:
1439 \funcdecl{const char *gai\_strerror(int errcode)}
1441 Fornisce il messaggio corrispondente ad un errore di \func{getaddrinfo}.
1443 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1444 messaggio di errore.}
1447 La funzione restituisce un puntatore alla stringa contenente il messaggio
1448 corrispondente dal codice di errore \param{errcode} ottenuto come valore di
1449 ritorno di \func{getaddrinfo}. La stringa è allocata staticamente, ma essendo
1450 costante, ed accessibile in sola lettura, questo non comporta nessun problema
1451 di rientranza della funzione.
1453 Dato che ad un certo nome a dominio possono corrispondere più indirizzi IP
1454 (sia IPv4 che IPv6), e che un certo servizio può essere fornito su protocolli
1455 e tipi di socket diversi, in generale, a meno di non aver eseguito una
1456 selezione specifica attraverso l'uso di \param{hints}, si otterrà una diversa
1457 struttura \struct{addrinfo} per ciascuna possibilità. Ad esempio se si
1458 richiede la risoluzione del servizio \textit{echo} per l'indirizzo
1459 \texttt{www.truelite.it}, e si imposta \const{AI\_CANONNAME} per avere anche
1460 la risoluzione del nome canonico, si avrà come risposta della funzione la
1461 lista illustrata in fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_list}.
1463 \begin{figure}[!htb]
1465 \includegraphics[width=10cm]{img/addrinfo_list}
1466 \caption{La \itindex{linked~list} \textit{linked list} delle strutture
1467 \struct{addrinfo} restituite da \func{getaddrinfo}.}
1468 \label{fig:sock_addrinfo_list}
1471 Come primo esempio di uso di \func{getaddrinfo} vediamo un programma
1472 elementare di interrogazione del \itindex{resolver} \textit{resolver} basato
1473 questa funzione, il cui corpo principale è riportato in
1474 fig.~\ref{fig:mygetaddr_example}. Il codice completo del programma, compresa
1475 la gestione delle opzioni in cui è gestita l'eventuale inizializzazione
1476 dell'argomento \var{hints} per restringere le ricerche su protocolli, tipi di
1477 socket o famiglie di indirizzi, è disponibile nel file \texttt{mygetaddr.c}
1478 dei sorgenti allegati alla guida.
1480 \begin{figure}[!htb]
1481 \footnotesize \centering
1482 \begin{minipage}[c]{15cm}
1483 \includecodesample{listati/mygetaddr.c}
1486 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
1487 \label{fig:mygetaddr_example}
1490 Il corpo principale inizia controllando (\texttt{\small 1--5}) il numero di
1491 argomenti passati, che devono essere sempre due, e corrispondere
1492 rispettivamente all'indirizzo ed al nome del servizio da risolvere. A questo
1493 segue la chiamata (\texttt{\small 7}) alla funzione \func{getaddrinfo}, ed il
1494 successivo controllo (\texttt{\small 8--11}) del suo corretto funzionamento,
1495 senza il quale si esce immediatamente stampando il relativo codice di errore.
1497 Se la funzione ha restituito un valore nullo il programma prosegue
1498 inizializzando (\texttt{\small 12}) il puntatore \var{ptr} che sarà usato nel
1499 successivo ciclo (\texttt{\small 14--35}) di scansione della lista delle
1500 strutture \struct{addrinfo} restituite dalla funzione. Prima di eseguire
1501 questa scansione (\texttt{\small 12}) viene stampato il valore del nome
1502 canonico che è presente solo nella prima struttura.
1504 La scansione viene ripetuta (\texttt{\small 14}) fintanto che si ha un
1505 puntatore valido. La selezione principale è fatta sul campo \var{ai\_family},
1506 che stabilisce a quale famiglia di indirizzi fa riferimento la struttura in
1507 esame. Le possibilità sono due, un indirizzo IPv4 o IPv6, se nessuna delle due
1508 si verifica si provvede (\texttt{\small 27--30}) a stampare un messaggio di
1509 errore ed uscire.\footnote{questa eventualità non dovrebbe mai verificarsi,
1510 almeno fintanto che la funzione \func{getaddrinfo} lavora correttamente.}
1512 Per ciascuno delle due possibili famiglie di indirizzi si estraggono le
1513 informazioni che poi verranno stampate alla fine del ciclo (\texttt{\small
1514 31--34}). Il primo caso esaminato (\texttt{\small 15--21}) è quello degli
1515 indirizzi IPv4, nel qual caso prima se ne stampa l'identificazione
1516 (\texttt{\small 16}) poi si provvede a ricavare la struttura degli indirizzi
1517 (\texttt{\small 17}) indirizzata dal campo \var{ai\_addr}, eseguendo un
1518 opportuno casting del puntatore per poter estrarre da questa la porta
1519 (\texttt{\small 18}) e poi l'indirizzo (\texttt{\small 19}) che verrà
1520 convertito con una chiamata ad \func{inet\_ntop}.
1522 La stessa operazione (\texttt{\small 21--27}) viene ripetuta per gli indirizzi
1523 IPv6, usando la rispettiva struttura degli indirizzi. Si noti anche come in
1524 entrambi i casi per la chiamata a \func{inet\_ntop} si sia dovuto passare il
1525 puntatore al campo contenente l'indirizzo IP nella struttura puntata dal campo
1526 \var{ai\_addr}.\footnote{il meccanismo è complesso a causa del fatto che al
1527 contrario di IPv4, in cui l'indirizzo IP può essere espresso con un semplice
1528 numero intero, in IPv6 questo deve essere necessariamente fornito come
1529 struttura, e pertanto anche se nella struttura puntata da \var{ai\_addr}
1530 sono presenti direttamente i valori finali, per l'uso con \func{inet\_ntop}
1531 occorre comunque passare un puntatore agli stessi (ed il costrutto
1532 \code{\&addr6->sin6\_addr} è corretto in quanto l'operatore \texttt{->} ha
1533 on questo caso precedenza su \texttt{\&}).}
1535 Una volta estratte dalla struttura \struct{addrinfo} tutte le informazioni
1536 relative alla risoluzione richiesta e stampati i relativi valori, l'ultimo
1537 passo (\texttt{\small 34}) è di estrarre da \var{ai\_next} l'indirizzo della
1538 eventuale successiva struttura presente nella lista e ripetere il ciclo, fin
1539 tanto che, completata la scansione, questo avrà un valore nullo e si potrà
1540 terminare (\texttt{\small 36}) il programma.
1542 Si tenga presente che \func{getaddrinfo} non garantisce nessun particolare
1543 ordinamento della lista delle strutture \struct{addrinfo} restituite, anche se
1544 usualmente i vari indirizzi IP (se ne è presente più di uno) sono forniti
1545 nello stesso ordine in cui vengono inviati dal server DNS. In particolare
1546 nulla garantisce che vengano forniti prima i dati relativi ai servizi di un
1547 determinato protocollo o tipo di socket, se ne sono presenti di diversi. Se
1548 allora utilizziamo il nostro programma potremo verificare il risultato:
1550 [piccardi@gont sources]$ ./mygetaddr -c gapil.truelite.it echo
1551 Canonical name sources2.truelite.it
1553 Indirizzo 62.48.34.25
1557 Indirizzo 62.48.34.25
1563 Una volta estratti i risultati dalla \itindex{linked~list} \textit{linked list}
1564 puntata da \param{res} se questa non viene più utilizzata si dovrà avere cura
1565 di disallocare opportunamente tutta la memoria, per questo viene fornita
1566 l'apposita funzione \funcd{freeaddrinfo}, il cui prototipo è:
1570 \funcdecl{void freeaddrinfo(struct addrinfo *res)}
1572 Libera la memoria allocata da una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}.
1574 \bodydesc{La funzione non restituisce nessun codice di errore.}
1577 La funzione prende come unico argomento il puntatore \param{res}, ottenuto da
1578 una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}, e scandisce la lista delle
1579 strutture per liberare tutta la memoria allocata. Dato che la funzione non ha
1580 valori di ritorno deve essere posta molta cura nel passare un valore valido
1583 Si tenga presente infine che se si copiano i risultati da una delle strutture
1584 \struct{addrinfo} restituite nella lista indicizzata da \param{res}, occorre
1585 avere cura di eseguire una \itindex{deep~copy} \textit{deep copy} in cui
1586 si copiano anche tutti i dati presenti agli indirizzi contenuti nella
1587 struttura \struct{addrinfo}, perché una volta disallocati i dati con
1588 \func{freeaddrinfo} questi non sarebbero più disponibili.
1590 Anche la nuova interfaccia definita da POSIX prevede una nuova funzione per
1591 eseguire la risoluzione inversa e determinare nomi di servizi e di dominio
1592 dati i rispettivi valori numerici. La funzione che sostituisce le varie
1593 \func{gethostbyname}, \func{getipnodebyname} e \func{getservname} è
1594 \funcd{getnameinfo}, ed il suo prototipo è:
1596 \headdecl{sys/socket.h}
1599 \funcdecl{int getnameinfo(const struct sockaddr *sa, socklen\_t salen, char
1600 *host, size\_t hostlen, char *serv, size\_t servlen, int flags)}
1602 Risolve il contenuto di una struttura degli indirizzi in maniera
1603 indipendente dal protocollo.
1605 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e un codice di
1606 errore diverso da zero altrimenti.}
1609 La principale caratteristica di \func{getnameinfo} è che la funzione è in
1610 grado di eseguire una risoluzione inversa in maniera indipendente dal
1611 protocollo; il suo primo argomento \param{sa} infatti è il puntatore ad una
1612 struttura degli indirizzi generica, che può contenere sia indirizzi IPv4 che
1613 IPv6, la cui dimensione deve comunque essere specificata con l'argomento
1616 I risultati della funzione saranno restituiti nelle due stringhe puntate da
1617 \param{host} e \param{serv}, che dovranno essere state precedentemente
1618 allocate per una lunghezza massima che deve essere specificata con gli altri
1619 due argomenti \param{hostlen} e \param{servlen}. Si può, quando non si è
1620 interessati ad uno dei due, passare il valore \const{NULL} come argomento,
1621 così che la corrispondente informazione non verrà richiesta. Infine l'ultimo
1622 argomento \param{flags} è una maschera binaria i cui bit consentono di
1623 impostare le modalità con cui viene eseguita la ricerca, e deve essere
1624 specificato attraverso l'OR aritmetico dei valori illustrati in
1625 tab.~\ref{tab:getnameinfo_flags}.
1630 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1632 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1635 \const{NI\_NOFQDN} & richiede che venga restituita solo il nome della
1636 macchina all'interno del dominio al posto del
1637 nome completo (FQDN).\\
1638 \const{NI\_NUMERICHOST}& richiede che venga restituita la forma numerica
1639 dell'indirizzo (questo succede sempre se il nome
1640 non può essere ottenuto).\\
1641 \const{NI\_NAMEREQD} & richiede la restituzione di un errore se il nome
1642 non può essere risolto.\\
1643 \const{NI\_NUMERICSERV}& richiede che il servizio venga restituito in
1644 forma numerica (attraverso il numero di porta).\\
1645 \const{NI\_DGRAM} & richiede che venga restituito il nome del
1646 servizio su UDP invece che quello su TCP per quei
1647 pichi servizi (porte 512-214) che soni diversi
1648 nei due protocolli.\\
1651 \caption{Costanti associate ai bit dell'argomento \param{flags} della
1652 funzione \func{getnameinfo}.}
1653 \label{tab:getnameinfo_flags}
1656 La funzione ritorna zero in caso di successo, e scrive i propri risultati agli
1657 indirizzi indicati dagli argomenti \param{host} e \param{serv} come stringhe
1658 terminate dal carattere NUL, a meno che queste non debbano essere troncate
1659 qualora la loro dimensione ecceda quelle specificate dagli argomenti
1660 \param{hostlen} e \param{servlen}. Sono comunque definite le due costanti
1661 \const{NI\_MAXHOST} e \const{NI\_MAXSERV}\footnote{in Linux le due costanti
1662 sono definite in \file{netdb.h} ed hanno rispettivamente il valore 1024 e
1663 12.} che possono essere utilizzate come limiti massimi. In caso di errore
1664 viene restituito invece un codice che assume gli stessi valori illustrati in
1665 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}.
1667 A questo punto possiamo fornire degli esempi di utilizzo della nuova
1668 interfaccia, adottandola per le precedenti implementazioni del client e del
1669 server per il servizio \textit{echo}; dato che l'uso delle funzioni appena
1670 illustrate (in particolare di \func{getaddrinfo}) è piuttosto complesso,
1671 essendo necessaria anche una impostazione diretta dei campi dell'argomento
1672 \param{hints}, provvederemo una interfaccia semplificata per i due casi visti
1673 finora, quello in cui si specifica nel client un indirizzo remoto per la
1674 connessione al server, e quello in cui si specifica nel server un indirizzo
1675 locale su cui porsi in ascolto.
1677 La prima funzione della nostra interfaccia semplificata è \func{sockconn} che
1678 permette di ottenere un socket, connesso all'indirizzo ed al servizio
1679 specificati. Il corpo della funzione è riportato in
1680 fig.~\ref{fig:sockconn_code}, il codice completo è nel file \file{SockUtil.c}
1681 dei sorgenti allegati alla guida, che contiene varie funzioni di utilità per
1684 \begin{figure}[!htb]
1685 \footnotesize \centering
1686 \begin{minipage}[c]{15cm}
1687 \includecodesample{listati/sockconn.c}
1690 \caption{Il codice della funzione \func{sockconn}.}
1691 \label{fig:sockconn_code}
1694 La funzione prende quattro argomenti, i primi due sono le stringhe che
1695 indicano il nome della macchina a cui collegarsi ed il relativo servizio su
1696 cui sarà effettuata la risoluzione; seguono il protocollo da usare (da
1697 specificare con il valore numerico di \file{/etc/protocols}) ed il tipo di
1698 socket (al solito specificato con i valori illustrati in
1699 sez.~\ref{sec:sock_type}). La funzione ritorna il valore del file descriptor
1700 associato al socket (un numero positivo) in caso di successo, o -1 in caso di
1701 errore; per risolvere il problema di non poter passare indietro i valori di
1702 ritorno di \func{getaddrinfo} contenenti i relativi codici di
1703 errore\footnote{non si può avere nessuna certezza che detti valori siano
1704 negativi, è questo è invece necessario per evitare ogni possibile ambiguità
1705 nei confronti del valore di ritorno in caso di successo.} si sono stampati i
1706 messaggi d'errore direttamente nella funzione.
1708 Una volta definite le variabili necessarie (\texttt{\small 3--5}) la funzione
1709 prima (\texttt{\small 6}) azzera il contenuto della struttura \var{hint} e poi
1710 provvede (\texttt{\small 7--9}) ad inizializzarne i valori necessari per la
1711 chiamata (\texttt{\small 10}) a \func{getaddrinfo}. Di quest'ultima si
1712 controlla (\texttt{\small 12-16}) il codice di ritorno, in modo da stampare un
1713 avviso di errore, azzerare \var{errno} ed uscire in caso di errore. Dato che
1714 ad una macchina possono corrispondere più indirizzi IP, e di tipo diverso (sia
1715 IPv4 che IPv6), mentre il servizio può essere in ascolto soltanto su uno solo
1716 di questi, si provvede a tentare la connessione per ciascun indirizzo
1717 restituito all'interno di un ciclo (\texttt{\small 18-40}) di scansione della
1718 lista restituita da \func{getaddrinfo}, ma prima (\texttt{\small 17}) si salva
1719 il valore del puntatore per poterlo riutilizzare alla fine per disallocare la
1722 Il ciclo viene ripetuto (\texttt{\small 18}) fintanto che si hanno indirizzi
1723 validi, ed inizia (\texttt{\small 19}) con l'apertura del socket; se questa
1724 fallisce si controlla (\texttt{\small 20}) se sono disponibili altri
1725 indirizzi, nel qual caso si passa al successivo (\texttt{\small 21}) e si
1726 riprende (\texttt{\small 22}) il ciclo da capo; se non ve ne sono si stampa
1727 l'errore ritornando immediatamente (\texttt{\small 24-27}). Quando la
1728 creazione del socket ha avuto successo si procede (\texttt{\small 29})
1729 direttamente con la connessione, di nuovo in caso di fallimento viene ripetuto
1730 (\texttt{\small 30--38}) il controllo se vi sono o no altri indirizzi da
1731 provare nella stessa modalità fatta in precedenza, aggiungendovi però in
1732 entrambi i casi (\texttt{\small 32} e (\texttt{\small 36}) la chiusura del
1733 socket precedentemente aperto, che non è più utilizzabile.
1735 Se la connessione ha avuto successo invece si termina (\texttt{\small 39})
1736 direttamente il ciclo, e prima di ritornare (\texttt{\small 31}) il valore del
1737 file descriptor del socket si provvede (\texttt{\small 30}) a liberare le
1738 strutture \struct{addrinfo} allocate da \func{getaddrinfo} utilizzando il
1739 valore del relativo puntatore precedentemente (\texttt{\small 17}) salvato.
1740 Si noti come per la funzione sia del tutto irrilevante se la struttura
1741 ritornata contiene indirizzi IPv6 o IPv4, in quanto si fa uso direttamente dei
1742 dati relativi alle strutture degli indirizzi di \struct{addrinfo} che sono
1743 \textsl{opachi} rispetto all'uso della funzione \func{connect}.
1745 \begin{figure}[!htb]
1746 \footnotesize \centering
1747 \begin{minipage}[c]{15cm}
1748 \includecodesample{listati/TCP_echo_fifth.c}
1751 \caption{Il nuovo codice per la connessione del client \textit{echo}.}
1752 \label{fig:TCP_echo_fifth}
1755 Per usare questa funzione possiamo allora modificare ulteriormente il nostro
1756 programma client per il servizio \textit{echo}; in questo caso rispetto al
1757 codice usato finora per collegarsi (vedi fig.~\ref{fig:TCP_echo_client_1})
1758 avremo una semplificazione per cui il corpo principale del nostro client
1759 diventerà quello illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}, in cui le
1760 chiamate a \func{socket}, \func{inet\_pton} e \func{connect} sono sostituite
1761 da una singola chiamata a \func{sockconn}. Inoltre il nuovo client (il cui
1762 codice completo è nel file \file{TCP\_echo\_fifth.c} dei sorgenti allegati)
1763 consente di utilizzare come argomento del programma un nome a dominio al posto
1764 dell'indirizzo numerico, e può utilizzare sia indirizzi IPv4 che IPv6.
1766 \begin{figure}[!htb]
1767 \footnotesize \centering
1768 \begin{minipage}[c]{15cm}
1769 \includecodesample{listati/sockbind.c}
1772 \caption{Il codice della funzione \func{sockbind}.}
1773 \label{fig:sockbind_code}
1776 La seconda funzione di ausilio è \func{sockbind}, il cui corpo principale è
1777 riportato in fig.~\ref{fig:sockbind_code} (al solito il sorgente completo è
1778 nel file \file{sockbind.c} dei sorgenti allegati alla guida). Come si può
1779 notare la funzione è del tutto analoga alla precedente \func{sockconn}, e
1780 prende gli stessi argomenti, però invece di eseguire una connessione con
1781 \func{connect} si limita a chiamare \func{bind} per collegare il socket ad una
1784 Dato che la funzione è pensata per essere utilizzata da un server ci si può
1785 chiedere a quale scopo mantenere l'argomento \param{host} quando l'indirizzo
1786 di questo è usualmente noto. Si ricordi però quanto detto in
1787 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, relativamente al significato della scelta di un
1788 indirizzo specifico come argomento di \func{bind}, che consente di porre il
1789 server in ascolto su uno solo dei possibili diversi indirizzi presenti su di
1790 una macchina. Se non si vuole che la funzione esegua \func{bind} su un
1791 indirizzo specifico, ma utilizzi l'indirizzo generico, occorrerà avere cura di
1792 passare un valore \const{NULL} come valore per l'argomento \var{host}; l'uso
1793 del valore \const{AI\_PASSIVE} serve ad ottenere il valore generico nella
1794 rispettiva struttura degli indirizzi.
1796 Come già detto la funzione è analoga a \func{sockconn} ed inizia azzerando ed
1797 inizializzando (\texttt{\small 6-11}) opportunamente la struttura \var{hint}
1798 con i valori ricevuti come argomenti, soltanto che in questo caso si è usata
1799 (\texttt{\small 8}) una impostazione specifica dei flag di \var{hint} usando
1800 \const{AI\_PASSIVE} per indicare che il socket sarà usato per una apertura
1801 passiva. Per il resto la chiamata (\texttt{\small 12-18}) a \func{getaddrinfo}
1802 e ed il ciclo principale (\texttt{\small 20--42}) sono identici, solo che si è
1803 sostituita (\texttt{\small 31}) la chiamata a \func{connect} con una chiamata
1804 a \func{bind}. Anche la conclusione (\texttt{\small 43--44}) della funzione è
1807 Si noti come anche in questo caso si siano inserite le stampe degli errori
1808 sullo standard error, nonostante la funzione possa essere invocata da un
1809 demone. Nel nostro caso questo non è un problema in quanto se la funzione non
1810 ha successo il programma deve uscire immediatamente prima di essere posto in
1811 background, e può quindi scrivere gli errori direttamente sullo standard
1814 \begin{figure}[!htb]
1815 \footnotesize \centering
1816 \begin{minipage}[c]{15cm}
1817 \includecodesample{listati/TCP_echod_third.c}
1820 \caption{Nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo}.}
1821 \label{fig:TCP_echod_third}
1824 Con l'uso di questa funzione si può modificare anche il codice del nostro
1825 server \textit{echo}, che rispetto a quanto illustrato nella versione iniziale
1826 di fig.~\ref{fig:TCP_echo_server_first_code} viene modificato nella forma
1827 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. In questo caso il socket su cui
1828 porsi in ascolto viene ottenuto (\texttt{\small 15--18}) da \func{sockbind}
1829 che si cura anche della eventuale risoluzione di un indirizzo specifico sul
1830 quale si voglia far ascoltare il server.
1834 \section{Le opzioni dei socket}
1835 \label{sec:sock_options}
1837 Benché dal punto di vista del loro uso come canali di trasmissione di dati i
1838 socket siano trattati allo stesso modo dei file, ed acceduti tramite i file
1839 descriptor, la normale interfaccia usata per la gestione dei file non è
1840 sufficiente a poterne controllare tutte le caratteristiche, che variano tra
1841 l'altro a seconda del loro tipo (e della relativa forma di comunicazione
1842 sottostante). In questa sezione vedremo allora quali sono le funzioni dedicate
1843 alla gestione delle caratteristiche specifiche dei vari tipi di socket, le
1844 cosiddette \textit{socket options}.
1847 \subsection{Le funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}}
1848 \label{sec:sock_setsockopt}
1850 Le varie caratteristiche dei socket possono essere gestite attraverso l'uso di
1851 due funzioni generiche che permettono rispettivamente di impostarle e di
1852 recuperarne il valore corrente. La prima di queste due funzioni, quella usata
1853 per impostare le \textit{socket options}, è \funcd{setsockopt}, ed il suo
1856 \headdecl{sys/socket.h}
1857 \headdecl{sys/types.h}
1859 \funcdecl{int setsockopt(int sock, int level, int optname, const void
1860 *optval, socklen\_t optlen)}
1861 Imposta le opzioni di un socket.
1863 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1864 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1866 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
1867 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} non è valido.
1868 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{optlen} non è valido.
1869 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1871 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1878 Il primo argomento della funzione, \param{sock}, indica il socket su cui si
1879 intende operare; per indicare l'opzione da impostare si devono usare i due
1880 argomenti successivi, \param{level} e \param{optname}. Come abbiamo visto in
1881 sez.~\ref{sec:net_protocols} i protocolli di rete sono strutturati su vari
1882 livelli, ed l'interfaccia dei socket può usarne più di uno. Si avranno allora
1883 funzionalità e caratteristiche diverse per ciascun protocollo usato da un
1884 socket, e quindi saranno anche diverse le opzioni che si potranno impostare
1885 per ciascun socket, a seconda del \textsl{livello} (trasporto, rete, ecc.) su
1886 cui si vuole andare ad operare.
1888 Il valore di \param{level} seleziona allora il protocollo su cui vuole
1889 intervenire, mentre \param{optname} permette di scegliere su quale delle
1890 opzioni che sono definite per quel protocollo si vuole operare. In sostanza la
1891 selezione di una specifica opzione viene fatta attraverso una coppia di valori
1892 \param{level} e \param{optname} e chiaramente la funzione avrà successo
1893 soltanto se il protocollo in questione prevede quella opzione ed è utilizzato
1894 dal socket. Infine \param{level} prevede anche il valore speciale
1895 \const{SOL\_SOCKET} usato per le opzioni generiche che sono disponibili per
1896 qualunque tipo di socket.
1898 I valori usati per \param{level}, corrispondenti ad un dato protocollo usato
1899 da un socket, sono quelli corrispondenti al valore numerico che identifica il
1900 suddetto protocollo in \file{/etc/protocols}; dato che la leggibilità di un
1901 programma non trarrebbe certo beneficio dall'uso diretto dei valori numerici,
1902 più comunemente si indica il protocollo tramite le apposite costanti
1903 \texttt{SOL\_*} riportate in tab.~\ref{tab:sock_option_levels}, dove si sono
1904 riassunti i valori che possono essere usati per l'argomento
1905 \param{level}.\footnote{la notazione in questo caso è, purtroppo, abbastanza
1906 confusa: infatti in Linux il valore si può impostare sia usando le costanti
1907 \texttt{SOL\_*}, che le analoghe \texttt{IPPROTO\_*} (citate anche da
1908 Stevens in \cite{UNP1}); entrambe hanno gli stessi valori che sono
1909 equivalenti ai numeri di protocollo di \file{/etc/protocols}, con una
1910 eccezione specifica, che è quella del protocollo ICMP, per la quale non
1911 esista una costante, il che è comprensibile dato che il suo valore, 1, è
1912 quello che viene assegnato a \const{SOL\_SOCKET}.}
1917 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
1919 \textbf{Livello} & \textbf{Significato} \\
1922 \const{SOL\_SOCKET}& opzioni generiche dei socket.\\
1923 \const{SOL\_IP} & opzioni specifiche per i socket che usano IPv4.\\
1924 \const{SOL\_TCP} & opzioni per i socket che usano TCP.\\
1925 \const{SOL\_IPV6} & opzioni specifiche per i socket che usano IPv6.\\
1926 \const{SOL\_ICMPV6}& opzioni specifiche per i socket che usano ICMPv6.\\
1929 \caption{Possibili valori dell'argomento \param{level} delle
1930 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}.}
1931 \label{tab:sock_option_levels}
1934 Il quarto argomento, \param{optval} è un puntatore ad una zona di memoria che
1935 contiene i dati che specificano il valore dell'opzione che si vuole passare al
1936 socket, mentre l'ultimo argomento \param{optlen},\footnote{questo argomento è
1937 in realtà sempre di tipo \ctyp{int}, come era nelle \acr{libc4} e
1938 \acr{libc5}; l'uso di \ctyp{socklen\_t} è stato introdotto da POSIX (valgono
1939 le stesse considerazioni per l'uso di questo tipo di dato fatte in
1940 sez.~\ref{sec:TCP_func_accept}) ed adottato dalle \acr{glibc}.} è la
1941 dimensione in byte dei dati presenti all'indirizzo indicato da \param{optval}.
1942 Dato che il tipo di dati varia a seconda dell'opzione scelta, occorrerà
1943 individuare qual è quello che deve essere usato, ed utilizzare le opportune
1946 La gran parte delle opzioni utilizzano per \param{optval} un valore intero, se
1947 poi l'opzione esprime una condizione logica, il valore è sempre un intero, ma
1948 si dovrà usare un valore non nullo per abilitarla ed un valore nullo per
1949 disabilitarla. Se invece l'opzione non prevede di dover ricevere nessun tipo
1950 di valore si deve impostare \param{optval} a \const{NULL}. Un piccolo numero
1951 di opzioni però usano dei tipi di dati peculiari, è questo il motivo per cui
1952 \param{optval} è stato definito come puntatore generico.
1954 La seconda funzione usata per controllare le proprietà dei socket è
1955 \funcd{getsockopt}, che serve a leggere i valori delle opzioni dei socket ed a
1956 farsi restituire i dati relativi al loro funzionamento; il suo prototipo è:
1958 \headdecl{sys/socket.h}
1959 \headdecl{sys/types.h}
1961 \funcdecl{int getsockopt(int s, int level, int optname, void *optval,
1962 socklen\_t *optlen)} Legge le opzioni di un socket.
1964 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1965 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1967 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
1968 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} o quello di
1969 \param{optlen} non è valido.
1970 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1972 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1978 I primi tre argomenti sono identici ed hanno lo stesso significato di quelli
1979 di \func{setsockopt}, anche se non è detto che tutte le opzioni siano definite
1980 per entrambe le funzioni. In questo caso \param{optval} viene usato per
1981 ricevere le informazioni ed indica l'indirizzo a cui andranno scritti i dati
1982 letti dal socket, infine \param{optlen} diventa un puntatore ad una variabile
1983 che viene usata come \itindex{value~result~argument} \textit{value result
1984 argument} per indicare, prima della chiamata della funzione, la lunghezza
1985 del buffer allocato per \param{optval} e per ricevere indietro, dopo la
1986 chiamata della funzione, la dimensione effettiva dei dati scritti su di esso.
1987 Se la dimensione del buffer allocato per \param{optval} non è sufficiente si
1992 \subsection{Le opzioni generiche}
1993 \label{sec:sock_generic_options}
1995 Come accennato esiste un insieme generico di opzioni dei socket che possono
1996 applicarsi a qualunque tipo di socket,\footnote{una descrizione di queste
1997 opzioni è generalmente disponibile nella settima sezione delle pagine di
1998 manuale, nel caso specifico la si può consultare con \texttt{man 7 socket}.}
1999 indipendentemente da quale protocollo venga poi utilizzato. Se si vuole
2000 operare su queste opzioni generiche il livello da utilizzare è
2001 \const{SOL\_SOCKET}; si è riportato un elenco di queste opzioni in
2002 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}.
2008 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2010 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2011 \textbf{Descrizione}\\
2014 \const{SO\_KEEPALIVE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2015 controlla l'attività della connessione.\\
2016 \const{SO\_OOBINLINE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2017 lascia in linea i dati \itindex{out-of-band}
2018 \textit{out-of-band}.\\
2019 \const{SO\_RCVLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2020 basso livello sul buffer di ricezione.\\
2021 \const{SO\_SNDLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2022 basso livello sul buffer di trasmissione.\\
2023 \const{SO\_RCVTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2024 timeout in ricezione.\\
2025 \const{SO\_SNDTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2026 timeout in trasmissione.\\
2027 \const{SO\_BSDCOMPAT}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2028 abilita la compatibilità con BSD.\\
2029 \const{SO\_PASSCRED} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2030 abilita la ricezione di credenziali.\\
2031 \const{SO\_PEERCRED} &$\bullet$& & &\texttt{ucred}&
2032 restituisce le credenziali del processo remoto.\\
2033 \const{SO\_BINDTODEVICE}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
2034 lega il socket ad un dispositivo.\\
2035 \const{SO\_DEBUG} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2036 abilita il debugging sul socket.\\
2037 \const{SO\_REUSEADDR}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2038 consente il riutilizzo di un indirizzo locale.\\
2039 \const{SO\_TYPE} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2040 restituisce il tipo di socket.\\
2041 \const{SO\_ACCEPTCONN}&$\bullet$& & &\texttt{int}&
2042 indica se il socket è in ascolto.\\
2043 \const{SO\_DONTROUTE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2044 non invia attraverso un gateway.\\
2045 \const{SO\_BROADCAST}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2046 attiva o disattiva il \itindex{broadcast}
2047 \textit{broadcast}.\\
2048 \const{SO\_SNDBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2049 imposta dimensione del buffer di trasmissione.\\
2050 \const{SO\_RCVBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2051 imposta dimensione del buffer di ricezione.\\
2052 \const{SO\_LINGER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{linger}&
2053 indugia nella chiusura con dati da spedire.\\
2054 \const{SO\_PRIORITY} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2055 imposta la priorità del socket.\\
2056 \const{SO\_ERROR} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2057 riceve e cancella gli errori pendenti.\\
2060 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_SOCKET}.}
2061 \label{tab:sock_opt_socklevel}
2064 La tabella elenca le costanti che identificano le singole opzioni da usare
2065 come valore per \param{optname}; le due colonne seguenti indicano per quali
2066 delle due funzioni (\func{getsockopt} o \func{setsockopt}) l'opzione è
2067 disponibile, mentre la colonna successiva indica, quando di ha a che fare con
2068 un valore di \param{optval} intero, se l'opzione è da considerare un numero o
2069 un valore logico. Si è inoltre riportato sulla quinta colonna il tipo di dato
2070 usato per \param{optval} ed una breve descrizione del significato delle
2071 singole opzioni sulla sesta.
2073 Le descrizioni delle opzioni presenti in tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}
2074 sono estremamente sommarie, è perciò necessario fornire un po' più di
2075 informazioni. Alcune opzioni inoltre hanno una notevole rilevanza nella
2076 gestione dei socket, e pertanto il loro utilizzo sarà approfondito
2077 separatamente in sez.~\ref{sec:sock_options_main}. Quello che segue è quindi
2078 soltanto un elenco più dettagliato della breve descrizione di
2079 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel} sul significato delle varie opzioni:
2080 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2082 \item[\const{SO\_KEEPALIVE}] questa opzione abilita un meccanismo di verifica
2083 della persistenza di una connessione associata al socket (ed è pertanto
2084 effettiva solo sui socket che supportano le connessioni, ed è usata
2085 principalmente con il TCP). L'opzione utilizza per \param{optval} un intero
2086 usato come valore logico. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono
2087 forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2089 \item[\const{SO\_OOBINLINE}] se questa opzione viene abilitata i dati
2090 \itindex{out-of-band} \textit{out-of-band} vengono inviati direttamente nel
2091 flusso di dati del socket (e sono quindi letti con una normale \func{read})
2092 invece che restare disponibili solo per l'accesso con l'uso del flag
2093 \const{MSG\_OOB} di \func{recvmsg}. L'argomento è trattato in dettaglio in
2094 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}. L'opzione funziona soltanto con socket che
2095 supportino i dati \itindex{out-of-band} \textit{out-of-band} (non ha senso
2096 per socket UDP ad esempio), ed utilizza per \param{optval} un intero usato
2099 \item[\const{SO\_RCVLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2100 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di ricezione
2101 perché il kernel passi i dati all'utente, restituendoli ad una \func{read} o
2102 segnalando ad una \func{select} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che ci
2103 sono dati in ingresso. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che
2104 specifica il numero di byte, ma con Linux questo valore è sempre 1 e non può
2105 essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore mentre
2106 \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2108 \item[\const{SO\_SNDLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2109 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di scrittura
2110 perché il kernel li invii al protocollo successivo, consentendo ad una
2111 \func{write} di ritornare o segnalando ad una \func{select} (vedi
2112 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che è possibile eseguire una scrittura.
2113 L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che specifica il numero di
2114 byte, come per la precedente \const{SO\_RCVLOWAT} con Linux questo valore è
2115 sempre 1 e non può essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore
2116 mentre \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2118 \item[\const{SO\_RCVTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2119 sulle operazioni di lettura da un socket, e prende per \param{optval} una
2120 struttura di tipo \struct{timeval} (vedi fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct})
2121 identica a quella usata con \func{select}. Con \func{getsockopt} si può
2122 leggere il valore attuale, mentre con \func{setsockopt} si imposta il tempo
2123 voluto, usando un valore nullo per \struct{timeval} il timeout viene
2126 Se l'opzione viene attivata tutte le volte che una delle funzioni di lettura
2127 (\func{read}, \func{readv}, \func{recv}, \func{recvfrom} e \func{recvmsg})
2128 si blocca in attesa di dati per un tempo maggiore di quello impostato, essa
2129 ritornerà un valore -1 e la variabile \var{errno} sarà impostata con un
2130 errore di \errcode{EAGAIN} e \errcode{EWOULDBLOCK}, così come sarebbe
2131 avvenuto se si fosse aperto il socket in modalità non bloccante.\footnote{in
2132 teoria, se il numero di byte presenti nel buffer di ricezione fosse
2133 inferiore a quello specificato da \const{SO\_RCVLOWAT}, l'effetto potrebbe
2134 essere semplicemente quello di provocare l'uscita delle funzioni di
2135 lettura restituendo il numero di byte fino ad allora ricevuti; dato che
2136 con Linux questo valore è sempre 1 questo caso non esiste.}
2138 In genere questa opzione non è molto utilizzata se si ha a che fare con la
2139 lettura dei dati, in quanto è sempre possibile usare una \func{select} che
2140 consente di specificare un \textit{timeout}; l'uso di \func{select} non
2141 consente però di impostare il timeout per l'uso di \func{connect}, per avere
2142 il quale si può ricorrere a questa opzione.
2144 % TODO verificare il timeout con un programma di test
2146 \item[\const{SO\_SNDTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2147 sulle operazioni di scrittura su un socket, ed usa gli stessi valori di
2148 \const{SO\_RCVTIMEO}. In questo caso però si avrà un errore di
2149 \errcode{EAGAIN} o \errcode{EWOULDBLOCK} per le funzioni di scrittura
2150 \func{write}, \func{writev}, \func{send}, \func{sendto} e \func{sendmsg}
2151 qualora queste restino bloccate per un tempo maggiore di quello specificato.
2153 \item[\const{SO\_BSDCOMPAT}] questa opzione abilita la compatibilità con il
2154 comportamento di BSD (in particolare ne riproduce i bug). Attualmente è una
2155 opzione usata solo per il protocollo UDP e ne è prevista la rimozione in
2156 futuro. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore
2159 Quando viene abilitata gli errori riportati da messaggi ICMP per un socket
2160 UDP non vengono passati al programma in user space. Con le versioni 2.0.x
2161 del kernel erano anche abilitate altre opzioni per i socket raw, che sono
2162 state rimosse con il passaggio al 2.2; è consigliato correggere i programmi
2163 piuttosto che usare questa funzione.
2165 \item[\const{SO\_PASSCRED}] questa opzione abilita sui socket unix-domain
2166 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}) la ricezione dei messaggi di controllo di
2167 tipo \const{SCM\_CREDENTIALS}. Prende come \param{optval} un intero usato
2170 \item[\const{SO\_PEERCRED}] questa opzione restituisce le credenziali del
2171 processo remoto connesso al socket; l'opzione è disponibile solo per socket
2172 unix-domain e può essere usata solo con \func{getsockopt}. Utilizza per
2173 \param{optval} una apposita struttura \struct{ucred} (vedi
2174 sez.~\ref{sec:unix_socket}).
2176 \item[\const{SO\_BINDTODEVICE}] questa opzione permette di \textsl{legare} il
2177 socket ad una particolare interfaccia, in modo che esso possa ricevere ed
2178 inviare pacchetti solo su quella. L'opzione richiede per \param{optval} il
2179 puntatore ad una stringa contenente il nome dell'interfaccia (ad esempio
2180 \texttt{eth0}); utilizzando una stringa nulla o un valore nullo per
2181 \param{optlen} si può rimuovere un precedente collegamento.
2183 Il nome della interfaccia deve essere specificato con una stringa terminata
2184 da uno zero e di lunghezza massima pari a \const{IFNAMSIZ}; l'opzione è
2185 effettiva solo per alcuni tipi di socket, ed in particolare per quelli della
2186 famiglia \const{AF\_INET}; non è invece supportata per i \textit{packet
2187 socket} (vedi sez.~\ref{sec:socket_raw}).
2189 \item[\const{SO\_DEBUG}] questa opzione abilita il debugging delle operazioni
2190 dei socket; l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come
2191 valore logico, e può essere utilizzata solo da un processo con i privilegi
2192 di amministratore (in particolare con la \itindex{capabilities}
2193 \textit{capability} \const{CAP\_NET\_ADMIN}). L'opzione necessita inoltre
2194 dell'opportuno supporto nel kernel;\footnote{deve cioè essere definita la
2195 macro di preprocessore \macro{SOCK\_DEBUGGING} nel file
2196 \file{include/net/sock.h} dei sorgenti del kernel, questo è sempre vero
2197 nei kernel delle serie superiori alla 2.3, per i kernel delle serie
2198 precedenti invece è necessario aggiungere a mano detta definizione; è
2199 inoltre possibile abilitare anche il tracciamento degli stati del TCP
2200 definendo la macro \macro{STATE\_TRACE} in \file{include/net/tcp.h}.}
2201 quando viene abilitata una serie di messaggi con le informazioni di debug
2202 vengono inviati direttamente al sistema del kernel log.\footnote{si tenga
2203 presente che il comportamento è diverso da quanto avviene con BSD, dove
2204 l'opzione opera solo sui socket TCP, causando la scrittura di tutti i
2205 pacchetti inviati sulla rete su un buffer circolare che viene letto da un
2206 apposito programma, \cmd{trpt}.}
2208 \item[\const{SO\_REUSEADDR}] questa opzione permette di eseguire la funzione
2209 \func{bind} su indirizzi locali che siano già in uso da altri socket;
2210 l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2211 Questa opzione modifica il comportamento normale dell'interfaccia dei socket
2212 che fa fallire l'esecuzione della funzione \func{bind} con un errore di
2213 \errcode{EADDRINUSE} quando l'indirizzo locale\footnote{più propriamente il
2214 controllo viene eseguito sulla porta.} è già in uso da parte di un altro
2215 socket. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono forniti in
2216 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2218 \item[\const{SO\_TYPE}] questa opzione permette di leggere il tipo di socket
2219 su cui si opera; funziona solo con \func{getsockopt}, ed utilizza per
2220 \param{optval} un intero in cui verrà restituito il valore numerico che lo
2221 identifica (ad esempio \const{SOCK\_STREAM}).
2223 \item[\const{SO\_ACCEPTCONN}] questa opzione permette di rilevare se il socket
2224 su cui opera è stato posto in modalità di ricezione di eventuali connessioni
2225 con una chiamata a \func{listen}. L'opzione può essere usata soltanto con
2226 \func{getsockopt} e utilizza per \param{optval} un intero in cui viene
2227 restituito 1 se il socket è in ascolto e 0 altrimenti.
2229 \item[\const{SO\_DONTROUTE}] questa opzione forza l'invio diretto dei
2230 pacchetti del socket, saltando ogni processo relativo all'uso della tabella
2231 di routing del kernel. Prende per \param{optval} un intero usato come valore
2234 \item[\const{SO\_BROADCAST}] questa opzione abilita il \itindex{broadcast}
2235 \textit{broadcast}; quanto abilitata i socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}
2236 riceveranno i pacchetti inviati all'indirizzo di \textit{broadcast}, e
2237 potranno scrivere pacchetti su tale indirizzo. Prende per \param{optval} un
2238 intero usato come valore logico. L'opzione non ha effetti su un socket di
2239 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2241 \item[\const{SO\_SNDBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2242 uscita del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il numero
2243 di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si possono
2244 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili
2245 rispettivamente tramite gli opportuni valori di \func{sysctl} (vedi
2246 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2248 \item[\const{SO\_RCVBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2249 ingresso del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il numero
2250 di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si può specificare
2251 come argomento per questa opzione sono impostabili tramiti gli opportuni
2252 valori di \func{sysctl} (vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2254 Si tenga presente che nel caso di socket TCP, per entrambe le opzioni
2255 \const{SO\_RCVBUF} e \const{SO\_SNDBUF}, il kernel alloca effettivamente una
2256 quantità di memoria doppia rispetto a quanto richiesto con
2257 \func{setsockopt}. Questo comporta che una successiva lettura con
2258 \func{getsockopt} riporterà un valore diverso da quello impostato con
2259 \func{setsockopt}. Questo avviene perché TCP necessita dello spazio in più
2260 per mantenere dati amministrativi e strutture interne, e solo una parte
2261 viene usata come buffer per i dati, mentre il valore letto da
2262 \func{getsockopt} e quello riportato nei vari parametri di
2263 \textit{sysctl}\footnote{cioè \procrelfile{/proc/sys/net/core}{wmem\_max} e
2264 \procrelfile{/proc/sys/net/core}{rmem\_max} in \texttt{/proc/sys/net/core}
2265 e \procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_wmem} e
2266 \procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_rmem} in
2267 \texttt{/proc/sys/net/ipv4}, vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}.} indica la
2268 memoria effettivamente impiegata. Si tenga presente inoltre che le
2269 modifiche alle dimensioni dei buffer di ingresso e di uscita, per poter
2270 essere effettive, devono essere impostate prima della chiamata alle funzioni
2271 \func{listen} o \func{connect}.
2273 \item[\const{SO\_LINGER}] questa opzione controlla le modalità con cui viene
2274 chiuso un socket quando si utilizza un protocollo che supporta le
2275 connessioni (è pertanto usata con i socket TCP ed ignorata per UDP) e
2276 modifica il comportamento delle funzioni \func{close} e \func{shutdown}.
2277 L'opzione richiede che l'argomento \param{optval} sia una struttura di tipo
2278 \struct{linger}, definita in \texttt{sys/socket.h} ed illustrata in
2279 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Maggiori dettagli sul suo funzionamento
2280 sono forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2282 \item[\const{SO\_PRIORITY}] questa opzione permette di impostare le priorità
2283 per tutti i pacchetti che sono inviati sul socket, prende per \param{optval}
2284 un valore intero. Con questa opzione il kernel usa il valore per ordinare le
2285 priorità sulle code di rete,\footnote{questo richiede che sia abilitato il
2286 sistema di \textit{Quality of Service} disponibile con le opzioni di
2287 routing avanzato.} i pacchetti con priorità più alta vengono processati
2288 per primi, in modalità che dipendono dalla disciplina di gestione della
2289 coda. Nel caso di protocollo IP questa opzione permette anche di impostare i
2290 valori del campo \textit{type of service} (noto come TOS, vedi
2291 sez.~\ref{sec:IP_header}) per i pacchetti uscenti. Per impostare una
2292 priorità al di fuori dell'intervallo di valori fra 0 e 6 sono richiesti i
2293 privilegi di amministratore con la \itindex{capabilities} capability
2294 \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2296 \item[\const{SO\_ERROR}] questa opzione riceve un errore presente sul socket;
2297 può essere utilizzata soltanto con \func{getsockopt} e prende per
2298 \param{optval} un valore intero, nel quale viene restituito il codice di
2299 errore, e la condizione di errore sul socket viene cancellata. Viene
2300 usualmente utilizzata per ricevere il codice di errore, come accennato in
2301 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}, quando si sta osservando il socket con una
2302 \func{select} che ritorna a causa dello stesso.
2305 % TODO documentare SO_ATTACH_FILTER e SO_DETACH_FILTER
2308 \subsection{L'uso delle principali opzioni dei socket}
2309 \label{sec:sock_options_main}
2311 La descrizione sintetica del significato delle opzioni generiche dei socket,
2312 riportata nell'elenco in sez.~\ref{sec:sock_generic_options}, è
2313 necessariamente sintetica, alcune di queste però possono essere utilizzate
2314 per controllare delle funzionalità che hanno una notevole rilevanza nella
2315 programmazione dei socket. Per questo motivo faremo in questa sezione un
2316 approfondimento sul significato delle opzioni generiche più importanti.
2319 \index{costante!{SO\_KEEPALIVE}@{{\tt {SO\_KEEPALIVE}}}|(}
2320 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}}
2322 La prima opzione da approfondire è \const{SO\_KEEPALIVE} che permette di
2323 tenere sotto controllo lo stato di una connessione. Una connessione infatti
2324 resta attiva anche quando non viene effettuato alcun traffico su di essa; è
2325 allora possibile, in caso di una interruzione completa della rete, che la
2326 caduta della connessione non venga rilevata, dato che sulla stessa non passa
2327 comunque alcun traffico.
2329 Se si imposta questa opzione, è invece cura del kernel inviare degli appositi
2330 messaggi sulla rete, detti appunto \textit{keep-alive}, per verificare se la
2331 connessione è attiva. L'opzione funziona soltanto con i socket che supportano
2332 le connessioni (non ha senso per socket UDP ad esempio) e si applica
2333 principalmente ai socket TCP.
2335 Con le impostazioni di default (che sono riprese da BSD) Linux emette un
2336 messaggio di \textit{keep-alive}\footnote{in sostanza un segmento ACK vuoto,
2337 cui sarà risposto con un altro segmento ACK vuoto.} verso l'altro capo della
2338 connessione se questa è rimasta senza traffico per più di due ore. Se è tutto
2339 a posto il messaggio viene ricevuto e verrà emesso un segmento ACK di
2340 risposta, alla cui ricezione ripartirà un altro ciclo di attesa per altre due
2341 ore di inattività; il tutto avviene all'interno del kernel e le applicazioni
2342 non riceveranno nessun dato.
2344 Qualora ci siano dei problemi di rete si possono invece verificare i due casi
2345 di terminazione precoce del server già illustrati in
2346 sez.~\ref{sec:TCP_conn_crash}. Il primo è quello in cui la macchina remota ha
2347 avuto un crollo del sistema ed è stata riavviata, per cui dopo il riavvio la
2348 connessione non esiste più.\footnote{si ricordi che un normale riavvio o il
2349 crollo dell'applicazione non ha questo effetto, in quanto in tal caso si
2350 passa sempre per la chiusura del processo, e questo, come illustrato in
2351 sez.~\ref{sec:file_close}, comporta anche la regolare chiusura del socket
2352 con l'invio di un segmento FIN all'altro capo della connessione.} In questo
2353 caso all'invio del messaggio di \textit{keep-alive} si otterrà come risposta
2354 un segmento RST che indica che l'altro capo non riconosce più l'esistenza
2355 della connessione ed il socket verrà chiuso riportando un errore di
2356 \errcode{ECONNRESET}.
2358 Se invece non viene ricevuta nessuna risposta (indice che la macchina non è
2359 più raggiungibile) l'emissione dei messaggi viene ripetuta ad intervalli di 75
2360 secondi per un massimo di 9 volte\footnote{entrambi questi valori possono
2361 essere modificati a livello di sistema (cioè per tutti i socket) con gli
2362 opportuni parametri illustrati in sez.~\ref{sec:sock_sysctl} ed a livello di
2363 singolo socket con le opzioni \texttt{TCP\_KEEP*} di
2364 sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options}.} (per un totale di 11 minuti e 15
2365 secondi) dopo di che, se non si è ricevuta nessuna risposta, il socket viene
2366 chiuso dopo aver impostato un errore di \errcode{ETIMEDOUT}. Qualora la
2367 connessione si sia ristabilita e si riceva un successivo messaggio di risposta
2368 il ciclo riparte come se niente fosse avvenuto. Infine se si riceve come
2369 risposta un pacchetto ICMP di destinazione irraggiungibile (vedi
2370 sez.~\ref{sec:ICMP_protocol}), verrà restituito l'errore corrispondente.
2372 In generale questa opzione serve per individuare una caduta della connessione
2373 anche quando non si sta facendo traffico su di essa. Viene usata
2374 principalmente sui server per evitare di mantenere impegnate le risorse che
2375 verrebbero dedicate a trattare delle connessioni che in realtà sono già
2376 terminate (quelle che vengono anche chiamate connessioni
2377 \textsl{semi-aperte}); in tutti quei casi cioè in cui il server si trova in
2378 attesa di dati in ingresso su una connessione che non arriveranno mai o perché
2379 il client sull'altro capo non è più attivo o perché non è più in grado di
2380 comunicare con il server via rete.
2382 \begin{figure}[!htb]
2383 \footnotesize \centering
2384 \begin{minipage}[c]{15cm}
2385 \includecodesample{listati/TCP_echod_fourth.c}
2388 \caption{La sezione della nuova versione del server del servizio
2389 \textit{echo} che prevede l'attivazione del \textit{keepalive} sui
2391 \label{fig:echod_keepalive_code}
2394 Abilitandola dopo un certo tempo le connessioni effettivamente terminate
2395 verrano comunque chiuse per cui, utilizzando ad esempio una \func{select}, se
2396 be potrà rilevare la conclusione e ricevere il relativo errore. Si tenga
2397 presente però che non può avere la certezza assoluta che un errore di
2398 \errcode{ETIMEDOUT} ottenuto dopo aver abilitato questa opzione corrisponda
2399 necessariamente ad una reale conclusione della connessione, il problema
2400 potrebbe anche essere dovuto ad un problema di routing che perduri per un
2401 tempo maggiore di quello impiegato nei vari tentativi di ritrasmissione del
2402 \textit{keep-alive} (anche se questa non è una condizione molto probabile).
2404 Come esempio dell'utilizzo di questa opzione introduciamo all'interno del
2405 nostro server per il servizio \textit{echo} la nuova opzione \texttt{-k} che
2406 permette di attivare il \textit{keep-alive} sui socket; tralasciando la parte
2407 relativa alla gestione di detta opzione (che si limita ad assegnare ad 1 la
2408 variabile \var{keepalive}) tutte le modifiche al server sono riportate in
2409 fig.~\ref{fig:echod_keepalive_code}. Al solito il codice completo è contenuto
2410 nel file \texttt{TCP\_echod\_fourth.c} dei sorgenti allegati alla guida.
2412 Come si può notare la variabile \var{keepalive} è preimpostata (\texttt{\small
2413 8}) ad un valore nullo; essa viene utilizzata sia come variabile logica per
2414 la condizione (\texttt{\small 14}) che controlla l'attivazione del
2415 \textit{keep-alive} che come valore dell'argomento \param{optval} della
2416 chiamata a \func{setsockopt} (\texttt{\small 16}). A seconda del suo valore
2417 tutte le volte che un processo figlio viene eseguito in risposta ad una
2418 connessione verrà pertanto eseguita o meno la sezione (\texttt{\small 14--17})
2419 che esegue l'impostazione di \const{SO\_KEEPALIVE} sul socket connesso,
2420 attivando il relativo comportamento.
2421 \index{costante!{SO\_KEEPALIVE}@{{\tt {SO\_KEEPALIVE}}}|)}
2425 \index{costante!{SO\_REUSEADDR}@{{\tt {SO\_REUSEADDR}}}|(}
2426 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_REUSEADDR}}
2428 La seconda opzione da approfondire è \const{SO\_REUSEADDR}, che consente di
2429 eseguire \func{bind} su un socket anche quando la porta specificata è già in
2430 uso da parte di un altro socket. Si ricordi infatti che, come accennato in
2431 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, normalmente la funzione \func{bind} fallisce con
2432 un errore di \errcode{EADDRINUSE} se la porta scelta è già utilizzata da un
2433 altro socket, proprio per evitare che possano essere lanciati due server sullo
2434 stesso indirizzo e la stessa porta, che verrebbero a contendersi i pacchetti
2435 aventi quella destinazione.
2437 Esistono però situazioni ed esigenze particolari in cui non si vuole che
2438 questo comportamento di salvaguardia accada, ed allora si può fare ricorso a
2439 questa opzione. La questione è comunque abbastanza complessa in quanto, come
2440 sottolinea Stevens in \cite{UNP1}, si distinguono ben quattro casi diversi in
2441 cui è prevista la possibilità di un utilizzo di questa opzione, il che la
2442 rende una delle più difficili da capire.
2444 Il primo caso, che è anche il più comune, in cui si fa ricorso a
2445 \const{SO\_REUSEADDR} è quello in cui un server è terminato ma esistono ancora
2446 dei processi figli che mantengono attiva almeno una connessione remota che
2447 utilizza l'indirizzo locale, mantenendo occupata la porta. Quando si riesegue
2448 il server allora questo riceve un errore sulla chiamata a \func{bind} dato che
2449 la porta è ancora utilizzata in una connessione esistente.\footnote{questa è
2450 una delle domande più frequenti sui newsgroup dedicati allo sviluppo, in
2451 quanto è piuttosto comune trovarsi in questa situazione quando si sta
2452 sviluppando un server che si ferma e si riavvia in continuazione dopo aver
2453 fatto modifiche.} Inoltre se si usa il protocollo TCP questo può avvenire
2454 anche dopo tutti i processi figli sono terminati, dato che una connessione può
2455 restare attiva anche dopo la chiusura del socket, mantenendosi nello stato
2456 \texttt{TIME\_WAIT} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}).
2458 Usando \const{SO\_REUSEADDR} fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2459 \func{bind} si consente a quest'ultima di avere comunque successo anche se la
2460 connessione è attiva (o nello stato \texttt{TIME\_WAIT}). È bene però
2461 ricordare (si riveda quanto detto in sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}) che la
2462 presenza dello stato \texttt{TIME\_WAIT} ha una ragione, ed infatti se si usa
2463 questa opzione esiste sempre una probabilità, anche se estremamente
2464 remota,\footnote{perché ciò avvenga infatti non solo devono coincidere gli
2465 indirizzi IP e le porte degli estremi della nuova connessione, ma anche i
2466 numeri di sequenza dei pacchetti, e questo è estremamente improbabile.} che
2467 eventuali pacchetti rimasti intrappolati in una precedente connessione possano
2468 finire fra quelli di una nuova.
2470 Come esempio di uso di questa connessione abbiamo predisposto una nuova
2471 versione della funzione \func{sockbind} (vedi fig.~\ref{fig:sockbind_code})
2472 che consenta l'impostazione di questa opzione. La nuova funzione è
2473 \func{sockbindopt}, e le principali differenze rispetto alla precedente sono
2474 illustrate in fig.~\ref{fig:sockbindopt_code}, dove si sono riportate le
2475 sezioni di codice modificate rispetto alla versione precedente. Il codice
2476 completo della funzione si trova, insieme alle altre funzioni di servizio dei
2477 socket, all'interno del file \texttt{SockUtils.c} dei sorgenti allegati alla
2480 \begin{figure}[!htb]
2481 \footnotesize \centering
2482 \begin{minipage}[c]{15cm}
2483 \includecodesample{listati/sockbindopt.c}
2486 \caption{Le sezioni della funzione \func{sockbindopt} modificate rispetto al
2487 codice della precedente \func{sockbind}.}
2488 \label{fig:sockbindopt_code}
2491 In realtà tutto quello che si è fatto è stato introdurre nella nuova funzione
2492 (\texttt{\small 1}) un nuovo argomento intero, \param{reuse}, che conterrà il
2493 valore logico da usare nella successiva chiamata (\texttt{\small 14}) a
2494 \func{setsockopt}. Si è poi aggiunta una sezione (\texttt{\small 13-17}) che
2495 esegue l'impostazione dell'opzione fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2499 A questo punto basterà modificare il server per utilizzare la nuova
2500 funzione; in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth} abbiamo riportato le sezioni
2501 modificate rispetto alla precedente versione di
2502 fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. Al solito il codice completo è coi sorgenti
2503 allegati alla guida, nel file \texttt{TCP\_echod\_fifth.c}.
2505 Anche in questo caso si è introdotta (\texttt{\small 8}) una nuova variabile
2506 \var{reuse} che consente di controllare l'uso dell'opzione e che poi sarà
2507 usata (\texttt{\small 14}) come ultimo argomento di \func{setsockopt}. Il
2508 valore di default di questa variabile è nullo, ma usando l'opzione \texttt{-r}
2509 nell'invocazione del server (al solito la gestione delle opzioni non è
2510 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth}) se ne potrà impostare ad 1 il
2511 valore, per cui in tal caso la successiva chiamata (\texttt{\small 13-17}) a
2512 \func{setsockopt} attiverà l'opzione \const{SO\_REUSEADDR}.
2514 \begin{figure}[!htb]
2515 \footnotesize \centering
2516 \begin{minipage}[c]{15cm}
2517 \includecodesample{listati/TCP_echod_fifth.c}
2520 \caption{Il nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo} che
2521 usa la nuova funzione \func{sockbindopt}.}
2522 \label{fig:TCP_echod_fifth}
2525 Il secondo caso in cui viene usata \const{SO\_REUSEADDR} è quando si ha una
2526 macchina cui sono assegnati diversi numeri IP (o come suol dirsi
2527 \textit{multi-homed}) e si vuole porre in ascolto sulla stessa porta un
2528 programma diverso (o una istanza diversa dello stesso programma) per indirizzi
2529 IP diversi. Si ricordi infatti che è sempre possibile indicare a \func{bind}
2530 di collegarsi solo su di un indirizzo specifico; in tal caso se un altro
2531 programma cerca di riutilizzare la stessa porta (anche specificando un
2532 indirizzo diverso) otterrà un errore, a meno di non aver preventivamente
2533 impostato \const{SO\_REUSEADDR}.
2535 Usando questa opzione diventa anche possibile eseguire \func{bind}
2536 sull'indirizzo generico, e questo permetterà il collegamento per tutti gli
2537 indirizzi (di quelli presenti) per i quali la porta non risulti occupata da
2538 una precedente chiamata più specifica. Infine si tenga presente che con il
2539 protocollo TCP non è mai possibile far partire server che eseguano \func{bind}
2540 sullo stesso indirizzo e la stessa porta, cioè ottenere quello che viene
2541 chiamato un \textit{completely duplicate binding}.
2543 Il terzo impiego è simile al precedente e prevede l'uso di \func{bind}
2544 all'interno dello stesso programma per associare indirizzi locali diversi a
2545 socket diversi. In genere questo viene fatto per i socket UDP quando è
2546 necessario ottenere l'indirizzo a cui sono rivolte le richieste del client ed
2547 il sistema non supporta l'opzione \const{IP\_RECVDSTADDR};\footnote{nel caso
2548 di Linux questa opzione è stata supportata per in certo periodo nello
2549 sviluppo del kernel 2.1.x, ma è in seguito stata soppiantata dall'uso di
2550 \const{IP\_PKTINFO} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).} in tale modo
2551 si può sapere a quale socket corrisponde un certo indirizzo. Non ha senso
2552 fare questa operazione per un socket TCP dato che su di essi si può sempre
2553 invocare \func{getsockname} una volta che si è completata la connessione.
2555 Infine il quarto caso è quello in cui si vuole effettivamente ottenere un
2556 \textit{completely duplicate binding}, quando cioè si vuole eseguire
2557 \func{bind} su un indirizzo ed una porta che sono già \textsl{legati} ad un
2558 altro socket. Questo ovviamente non ha senso per il normale traffico di rete,
2559 in cui i pacchetti vengono scambiati direttamente fra due applicazioni; ma
2560 quando un sistema supporta il traffico in \itindex{multicast}
2561 \textit{multicast}, in cui una applicazione invia i pacchetti a molte altre
2562 (vedi sez.~\ref{sec:multicast_xxx}), allora ha senso che su una macchina i
2563 pacchetti provenienti dal traffico in \itindex{multicast} \textit{multicast}
2564 possano essere ricevuti da più applicazioni\footnote{l'esempio classico di
2565 traffico in \textit{multicast} è quello di uno streaming di dati (audio,
2566 video, ecc.), l'uso del \textit{multicast} consente in tal caso di
2567 trasmettere un solo pacchetto, che potrà essere ricevuto da tutti i
2568 possibili destinatari (invece di inviarne un duplicato a ciascuno); in
2569 questo caso è perfettamente logico aspettarsi che sulla stessa macchina più
2570 utenti possano lanciare un programma che permetta loro di ricevere gli
2571 stessi dati.} o da diverse istanze della stessa applicazione.
2574 In questo caso utilizzando \const{SO\_REUSEADDR} si consente ad una
2575 applicazione eseguire \func{bind} sulla stessa porta ed indirizzo usata da
2576 un'altra, così che anche essa possa ricevere gli stessi pacchetti (chiaramente
2577 la cosa non ha alcun senso per i socket TCP, ed infatti in questo tipo di
2578 applicazione è normale l'uso del protocollo UDP). La regola è che quando si
2579 hanno più applicazioni che hanno eseguito \func{bind} sulla stessa porta, di
2580 tutti pacchetti destinati ad un indirizzo di \itindex{broadcast}
2581 \textit{broadcast} o di \itindex{multicast} \textit{multicast} viene inviata
2582 una copia a ciascuna applicazione. Non è definito invece cosa accade qualora
2583 il pacchetto sia destinato ad un indirizzo normale (unicast).
2585 Essendo questo un caso particolare in alcuni sistemi (come BSD) è stata
2586 introdotta una opzione ulteriore, \const{SO\_REUSEPORT} che richiede che detta
2587 opzione sia specificata per tutti i socket per i quali si vuole eseguire il
2588 \textit{completely duplicate binding}. Nel caso di Linux questa opzione non
2589 esiste, ma il comportamento di \const{SO\_REUSEADDR} è analogo, sarà cioè
2590 possibile effettuare un \textit{completely duplicate binding} ed ottenere il
2591 successo di \func{bind} su un socket legato allo stesso indirizzo e porta solo
2592 se il programma che ha eseguito per primo \func{bind} su di essi ha impostato
2593 questa opzione.\footnote{Questa restrizione permette di evitare il cosiddetto
2594 \textit{port stealing}, in cui un programma, usando \const{SO\_REUSEADDR},
2595 può collegarsi ad una porta già in uso e ricevere i pacchetti destinati ad
2596 un altro programma; con questa caratteristica ciò è possibile soltanto se il
2597 primo programma a consentirlo, avendo usato fin dall'inizio
2598 \const{SO\_REUSEADDR}.}
2600 \index{costante!{SO\_REUSEADDR}@{{\tt {SO\_REUSEADDR}}}|)}
2602 \index{costante!{SO\_LINGER}@{{\tt {SO\_LINGER}}}|(}
2603 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_LINGER}}
2605 La terza opzione da approfondire è \const{SO\_LINGER}; essa, come il nome
2606 suggerisce, consente di ``\textsl{indugiare}'' nella chiusura di un socket. Il
2607 comportamento standard sia di \func{close} che \func{shutdown} è infatti
2608 quello di terminare immediatamente dopo la chiamata, mentre il procedimento di
2609 chiusura della connessione (o di un lato di essa) ed il rispettivo invio sulla
2610 rete di tutti i dati ancora presenti nei buffer, viene gestito in sottofondo
2613 \begin{figure}[!htb]
2614 \footnotesize \centering
2615 \begin{minipage}[c]{15cm}
2616 \includestruct{listati/linger.h}
2618 \caption{La struttura \structd{linger} richiesta come valore dell'argomento
2619 \param{optval} per l'impostazione dell'opzione dei socket
2620 \const{SO\_LINGER}.}
2621 \label{fig:sock_linger_struct}
2624 L'uso di \const{SO\_LINGER} con \func{setsockopt} permette di modificare (ed
2625 eventualmente ripristinare) questo comportamento in base ai valori passati nei
2626 campi della struttura \struct{linger}, illustrata in
2627 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Fintanto che il valore del campo
2628 \var{l\_onoff} di \struct{linger} è nullo la modalità che viene impostata
2629 (qualunque sia il valore di \var{l\_linger}) è quella standard appena
2630 illustrata; questa combinazione viene utilizzata per riportarsi al
2631 comportamento normale qualora esso sia stato cambiato da una precedente
2634 Se si utilizza un valore di \var{l\_onoff} diverso da zero, il comportamento
2635 alla chiusura viene a dipendere dal valore specificato per il campo
2636 \var{l\_linger}; se quest'ultimo è nullo l'uso delle funzioni \func{close} e
2637 \func{shutdown} provoca la terminazione immediata della connessione: nel caso
2638 di TCP cioè non viene eseguito il procedimento di chiusura illustrato in
2639 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}, ma tutti i dati ancora presenti nel buffer
2640 vengono immediatamente scartati e sulla rete viene inviato un segmento di RST
2641 che termina immediatamente la connessione.
2643 Un esempio di questo comportamento si può abilitare nel nostro client del
2644 servizio \textit{echo} utilizzando l'opzione \texttt{-r}; riportiamo in
2645 fig.~\ref{fig:TCP_echo_sixth} la sezione di codice che permette di introdurre
2646 questa funzionalità,; al solito il codice completo è disponibile nei sorgenti
2649 \begin{figure}[!htb]
2650 \footnotesize \centering
2651 \begin{minipage}[c]{15cm}
2652 \includecodesample{listati/TCP_echo_sixth.c}
2655 \caption{La sezione del codice del client \textit{echo} che imposta la
2656 terminazione immediata della connessione in caso di chiusura.}
2657 \label{fig:TCP_echo_sixth}
2660 La sezione indicata viene eseguita dopo aver effettuato la connessione e prima
2661 di chiamare la funzione di gestione, cioè fra le righe (\texttt{\small 12}) e
2662 (\texttt{\small 13}) del precedente esempio di fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}.
2663 Il codice si limita semplicemente a controllare (\texttt{\small 3}) il
2664 valore della variabile \var{reset} che assegnata nella gestione delle opzioni
2665 in corrispondenza all'uso di \texttt{-r} nella chiamata del client. Nel caso
2666 questa sia diversa da zero vengono impostati (\texttt{\small 5--6}) i valori
2667 della struttura \var{ling} che permettono una terminazione immediata della
2668 connessione. Questa viene poi usata nella successiva (\texttt{\small 7})
2669 chiamata a \func{setsockopt}. Al solito si controlla (\texttt{\small 7--10})
2670 il valore di ritorno e si termina il programma in caso di errore, stampandone
2673 Infine l'ultima possibilità, quella in cui si utilizza effettivamente
2674 \const{SO\_LINGER} per \textsl{indugiare} nella chiusura, è quella in cui sia
2675 \var{l\_onoff} che \var{l\_linger} hanno un valore diverso da zero. Se si
2676 esegue l'impostazione con questi valori sia \func{close} che \func{shutdown}
2677 si bloccano, nel frattempo viene eseguita la normale procedura di conclusione
2678 della connessione (quella di sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}) ma entrambe le
2679 funzioni non ritornano fintanto che non si sia concluso il procedimento di
2680 chiusura della connessione, o non sia passato un numero di
2681 secondi\footnote{questa è l'unità di misura indicata da POSIX ed adottata da
2682 Linux, altri kernel possono usare unità di misura diverse, oppure usare il
2683 campo \var{l\_linger} come valore logico (ignorandone il valore) per rendere
2684 (quando diverso da zero) \func{close} e \func{shutdown} bloccanti fino al
2685 completamento della trasmissione dei dati sul buffer.} pari al valore
2686 specificato in \var{l\_linger}.
2688 \index{costante!{SO\_LINGER}@{{\tt {SO\_LINGER}}}|)}
2692 \subsection{Le opzioni per il protocollo IPv4}
2693 \label{sec:sock_ipv4_options}
2695 Il secondo insieme di opzioni dei socket che tratteremo è quello relativo ai
2696 socket che usano il protocollo IPv4.\footnote{come per le precedenti opzioni
2697 generiche una descrizione di esse è disponibile nella settima sezione delle
2698 pagine di manuale, nel caso specifico la documentazione si può consultare
2699 con \texttt{man 7 ip}.} Se si vuole operare su queste opzioni generiche il
2700 livello da utilizzare è \const{SOL\_IP} (o l'equivalente \const{IPPROTO\_IP});
2701 si è riportato un elenco di queste opzioni in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel}.
2702 Le costanti indicanti le opzioni e tutte le altre costanti ad esse collegate
2703 sono definite in \file{netinet/ip.h}, ed accessibili includendo detto file.
2708 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2710 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2711 \textbf{Descrizione}\\
2714 \const{IP\_OPTIONS} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{void *}& %???
2715 imposta o riceve le opzioni di IP.\\
2716 \const{IP\_PKTINFO} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2717 passa un messaggio di informazione.\\
2718 \const{IP\_RECVTOS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2719 passa un messaggio col campo TOS.\\
2720 \const{IP\_RECVTTL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2721 passa un messaggio col campo TTL.\\
2722 \const{IP\_RECVOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2723 passa un messaggio con le opzioni IP.\\
2724 \const{IP\_RETOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2725 passa un messaggio con le opzioni IP non trattate.\\
2726 \const{IP\_TOS} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2727 imposta il valore del campo TOS.\\
2728 \const{IP\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2729 imposta il valore del campo TTL.\\
2730 \const{IP\_HDRINCL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2731 passa l'intestazione di IP nei dati.\\
2732 \const{IP\_RECVERR} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2733 abilita la gestione degli errori.\\
2734 \const{IP\_MTU\_DISCOVER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2735 imposta il Path MTU \itindex{Maximum~Transfer~Unit} Discovery.\\
2736 \const{IP\_MTU} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2737 legge il valore attuale della \itindex{Maximum~Transfer~Unit} MTU.\\
2738 \const{IP\_ROUTER\_ALERT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2739 imposta l'opzione \textit{IP router alert} sui pacchetti.\\
2740 \const{IP\_MULTICAST\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2741 imposta il TTL per i pacchetti \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
2742 \const{IP\_MULTICAST\_LOOP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2743 controlla il reinvio a se stessi dei dati di \itindex{multicast}
2744 \textit{multicast}.\\
2745 \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2746 si unisce a un gruppo di \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
2747 \const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}& &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2748 si sgancia da un gruppo di \textit{multicast}.\\
2749 \const{IP\_MULTICAST\_IF} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2750 imposta l'interfaccia locale di un socket \itindex{multicast}
2751 \textit{multicast}.\\
2754 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_IP}.}
2755 \label{tab:sock_opt_iplevel}
2758 Le descrizioni riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel} sono estremamente
2759 succinte, una maggiore quantità di dettagli sulle varie opzioni è fornita nel
2761 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2764 \item[\const{IP\_OPTIONS}] l'opzione permette di impostare o leggere le
2765 opzioni del protocollo IP (si veda sez.~\ref{sec:IP_options}). L'opzione
2766 prende come valore dell'argomento \param{optval} un puntatore ad un buffer
2767 dove sono mantenute le opzioni, mentre \param{optlen} indica la dimensione
2768 di quest'ultimo. Quando la si usa con \func{getsockopt} vengono lette le
2769 opzioni IP utilizzate per la spedizione, quando la si usa con
2770 \func{setsockopt} vengono impostate le opzioni specificate. L'uso di questa
2771 opzione richiede una profonda conoscenza del funzionamento del protocollo,
2772 torneremo in parte sull'argomento in sez.~\ref{sec:sock_IP_options}.
2775 \item[\const{IP\_PKTINFO}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2776 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2777 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_PKTINFO} contenente
2778 una struttura \struct{pktinfo} (vedi fig.~\ref{fig:sock_pktinfo_struct}) che
2779 mantiene una serie di informazioni riguardo i pacchetti in arrivo. In
2780 particolare è possibile conoscere l'interfaccia su cui è stato ricevuto un
2781 pacchetto (nel campo \var{ipi\_ifindex}),\footnote{in questo campo viene
2782 restituito il valore numerico dell'indice dell'interfaccia,
2783 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}.} l'indirizzo locale da esso
2784 utilizzato (nel campo \var{ipi\_spec\_dst}) e l'indirizzo remoto dello
2785 stesso (nel campo \var{ipi\_addr}).
2787 \begin{figure}[!htb]
2788 \footnotesize \centering
2789 \begin{minipage}[c]{15cm}
2790 \includestruct{listati/pktinfo.h}
2792 \caption{La struttura \structd{pktinfo} usata dall'opzione
2793 \const{IP\_PKTINFO} per ricavare informazioni sui pacchetti di un socket
2794 di tipo \const{SOCK\_DGRAM}.}
2795 \label{fig:sock_pktinfo_struct}
2799 L'opzione è utilizzabile solo per socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}. Questa è
2800 una opzione introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di
2801 Linux;\footnote{non dovrebbe pertanto essere utilizzata se si ha a cuore la
2802 portabilità.} essa permette di sostituire le opzioni \const{IP\_RECVDSTADDR}
2803 e \const{IP\_RECVIF} presenti in altri Unix (la relativa informazione è quella
2804 ottenibile rispettivamente dai campi \var{ipi\_addr} e \var{ipi\_ifindex} di
2807 L'opzione prende per \param{optval} un intero usato come valore logico, che
2808 specifica soltanto se insieme al pacchetto deve anche essere inviato o
2809 ricevuto il messaggio \const{IP\_PKTINFO} (vedi
2810 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}); il messaggio stesso dovrà poi essere
2811 letto o scritto direttamente con \func{recvmsg} e \func{sendmsg} (vedi
2812 sez.~\ref{sec:net_sendmsg}).
2815 \item[\const{IP\_RECVTOS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2816 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2817 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_TOS}, che contiene un
2818 byte con il valore del campo \textit{Type of Service} dell'intestazione IP
2819 del pacchetto stesso (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). Prende per
2820 \param{optval} un intero usato come valore logico.
2822 \item[\const{IP\_RECVTTL}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2823 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2824 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_RECVTTL}, contenente
2825 un byte con il valore del campo \textit{Time to Live} dell'intestazione IP
2826 (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). L'opzione richiede per \param{optval} un
2827 intero usato come valore logico. L'opzione non è supportata per socket di
2828 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2830 \item[\const{IP\_RECVOPTS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2831 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2832 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_OPTIONS}, contenente
2833 le opzioni IP del protocollo (vedi sez.~\ref{sec:IP_options}). Le
2834 intestazioni di instradamento e le altre opzioni sono già riempite con i
2835 dati locali. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato come
2836 valore logico. L'opzione non è supportata per socket di tipo
2837 \const{SOCK\_STREAM}.
2839 \item[\const{IP\_RETOPTS}] Identica alla precedente \const{IP\_RECVOPTS}, ma
2840 in questo caso restituisce i dati grezzi delle opzioni, senza che siano
2841 riempiti i capi di instradamento e le marche temporali. L'opzione richiede
2842 per \param{optval} un intero usato come valore logico. L'opzione non è
2843 supportata per socket di tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2845 \item[\const{IP\_TOS}] L'opzione consente di leggere o impostare il campo
2846 \textit{Type of Service} dell'intestazione IP (vedi
2847 sez.~\ref{sec:IP_header}) che permette di indicare le priorità dei
2848 pacchetti. Se impostato il valore verrà mantenuto per tutti i pacchetti del
2849 socket; alcuni valori (quelli che aumentano la priorità) richiedono i
2850 privilegi di amministrazione con la \itindex{capabilities} capability
2851 \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2853 Il campo TOS è di 8 bit e l'opzione richiede per \param{optval} un intero
2854 che ne contenga il valore. Sono definite anche alcune costanti che
2855 definiscono alcuni valori standardizzati per il \textit{Type of Service},
2856 riportate in tab.~\ref{tab:IP_TOS_values}, il valore di default usato da
2857 Linux è \const{IPTOS\_LOWDELAY}, ma esso può essere modificato con le
2858 funzionalità del cosiddetto \textit{Advanced Routing}. Si ricordi che la
2859 priorità dei pacchetti può essere impostata anche in maniera indipendente
2860 dal protocollo utilizzando l'opzione \const{SO\_PRIORITY} illustrata in
2861 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}.
2863 \item[\const{IP\_TTL}] L'opzione consente di leggere o impostare il campo
2864 \textit{Time to Live} dell'intestazione IP (vedi sez.~\ref{sec:IP_header})
2865 per tutti i pacchetti associati al socket. Il campo TTL è di 8 bit e
2866 l'opzione richiede che \param{optval} sia un intero, che ne conterrà il
2869 \item[\const{IP\_HDRINCL}] Se abilitata l'utente deve fornire lui stesso
2870 l'intestazione IP in cima ai propri dati. L'opzione è valida soltanto per
2871 socket di tipo \const{SOCK\_RAW}, e quando utilizzata eventuali valori
2872 impostati con \const{IP\_OPTIONS}, \const{IP\_TOS} o \const{IP\_TTL} sono
2873 ignorati. In ogni caso prima della spedizione alcuni campi
2874 dell'intestazione vengono comunque modificati dal kernel, torneremo
2875 sull'argomento in sez.~\ref{sec:socket_raw}
2877 \item[\const{IP\_RECVERR}] Questa è una opzione introdotta con i kernel della
2878 serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Essa permette di usufruire di un
2879 meccanismo affidabile per ottenere un maggior numero di informazioni in caso
2880 di errori. Se l'opzione è abilitata tutti gli errori generati su un socket
2881 vengono memorizzati su una coda, dalla quale poi possono essere letti con
2882 \func{recvmsg} (vedi sez.~\ref{sec:net_sendmsg}) come messaggi ancillari
2883 (torneremo su questo in sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo
2884 \const{IP\_RECVERR}. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato
2885 come valore logico e non è applicabile a socket di tipo
2886 \const{SOCK\_STREAM}.
2888 \itindbeg{Maximum~Transfer~Unit}
2889 \item[\const{IP\_MTU\_DISCOVER}] Questa è una opzione introdotta con i kernel
2890 della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. L'opzione permette di scrivere
2891 o leggere le impostazioni della modalità usata per la determinazione della
2892 \textit{Path Maximum Transfer Unit} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim}) del
2893 socket. L'opzione prende per \param{optval} un valore intero che indica la
2894 modalità usata, da specificare con una delle costanti riportate in
2895 tab.~\ref{tab:sock_ip_mtu_discover}.
2900 \begin{tabular}[c]{|l|r|p{7cm}|}
2902 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Valore}}&\textbf{Significato} \\
2905 \const{IP\_PMTUDISC\_DONT}&0& Non effettua la ricerca dalla \textit{Path
2907 \const{IP\_PMTUDISC\_WANT}&1& Utilizza il valore impostato per la rotta
2908 utilizzata dai pacchetti (dal comando
2910 \const{IP\_PMTUDISC\_DO} &2& Esegue la procedura di determinazione
2911 della \textit{Path MTU} come richiesto
2912 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1191.txt}{RFC~1191}.\\
2915 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{optval} di
2916 \const{IP\_MTU\_DISCOVER}.}
2917 \label{tab:sock_ip_mtu_discover}
2920 Il valore di default applicato ai socket di tipo \const{SOCK\_STREAM} è
2921 determinato dal parametro \texttt{ip\_no\_pmtu\_disc} (vedi
2922 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}), mentre per tutti gli altri socket di default la
2923 ricerca è disabilitata ed è responsabilità del programma creare pacchetti di
2924 dimensioni appropriate e ritrasmettere eventuali pacchetti persi. Se
2925 l'opzione viene abilitata, il kernel si incaricherà di tenere traccia
2926 automaticamente della \textit{Path MTU} verso ciascuna destinazione, e
2927 rifiuterà immediatamente la trasmissione di pacchetti di dimensioni maggiori
2928 della MTU con un errore di \errval{EMSGSIZE}.\footnote{in caso contrario la
2929 trasmissione del pacchetto sarebbe effettuata, ottenendo o un fallimento
2930 successivo della trasmissione, o la frammentazione dello stesso.}
2932 \item[\const{IP\_MTU}] Permette di leggere il valore della \textit{Path MTU}
2933 di percorso del socket. L'opzione richiede per \param{optval} un intero che
2934 conterrà il valore della \textit{Path MTU} in byte. Questa è una opzione
2935 introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux.
2937 È tramite questa opzione che un programma può leggere, quando si è avuto un
2938 errore di \errval{EMSGSIZE}, il valore della MTU corrente del socket. Si
2939 tenga presente che per poter usare questa opzione, oltre ad avere abilitato
2940 la scoperta della \textit{Path MTU}, occorre che il socket sia stato
2941 esplicitamente connesso con \func{connect}.
2943 Ad esempio con i socket UDP si potrà ottenere una stima iniziale della
2944 \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Path MTU} eseguendo prima una
2945 \func{connect} verso la destinazione, e poi usando \func{getsockopt} con
2946 questa opzione. Si può anche avviare esplicitamente il procedimento di
2947 scoperta inviando un pacchetto di grosse dimensioni (che verrà scartato) e
2948 ripetendo l'invio coi dati aggiornati. Si tenga infine conto che durante il
2949 procedimento i pacchetti iniziali possono essere perduti, ed è compito
2950 dell'applicazione gestirne una eventuale ritrasmissione.
2952 \itindend{Maximum~Transfer~Unit}
2954 \item[\const{IP\_ROUTER\_ALERT}] Questa è una opzione introdotta con i
2955 kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Prende per
2956 \param{optval} un intero usato come valore logico. Se abilitata
2957 passa tutti i pacchetti con l'opzione \textit{IP Router Alert} (vedi
2958 sez.~\ref{sec:IP_options}) che devono essere inoltrati al socket
2959 corrente. Può essere usata soltanto per socket di tipo raw.
2961 \itindbeg{multicast}
2962 \item[\const{IP\_MULTICAST\_TTL}] L'opzione permette di impostare o leggere il
2963 valore del campo TTL per i pacchetti \textit{multicast} in uscita associati
2964 al socket. È importante che questo valore sia il più basso possibile, ed il
2965 default è 1, che significa che i pacchetti non potranno uscire dalla rete
2966 locale. Questa opzione consente ai programmi che lo richiedono di superare
2967 questo limite. L'opzione richiede per
2968 \param{optval} un intero che conterrà il valore del TTL.
2970 \item[\const{IP\_MULTICAST\_LOOP}] L'opzione consente di decidere se i dati
2971 che si inviano su un socket usato con il \textit{multicast} vengano ricevuti
2972 anche sulla stessa macchina da cui li si stanno inviando. Prende per
2973 \param{optval} un intero usato come valore logico.
2975 In generale se si vuole che eventuali client possano ricevere i dati che si
2976 inviano occorre che questa funzionalità sia abilitata (come avviene di
2977 default). Qualora però non si voglia generare traffico per dati che già sono
2978 disponibili in locale l'uso di questa opzione permette di disabilitare
2979 questo tipo di traffico.
2981 \item[\const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}] L'opzione consente di unirsi ad gruppo di
2982 \textit{multicast}, e può essere usata solo con \func{setsockopt}.
2983 L'argomento \param{optval} in questo caso deve essere una struttura di tipo
2984 \struct{ip\_mreqn}, illustrata in fig.~\ref{fig:ip_mreqn_struct}, che
2985 permette di indicare, con il campo \var{imr\_multiaddr} l'indirizzo del
2986 gruppo di \textit{multicast} a cui ci si vuole unire, con il campo
2987 \var{imr\_address} l'indirizzo dell'interfaccia locale con cui unirsi al
2988 gruppo di \textit{multicast} e con \var{imr\_ifindex} l'indice
2989 dell'interfaccia da utilizzare (un valore nullo indica una interfaccia
2992 Per compatibilità è possibile utilizzare anche un argomento di tipo
2993 \struct{ip\_mreq}, una precedente versione di \struct{ip\_mreqn}, che
2994 differisce da essa soltanto per l'assenza del campo \var{imr\_ifindex}.
2996 \begin{figure}[!htb]
2997 \footnotesize \centering
2998 \begin{minipage}[c]{15cm}
2999 \includestruct{listati/ip_mreqn.h}
3001 \caption{La struttura \structd{ip\_mreqn} utilizzata dalle opzioni dei
3002 socket per le operazioni concernenti l'appartenenza ai gruppi di
3003 \textit{multicast}.}
3004 \label{fig:ip_mreqn_struct}
3007 \item[\const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}] Lascia un gruppo di \textit{multicast},
3008 prende per \param{optval} la stessa struttura \struct{ip\_mreqn} (o
3009 \struct{ip\_mreq}) usata anche per \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}.
3011 \item[\const{IP\_MULTICAST\_IF}] Imposta l'interfaccia locale per l'utilizzo
3012 del \textit{multicast}, ed utilizza come \param{optval} le stesse strutture
3013 \struct{ip\_mreqn} o \struct{ip\_mreq} delle due precedenti opzioni.
3015 \itindend{multicast}
3020 \subsection{Le opzioni per i protocolli TCP e UDP}
3021 \label{sec:sock_tcp_udp_options}
3023 In questa sezione tratteremo le varie opzioni disponibili per i socket che
3024 usano i due principali protocolli di comunicazione del livello di trasporto;
3025 UDP e TCP.\footnote{come per le precedenti, una descrizione di queste opzioni
3026 è disponibile nella settima sezione delle pagine di manuale, che si può
3027 consultare rispettivamente con \texttt{man 7 tcp} e \texttt{man 7 udp}; le
3028 pagine di manuale però, alla stesura di questa sezione (Agosto 2006) sono
3029 alquanto incomplete.} Dato che questi due protocolli sono entrambi
3030 trasportati su IP,\footnote{qui si sottintende IPv4, ma le opzioni per TCP e
3031 UDP sono le stesse anche quando si usa IPv6.} oltre alle opzioni generiche
3032 di sez.~\ref{sec:sock_generic_options} saranno comunque disponibili anche le
3033 precedenti opzioni di sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}.\footnote{in realtà in
3034 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options} si sono riportate le opzioni per IPv4, al
3035 solito, qualora si stesse utilizzando IPv6, si potrebbero utilizzare le
3036 opzioni di quest'ultimo.}
3038 Il protocollo che supporta il maggior numero di opzioni è TCP; per poterle
3039 utilizzare occorre specificare \const{SOL\_TCP} (o l'equivalente
3040 \const{IPPROTO\_TCP}) come valore per l'argomento \param{level}. Si sono
3041 riportate le varie opzioni disponibili in tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel},
3042 dove sono elencate le rispettive costanti da utilizzare come valore per
3043 l'argomento \param{optname}. Dette costanti e tutte le altre costanti e
3044 strutture collegate all'uso delle opzioni TCP sono definite in
3045 \file{netinet/tcp.h}, ed accessibili includendo detto file.\footnote{in realtà
3046 questo è il file usato dalle librerie; la definizione delle opzioni
3047 effettivamente supportate da Linux si trova nel file \texttt{linux/tcp.h},
3048 dal quale si sono estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel}.}
3053 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3055 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3056 \textbf{Descrizione}\\
3059 \const{TCP\_NODELAY} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3060 spedisce immediatamente i dati in segmenti singoli.\\
3061 \const{TCP\_MAXSEG} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3062 valore della \itindex{Maximum~Segment~Size} MSS per i segmenti in
3064 \const{TCP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3065 accumula i dati in un unico segmento.\\
3066 \const{TCP\_KEEPIDLE} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3067 tempo in secondi prima di inviare un \textit{keepalive}.\\
3068 \const{TCP\_KEEPINTVL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3069 tempo in secondi prima fra \textit{keepalive} successivi.\\
3070 \const{TCP\_KEEPCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3071 numero massimo di \textit{keepalive} inviati.\\
3072 \const{TCP\_SYNCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3073 numero massimo di ritrasmissioni di un SYN.\\
3074 \const{TCP\_LINGER2} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3075 tempo di vita in stato \texttt{FIN\_WAIT2}.\\
3076 \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3077 ritorna da \func{accept} solo in presenza di dati.\\
3078 \const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3079 valore della \itindex{advertised~window} \textit{advertised window}.\\
3080 \const{TCP\_INFO} &$\bullet$& & &\struct{tcp\_info}&
3081 restituisce informazioni sul socket.\\
3082 \const{TCP\_QUICKACK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3083 abilita la modalità \textit{quickack}.\\
3084 \const{TCP\_CONGESTION} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
3085 imposta l'algoritmo per il controllo della congestione.\\
3088 \caption{Le opzioni per i socket TCP disponibili al livello
3090 \label{tab:sock_opt_tcplevel}
3093 Le descrizioni delle varie opzioni riportate in
3094 tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel} sono estremamente sintetiche ed indicative,
3095 la spiegazione del funzionamento delle singole opzioni con una maggiore
3096 quantità di dettagli è fornita nel seguente elenco:
3097 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3100 \item[\const{TCP\_NODELAY}] il protocollo TCP utilizza un meccanismo di
3101 bufferizzazione dei dati uscenti, per evitare la trasmissione di tanti
3102 piccoli segmenti con un utilizzo non ottimale della banda
3103 disponibile.\footnote{il problema è chiamato anche \textit{silly window
3104 syndrome}, per averne un'idea si pensi al risultato che si ottiene
3105 quando un programma di terminale invia un segmento TCP per ogni tasto
3106 premuto, 40 byte di intestazione di protocollo con 1 byte di dati
3107 trasmessi; per evitare situazioni del genere è stato introdotto
3108 l'\textsl{algoritmo di Nagle}.} Questo meccanismo è controllato da un
3109 apposito algoritmo (detto \textsl{algoritmo di Nagle}, vedi
3110 sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}). Il comportamento normale del protocollo
3111 prevede che i dati siano accumulati fintanto che non si raggiunge una
3112 quantità considerata adeguata per eseguire la trasmissione di un singolo
3115 Ci sono però delle situazioni in cui questo comportamento può non essere
3116 desiderabile, ad esempio quando si sa in anticipo che l'applicazione invierà
3117 soltanto un piccolo quantitativo di dati;\footnote{è il caso classico di una
3118 richiesta HTTP.} in tal caso l'attesa introdotta dall'algoritmo di
3119 bufferizzazione non soltanto è inutile, ma peggiora le prestazioni
3120 introducendo un ritardo. Impostando questa opzione si disabilita l'uso
3121 dell'\textsl{algoritmo di Nagle} ed i dati vengono inviati immediatamente in
3122 singoli segmenti, qualunque sia la loro dimensione. Ovviamente l'uso di
3123 questa opzione è dedicato a chi ha esigenze particolari come quella
3124 illustrata, che possono essere stabilite solo per la singola applicazione.
3126 Si tenga conto che questa opzione viene sovrascritta dall'eventuale
3127 impostazione dell'opzione \const{TCP\_CORK} (il cui scopo è sostanzialmente
3128 l'opposto) che blocca l'invio immediato. Tuttavia quando la si abilita viene
3129 sempre forzato lo scaricamento della coda di invio (con conseguente
3130 trasmissione di tutti i dati pendenti), anche qualora si fosse già abilitata
3131 \const{TCP\_CORK}.\footnote{si tenga presente però che \const{TCP\_CORK} può
3132 essere specificata insieme a \const{TCP\_NODELAY} soltanto a partire dal
3135 \item[\const{TCP\_MAXSEG}] con questa opzione si legge o si imposta il valore
3136 della \itindex{Maximum~Segment~Size} MSS (\textit{Maximum~Segment~Size},
3137 vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}) dei
3138 segmenti TCP uscenti. Se l'opzione è impostata prima di stabilire la
3139 connessione, si cambia anche il valore della \itindex{Maximum~Segment~Size}
3140 MSS annunciata all'altro capo della connessione. Se si specificano valori
3141 maggiori della \itindex{Maximum~Transfer~Unit} MTU questi verranno ignorati,
3142 inoltre TCP imporrà anche i suoi limiti massimo e minimo per questo valore.
3144 \item[\const{TCP\_CORK}] questa opzione è il complemento naturale di
3145 \const{TCP\_NODELAY} e serve a gestire a livello applicativo la situazione
3146 opposta, cioè quella in cui si sa fin dal principio che si dovranno inviare
3147 grosse quantità di dati. Anche in questo caso l'\textsl{algoritmo di Nagle}
3148 tenderà a suddividerli in dimensioni da lui ritenute
3149 opportune,\footnote{l'algoritmo cerca di tenere conto di queste situazioni,
3150 ma essendo un algoritmo generico tenderà comunque ad introdurre delle
3151 suddivisioni in segmenti diversi, anche quando potrebbero non essere
3152 necessarie, con conseguente spreco di banda.} ma sapendo fin dall'inizio
3153 quale è la dimensione dei dati si potranno di nuovo ottenere delle migliori
3154 prestazioni disabilitandolo, e gestendo direttamente l'invio del nostro
3155 blocco di dati in soluzione unica.
3157 Quando questa opzione viene abilitata non vengono inviati segmenti di dati
3158 fintanto che essa non venga disabilitata; a quel punto tutti i dati rimasti
3159 in coda saranno inviati in un solo segmento TCP. In sostanza con questa
3160 opzione si può controllare il flusso dei dati mettendo una sorta di
3161 ``\textsl{tappo}'' (da cui il nome in inglese) al flusso di uscita, in modo
3162 ottimizzare a mano l'uso della banda. Si tenga presente che per l'effettivo
3163 funzionamento ci si deve ricordare di disattivare l'opzione al termine
3164 dell'invio del blocco dei dati.
3166 Si usa molto spesso \const{TCP\_CORK} quando si effettua il trasferimento
3167 diretto di un blocco di dati da un file ad un socket con \func{sendfile}
3168 (vedi sez.~\ref{sec:file_sendfile_splice}), per inserire una intestazione
3169 prima della chiamata a questa funzione; senza di essa l'intestazione
3170 potrebbe venire spedita in un segmento a parte, che a seconda delle
3171 condizioni potrebbe richiedere anche una risposta di ACK, portando ad una
3172 notevole penalizzazione delle prestazioni.
3174 Si tenga presente che l'implementazione corrente di \const{TCP\_CORK} non
3175 consente di bloccare l'invio dei dati per più di 200 millisecondi, passati i
3176 quali i dati accumulati in coda sanno inviati comunque. Questa opzione è
3177 tipica di Linux\footnote{l'opzione è stata introdotta con i kernel della
3178 serie 2.4.x.} e non è disponibile su tutti i kernel unix-like, pertanto
3179 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3181 \item[\const{TCP\_KEEPIDLE}] con questa opzione si legge o si imposta
3182 l'intervallo di tempo, in secondi, che deve trascorrere senza traffico sul
3183 socket prima che vengano inviati, qualora si sia attivata su di esso
3184 l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}, i messaggi di \textit{keep-alive} (si veda
3185 la trattazione relativa al \textit{keep-alive} in
3186 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Anche questa opzione non è disponibile
3187 su tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere
3190 \item[\const{TCP\_KEEPINTVL}] con questa opzione si legge o si imposta
3191 l'intervallo di tempo, in secondi, fra due messaggi di \textit{keep-alive}
3192 successivi (si veda sempre quanto illustrato in
3193 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come la precedente non è disponibile su
3194 tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere codice
3197 \item[\const{TCP\_KEEPCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3198 totale di messaggi di \textit{keep-alive} da inviare prima di concludere che
3199 la connessione è caduta per assenza di risposte ad un messaggio di
3200 \textit{keep-alive} (di nuovo vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come
3201 la precedente non è disponibile su tutti i kernel unix-like e deve essere
3202 evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3204 \item[\const{TCP\_SYNCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3205 di tentativi di ritrasmissione dei segmenti SYN usati nel
3206 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} prima che il
3207 tentativo di connessione venga abortito (si ricordi quanto accennato in
3208 sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Sovrascrive per il singolo socket il valore
3209 globale impostato con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_syn\_retries} (vedi
3210 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Non vengono accettati valori maggiori di
3211 255; anche questa opzione non è standard e deve essere evitata se si vuole
3212 scrivere codice portabile.
3214 \item[\const{TCP\_LINGER2}] con questa opzione si legge o si imposta, in
3215 numero di secondi, il tempo di sussistenza dei socket terminati nello stato
3216 \texttt{FIN\_WAIT2} (si ricordi quanto visto in
3217 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}).\footnote{si tenga ben presente che questa
3218 opzione non ha nulla a che fare con l'opzione \const{SO\_LINGER} che
3219 abbiamo visto in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Questa opzione
3220 consente di sovrascrivere per il singolo socket il valore globale impostato
3221 con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_fin\_timeout} (vedi
3222 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Anche questa opzione è da evitare se si
3223 ha a cuore la portabilità del codice.
3225 \item[\const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}] questa opzione consente di modificare il
3226 comportamento standard del protocollo TCP nello stabilirsi di una
3227 connessione; se ricordiamo il meccanismo del \itindex{three~way~handshake}
3228 \textit{three way handshake} illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_TWH} possiamo
3229 vedere che in genere un client inizierà ad inviare i dati ad un server solo
3230 dopo l'emissione dell'ultimo segmento di ACK.
3232 Di nuovo esistono situazioni (e la più tipica è quella di una richiesta
3233 HTTP) in cui sarebbe utile inviare immediatamente la richiesta all'interno
3234 del segmento con l'ultimo ACK del \itindex{three~way~handshake}
3235 \textit{three way handshake}; si potrebbe così risparmiare l'invio di un
3236 segmento successivo per la richiesta e il ritardo sul server fra la
3237 ricezione dell'ACK e quello della richiesta.
3239 Se si invoca \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} su un socket dal lato client (cioè
3240 dal lato da cui si invoca \func{connect}) si istruisce il kernel a non
3241 inviare immediatamente l'ACK finale del \itindex{three~way~handshake}
3242 \textit{three way handshake}, attendendo per un po' di tempo la prima
3243 scrittura, in modo da inviare i dati di questa insieme col segmento ACK.
3244 Chiaramente la correttezza di questo comportamento dipende in maniera
3245 diretta dal tipo di applicazione che usa il socket; con HTTP, che invia una
3246 breve richiesta, permette di risparmiare un segmento, con FTP, in cui invece
3247 si attende la ricezione del prompt del server, introduce un inutile ritardo.
3249 Allo stesso tempo il protocollo TCP prevede che sul lato del server la
3250 funzione \func{accept} ritorni dopo la ricezione dell'ACK finale, in tal
3251 caso quello che si fa usualmente è lanciare un nuovo processo per leggere i
3252 successivi dati, che si bloccherà su una \func{read} se questi non sono
3253 disponibili; in questo modo si saranno impiegate delle risorse (per la
3254 creazione del nuovo processo) che non vengono usate immediatamente. L'uso
3255 di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} consente di intervenire anche in questa
3256 situazione; quando la si invoca sul lato server (vale a dire su un socket in
3257 ascolto) l'opzione fa sì che \func{accept} ritorni soltanto quando sono
3258 presenti dei dati sul socket, e non alla ricezione dell'ACK conclusivo del
3259 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake}.
3261 L'opzione prende un valore intero che indica il numero massimo di secondi
3262 per cui mantenere il ritardo, sia per quanto riguarda il ritorno di
3263 \func{accept} su un server, che per l'invio dell'ACK finale insieme ai dati
3264 su un client. L'opzione è specifica di Linux non deve essere utilizzata in
3265 codice che vuole essere portabile.\footnote{su FreeBSD è presente una
3266 opzione \texttt{SO\_ACCEPTFILTER} che consente di ottenere lo stesso
3267 comportamento di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} per quanto riguarda il lato
3270 \item[\const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}] con questa opzione si legge o si imposta
3271 alla dimensione specificata, in byte, il valore dichiarato della
3272 \itindex{advertised~window} \textit{advertised window} (vedi
3273 sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}). Il kernel impone comunque una dimensione
3274 minima pari a \texttt{SOCK\_MIN\_RCVBUF/2}. Questa opzione non deve essere
3275 utilizzata in codice che vuole essere portabile.
3277 \begin{figure}[!htb]
3278 \footnotesize \centering
3279 \begin{minipage}[c]{15cm}
3280 \includestruct{listati/tcp_info.h}
3282 \caption{La struttura \structd{tcp\_info} contenente le informazioni sul
3283 socket restituita dall'opzione \const{TCP\_INFO}.}
3284 \label{fig:tcp_info_struct}
3287 \item[\const{TCP\_INFO}] questa opzione, specifica di Linux, ma introdotta
3288 anche in altri kernel (ad esempio FreeBSD) permette di controllare lo stato
3289 interno di un socket TCP direttamente da un programma in user space.
3290 L'opzione restituisce in una speciale struttura \struct{tcp\_info}, la cui
3291 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:tcp_info_struct}, tutta una serie
3292 di dati che il kernel mantiene, relativi al socket. Anche questa opzione
3293 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3295 Con questa opzione diventa possibile ricevere una serie di informazioni
3296 relative ad un socket TCP così da poter effettuare dei controlli senza dover
3297 passare attraverso delle operazioni di lettura. Ad esempio si può verificare
3298 se un socket è stato chiuso usando una funzione analoga a quella illustrata
3299 in fig.~\ref{fig:is_closing}, in cui si utilizza il valore del campo
3300 \var{tcpi\_state} di \struct{tcp\_info} per controllare lo stato del socket.
3302 \begin{figure}[!htb]
3303 \footnotesize \centering
3304 \begin{minipage}[c]{15cm}
3305 \includecodesnip{listati/is_closing.c}
3307 \caption{Codice della funzione \texttt{is\_closing.c}, che controlla lo stato
3308 di un socket TCP per verificare se si sta chiudendo.}
3309 \label{fig:is_closing}
3312 %Si noti come nell'esempio si sia (
3315 \item[\const{TCP\_QUICKACK}] con questa opzione è possibile eseguire una forma
3316 di controllo sull'invio dei segmenti ACK all'interno di in flusso di dati su
3317 TCP. In genere questo invio viene gestito direttamente dal kernel, il
3318 comportamento standard, corrispondente la valore logico di vero (in genere
3319 1) per questa opzione, è quello di inviare immediatamente i segmenti ACK, in
3320 quanto normalmente questo significa che si è ricevuto un blocco di dati e si
3321 può passare all'elaborazione del blocco successivo.
3323 Qualora però la nostra applicazione sappia in anticipo che alla ricezione di
3324 un blocco di dati seguirà immediatamente l'invio di un altro
3325 blocco,\footnote{caso tipico ad esempio delle risposte alle richieste HTTP.}
3326 poter accorpare quest'ultimo al segmento ACK permette di risparmiare sia in
3327 termini di dati inviati che di velocità di risposta. Per far questo si può
3328 utilizzare \const{TCP\_QUICKACK} impostando un valore logico falso (cioè 0),
3329 in questo modo il kernel attenderà così da inviare il prossimo segmento di
3330 ACK insieme ai primi dati disponibili.
3332 Si tenga presente che l'opzione non è permanente, vale a dire che una volta
3333 che la si sia impostata a 0 il kernel la riporterà al valore di default dopo
3334 il suo primo utilizzo. Sul lato server la si può impostare anche una volta
3335 sola su un socket in ascolto, ed essa verrà ereditata da tutti i socket che
3336 si otterranno da esso al ritorno di \func{accept}.
3338 % TODO trattare con gli esempi di apache
3340 \item[\const{TCP\_CONGESTION}] questa opzione permette di impostare quale
3341 algoritmo per il controllo della congestione\footnote{il controllo della
3342 congestione è un meccanismo previsto dal protocollo TCP (vedi
3343 sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}) per evitare di trasmettere inutilmente
3344 dati quando una connessione è congestionata; un buon algoritmo è
3345 fondamentale per il funzionamento del protocollo, dato che i pacchetti
3346 persi andrebbero ritrasmessi, per cui inviare un pacchetto su una linea
3347 congestionata potrebbe causare facilmente un peggioramento della
3348 situazione.} utilizzare per il singolo socket. L'opzione è stata
3349 introdotta con il kernel 2.6.13,\footnote{alla data di stesura di queste
3350 note (Set. 2006) è pure scarsamente documentata, tanto che non è neanche
3351 definita nelle intestazioni delle \acr{glibc} per cui occorre definirla a
3352 mano al suo valore che è 13.} e prende come per \param{optval} il
3353 puntatore ad un buffer contenente il nome dell'algoritmo di controllo che
3356 L'uso di un nome anziché di un valore numerico è dovuto al fatto che gli
3357 algoritmi di controllo della congestione sono realizzati attraverso
3358 altrettanti moduli del kernel, e possono pertanto essere attivati a
3359 richiesta; il nome consente di caricare il rispettivo modulo e di introdurre
3360 moduli aggiuntivi che implementino altri meccanismi.
3362 Per poter disporre di questa funzionalità occorre aver compilato il kernel
3363 attivando l'opzione di configurazione generale
3364 \texttt{TCP\_CONG\_ADVANCED},\footnote{disponibile come \textit{TCP:
3365 advanced congestion control} nel menù \textit{Network->Networking
3366 options}, che a sua volta renderà disponibile un ulteriore menù con gli
3367 algoritmi presenti.} e poi abilitare i singoli moduli voluti con le varie
3368 \texttt{TCP\_CONG\_*} presenti per i vari algoritmi disponibili; un elenco
3369 di quelli attualmente supportati nella versione ufficiale del kernel è
3370 riportato in tab.~\ref{tab:sock_tcp_congestion_algo}.\footnote{la lista è
3371 presa dalla versione 2.6.17.}
3374 Si tenga presente che prima della implementazione modulare alcuni di questi
3375 algoritmi erano disponibili soltanto come caratteristiche generali del
3376 sistema, attivabili per tutti i socket, questo è ancora possibile con la
3377 \textit{sysctl} \texttt{tcp\_congestion\_control} (vedi
3378 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}) che ha sostituito le precedenti
3379 \textit{sysctl}.\footnote{riportate anche, alla data di stesura di queste
3380 pagine (Set. 2006) nelle pagine di manuale, ma non più presenti.}
3385 \begin{tabular}[c]{|l|l|p{10cm}|}
3387 \textbf{Nome}&\textbf{Configurazione}&\textbf{Riferimento} \\
3390 reno& -- &algoritmo tradizionale, usato in caso di assenza degli altri.\\
3391 \texttt{bic} &\texttt{TCP\_CONG\_BIC} &
3392 \href{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}
3393 {\texttt{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}}.\\
3394 \texttt{cubic} &\texttt{TCP\_CONG\_CUBIC} &
3395 \href{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}
3396 {\texttt{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}}.\\
3397 \texttt{highspeed}&\texttt{TCP\_CONG\_HSTCP} &
3398 \href{http://www.icir.org/floyd/hstcp.html}
3399 {\texttt{http://www.icir.org/floyd/hstcp.html}}.\\
3400 \texttt{htcp} &\texttt{TCP\_CONG\_HTCP} &
3401 \href{http://www.hamilton.ie/net/htcp/}
3402 {\texttt{http://www.hamilton.ie/net/htcp/}}.\\
3403 \texttt{hybla} &\texttt{TCP\_CONG\_HYBLA} &
3404 \href{http://www.danielinux.net/projects.html}
3405 {\texttt{http://www.danielinux.net/projects.html}}.\\
3406 \texttt{scalable}&\texttt{TCP\_CONG\_SCALABLE}&
3407 \href{http://www.deneholme.net/tom/scalable/}
3408 {\texttt{http://www.deneholme.net/tom/scalable/}}.\\
3409 \texttt{vegas} &\texttt{TCP\_CONG\_VEGAS} &
3410 \href{http://www.cs.arizona.edu/protocols/}
3411 {\texttt{http://www.cs.arizona.edu/protocols/}}.\\
3412 \texttt{westwood}&\texttt{TCP\_CONG\_WESTWOOD}&
3413 \href{http://www.cs.ucla.edu/NRL/hpi/tcpw/}
3414 {\texttt{http://www.cs.ucla.edu/NRL/hpi/tcpw/}}.\\
3415 % \texttt{}&\texttt{}& .\\
3418 \caption{Gli algoritmi per il controllo della congestione disponibili con
3419 Linux con le relative opzioni di configurazione da attivare.}
3420 \label{tab:sock_tcp_congestion_algo}
3426 Il protocollo UDP, anche per la sua maggiore semplicità, supporta un numero
3427 ridotto di opzioni, riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}; anche in
3428 questo caso per poterle utilizzare occorrerà impostare l'opportuno valore per
3429 l'argomento \param{level}, che è \const{SOL\_UDP} (o l'equivalente
3430 \const{IPPROTO\_UDP}). Le costanti che identificano dette opzioni sono
3431 definite in \file{netinet/udp.h}, ed accessibili includendo detto
3432 file.\footnote{come per TCP, la definizione delle opzioni effettivamente
3433 supportate dal kernel si trova in realtà nel file \texttt{linux/udp.h}, dal
3434 quale si sono estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}.}
3439 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3441 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3442 \textbf{Descrizione}\\
3445 \const{UDP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3446 accumula tutti i dati su un unico pacchetto.\\
3447 \const{UDP\_ENCAP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3451 \caption{Le opzioni per i socket UDP disponibili al livello
3453 \label{tab:sock_opt_udplevel}
3456 Ancora una volta le descrizioni contenute tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}
3457 sono un semplice riferimento, una maggiore quantità di dettagli sulle
3458 caratteristiche delle opzioni citate è quello dell'elenco seguente:
3459 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3461 \item[\const{UDP\_CORK}] questa opzione ha l'identico effetto dell'analoga
3462 \const{TCP\_CORK} vista in precedenza per il protocollo TCP, e quando
3463 abilitata consente di accumulare i dati in uscita su un solo pacchetto che
3464 verrà inviato una volta che la si disabiliti. L'opzione è stata introdotta
3465 con il kernel 2.5.44, e non deve essere utilizzata in codice che vuole
3468 \item[\const{UDP\_ENCAP}] Questa opzione permette di gestire l'incapsulazione
3469 dei dati nel protocollo UDP. L'opzione è stata introdotta con il kernel
3470 2.5.67, e non è documentata. Come la precedente è specifica di Linux e non
3471 deve essere utilizzata in codice portabile.
3478 \section{La gestione attraverso le funzioni di controllo}
3479 \label{sec:sock_ctrl_func}
3481 Benché la maggior parte delle caratteristiche dei socket sia gestibile con le
3482 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}, alcune proprietà possono
3483 essere impostate attraverso le funzioni \func{fcntl} e \func{ioctl} già
3484 trattate in sez.~\ref{sec:file_fcntl} e sez.~\ref{sec:file_ioctl}; in
3485 quell'occasione abbiamo parlato di queste funzioni esclusivamente nell'ambito
3486 della loro applicazione a file descriptor associati a dei file normali; qui
3487 tratteremo invece i dettagli del loro utilizzo con file descriptor associati a
3491 \subsection{L'uso di \func{ioctl} e \func{fcntl} per i socket generici}
3492 \label{sec:sock_ioctl}
3494 Tratteremo in questa sezione le caratteristiche specifiche delle funzioni
3495 \func{ioctl} e \func{fcntl} quando esse vengono utilizzate con dei socket
3496 generici. Quanto già detto in precedenza in sez.~\ref{sec:file_fcntl} e
3497 sez.~\ref{sec:file_ioctl} continua a valere; quello che tratteremo qui sono le
3498 operazioni ed i comandi che sono validi, o che hanno significati peculiari,
3499 quando queste funzioni vengono applicate a dei socket generici.
3501 Nell'elenco seguente si riportano i valori specifici che può assumere il
3502 secondo argomento della funzione \func{ioctl} (\param{request}, che indica il
3503 tipo di operazione da effettuare) quando essa viene applicata ad un socket
3504 generico. Nell'elenco si illustrerà anche, per ciascuna operazione, il tipo di
3505 dato usato come terzo argomento della funzione ed il significato che esso
3506 viene ad assumere. Dato che in caso di lettura questi dati vengono restituiti
3507 come \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}, con
3508 queste operazioni il terzo argomento deve sempre essere passato come puntatore
3509 ad una variabile (o struttura) precedentemente allocata. Le costanti che
3510 identificano le operazioni sono le seguenti:
3511 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3512 \item[\const{SIOCGSTAMP}] restituisce il contenuto di una struttura
3513 \struct{timeval} con la marca temporale dell'ultimo pacchetto ricevuto sul
3514 socket, questa operazione può essere utilizzata per effettuare delle
3515 misurazioni precise del tempo di andata e ritorno\footnote{il
3516 \itindex{Round~Trip~Time} \textit{Round Trip Time} cui abbiamo già
3517 accennato in sez.~\ref{sec:net_tcp}.} dei pacchetti sulla rete.
3519 \item[\const{SIOCSPGRP}] imposta il processo o il \itindex{process~group}
3520 \textit{process group} a cui inviare i segnali \const{SIGIO} e
3521 \const{SIGURG} quando viene completata una operazione di I/O asincrono o
3522 arrivano dei dati urgenti \itindex{out-of-band} (\texttt{out-of-band}). Il
3523 terzo argomento deve essere un puntatore ad una variabile di tipo
3524 \type{pid\_t}; un valore positivo indica direttamente il \acr{pid} del
3525 processo, mentre un valore negativo indica (col valore assoluto) il
3526 \textit{process group}. Senza privilegi di amministratore o la capability
3527 \const{CAP\_KILL} si può impostare solo se stessi o il proprio
3528 \textit{process group}.
3530 \item[\const{SIOCGPGRP}] legge le impostazioni presenti sul socket
3531 relativamente all'eventuale processo o \itindex{process~group}
3532 \textit{process group} cui devono essere inviati i segnali \const{SIGIO} e
3533 \const{SIGURG}. Come per \const{SIOCSPGRP} l'argomento passato deve un
3534 puntatore ad una variabile di tipo \type{pid\_t}, con lo stesso significato.
3535 Qualora non sia presente nessuna impostazione verrà restituito un valore
3538 \item[\const{FIOASYNC}] Abilita o disabilita la modalità di I/O asincrono sul
3539 socket. Questo significa (vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation})
3540 che verrà inviato il segnale di \const{SIGIO} (o quanto impostato con
3541 \const{F\_SETSIG}, vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl}) in caso di eventi di I/O
3545 Nel caso dei socket generici anche \func{fcntl} prevede un paio di comandi
3546 specifici; in questo caso il secondo argomento (\param{cmd}, che indica il
3547 comando) può assumere i due valori \const{FIOGETOWN} e \const{FIOSETOWN},
3548 mentre il terzo argomento dovrà essere un puntatore ad una variabile di tipo
3549 \type{pid\_t}. Questi due comandi sono una modalità alternativa di eseguire le
3550 stesse operazioni (lettura o impostazione del processo o del gruppo di
3551 processo che riceve i segnali) che si effettuano chiamando \func{ioctl} con
3552 \const{SIOCGPGRP} e \const{SIOCSPGRP}.
3555 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per l'accesso ai dispositivi di rete}
3556 \label{sec:sock_ioctl_netdevice}
3558 Benché non strettamente attinenti alla gestione dei socket, vale la pena di
3559 trattare qui l'interfaccia di accesso a basso livello ai dispositivi di rete
3560 che viene appunto fornita attraverso la funzione \texttt{ioctl}. Questa non è
3561 attinente a caratteristiche specifiche di un qualche protocollo, ma si applica
3562 a tutti i socket, indipendentemente da tipo e famiglia degli stessi, e
3563 permette di impostare e rilevare le funzionalità delle interfacce di rete.
3565 \begin{figure}[!htb]
3566 \footnotesize \centering
3567 \begin{minipage}[c]{15cm}
3568 \includestruct{listati/ifreq.h}
3570 \caption{La struttura \structd{ifreq} utilizzata dalle \func{ioctl} per le
3571 operazioni di controllo sui dispositivi di rete.}
3572 \label{fig:netdevice_ifreq_struct}
3575 Tutte le operazioni di questo tipo utilizzano come terzo argomento di
3576 \func{ioctl} il puntatore ad una struttura \struct{ifreq}, la cui definizione
3577 è illustrata in fig.~\ref{fig:netdevice_ifreq_struct}. Normalmente si utilizza
3578 il primo campo della struttura, \var{ifr\_name} per specificare il nome
3579 dell'interfaccia su cui si vuole operare (ad esempio \texttt{eth0},
3580 \texttt{ppp0}, ecc.), e si inseriscono (o ricevono) i valori relativi alle
3581 diversa caratteristiche e funzionalità nel secondo campo, che come si può
3582 notare è definito come una \ctyp{union} proprio in quanto il suo significato
3583 varia a secondo dell'operazione scelta.
3585 Si tenga inoltre presente che alcune di queste operazioni (in particolare
3586 quelle che modificano le caratteristiche dell'interfaccia) sono privilegiate e
3587 richiedono i privilegi di amministratore o la \itindex{capabilities}
3588 \textit{capability} \const{CAP\_NET\_ADMIN}, altrimenti si otterrà un errore
3589 di \errval{EPERM}. Le costanti che identificano le operazioni disponibili
3591 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.7cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3592 \item[\const{SIOCGIFNAME}] questa è l'unica operazione che usa il campo
3593 \var{ifr\_name} per restituire un risultato, tutte le altre lo utilizzano
3594 per indicare l'interfaccia sulla quale operare. L'operazione richiede che si
3595 indichi nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore numerico dell'\textsl{indice}
3596 dell'interfaccia, e restituisce il relativo nome in \var{ifr\_name}.
3598 Il kernel infatti assegna ad ogni interfaccia un numero progressivo, detto
3599 appunto \itindex{interface~index} \textit{interface index}, che è quello che
3600 effettivamente la identifica nelle operazioni a basso livello, il nome
3601 dell'interfaccia è soltanto una etichetta associata a detto \textsl{indice},
3602 che permette di rendere più comprensibile l'indicazione dell'interfaccia
3603 all'interno dei comandi. Una modalità per ottenere questo valore è usare il
3604 comando \cmd{ip link}, che fornisce un elenco delle interfacce presenti
3605 ordinato in base a tale valore (riportato come primo campo).
3608 \item[\const{SIOCGIFINDEX}] restituisce nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore
3609 numerico dell'indice dell'interfaccia specificata con \var{ifr\_name}, è in
3610 sostanza l'operazione inversa di \const{SIOCGIFNAME}.
3612 \item[\const{SIOCGIFFLAGS}] permette di ottenere nel campo \var{ifr\_flags} il
3613 valore corrente dei flag dell'interfaccia specificata (con \var{ifr\_name}).
3614 Il valore restituito è una maschera binaria i cui bit sono identificabili
3615 attraverso le varie costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}.
3620 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
3622 \textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
3625 \const{IFF\_UP} & l'interfaccia è attiva.\\
3626 \const{IFF\_BROADCAST} & l'interfaccia ha impostato un indirizzo di
3627 \itindex{broadcast} \textit{broadcast} valido.\\
3628 \const{IFF\_DEBUG} & è attivo il flag interno di debug.\\
3629 \const{IFF\_LOOPBACK} & l'interfaccia è una interfaccia di
3630 \textit{loopback}.\\
3631 \const{IFF\_POINTOPOINT}& l'interfaccia è associata ad un collegamento
3632 \textsl{punto-punto}.\\
3633 \const{IFF\_RUNNING} & l'interfaccia ha delle risorse allocate (non può
3634 quindi essere disattivata).\\
3635 \const{IFF\_NOARP} & l'interfaccia ha il protocollo ARP disabilitato o
3636 l'indirizzo del livello di rete non è impostato.\\
3637 \const{IFF\_PROMISC} & l'interfaccia è in \index{modo~promiscuo}
3638 \textsl{modo promiscuo} (riceve cioè tutti i
3639 pacchetti che vede passare, compresi quelli non
3640 direttamente indirizzati a lei).\\
3641 \const{IFF\_NOTRAILERS}& evita l'uso di \textit{trailer} nei pacchetti.\\
3642 \const{IFF\_ALLMULTI} & riceve tutti i pacchetti di \itindex{multicast}
3643 \textit{multicast}.\\
3644 \const{IFF\_MASTER} & l'interfaccia è il master di un bundle per il
3645 bilanciamento di carico.\\
3646 \const{IFF\_SLAVE} & l'interfaccia è uno slave di un bundle per il
3647 bilanciamento di carico.\\
3648 \const{IFF\_MULTICAST} & l'interfaccia ha il supporto per il
3649 \textit{multicast} \itindex{multicast} attivo.\\
3650 \const{IFF\_PORTSEL} & l'interfaccia può impostare i suoi parametri
3651 hardware (con l'uso di \struct{ifmap})..\\
3652 \const{IFF\_AUTOMEDIA} & l'interfaccia è in grado di selezionare
3653 automaticamente il tipo di collegamento.\\
3654 \const{IFF\_DYNAMIC} & gli indirizzi assegnati all'interfaccia vengono
3655 persi quando questa viene disattivata.\\
3656 % \const{IFF\_} & .\\
3659 \caption{Le costanti che identificano i vari bit della maschera binaria
3660 \var{ifr\_flags} che esprime i flag di una interfaccia di rete.}
3661 \label{tab:netdevice_iface_flag}
3665 \item[\const{SIOCSIFFLAGS}] permette di impostare il valore dei flag
3666 dell'interfaccia specificata (sempre con \var{ifr\_name}, non staremo a
3667 ripeterlo oltre) attraverso il valore della maschera binaria da passare nel
3668 campo \var{ifr\_flags}, che può essere ottenuta con l'OR aritmetico delle
3669 costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}; questa operazione è
3672 \item[\const{SIOCGIFMETRIC}] permette di leggere il valore della metrica del
3673 dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3674 \var{ifr\_metric}. Attualmente non è implementato, e l'operazione
3675 restituisce sempre un valore nullo.
3677 \item[\const{SIOCSIFMETRIC}] permette di impostare il valore della metrica del
3678 dispositivo al valore specificato nel campo \var{ifr\_metric}, attualmente
3679 non ancora implementato, restituisce un errore di \errval{EOPNOTSUPP}.
3681 \item[\const{SIOCGIFMTU}] permette di leggere il valore della
3682 \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Maximum Transfer Unit} del
3683 dispositivo nel campo \var{ifr\_mtu}.
3685 \item[\const{SIOCSIFMTU}] permette di impostare il valore della
3686 \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Maximum Transfer Unit} del
3687 dispositivo al valore specificato campo \var{ifr\_mtu}. L'operazione è
3688 privilegiata, e si tenga presente che impostare un valore troppo basso può
3689 causare un blocco del kernel.
3691 \item[\const{SIOCGIFHWADDR}] permette di leggere il valore dell'indirizzo
3692 hardware del dispositivo associato all'interfaccia nel campo
3693 \var{ifr\_hwaddr}; questo viene restituito come struttura \struct{sockaddr}
3694 in cui il campo \var{sa\_family} contiene un valore \texttt{ARPHRD\_*}
3695 indicante il tipo di indirizzo ed il campo \var{sa\_data} il valore binario
3696 dell'indirizzo hardware a partire dal byte 0.
3698 \item[\const{SIOCSIFHWADDR}] permette di impostare il valore dell'indirizzo
3699 hardware del dispositivo associato all'interfaccia attraverso il valore
3700 della struttura \struct{sockaddr} (con lo stesso formato illustrato per
3701 \const{SIOCGIFHWADDR}) passata nel campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è
3704 \item[\const{SIOCSIFHWBROADCAST}] imposta l'indirizzo \textit{broadcast}
3705 \itindex{broadcast} hardware dell'interfaccia al valore specificato dal
3706 campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è privilegiata.
3708 \item[\const{SIOCGIFMAP}] legge alcuni parametri hardware (memoria, interrupt,
3709 canali di DMA) del driver dell'interfaccia specificata, restituendo i
3710 relativi valori nel campo \var{ifr\_map}; quest'ultimo contiene una
3711 struttura di tipo \struct{ifmap}, la cui definizione è illustrata in
3712 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3714 \begin{figure}[!htb]
3715 \footnotesize \centering
3716 \begin{minipage}[c]{15cm}
3717 \includestruct{listati/ifmap.h}
3719 \caption{La struttura \structd{ifmap} utilizzata per leggere ed impostare i
3720 valori dei parametri hardware di un driver di una interfaccia.}
3721 \label{fig:netdevice_ifmap_struct}
3724 \item[\const{SIOCSIFMAP}] imposta i parametri hardware del driver
3725 dell'interfaccia specificata, restituendo i relativi valori nel campo
3726 \var{ifr\_map}. Come per \const{SIOCGIFMAP} questo deve essere passato come
3727 struttura \struct{ifmap}, secondo la definizione di
3728 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3730 \item[\const{SIOCADDMULTI}] aggiunge un indirizzo di \itindex{multicast}
3731 \textit{multicast} ai filtri del livello di collegamento associati
3732 dell'interfaccia. Si deve usare un indirizzo hardware da specificare
3733 attraverso il campo \var{ifr\_hwaddr}, che conterrà l'opportuna struttura
3734 \struct{sockaddr}; l'operazione è privilegiata. Per una modalità alternativa
3735 per eseguire la stessa operazione si possono usare i \textit{packet socket},
3736 vedi sez.~\ref{sec:packet_socket}.
3738 \item[\const{SIOCDELMULTI}] rimuove un indirizzo di \itindex{multicast}
3739 \textit{multicast} ai filtri del livello di collegamento dell'interfaccia,
3740 vuole un indirizzo hardware specificato come per \const{SIOCADDMULTI}. Anche
3741 questa operazione è privilegiata e può essere eseguita in forma alternativa
3742 con i \textit{packet socket}.
3744 \item[\const{SIOCGIFTXQLEN}] permette di leggere la lunghezza della coda di
3745 trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3748 \item[\const{SIOCSIFTXQLEN}] permette di impostare il valore della lunghezza
3749 della coda di trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia, questo
3750 deve essere specificato nel campo \var{ifr\_qlen}. L'operazione è
3753 \item[\const{SIOCSIFNAME}] consente di cambiare il nome dell'interfaccia
3754 indicata da \var{ifr\_name} utilizzando il nuovo nome specificato nel campo
3759 Una ulteriore operazione, che consente di ricavare le caratteristiche delle
3760 interfacce di rete, è \const{SIOCGIFCONF}; però per ragioni di compatibilità
3761 questa operazione è disponibile soltanto per i socket della famiglia
3762 \const{AF\_INET} (vale ad dire per socket IPv4). In questo caso l'utente dovrà
3763 passare come argomento una struttura \struct{ifconf}, definita in
3764 fig.~\ref{fig:netdevice_ifconf_struct}.
3766 \begin{figure}[!htb]
3767 \footnotesize \centering
3768 \begin{minipage}[c]{15cm}
3769 \includestruct{listati/ifconf.h}
3771 \caption{La struttura \structd{ifconf}.}
3772 \label{fig:netdevice_ifconf_struct}
3775 Per eseguire questa operazione occorrerà allocare preventivamente un buffer di
3776 contenente un vettore di strutture \struct{ifreq}. La dimensione (in byte) di
3777 questo buffer deve essere specificata nel campo \var{ifc\_len} di
3778 \struct{ifconf}, mentre il suo indirizzo andrà specificato nel campo
3779 \var{ifc\_req}. Qualora il buffer sia stato allocato come una stringa, il suo
3780 indirizzo potrà essere fornito usando il campo \var{ifc\_buf}.\footnote{si
3781 noti che l'indirizzo del buffer è definito in \struct{ifconf} con una
3782 \ctyp{union}, questo consente di utilizzare una delle due forme a piacere.}
3784 La funzione restituisce nel buffer indicato una serie di strutture
3785 \struct{ifreq} contenenti nel campo \var{ifr\_name} il nome dell'interfaccia e
3786 nel campo \var{ifr\_addr} il relativo indirizzo IP. Se lo spazio allocato nel
3787 buffer è sufficiente il kernel scriverà una struttura \struct{ifreq} per
3788 ciascuna interfaccia attiva, restituendo nel campo \var{ifc\_len} il totale
3789 dei byte effettivamente scritti. Il valore di ritorno è 0 se l'operazione ha
3790 avuto successo e negativo in caso contrario.
3792 Si tenga presente che il kernel non scriverà mai sul buffer di uscita dati
3793 eccedenti numero di byte specificato col valore di \var{ifc\_len} impostato
3794 alla chiamata della funzione, troncando il risultato se questi non dovessero
3795 essere sufficienti. Questa condizione non viene segnalata come errore per cui
3796 occorre controllare il valore di \var{ifc\_len} all'uscita della funzione, e
3797 verificare che esso sia inferiore a quello di ingresso. In caso contrario si è
3798 probabilmente\footnote{probabilmente perché si potrebbe essere nella
3799 condizione in cui sono stati usati esattamente quel numero di byte.} avuta
3800 una situazione di troncamento dei dati.
3802 \begin{figure}[!htb]
3803 \footnotesize \centering
3804 \begin{minipage}[c]{15cm}
3805 \includecodesample{listati/iflist.c}
3807 \caption{Il corpo principale del programma \texttt{iflist.c}.}
3808 \label{fig:netdevice_iflist}
3811 Come esempio dell'uso di queste funzioni si è riportato in
3812 fig.~\ref{fig:netdevice_iflist} il corpo principale del programma
3813 \texttt{iflist} in cui si utilizza l'operazione \const{SIOCGIFCONF} per
3814 ottenere una lista delle interfacce attive e dei relativi indirizzi. Al solito
3815 il codice completo è fornito nei sorgenti allegati alla guida.
3817 Il programma inizia (\texttt{\small 7--11}) con la creazione del socket
3818 necessario ad eseguire l'operazione, dopo di che si inizializzano
3819 opportunamente (\texttt{\small 13--14}) i valori della struttura
3820 \struct{ifconf} indicando la dimensione del buffer ed il suo
3821 indirizzo;\footnote{si noti come in questo caso si sia specificato l'indirizzo
3822 usando il campo \var{ifc\_buf}, mentre nel seguito del programma si accederà
3823 ai valori contenuti nel buffer usando \var{ifc\_req}.} si esegue poi
3824 l'operazione invocando \func{ioctl}, controllando come sempre la corretta
3825 esecuzione, ed uscendo in caso di errore (\texttt{\small 15--19}).
3827 Si esegue poi un controllo sulla quantità di dati restituiti segnalando un
3828 eventuale overflow del buffer (\texttt{\small 21--23}); se invece è tutto a
3829 posto (\texttt{\small 24--27}) si calcola e si stampa a video il numero di
3830 interfacce attive trovate. L'ultima parte del programma (\texttt{\small
3831 28--33}) è il ciclo sul contenuto delle varie strutture \struct{ifreq}
3832 restituite in cui si estrae (\texttt{\small 30}) l'indirizzo ad esse
3833 assegnato\footnote{si è definito \var{access} come puntatore ad una struttura
3834 di tipo \struct{sockaddr\_in} per poter eseguire un \textit{casting}
3835 dell'indirizzo del valore restituito nei vari campi \var{ifr\_addr}, così
3836 poi da poterlo poi usare come argomento di \func{inet\_ntoa}.} e lo si
3837 stampa (\texttt{\small 31--32}) insieme al nome dell'interfaccia.
3841 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per i socket TCP e UDP}
3842 \label{sec:sock_ioctl_IP}
3844 Non esistono operazioni specifiche per i socket IP in quanto tali,\footnote{a
3845 parte forse \const{SIOCGIFCONF}, che però resta attinente alle proprietà
3846 delle interfacce di rete, per cui l'abbiamo trattata in
3847 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice} insieme alle altre che comunque si
3848 applicano anche ai socket IP.} mentre per i pacchetti di altri protocolli
3849 trasportati su IP, qualora li si gestisca attraverso dei socket, si dovrà fare
3850 riferimento direttamente all'eventuale supporto presente per il tipo di socket
3851 usato: ad esempio si possono ricevere pacchetti ICMP con socket di tipo
3852 \texttt{raw}, nel qual caso si dovrà fare riferimento alle operazioni di
3855 Tuttavia la gran parte dei socket utilizzati nella programmazione di rete
3856 utilizza proprio il protocollo IP, e quello che succede è che in realtà la
3857 funzione \func{ioctl} consente di effettuare alcune operazioni specifiche per
3858 i socket che usano questo protocollo, ma queste vendono eseguite, invece che a
3859 livello di IP, al successivo livello di trasporto, vale a dire in maniera
3860 specifica per i socket TCP e UDP.
3862 Le operazioni di controllo disponibili per i socket TCP sono illustrate dalla
3863 relativa pagina di manuale, accessibile con \texttt{man 7 tcp}, e prevedono
3864 come possibile valore per il secondo argomento della funzione le costanti
3865 illustrate nell'elenco seguente; il terzo argomento della funzione, gestito
3866 come \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}, deve
3867 essere sempre il puntatore ad una variabile di tipo \ctyp{int}:
3868 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3869 \item[\const{SIOCINQ}] restituisce la quantità di dati non ancora letti
3870 presenti nel buffer di ricezione; il socket non deve essere in stato
3871 \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di \errval{EINVAL}.
3872 \item[\const{SIOCATMARK}] ritorna un intero non nullo, da intendere come
3873 valore logico, se il flusso di dati letti sul socket è arrivato sulla
3874 posizione (detta anche \textit{urgent mark}) in cui sono stati ricevuti
3875 \itindex{out-of-band} dati urgenti (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}).
3876 Una operazione di lettura da un socket non attraversa mai questa posizione,
3877 per cui è possibile controllare se la si è raggiunta o meno con questa
3880 Questo è utile quando si attiva l'opzione \const{SO\_OOBINLINE} (vedi
3881 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}) per ricevere i dati urgenti all'interno
3882 del flusso dei dati ordinari del socket;\footnote{vedremo in
3883 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data} che in genere i dati urgenti presenti su un
3884 socket si leggono \textit{out-of-band} usando un opportuno flag per
3885 \func{recvmsg}.} in tal caso quando \const{SIOCATMARK} restituisce un
3886 valore non nullo si saprà che la successiva lettura dal socket restituirà i
3887 dati urgenti e non il normale traffico; torneremo su questo in maggior
3888 dettaglio in sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}.
3890 \item[\const{SIOCOUTQ}] restituisce la quantità di dati non ancora inviati
3891 presenti nel buffer di spedizione; come per \const{SIOCINQ} il socket non
3892 deve essere in stato \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di
3896 Le operazioni di controllo disponibili per i socket UDP, anch'esse illustrate
3897 dalla relativa pagina di manuale accessibile con \texttt{man 7 udp}, sono
3898 quelle indicate dalle costanti del seguente elenco; come per i socket TCP il
3899 terzo argomento viene gestito come \itindex{value~result~argument}
3900 \textit{value result argument} e deve essere un puntatore ad una variabile di
3902 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3903 \item[\const{FIONREAD}] restituisce la dimensione in byte del primo pacchetto
3904 in attesa di ricezione, o 0 qualora non ci sia nessun pacchetto.
3905 \item[\const{TIOCOUTQ}] restituisce il numero di byte presenti nella coda di
3906 invio locale; questa opzione è supportata soltanto a partire dal kernel 2.4
3911 \section{La gestione con \func{sysctl} ed il filesystem \texttt{/proc}}
3912 \label{sec:sock_sysctl_proc}
3914 Come ultimo argomento di questo capitolo tratteremo l'uso della funzione
3915 \func{sysctl} (che è stata introdotta nelle sue funzionalità generiche in
3916 sez.~\ref{sec:sys_sysctl}) per quanto riguarda le sue capacità di effettuare
3917 impostazioni relative alle proprietà dei socket. Dato che le stesse
3918 funzionalità sono controllabili direttamente attraverso il filesystem
3919 \texttt{/proc}, le tratteremo attraverso i file presenti in quest'ultimo.
3922 \subsection{L'uso di \func{sysctl} e \texttt{/proc} per le proprietà della
3924 \label{sec:sock_sysctl}
3926 La differenza nell'uso di \func{sysctl} e del filesystem \texttt{/proc}
3927 rispetto a quello delle funzioni \func{ioctl} e \func{fcntl} visto in
3928 sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func} o all'uso di \func{getsockopt} e
3929 \func{setsockopt} è che queste funzioni consentono di controllare le proprietà
3930 di un singolo socket, mentre con \func{sysctl} e con \texttt{/proc} si
3931 impostano proprietà (o valori di default) validi a livello dell'intero
3932 sistema, e cioè per tutti i socket.
3934 Le opzioni disponibili per le proprietà della rete, nella gerarchia dei valori
3935 impostabili con \func{sysctl}, sono riportate sotto il nodo \texttt{net}, o,
3936 se acceduti tramite l'interfaccia del filesystem \texttt{/proc}, sotto
3937 \texttt{/proc/sys/net}. In genere sotto questa directory compaiono le
3938 sottodirectory (corrispondenti ad altrettanti sottonodi per \func{sysctl})
3939 relative ai vari protocolli e tipi di interfacce su cui è possibile
3940 intervenire per effettuare impostazioni; un contenuto tipico di questa
3941 directory è il seguente:
3952 e sono presenti varie centinaia di parametri, molti dei quali non sono neanche
3953 documentati; nel nostro caso ci limiteremo ad illustrare quelli più
3956 Si tenga presente infine che se è sempre possibile utilizzare il filesystem
3957 \texttt{/proc} come sostituto di \func{sysctl}, dato che i valori di nodi e
3958 sottonodi di quest'ultima sono mappati come file e directory sotto
3959 \texttt{/proc/sys/}, non è vero il contrario, ed in particolare Linux consente
3960 di impostare alcuni parametri o leggere lo stato della rete a livello di
3961 sistema sotto \texttt{/proc/net}, dove sono presenti dei file che non
3962 corrispondono a nessun nodo di \func{sysctl}.
3965 \subsection{I valori di controllo per i socket generici}
3966 \label{sec:sock_gen_sysctl}
3968 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/core} sono presenti i file
3969 corrispondenti ai parametri generici di \textit{sysctl} validi per tutti i
3970 socket. Quelli descritti anche nella pagina di manuale, accessibile con
3971 \texttt{man 7 socket} sono i seguenti:
3973 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3974 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{rmem\_default}] imposta la dimensione
3975 di default del buffer di lettura (cioè per i dati in ingresso) dei socket.
3976 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{rmem\_max}] imposta la dimensione
3977 massima che si può assegnare al buffer di ingresso dei socket attraverso
3978 l'uso dell'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
3979 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{wmem\_default}] imposta la dimensione
3980 di default del buffer di scrittura (cioè per i dati in uscita) dei socket.
3981 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{wmem\_max}] imposta la dimensione
3982 massima che si può assegnare al buffer di uscita dei socket attraverso l'uso
3983 dell'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
3984 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{message\_cost},
3985 \procrelfile{/proc/sys/net/core}{message\_burst}] contengono le impostazioni
3986 del \itindex{bucket~filter} \textit{bucket filter} che controlla l'emissione
3987 di messaggi di avviso da parte kernel per eventi relativi a problemi sulla
3988 rete, imponendo un limite che consente di prevenire eventuali attacchi di
3989 \itindex{Denial~of~Service~(DoS)} \textit{Denial of Service} usando i
3990 log.\footnote{senza questo limite un attaccante potrebbe inviare ad arte un
3991 traffico che generi intenzionalmente messaggi di errore, per saturare il
3994 Il \itindex{bucket~filter} \textit{bucket filter} è un algoritmo generico
3995 che permette di impostare dei limiti di flusso su una quantità\footnote{uno
3996 analogo viene usato nel \index{netfilter} \textit{netfilter} per imporre
3997 dei limiti sul flusso dei pacchetti.} senza dovere eseguire medie
3998 temporali, che verrebbero a dipendere in misura non controllabile dalla
3999 dimensione dell'intervallo su cui si media e dalla distribuzione degli
4000 eventi;\footnote{in caso di un picco di flusso (il cosiddetto
4001 \textit{burst}) il flusso medio verrebbe a dipendere in maniera esclusiva
4002 dalla dimensione dell'intervallo di tempo su cui calcola la media.} in
4003 questo caso si definisce la dimensione di un ``\textsl{bidone}'' (il
4004 \textit{bucket}) e del flusso che da esso può uscire, la presenza di una
4005 dimensione iniziale consente di assorbire eventuali picchi di emissione,
4006 l'aver fissato un flusso di uscita garantisce che a regime questo sarà il
4007 valore medio del flusso ottenibile dal \textit{bucket}.
4009 I due valori indicano rispettivamente il flusso a regime (non sarà inviato
4010 più di un messaggio per il numero di secondi specificato da
4011 \texttt{message\_cost}) e la dimensione iniziale per in caso di picco di
4012 emissione (verranno accettati inizialmente fino ad un massimo di
4013 \texttt{message\_cost/message\_burst} messaggi).
4015 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{netdev\_max\_backlog}] numero massimo
4016 di pacchetti che possono essere contenuti nella coda di ingresso generale.
4018 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{optmem\_max}] lunghezza massima dei
4019 dati ancillari e di controllo (vedi sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}).
4022 Oltre a questi nella directory \texttt{/proc/sys/net/core} si trovano altri
4023 file, la cui documentazione dovrebbe essere mantenuta nei sorgenti del kernel,
4024 nel file \texttt{Documentation/networking/ip-sysctl.txt}; la maggior parte di
4025 questi però non è documentato:
4026 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.0cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4027 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{dev\_weight}] blocco di lavoro
4028 (\textit{work quantum}) dello scheduler di processo dei pacchetti.
4030 % TODO da documentare meglio
4032 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{lo\_cong}] valore per l'occupazione
4033 della coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una bassa
4036 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{mod\_cong}] valore per l'occupazione
4037 della coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una congestione
4040 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{no\_cong}] valore per l'occupazione
4041 della coda di ricezione sotto la quale si si considera di non avere
4044 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{no\_cong\_thresh}] valore minimo
4045 (\textit{low water mark}) per il riavvio dei dispositivi congestionati.
4047 % \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{netdev\_fastroute}] è presente
4048 % soltanto quando si è compilato il kernel con l'apposita opzione di
4049 % ottimizzazione per l'uso come router.
4051 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{somaxconn}] imposta la dimensione
4052 massima del \textit{backlog} della funzione \func{listen} (vedi
4053 sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}), e corrisponde al valore della costante
4054 \const{SOMAXCONN}; il suo valore di default è 128.
4059 \subsection{I valori di controllo per il protocollo IPv4}
4060 \label{sec:sock_ipv4_sysctl}
4062 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/ipv4} sono presenti i file che
4063 corrispondono ai parametri dei socket che usano il protocollo IPv4, relativi
4064 quindi sia alle caratteristiche di IP, che a quelle degli altri protocolli che
4065 vengono usati all'interno di quest'ultimo (come ICMP, TCP e UDP) o a fianco
4066 dello stesso (come ARP).
4068 I file che consentono di controllare le caratteristiche specifiche del
4069 protocollo IP in quanto tale, descritti anche nella pagina di manuale
4070 accessibile con \texttt{man 7 ip}, sono i seguenti:
4071 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4073 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_default\_ttl}] imposta il valore di
4074 default per il campo TTL (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}) di tutti i
4075 pacchetti uscenti, stabilendo così il numero massimo di router che i
4076 pacchetti possono attraversare. Il valore può essere modificato anche per il
4077 singolo socket con l'opzione \const{IP\_TTL}. Prende un valore intero, ma
4078 dato che il campo citato è di 8 bit hanno senso solo valori fra 0 e 255. Il
4079 valore di default è 64, e non ci normalmente non c'è nessuna necessità di
4080 modificarlo,\footnote{l'unico motivo sarebbe per raggiungere macchine
4081 estremamente ``{lontane}'' in termini di \textit{hop}, ma è praticamente }
4082 aumentare il valore è una pratica poco gentile, in quanto in caso di
4083 problemi di routing si allunga inutilmente il numero di ritrasmissioni.
4086 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_forward}] abilita l'inoltro dei
4087 pacchetti da una interfaccia ad un altra, e può essere impostato anche per
4088 la singola interfaccia. Prende un valore logico (0 disabilita, diverso da
4091 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_dynaddr}] Abilita la riscrittura
4092 automatica degli indirizzi associati ad un socket quando una interfaccia
4093 cambia indirizzo. Viene usato per le interfacce usate nei collegamenti in
4094 dial-up, il cui indirizzo IP viene assegnato dinamicamente dal provider, e
4095 può essere modificato. Un valore nullo disabilita la funzionalità, con 1 la
4096 si abilita, con 2 la si abilità in modalità \textsl{prolissa}.
4098 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_autoconfig}] Specifica se
4099 l'indirizzo IP è stato configurato automaticamente via DHCP, BOOTP o RARP.
4101 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_local\_port\_range}] imposta
4102 l'intervallo dei valori usati per l'assegnazione delle porte effimere,
4103 permette cioè di modificare i valori illustrati in
4104 fig.~\ref{fig:TCP_port_alloc}; prende due valori numerici, che indicano gli
4105 estremi dell'intervallo. Si abbia cura di non definire un intervallo che si
4106 sovrappone a quello delle porte usate per il \itindex{masquerading}
4107 \textit{masquerading}, il kernel può gestire la sovrapposizione, ma si avrà
4108 una perdita di prestazioni. Si imposti sempre un valore iniziale maggiore di
4109 1024 (o meglio ancora di 4096) per evitare conflitti con le porte usate dai
4112 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_no\_pmtu\_disc}] imposta la
4113 disciplina di ricerca della \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Path
4114 MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).
4116 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ipfrag\_high\_thresh}] limite massimo
4117 (espresso in numero di byte) sui pacchetti IP frammentati presenti in coda;
4118 quando questo valore viene raggiunta la coda viene ripulita fino al valore
4119 \texttt{ipfrag\_low\_thresh}.
4121 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ipfrag\_low\_thresh}] soglia bassa
4122 (specificata in byte) cui viene riportata la coda dei pacchetti IP
4123 frammentati quando si raggiunge il valore \texttt{ipfrag\_high\_thresh}.
4125 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_always\_defrag}] se abilitato
4126 (prende un intero come valore logico) tutti i pacchetti IP frammentati
4127 saranno riassemblati, anche in caso in successivo immediato
4128 inoltro.\footnote{introdotto con il kernel 2.2.13, nelle versioni precedenti
4129 questo comportamento poteva essere solo in fase di compilazione del kernel
4130 con l'opzione \texttt{CONFIG\_IP\_ALWAYS\_DEFRAG}.}
4132 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_nonlocal\_bind}] se abilitato
4133 (prende un intero come valore logico) è possibile che una applicazione possa
4134 collegarsi (con \func{bind} su un indirizzo non locale. Questo può risultare
4135 utile per applicazioni particolari (come gli \textit{sniffer}) che hanno la
4136 necessità di ricevere pacchetti anche non diretti agli indirizzi presenti
4137 sulla macchina, ad esempio per intercettare il traffico per uno specifico
4138 indirizzo che si vuole tenere sotto controllo.
4140 % \item[\texttt{neigh/*}] La directory contiene i valori
4141 % TODO trattare neigh/* nella parte su arp, da capire dove sarà.
4144 I file di \texttt{/proc/sys/net/ipv4} che invece fanno riferimento alle
4145 caratteristiche specifiche del protocollo TCP, elencati anche nella rispettiva
4146 pagina di manuale (accessibile con \texttt{man 7 tcp}), sono i seguenti:
4147 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.9cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4149 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_abort\_on\_overflow}] è un valore
4150 logico (disabilitato di default) che indica di azzerare le connessioni
4151 quando il programma che le riceve è troppo lento ed incapace di accettarle.
4152 Questo consente di recuperare le connessioni se si è avuto un eccesso dovuto
4153 ad un qualche picco di traffico, ma ovviamente va a discapito dei client che
4154 interrogano il server. Pertanto è da abilitare soltanto quando si è sicuri
4155 che non è possibile ottimizzare il server in modo che sia in grado di
4156 accettare connessioni più rapidamente.
4158 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_adv\_win\_scale}] questa variabile
4159 intera indica al kernel quanto spazio all'interno del buffer associato ad un
4160 socket (quello impostato con \texttt{tcp\_rmem}) deve essere utilizzato per
4161 la finestra del protocollo TCP (quello che costituisce la
4162 \itindex{advertised~window} \textit{advertised window} annunciata all'altro
4163 capo del socket) e quello che viene usato come buffer applicativo per
4164 isolare la rete dalle latenze dell'applicazione. Il valore viene calcolato
4165 secondo la formula $\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se
4167 $\texttt{buffer}-\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se
4168 negativo. Il valore di default è 2 che significa che al buffer
4169 dell'applicazione viene riservato un quarto del totale.
4171 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_app\_win}] il valore indica quanti
4172 byte della finestra TCP vengono riservati per la bufferizzazione, valore è
4173 il massimo fra la \itindex{Maximum~Segment~Size} MSS e
4174 $\texttt{window}/2^\texttt{tcp\_app\_win}$. Un valore nullo significa che
4175 non viene riservato nessuno spazio; il default è 31.
4177 % vecchi, presumibilmente usati quando gli algoritmi di congestione non erano
4179 % \item[\texttt{tcp\_bic}]
4180 % \item[\texttt{tcp\_bic\_low\_window}]
4181 % \item[\texttt{tcp\_bic\_fast\_convergence}]
4183 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_dsack}] Abilita il supporto
4184 definito nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884} per il
4185 \textit{Duplicate SACK}.\footnote{si indica con SACK (\textit{Selective
4186 Acknowledgement}) un'opzione TCP, definita
4187 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}, usata per dare
4188 un \textit{acknowledgement} unico su blocchi di pacchetti non contigui.}
4190 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_ecn}] Abilita il meccanismo della
4191 \textit{Explicit Congestion Notification} (o ECN) definito
4192 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}. Si tenga presente
4193 che se si abilita questa opzione si possono avere dei malfunzionamenti
4194 apparentemente casuali dipendenti dalla destinazione, dovuti al fatto che
4195 alcuni vecchi router non supportano il meccanismo ed alla sua attivazione
4196 scartano i relativi pacchetti.\\
4198 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_fack}] è un valore logico che
4199 abilita il supporto per il \textit{TCP Forward Acknowledgement}. Di default
4201 % TODO documentare o descrivere che cos'è il TCP Forward Acknowledgement
4203 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_fin\_timeout}] specifica il numero
4204 di secondi (il default è 60\footnote{nei kernel della serie 2.2.x era invece
4205 di 120 secondi.}) da passare in stato \texttt{FIN\_WAIT2} nell'attesa
4206 delle ricezione del pacchetto FIN conclusivo, passati quali il socket viene
4207 comunque chiuso forzatamente. L'uso di questa opzione realizza quella che
4208 in sostanza è una violazione delle specifiche del protocollo TCP, ma è utile
4209 per fronteggiare alcuni attacchi di \itindex{Denial~of~Service~(DoS)}
4210 \textit{Denial of Service}.
4212 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_frto}] è un valore logico che
4213 abilita il supporto per l'algoritmo F-RTO, un algoritmo usato per la
4214 ritrasmissione dei timeout del protocollo TCP, che diventa molto utile per
4215 le reti wireless dove la perdita di pacchetti è usualmente dovuta a delle
4216 interferenze radio, piuttosto che alla congestione dei router. Di default è
4220 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_keepalive\_intvl}] il numero di
4221 secondi che deve trascorrere fra l'emissione di due successivi pacchetti di
4222 test quando è abilitata la funzionalità del \textit{keepalive} (vedi
4223 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Il valore di default è 75.
4225 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_keepalive\_probes}] il massimo
4226 numero pacchetti di \textit{keepalive} (vedi
4227 sez.~\ref{sec:sock_options_main}) che devono essere inviati senza ricevere
4228 risposta prima che il kernel decida che la connessione è caduta e la
4229 termini. Il valore di default è 9.
4231 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_keepalive\_time}] il numero di
4232 secondi che devono passare senza traffico sulla connessione prima che il
4233 kernel, qualora si sia utilizzata l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE} (vedi
4234 sez.~\ref{sec:sock_options_main}), inizi ad inviare pacchetti di pacchetti
4235 di \textit{keepalive}. Il default è 7200, pari a due ore.
4237 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_low\_latency}] un valore logico
4238 che indica allo stack TCP del kernel di ottimizzare il comportamento per
4239 ottenere tempi di latenza più bassi a scapito di valori più alti per
4240 l'utilizzo della banda. Di default è disabilitato in quanto un maggior
4241 utilizzo della banda è preferito, ma esistono applicazioni particolari in
4242 cui la riduzione della latenza è più importante (ad esempio i cluster di
4243 calcolo parallelo) in cui lo si può abilitare.
4245 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_max\_orphans}] il numero massimo
4246 di socket TCP ``\textsl{orfani}'' (vale a dire non associati a nessun file
4247 descriptor) consentito nel sistema.\footnote{trattasi in genere delle
4248 connessioni relative a socket chiusi che non hanno completato il processo
4249 di chiusura.} Quando il limite viene ecceduto la connessione orfana viene
4250 resettata e viene stampato un avvertimento. Questo limite viene usato per
4251 contrastare alcuni elementari attacchi di \textit{denial of service}.
4252 Diminuire il valore non è mai raccomandato, in certe condizioni di rete può
4253 essere opportuno aumentarlo, ma si deve tenere conto del fatto che ciascuna
4254 connessione orfana può consumare fino a 64K di memoria del kernel. Il di
4255 default viene impostato inizialmente al valore del parametro del kernel
4256 \texttt{NR\_FILE}, e viene aggiustato a seconda della memoria disponibile.
4257 % TODO verificare la spiegazione di connessione orfana
4259 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_max\_syn\_backlog}] un numero
4260 intero che indica la lunghezza della coda delle connessioni incomplete, cioè
4261 delle connessioni per le quali si è ricevuto un SYN di richiesta ma non
4262 l'ACK finale del \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake}
4263 (si riveda quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}).
4265 Quando questo valore è superato il kernel scarterà immediatamente ogni
4266 ulteriore richiesta di connessione. Il valore di default (che è 256) viene
4267 automaticamente portato a 1024 qualora nel sistema ci sia sufficiente
4268 memoria (se maggiore di 128Mb) e ridotto a 128 qualora la memoria sia poca
4269 (inferiore a 32Mb).\footnote{si raccomanda, qualora si voglia aumentare il
4270 valore oltre 1024, di seguire la procedura citata nella pagina di manuale
4271 di TCP, e modificare il valore della costante \texttt{TCP\_SYNQ\_HSIZE}
4272 nel file \texttt{include/net/tcp.h} dei sorgenti del kernel, in modo che
4273 sia $\mathtt{tcp\_max\_syn\_backlog} \ge \mathtt{16*TCP\_SYNQ\_HSIZE}$,
4274 per poi ricompilare il kernel.}
4276 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_max\_tw\_buckets}] questo valore
4277 indica il numero massimo di socket in stato \texttt{TIME\_WAIT} consentito
4278 nel sistema; viene impostato per prevenire semplici attacchi di
4279 \textit{denial of service} ed inizializzato di default ad un valore del
4280 parametro \texttt{NR\_FILE}, per poi essere aggiustato a seconda della
4281 memoria presente. Se il valore viene superato il socket viene chiuso con la
4282 stampa di un avviso.
4285 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_mem}] una tripletta di valori
4286 usati dallo stack TCP per controllare il proprio uso della memoria. Il primo
4287 valore, chiamato \textit{low} nelle pagine di manuale, indica il numero di
4288 pagine allocate sotto il quale non viene usato nessun meccanismo di
4289 regolazione dell'uso della memoria.
4291 Il secondo valore, chiamato \textit{pressure} indica il numero di pagine
4292 allocate passato il quale lo stack TCP inizia a moderare il suo consumo di
4293 memoria. Si esce da questo stato di \textsl{pressione} sulla memoria quando
4294 il numero di pagine scende sotto il precedente valore \textit{low}.
4296 Il terzo valore, chiamato \textit{high} indica il numero massimo di pagine
4297 che possono essere utilizzate dallo stack TCP/IP, e soprassiede ogni altro
4298 valore specificato dagli altri limiti del kernel.
4301 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_orphan\_retries}] il numero
4302 massimo di volte che si esegue un tentativo di controllo sull'altro capo di
4303 una connessione che è stata già chiusa dalla nostra parte. Il valore di
4306 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_reordering}] il numero massimo di
4307 volte che un pacchetto può essere riordinato nel flusso di dati, prima che
4308 lo stack TCP assuma che è andato perso e si ponga nello stato di
4309 \textit{slow start} (si veda sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}) viene usata
4310 questa metrica di riconoscimento dei riordinamenti per evitare inutili
4311 ritrasmissioni provocate dal riordinamento. Non è opportuno modificare
4312 questo valore dal default che è 3.
4314 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_retrans\_collapse}]
4316 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_retries1}] imposta il massimo
4317 numero di volte che protocollo tenterà la ritrasmissione si un pacchetto su
4318 una connessione stabilita prima di fare ricorso ad ulteriori sforzi che
4319 coinvolgano anche il livello di rete. Passato questo numero di
4320 ritrasmissioni verrà fatto eseguire al livello di rete un tentativo di
4321 aggiornamento della rotta verso la destinazione prima di eseguire ogni
4322 successiva ritrasmissione.
4324 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_retries2}] imposta il numero di
4325 tentativi di ritrasmissione di un pacchetto inviato su una connessione già
4326 stabilita per il quale non si sia ricevuto una risposta di ACK (si veda
4327 anche quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_server_crash}). Il valore
4328 default è 15, che significa un tempo variabile fra 13 e 30 minuti; questo
4329 non corrisponde a quanto richiesto
4330 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} dove è indicato un
4331 massimo di 100 secondi, che però è un valore considerato troppo basso.
4334 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_rfc1337}]
4336 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_rmem}]
4339 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_sack}]
4340 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_stdurg}]
4341 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_synack\_retries}]
4342 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_syncookies}]
4344 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_syn\_retries}] imposta il numero
4345 di tentativi (il default è 5) di ritrasmissione dei pacchetti SYN di inizio
4346 connessione del \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake}
4347 (si ricordi quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Il valore
4348 non deve superare 255.
4350 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_timestamps}]
4351 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_tw\_recycle}]
4352 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_tw\_reuse}]
4353 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}]
4356 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_vegas\_cong\_avoid}]
4357 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_westwood}]
4358 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_wmem}]
4361 % LocalWords: socket sez dotted decimal resolver Domain Name Service cap DNS
4362 % LocalWords: client fig LDAP Lightweight Access Protocol NIS Information Sun
4363 % LocalWords: like netgroup Switch Solaris glibc libc uclib NSS tab shadow uid
4364 % LocalWords: username group aliases ethers MAC address hosts networks rpc RPC
4365 % LocalWords: protocols services dns db lib libnss org truelite it root res HS
4366 % LocalWords: resource init netinet resolv int void conf host LOCALDOMAIN TCP
4367 % LocalWords: options DEBUG debug AAONLY USEVC UDP PRIMARY IGNTC RECURSE INET
4368 % LocalWords: DEFNAMES search STAYOPEN DNSRCH INSECURE NOALIASES HOSTALIASES
4369 % LocalWords: IPv gethostbyname NOCHECKNAME KEEPTSIG TSIG BLAST RETRY retry NS
4370 % LocalWords: retrans query FQDN Fully Qualified const char dname class type
4371 % LocalWords: unsigned answer anslen CSNET Hesiod MIT CHAOS Chaosnet ANY BIND
4372 % LocalWords: nameser compat Berkley MF CNAME SOA MB MR NULL WKS PTR HINFO TXT
4373 % LocalWords: MINFO RP responsible person AFSDB AFS RT router NSAP SIG KEY PX
4374 % LocalWords: GPOS AAAA LOC NXT EID NIMLOC nimrod SRV ATMA ATM NAPTR naming AF
4375 % LocalWords: authority IXFR AXFR MAILB MAILA errno NOT FOUND RECOVERY TRY err
4376 % LocalWords: AGAIN herror netdb string perror error hstrerror strerror struct
4377 % LocalWords: hostent name addrtype length addr list sys af mygethost inet ret
4378 % LocalWords: ntop deep copy buf size buflen result errnop value argument len
4379 % LocalWords: ERANGE sethostent stayopen endhostent gethostbyaddr order pton
4380 % LocalWords: getipnodebyname getipnodebyaddr flags num MAPPED ALL ADDRCONFIG
4381 % LocalWords: freehostent ip getXXXbyname getXXXbyaddr servent getservbyname
4382 % LocalWords: getservbyaddr netent getnetbyname getnetbyaddr protoent smtp udp
4383 % LocalWords: getprotobyname getprotobyaddr getservbyport port tcp setservent
4384 % LocalWords: getservent endservent setXXXent getXXXent endXXXent gethostent
4385 % LocalWords: setnetent getnetent endnetent setprotoent getprotoent POSIX RFC
4386 % LocalWords: endprotoent getaddrinfo getnameinfo nell' node service addrinfo
4387 % LocalWords: hints linked addrlen socklen family socktype protocol sockaddr
4388 % LocalWords: canonname next PF UNSPEC SOCK STREAM DGRAM bind INADDR loopback
4389 % LocalWords: connect sendto NUMERICHOST EAI NONAME SYSTEM BADFLAGS ADDRFAMILY
4390 % LocalWords: NODATA MEMORY FAIL errcode echo mygetaddr ptr casting Canonical
4391 % LocalWords: freeaddrinfo getservname salen hostlen serv servlen l'OR NI NUL
4392 % LocalWords: NOFQDN NAMEREQD NUMERICSERV MAXHOST MAXSERV sockconn SockUtil of
4393 % LocalWords: descriptor hint fifth sockbind setsockopt getsockopt sock level
4394 % LocalWords: optname optval optlen EBADF EFAULT EINVAL ENOPROTOOPT ENOTSOCK
4395 % LocalWords: IPPROTO Stevens ICMP ICMPV ICMPv get KEEPALIVE OOBINLINE timeval
4396 % LocalWords: RCVLOWAT SNDLOWAT RCVTIMEO SNDTIMEO BSDCOMPAT BSD PASSCRED ucred
4397 % LocalWords: PEERCRED BINDTODEVICE REUSEADDR ACCEPTCONN DONTROUTE gateway MSG
4398 % LocalWords: BROADCAST broadcast SNDBUF RCVBUF LINGER linger PRIORITY read IF
4399 % LocalWords: OOB recvmsg kernel select write readv recv recvfrom EAGAIN send
4400 % LocalWords: EWOULDBLOCK writev sendmsg raw domain SCM CREDENTIALS eth packet
4401 % LocalWords: IFNAMSIZ capabilities capability ADMIN log trpt EADDRINUSE close
4402 % LocalWords: listen routing sysctl shutdown Quality TOS keep alive ACK RST to
4403 % LocalWords: ECONNRESET ETIMEDOUT keepalive echod fourth newsgroup WAIT reuse
4404 % LocalWords: sockbindopt SockUtils homed completely binding RECVDSTADDR onoff
4405 % LocalWords: PKTINFO getsockname multicast streaming unicast REUSEPORT reset
4406 % LocalWords: stealing ling RECVTOS RECVTTL TTL RECVOPTS RETOPTS HDRINCL MTU
4407 % LocalWords: RECVERR DISCOVER Path Discovery ALERT alert ADD MEMBERSHIP mreqn
4408 % LocalWords: pktinfo ipi ifindex spec dst RECVIF Live IPTOS LOWDELAY Advanced
4409 % LocalWords: Transfer Unit PMTUDISC DONT WANT route dall' pmtu EMSGSIZE imr
4410 % LocalWords: multiaddr mreq fcntl ioctl request SIOCGSTAMP trip SIOCSPGRP pid
4411 % LocalWords: process SIGIO SIGURG KILL FIOASYNC SIOCGPGRP filesystem proc ttl
4412 % LocalWords: rmem wmem message cost burst bucket filter netdev backlog optmem
4413 % LocalWords: forward dynaddr dial autoconfig local masquerading ipfrag high
4414 % LocalWords: thresh low always defrag CONFIG SETSIG cmd FIOGETOWN FIOSETOWN
4415 % LocalWords: quest'ultime neigh dev weight cong mod somaxconn Di SIOCINQ DoS
4416 % LocalWords: Documentation SIOCATMARK SIOCOUTQ FIONREAD TIOCOUTQ Denial work
4417 % LocalWords: netfilter scheduler mark ARP DHCP BOOTP RARP nonlocal sniffer is
4418 % LocalWords: linux NODELAY MAXSEG CORK KEEPIDLE KEEPINTVL KEEPCNT SYNCNT INFO
4419 % LocalWords: DEFER ACCEPT WINDOW CLAMP QUICKACK CONGESTION ENCAP urgent MSS
4420 % LocalWords: Segment SYN accept advertised window info quickack Nagle ifreq
4421 % LocalWords: ifr ppp union EPERM SIOCGIFNAME dell' interface index IFF NOARP
4422 % LocalWords: SIOCGIFINDEX SIOCGIFFLAGS POINTOPOINT RUNNING PROMISC NOTRAILERS
4423 % LocalWords: ALLMULTI bundle PORTSEL ifmap AUTOMEDIA DYNAMIC SIOCSIFFLAGS way
4424 % LocalWords: SIOCGIFMETRIC SIOCSIFMETRIC SIOCGIFMTU SIOCSIFMTU SIOCGIFHWADDR
4425 % LocalWords: SIOCSIFHWADDR SIOCSIFHWBROADCAST SIOCGIFMAP SIOCSIFMAP sendfile
4426 % LocalWords: SIOCADDMULTI SIOCDELMULTI SIOCGIFTXQLEN SIOCSIFTXQLEN three syn
4427 % LocalWords: SIOCSIFNAME SIOCGIFCONF handshake retries MIN FreeBSD closing Mb
4428 % LocalWords: abort overflow adv win app bic convergence dsack ecn fack frto
4429 % LocalWords: intvl probes latency orphans l'ACK SYNQ HSIZE tw buckets mem rfc
4430 % LocalWords: orphan reordering collapse sack stdurg synack syncookies recycle
4431 % LocalWords: timestamps scaling vegas avoid westwood tcpi l'incapsulazione NR
4432 % LocalWords: metric EOPNOTSUPP mtu hwaddr ARPHRD interrupt DMA map qlen silly
4433 % LocalWords: rename ifconf syndrome dell'ACK FTP ACCEPTFILTER advanced reno
4434 % LocalWords: congestion control Networking cubic CUBIC highspeed HSTCP htcp
4435 % LocalWords: HTCP hybla HYBLA scalable SCALABLE ifc req iflist access ntoa
4436 % LocalWords: hop Selective Acknowledgement acknowledgement Explicit RTO stack
4437 % LocalWords: Notification wireless denial pressure
4439 %%% Local Variables:
4441 %%% TeX-master: "gapil"