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12 \chapter{La gestione dei socket}
13 \label{cha:sock_generic_management}
15 Esamineremo in questo capitolo una serie di funzionalità aggiuntive relative
16 alla gestione dei socket, come la gestione della risoluzione di nomi e
17 indirizzi, le impostazioni delle varie proprietà ed opzioni relative ai
18 socket, e le funzioni di controllo che permettono di modificarne il
22 \section{La risoluzione dei nomi}
23 \label{sec:sock_name_resolution}
25 Negli esempi dei capitoli precedenti abbiamo sempre identificato le singole
26 macchine attraverso indirizzi numerici, sfruttando al più le funzioni di
27 conversione elementare illustrate in sez.~\ref{sec:sock_addr_func} che
28 permettono di passare da un indirizzo espresso in forma \textit{dotted
29 decimal} ad un numero. Vedremo in questa sezione le funzioni utilizzate per
30 poter utilizzare dei nomi simbolici al posto dei valori numerici, e viceversa
31 quelle che permettono di ottenere i nomi simbolici associati ad indirizzi,
32 porte o altre proprietà del sistema.
35 \subsection{La struttura del \textit{resolver}}
36 \label{sec:sock_resolver}
38 \itindbeg{resolver} La risoluzione dei nomi è associata tradizionalmente al
39 servizio del \itindex{Domain~Name~Service} \textit{Domain Name Service} che
40 permette di identificare le macchine su internet invece che per numero IP
41 attraverso il relativo \textsl{nome a dominio}.\footnote{non staremo ad
42 entrare nei dettagli della definizione di cosa è un nome a dominio, dandolo
43 per noto, una introduzione alla problematica si trova in \cite{AGL} (cap.~9)
44 mentre per una trattazione approfondita di tutte le problematiche relative
45 al DNS si può fare riferimento a \cite{DNSbind}.} In realtà per DNS si
46 intendono spesso i server che forniscono su internet questo servizio, mentre
47 nel nostro caso affronteremo la problematica dal lato client, di un qualunque
48 programma che necessita di compiere questa operazione.
51 \centering \includegraphics[width=11cm]{img/resolver}
52 \caption{Schema di funzionamento delle funzioni del \textit{resolver}.}
53 \label{fig:sock_resolver_schema}
56 Inoltre quella fra nomi a dominio e indirizzi IP non è l'unica corrispondenza
57 possibile fra nomi simbolici e valori numerici, come abbiamo visto anche in
58 sez.~\ref{sec:sys_user_group} per le corrispondenze fra nomi di utenti e
59 gruppi e relativi identificatori numerici; per quanto riguarda però tutti i
60 nomi associati a identificativi o servizi relativi alla rete il servizio di
61 risoluzione è gestito in maniera unificata da un insieme di funzioni fornite
62 con le librerie del C, detto appunto \textit{resolver}.
64 Lo schema di funzionamento del \textit{resolver} è illustrato in
65 fig.~\ref{fig:sock_resolver_schema}; in sostanza i programmi hanno a
66 disposizione un insieme di funzioni di libreria con cui chiamano il
67 \textit{resolver}, indicate con le frecce nere. Ricevuta la richiesta è
68 quest'ultimo che, sulla base della sua configurazione, esegue le operazioni
69 necessarie a fornire la risposta, che possono essere la lettura delle
70 informazioni mantenute nei relativi dei file statici presenti sulla macchina,
71 una interrogazione ad un DNS (che a sua volta, per il funzionamento del
72 protocollo, può interrogarne altri) o la richiesta ad altri server per i quali
73 sia fornito il supporto, come LDAP.\footnote{la sigla LDAP fa riferimento ad
74 un protocollo, il \textit{Lightweight Directory Access Protocol}, che
75 prevede un meccanismo per la gestione di \textsl{elenchi} di informazioni
76 via rete; il contenuto di un elenco può essere assolutamente generico, e
77 questo permette il mantenimento dei più vari tipi di informazioni su una
78 infrastruttura di questo tipo.}
80 La configurazione del \textit{resolver} attiene più alla amministrazione di
81 sistema che alla programmazione, ciò non di meno, prima di trattare le varie
82 funzioni di librerie utilizzate dai programmi, vale la pena fare una
83 panoramica generale. Originariamente la configurazione del \textit{resolver}
84 riguardava esclusivamente le questioni relative alla gestione dei nomi a
85 dominio, e prevedeva solo l'utilizzo del DNS e del file statico
86 \conffile{/etc/hosts}.
88 Per questo aspetto il file di configurazione principale del sistema è
89 \conffile{/etc/resolv.conf} che contiene in sostanza l'elenco degli indirizzi
90 IP dei server DNS da contattare; a questo si affiancava (fino alle \acr{glibc}
91 2.4) il file \conffile{/etc/host.conf} il cui scopo principale era indicare
92 l'ordine in cui eseguire la risoluzione dei nomi (se usare prima i valori di
93 \conffile{/etc/hosts} o quelli del DNS). Tralasciamo i dettagli relativi alle
94 varie direttive che possono essere usate in questi file, che si trovano nelle
95 rispettive pagine di manuale.
97 Con il tempo però è divenuto possibile fornire diversi sostituti per
98 l'utilizzo delle associazione statiche in \conffile{/etc/hosts}, inoltre oltre
99 alla risoluzione dei nomi a dominio ci sono anche altri nomi da risolvere,
100 come quelli che possono essere associati ad una rete (invece che ad una
101 singola macchina) o ai gruppi di macchine definiti dal servizio
102 NIS,\footnote{il \textit{Network Information Service} è un servizio, creato da
103 Sun, e poi diffuso su tutte le piattaforme unix-like, che permette di
104 raggruppare all'interno di una rete (in quelli che appunto vengono chiamati
105 \textit{netgroup}) varie macchine, centralizzando i servizi di definizione
106 di utenti e gruppi e di autenticazione, oggi è sempre più spesso sostituito
107 da LDAP.} o come quelli dei protocolli e dei servizi che sono mantenuti nei
108 file statici \conffile{/etc/protocols} e \conffile{/etc/services}.
110 Molte di queste informazioni non si trovano su un DNS, ma in una rete locale
111 può essere molto utile centralizzare il mantenimento di alcune di esse su
112 opportuni server. Inoltre l'uso di diversi supporti possibili per le stesse
113 informazioni (ad esempio il nome delle macchine può essere mantenuto sia
114 tramite \conffile{/etc/hosts}, che con il DNS, che con NIS) comporta il
115 problema dell'ordine in cui questi vengono interrogati. Con le implementazioni
116 classiche i vari supporti erano introdotti modificando direttamente le
117 funzioni di libreria, prevedendo un ordine di interrogazione predefinito e non
118 modificabile (a meno di una ricompilazione delle librerie stesse).
120 \itindbeg{Name~Service~Switch~(NSS)}
122 Per risolvere questa serie di problemi la risoluzione dei nomi a dominio
123 eseguità dal \textit{resolver} è stata inclusa all'interno di un meccanismo
124 generico per la risoluzione di corrispondenze fra nomi ed informazioni ad essi
125 associate chiamato \textit{Name Service Switch}, cui abbiamo accennato anche in
126 sez.~\ref{sec:sys_user_group} per quanto riguarda la gestione dei dati
127 associati a utenti e gruppi. Il sistema è stato introdotto la prima volta
128 nelle librerie standard di Solaris e le \acr{glibc} hanno ripreso lo stesso
129 schema; si tenga presente che questo sistema non esiste per altre librerie
130 standard come le \acr{libc5} o le \acr{uclib}.
132 Il \textit{Name Service Switch} (cui spesso si fa riferimento con l'acronimo
133 NSS) è un sistema di librerie dinamiche che permette di definire in maniera
134 generica sia i supporti su cui mantenere i dati di corrispondenza fra nomi e
135 valori numerici, sia l'ordine in cui effettuare le ricerche sui vari supporti
136 disponibili. Il sistema prevede una serie di possibili classi di
137 corrispondenza, quelle attualmente definite sono riportate in
138 tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes}.
143 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
145 \textbf{Classe} & \textbf{Tipo di corrispondenza}\\
148 \texttt{passwd} & Corrispondenze fra nome dell'utente e relative
149 proprietà (\ids{UID}, gruppo principale, ecc.).\\
150 \texttt{shadow} & Corrispondenze fra username e password dell'utente
151 (e altre informazioni relative alle password).\\
152 \texttt{group} & Corrispondenze fra nome del gruppo e proprietà dello
154 \texttt{aliases} & Alias per la posta elettronica.\\
155 \texttt{ethers} & Corrispondenze fra numero IP e MAC address della
157 \texttt{hosts} & Corrispondenze fra nome a dominio e numero IP.\\
158 \texttt{netgroup} & Corrispondenze fra gruppo di rete e macchine che lo
160 \texttt{networks} & Corrispondenze fra nome di una rete e suo indirizzo
162 \texttt{protocols}& Corrispondenze fra nome di un protocollo e relativo
163 numero identificativo.\\
164 \texttt{rpc} & Corrispondenze fra nome di un servizio RPC e relativo
165 numero identificativo.\\
166 \texttt{publickey}& Chiavi pubbliche e private usate per gli RFC sicuri,
167 utilizzate da NFS e NIS+. \\
168 \texttt{services} & Corrispondenze fra nome di un servizio e numero di
172 \caption{Le diverse classi di corrispondenze definite
173 all'interno del \textit{Name Service Switch}.}
174 \label{tab:sys_NSS_classes}
177 % TODO rivedere meglio la tabella
179 Il sistema del \textit{Name Service Switch} è controllato dal contenuto del
180 file \conffile{/etc/nsswitch.conf}; questo contiene una riga di configurazione
181 per ciascuna di queste classi, che viene inizia col nome di
182 tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes} seguito da un carattere ``\texttt{:}'' e
183 prosegue con la lista dei \textsl{servizi} su cui le relative informazioni
184 sono raggiungibili, scritti nell'ordine in cui si vuole siano interrogati.
185 Pertanto nelle versioni recenti delle librerie è questo file e non
186 \conffile{/etc/host.conf} a indicare l'ordine con cui si esegue la
187 risoluzione dei nomi.
189 Ogni servizio è specificato a sua volta da un nome, come \texttt{file},
190 \texttt{dns}, \texttt{db}, ecc. che identifica la libreria dinamica che
191 realizza l'interfaccia con esso. Per ciascun servizio se \texttt{NAME} è il
192 nome utilizzato dentro \conffile{/etc/nsswitch.conf}, dovrà essere presente
193 (usualmente in \file{/lib}) una libreria \texttt{libnss\_NAME} che ne
194 implementa le funzioni.
196 In ogni caso, qualunque sia la modalità con cui ricevono i dati o il supporto
197 su cui vengono mantenuti, e che si usino o meno funzionalità aggiuntive
198 fornite dal sistema del \textit{Name Service Switch}, dal punto di vista di un
199 programma che deve effettuare la risoluzione di un nome a dominio, tutto
200 quello che conta sono le funzioni classiche che il \textit{resolver} mette a
201 disposizione (è cura delle \acr{glibc} tenere conto della presenza del
202 \textit{Name Service Switch}) e sono queste quelle che tratteremo nelle
205 \itindend{Name~Service~Switch~(NSS)}
208 \subsection{Le funzioni di interrogazione del DNS}
209 \label{sec:sock_resolver_functions}
211 Prima di trattare le funzioni usate normalmente nella risoluzione dei nomi a
212 dominio conviene trattare in maniera più dettagliata il servizio DNS. Come
213 accennato questo, benché esso in teoria sia solo uno dei possibili supporti su
214 cui mantenere le informazioni, in pratica costituisce il meccanismo principale
215 con cui vengono risolti i nomi a dominio. Inolte esso può fornire anche
216 ulteriori informazioni oltre relative alla risoluzione dei nomi a dominio.
217 Per questo motivo esistono una serie di funzioni di libreria che servono
218 specificamente ad eseguire delle interrogazioni verso un server DNS, funzioni
219 che poi vengono utilizzate anche per realizzare le funzioni generiche di
220 libreria usate dal sistema del \textit{resolver}.
222 Il sistema del DNS è in sostanza di un database distribuito organizzato in
223 maniera gerarchica, i dati vengono mantenuti in tanti server distinti ciascuno
224 dei quali si occupa della risoluzione del proprio \textsl{dominio}; i nomi a
225 dominio sono organizzati in una struttura ad albero analoga a quella
226 dell'albero dei file, con domini di primo livello (come i \texttt{.org}),
227 secondo livello (come \texttt{.truelite.it}), ecc. In questo caso le
228 separazioni sono fra i vari livelli sono definite dal carattere ``\texttt{.}''
229 ed i nomi devono essere risolti da destra verso sinistra.\footnote{per chi si
230 stia chiedendo quale sia la radice di questo albero, cioè l'equivalente di
231 ``\texttt{/}'', la risposta è il dominio speciale ``\texttt{.}'', che in
232 genere non viene mai scritto esplicitamente, ma che, come chiunque abbia
233 configurato un server DNS sa bene, esiste ed è gestito dai cosiddetti
234 \textit{root DNS} che risolvono i domini di primo livello.} Il meccanismo
235 funziona con il criterio della \textsl{delegazione}, un server responsabile
236 per un dominio di primo livello può delegare la risoluzione degli indirizzi
237 per un suo dominio di secondo livello ad un altro server, il quale a sua volta
238 potrà delegare la risoluzione di un eventuale sotto-dominio di terzo livello ad
239 un altro server ancora.
241 Come accennato un server DNS è in grado di fare molto altro rispetto alla
242 risoluzione di un nome a dominio in un indirizzo IP: ciascuna voce nel
243 database viene chiamata \textit{resource record}, e può contenere diverse
244 informazioni. In genere i \textit{resource record} vengono classificati per la
245 \textsl{classe di indirizzi} cui i dati contenuti fanno riferimento, e per il
246 \textsl{tipo} di questi ultimi (ritroveremo classi di indirizzi e tipi di
247 record più avanti in tab.~\ref{tab:DNS_address_class} e
248 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}). Oggigiorno i dati mantenuti nei server DNS
249 sono quasi esclusivamente relativi ad indirizzi internet, per cui in pratica
250 viene utilizzata soltanto una classe di indirizzi; invece le corrispondenze
251 fra un nome a dominio ed un indirizzo IP sono solo uno fra i vari tipi di
252 informazione che un server DNS fornisce normalmente.
254 L'esistenza di vari tipi di informazioni è un altro dei motivi per cui il
255 \textit{resolver} prevede, oltre a quelle relative alla semplice risoluzione
256 dei nomi, un insieme di funzioni specifiche dedicate all'interrogazione di un
257 server DNS, tutte nella forma \texttt{res\_}\textsl{\texttt{nome}}. La prima
258 di queste funzioni è \funcd{res\_init}, il cui prototipo è:
262 \fhead{arpa/nameser.h}
264 \fdecl{int res\_init(void)}
265 \fdesc{Inizializza il sistema del \textit{resolver}.}
267 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore.
271 La funzione legge il contenuto dei file di configurazione per impostare il
272 dominio di default, gli indirizzi dei server DNS da contattare e l'ordine
273 delle ricerche; se non sono specificati server verrà utilizzato l'indirizzo
274 locale, e se non è definito un dominio di default sarà usato quello associato
275 con l'indirizzo locale (ma questo può essere sovrascritto con l'uso della
276 variabile di ambiente \envvar{LOCALDOMAIN}). In genere non è necessario
277 eseguire questa funzione esplicitamente, in quanto viene automaticamente
278 chiamata la prima volta che si esegue una qualunque delle altre.
280 Le impostazioni e lo stato del \textit{resolver} inizializzati da
281 \func{res\_init} vengono mantenuti in una serie di variabili raggruppate nei
282 campi di una apposita struttura. Questa struttura viene definita in
283 \headfiled{resolv.h} e mantenuta nella variabile globale \var{\_res}, che
284 viene utilizzata internamente da tutte le funzioni dell'interfaccia. Questo
285 consente anche di accedere direttamente al contenuto della variabile
286 all'interno di un qualunque programma, una volta che la sia opportunamente
288 \includecodesnip{listati/resolv_option.c}
290 Dato che l'uso di una variabile globale rende tutte le funzioni
291 dell'interfaccia classica non rientranti, queste sono state deprecate in
292 favore di una nuova interfaccia in cui esse sono state sostituite da
293 altrettante nuove funzioni, il cui nome è ottenuto apponendo una
294 ``\texttt{n}'' al nome di quella tradizionale (cioè nella forma
295 \texttt{res\_n\textsl{nome}}). Tutte le nuove funzioni sono identiche alle
296 precedenti, ma hanno un primo argomento aggiuntivo, \param{statep}, puntatore
297 ad una struttura dello stesso tipo di \var{\_res}. Questo consente di usare
298 una variabile locale per mantenere lo stato del \textit{resolver}, rendendo le
299 nuove funzioni rientranti. In questo caso per poter utilizzare il nuovo
300 argomento occorrerà una opportuna dichiarazione del relativo tipo di dato con:
301 \includecodesnip{listati/resolv_newoption.c}
303 Così la nuova funzione utilizzata per inizializzare il \textit{resolver} (che
304 come la precedente viene chiamata automaticamente da tutte altre funzioni) è
305 \funcd{res\_ninit}, ed il suo prototipo è:
309 \fhead{arpa/nameser.h}
311 \fdecl{int res\_ninit(res\_state statep)}
312 \fdesc{Inizializza il sistema del \textit{resolver}.}
314 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore.
318 Indipendentemente da quale versione delle funzioni si usino, tutti i campi
319 della struttura (\var{\_res} o la variabile puntata da \param{statep}) sono ad
320 uso interno, e vengono usualmente inizializzate da \func{res\_init} o
321 \func{res\_ninit} in base al contenuto dei file di configurazione e ad una
322 serie di valori di default. L'unico campo che può essere utile modificare è
323 \var{\_res.options} (o l'equivalente della variabile puntata
324 da\param{statep}), una maschera binaria che contiene una serie di bit che
325 esprimono le opzioni che permettono di controllare il comportamento del
331 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
333 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
336 \constd{RES\_INIT} & Viene attivato se è stata chiamata
338 \constd{RES\_DEBUG} & Stampa dei messaggi di debug.\\
339 \constd{RES\_AAONLY} & Accetta solo risposte autoritative.\\
340 \constd{RES\_USEVC} & Usa connessioni TCP per contattare i server
341 invece che l'usuale UDP.\\
342 \constd{RES\_PRIMARY} & Interroga soltanto server DNS primari.\\
343 \constd{RES\_IGNTC} & Ignora gli errori di troncamento, non ritenta la
344 richiesta con una connessione TCP.\\
345 \constd{RES\_RECURSE} & Imposta il bit che indica che si desidera
346 eseguire una interrogazione ricorsiva.\\
347 \constd{RES\_DEFNAMES} & Se attivo \func{res\_search} aggiunge il nome
348 del dominio di default ai nomi singoli (che non
349 contengono cioè un ``\texttt{.}'').\\
350 \constd{RES\_STAYOPEN} & Usato con \const{RES\_USEVC} per mantenere
351 aperte le connessioni TCP fra interrogazioni
353 \constd{RES\_DNSRCH} & Se attivo \func{res\_search} esegue le ricerche
354 di nomi di macchine nel dominio corrente o nei
355 domini ad esso sovrastanti.\\
356 \constd{RES\_INSECURE1} & Blocca i controlli di sicurezza di tipo 1.\\
357 \constd{RES\_INSECURE2} & Blocca i controlli di sicurezza di tipo 2.\\
358 \constd{RES\_NOALIASES} & Blocca l'uso della variabile di ambiente
359 \envvar{HOSTALIASES}.\\
360 \constd{RES\_USE\_INET6} & Restituisce indirizzi IPv6 con
361 \func{gethostbyname}. \\
362 \constd{RES\_ROTATE} & Ruota la lista dei server DNS dopo ogni
364 \constd{RES\_NOCHECKNAME}& Non controlla i nomi per verificarne la
365 correttezza sintattica. \\
366 \constd{RES\_KEEPTSIG} & Non elimina i record di tipo \texttt{TSIG}.\\
367 \constd{RES\_BLAST} & Effettua un ``\textit{blast}'' inviando
368 simultaneamente le richieste a tutti i server;
369 non ancora implementata. \\
370 \constd{RES\_DEFAULT} & Combinazione di \const{RES\_RECURSE},
371 \const{RES\_DEFNAMES} e \const{RES\_DNSRCH}.\\
374 \caption{Costanti utilizzabili come valori per \var{\_res.options}.}
375 \label{tab:resolver_option}
378 Per utilizzare questa funzionalità per modificare le impostazioni direttamente
379 da programma occorrerà impostare un opportuno valore per questo campo ed
380 invocare esplicitamente \func{res\_init} o \func{res\_ninit}, dopo di che le
381 altre funzioni prenderanno le nuove impostazioni. Le costanti che definiscono
382 i vari bit di questo campo, ed il relativo significato sono illustrate in
383 tab.~\ref{tab:resolver_option}; trattandosi di una maschera binaria un valore
384 deve essere espresso con un opportuno OR aritmetico di dette costanti; ad
385 esempio il valore di default delle opzioni, espresso dalla costante
386 \const{RES\_DEFAULT}, è definito come:
387 \includecodesnip{listati/resolv_option_def.c}
389 Non tratteremo il significato degli altri campi non essendovi necessità di
390 modificarli direttamente; gran parte di essi sono infatti impostati dal
391 contenuto dei file di configurazione, mentre le funzionalità controllate da
392 alcuni di esse possono essere modificate con l'uso delle opportune variabili
393 di ambiente come abbiamo visto per \envvar{LOCALDOMAIN}. In particolare con
394 \envvar{RES\_RETRY} si soprassiede il valore del campo \var{retry} che
395 controlla quante volte viene ripetuto il tentativo di connettersi ad un server
396 DNS prima di dichiarare fallimento; il valore di default è 4, un valore nullo
397 significa bloccare l'uso del DNS. Infine con \envvar{RES\_TIMEOUT} si
398 soprassiede il valore del campo \var{retrans} (preimpostato al valore della
399 omonima costante \const{RES\_TIMEOUT} di \headfile{resolv.h}) che è il valore
400 preso come base (in numero di secondi) per definire la scadenza di una
401 richiesta, ciascun tentativo di richiesta fallito viene ripetuto raddoppiando
402 il tempo di scadenza per il numero massimo di volte stabilito da
405 La funzione di interrogazione principale è \funcd{res\_query}
406 (\funcd{res\_nquery} per la nuova interfaccia), che serve ad eseguire una
407 richiesta ad un server DNS per un nome a dominio \textsl{completamente
408 specificato} (quello che si chiama
409 \itindex{Fully~Qualified~Domain~Name~(FQDN)} FQDN, \textit{Fully Qualified
410 Domain Name}); il loro prototipo è:
414 \fhead{arpa/nameser.h}
416 \fdecl{int res\_query(const char *dname, int class, int type,
417 unsigned char *answer, int anslen)}
418 \fdecl{int res\_nquery(res\_state statep, const char *dname, int class, int
420 \phantom{int res\_nquery(}unsigned char *answer, int anslen)}
421 \fdesc{Esegue una interrogazione al DNS.}
423 {Le funzioni ritornano un valore positivo pari alla lunghezza dei dati scritti
424 nel buffer \param{answer} in caso di successo e $-1$ per un errore.
428 Le funzioni eseguono una interrogazione ad un server DNS relativa al nome da
429 risolvere passato nella stringa indirizzata da \param{dname}, inoltre deve
430 essere specificata la classe di indirizzi in cui eseguire la ricerca con
431 \param{class}, ed il tipo di \textit{resource record} che si vuole ottenere
432 con \param{type}. Il risultato della ricerca verrà scritto nel buffer di
433 lunghezza \param{anslen} puntato da \param{answer} che si sarà opportunamente
434 allocato in precedenza.
436 Una seconda funzione di ricerca analoga a \func{res\_query}, che prende gli
437 stessi argomenti ma che esegue l'interrogazione con le funzionalità
438 addizionali previste dalle due opzioni \const{RES\_DEFNAMES} e
439 \const{RES\_DNSRCH}, è \funcd{res\_search} (\funcd{res\_nsearch} per la nuova
440 interfaccia), il cui prototipo è:
444 \fhead{arpa/nameser.h}
446 \fdecl{int res\_search(const char *dname, int class, int type,
447 unsigned char *answer, \\
448 \phantom{int res\_search}int anslen)}
449 \fdecl{int res\_nsearch(res\_state statep, const char *dname, int class,
451 \phantom{int res\_nsearch(}unsigned char *answer, int anslen)}
452 \fdesc{Esegue una interrogazione al DNS.}
454 {Le funzioni ritornano un valore positivo pari alla lunghezza dei dati scritti
455 nel buffer \param{answer} in caso di successo e $-1$ per un errore.
459 In sostanza la funzione ripete una serie di chiamate a \func{res\_query}
460 (\func{res\_nquery}) aggiungendo al nome contenuto nella stringa \param{dname}
461 il dominio di default da cercare, fermandosi non appena trova un risultato.
462 Il risultato di entrambe le funzioni viene scritto nel formato opportuno (che
463 sarà diverso a seconda del tipo di record richiesto) nel buffer di ritorno;
464 sarà compito del programma (o di altre funzioni) estrarre i relativi dati,
465 esistono una serie di funzioni interne usate per la scansione di questi dati,
466 per chi fosse interessato una trattazione dettagliata è riportata nel
467 quattordicesimo capitolo di \cite{DNSbind}.
469 Le classi di indirizzi supportate da un server DNS sono tre, ma di queste in
470 pratica oggi viene utilizzata soltanto quella degli indirizzi internet; le
471 costanti che identificano dette classi, da usare come valore per l'argomento
472 \param{class} delle precedenti funzioni, sono riportate in
473 tab.~\ref{tab:DNS_address_class} (esisteva in realtà anche una classe
474 \constd{C\_CSNET} per la omonima rete, ma è stata dichiarata obsoleta).
479 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
481 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
484 \constd{C\_IN} & Indirizzi internet, in pratica i soli utilizzati oggi.\\
485 \constd{C\_HS} & Indirizzi \textit{Hesiod}, utilizzati solo al MIT, oggi
486 completamente estinti. \\
487 \constd{C\_CHAOS}& Indirizzi per la rete \textit{Chaosnet}, un'altra rete
488 sperimentale nata al MIT. \\
489 \constd{C\_ANY} & Indica un indirizzo di classe qualunque.\\
492 \caption{Costanti identificative delle classi di indirizzi per l'argomento
493 \param{class} di \func{res\_query}.}
494 \label{tab:DNS_address_class}
497 Come accennato le tipologie di dati che sono mantenibili su un server DNS sono
498 diverse, ed a ciascuna di essa corrisponde un diverso tipo di \textit{resource
499 record}. L'elenco delle costanti, ripreso dai file di dichiarazione
500 \headfiled{arpa/nameser.h} e \headfiled{arpa/nameser\_compat.h}, che
501 definiscono i valori che si possono usare per l'argomento \param{type} per
502 specificare il tipo di \textit{resource record} da richiedere è riportato in
503 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}; le costanti (tolto il \texttt{T\_} iniziale)
504 hanno gli stessi nomi usati per identificare i record nei file di zona di
505 BIND,\footnote{BIND, acronimo di \textit{Berkley Internet Name Domain}, è una
506 implementazione di un server DNS, ed, essendo utilizzata nella stragrande
507 maggioranza dei casi, fa da riferimento; i dati relativi ad un certo dominio
508 (cioè i suoi \textit{resource record} vengono mantenuti in quelli che sono
509 usualmente chiamati \textsl{file di zona}, e in essi ciascun tipo di dominio
510 è identificato da un nome che è appunto identico a quello delle costanti di
511 tab.~\ref{tab:DNS_record_type} senza il \texttt{T\_} iniziale.} e che
512 normalmente sono anche usati come nomi per indicare i record.
517 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
519 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
522 \constd{T\_A} & Indirizzo di una stazione.\\
523 \constd{T\_NS} & Server DNS autoritativo per il dominio richiesto.\\
524 \constd{T\_MD} & Destinazione per la posta elettronica.\\
525 \constd{T\_MF} & Redistributore per la posta elettronica.\\
526 \constd{T\_CNAME} & Nome canonico.\\
527 \constd{T\_SOA} & Inizio di una zona di autorità.\\
528 \constd{T\_MB} & Nome a dominio di una casella di posta.\\
529 \constd{T\_MG} & Nome di un membro di un gruppo di posta.\\
530 \constd{T\_MR} & Nome di un cambiamento di nome per la posta.\\
531 \constd{T\_NULL} & Record nullo.\\
532 \constd{T\_WKS} & Servizio noto.\\
533 \constd{T\_PTR} & Risoluzione inversa di un indirizzo numerico.\\
534 \constd{T\_HINFO} & Informazione sulla stazione.\\
535 \constd{T\_MINFO} & Informazione sulla casella di posta.\\
536 \constd{T\_MX} & Server cui instradare la posta per il dominio.\\
537 \constd{T\_TXT} & Stringhe di testo (libere).\\
538 \constd{T\_RP} & Nome di un responsabile (\textit{responsible person}).\\
539 \constd{T\_AFSDB} & Database per una cella AFS.\\
540 \constd{T\_X25} & Indirizzo di chiamata per X.25.\\
541 \constd{T\_ISDN} & Indirizzo di chiamata per ISDN.\\
542 \constd{T\_RT} & Router.\\
543 \constd{T\_NSAP} & Indirizzo NSAP.\\
544 \constd{T\_NSAP\_PTR}& Risoluzione inversa per NSAP (deprecato).\\
545 \constd{T\_SIG} & Firma digitale di sicurezza.\\
546 \constd{T\_KEY} & Chiave per firma.\\
547 \constd{T\_PX} & Corrispondenza per la posta X.400.\\
548 \constd{T\_GPOS} & Posizione geografica.\\
549 \constd{T\_AAAA} & Indirizzo IPv6.\\
550 \constd{T\_LOC} & Informazione di collocazione.\\
551 \constd{T\_NXT} & Dominio successivo.\\
552 \constd{T\_EID} & Identificatore di punto conclusivo.\\
553 \constd{T\_NIMLOC}& Posizionatore \textit{nimrod}.\\
554 \constd{T\_SRV} & Servizio.\\
555 \constd{T\_ATMA} & Indirizzo ATM.\\
556 \constd{T\_NAPTR} & Puntatore ad una \textit{naming authority}.\\
557 \constd{T\_TSIG} & Firma di transazione.\\
558 \constd{T\_IXFR} & Trasferimento di zona incrementale.\\
559 \constd{T\_AXFR} & Trasferimento di zona di autorità.\\
560 \constd{T\_MAILB} & Trasferimento di record di caselle di posta.\\
561 \constd{T\_MAILA} & Trasferimento di record di server di posta.\\
562 \constd{T\_ANY} & Valore generico.\\
565 \caption{Costanti identificative del tipo di record per l'argomento
566 \param{type} di \func{res\_query}.}
567 \label{tab:DNS_record_type}
571 L'elenco di tab.~\ref{tab:DNS_record_type} è quello di \textsl{tutti} i
572 \textit{resource record} definiti, con una breve descrizione del relativo
573 significato. Di tutti questi però viene impiegato correntemente solo un
574 piccolo sottoinsieme, alcuni sono obsoleti ed altri fanno riferimento a dati
575 applicativi che non ci interessano non avendo nulla a che fare con la
576 risoluzione degli indirizzi IP, pertanto non entreremo nei dettagli del
577 significato di tutti i \textit{resource record}, ma solo di quelli usati dalle
578 funzioni del \textit{resolver}. Questi sono sostanzialmente i seguenti (per
579 indicarli si è usata la notazione dei file di zona di BIND):
580 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
581 \item[\texttt{A}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
582 dominio ed un indirizzo IPv4; ad esempio la corrispondenza fra
583 \texttt{jojo.truelite.it} e l'indirizzo IP \texttt{62.48.34.25}.
584 \item[\texttt{AAAA}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
585 dominio ed un indirizzo IPv6; è chiamato in questo modo dato che la
586 dimensione di un indirizzo IPv6 è quattro volte quella di un indirizzo IPv4.
587 \item[\texttt{PTR}] per fornire la corrispondenza inversa fra un indirizzo IP
588 ed un nome a dominio ad esso associato si utilizza questo tipo di record (il
589 cui nome sta per \textit{pointer}).
590 \item[\texttt{CNAME}] qualora si abbiamo più nomi che corrispondono allo
591 stesso indirizzo (come ad esempio \texttt{www.truelite.it} e
592 \texttt{sources.truelite.it}, che fanno entrambi riferimento alla stessa
593 macchina (nel caso \texttt{dodds.truelite.it}) si può usare questo tipo di
594 record per creare degli \textit{alias} in modo da associare un qualunque
595 altro nome al \textsl{nome canonico} della macchina (si chiama così quello
596 associato al record \texttt{A}).
599 Come accennato in caso di successo le due funzioni di richiesta restituiscono
600 il risultato della interrogazione al server, in caso di insuccesso l'errore
601 invece viene segnalato da un valore di ritorno pari a $-1$, ma in questo caso,
602 non può essere utilizzata la variabile \var{errno} per riportare un codice di
603 errore, in quanto questo viene impostato per ciascuna delle chiamate al
604 sistema utilizzate dalle funzioni del \textit{resolver}, non avrà alcun
605 significato nell'indicare quale parte del procedimento di risoluzione è
608 Per questo motivo è stata definita una variabile di errore separata,
609 \var{h\_errno}, che viene utilizzata dalle funzioni del \textit{resolver} per
610 indicare quale problema ha causato il fallimento della risoluzione del nome.
611 Ad essa si può accedere una volta che la si dichiara con:
612 \includecodesnip{listati/herrno.c}
613 ed i valori che può assumere, con il relativo significato, sono riportati in
614 tab.~\ref{tab:h_errno_values}.
619 \begin{tabular}[c]{|l|p{9cm}|}
621 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
624 \constd{HOST\_NOT\_FOUND}& L'indirizzo richiesto non è valido e la
625 macchina indicata è sconosciuta.\\
626 \constd{NO\_ADDRESS} & Il nome a dominio richiesto è valido, ma non ha
627 un indirizzo associato ad esso
628 (alternativamente può essere indicato come
629 \constd{NO\_DATA}).\\
630 \constd{NO\_RECOVERY} & Si è avuto un errore non recuperabile
631 nell'interrogazione di un server DNS.\\
632 \constd{TRY\_AGAIN} & Si è avuto un errore temporaneo
633 nell'interrogazione di un server DNS, si può
634 ritentare l'interrogazione in un secondo
638 \caption{Valori possibili della variabile \var{h\_errno}.}
639 \label{tab:h_errno_values}
642 Insieme alla nuova variabile vengono definite anche delle nuove funzioni per
643 stampare l'errore a video, analoghe a quelle di sez.~\ref{sec:sys_strerror}
644 per \var{errno}, ma che usano il valore di \var{h\_errno}; la prima è
645 \funcd{herror} ed il suo prototipo è:
651 \fdecl{void herror(const char *string)}
652 \fdesc{Stampa un errore di risoluzione.}
656 La funzione è l'analoga di \func{perror} e stampa sullo \textit{standard error} un
657 messaggio di errore corrispondente al valore corrente di \var{h\_errno}, a cui
658 viene anteposta la stringa \param{string} passata come argomento. La seconda
659 funzione è \funcd{hstrerror} ed il suo prototipo è:
665 \fdecl{const char *hstrerror(int err)}
666 \fdesc{Restituisce una stringa corrispondente ad un errore di risoluzione.}
670 \noindent che, come l'analoga \func{strerror}, restituisce una stringa con un
671 messaggio di errore già formattato, corrispondente al codice passato come
672 argomento (che si presume sia dato da \var{h\_errno}).
677 \subsection{La vecchia interfaccia per la risoluzione dei nomi a dominio}
678 \label{sec:sock_name_services}
680 La principale funzionalità del \textit{resolver} resta quella di risolvere i
681 nomi a dominio in indirizzi IP, per cui non ci dedicheremo oltre alle funzioni
682 per effetture delle richieste generiche al DNS ed esamineremo invece le
683 funzioni del \textit{resolver} dedicate specificamente a questo. Tratteremo in
684 questa sezione l'interfaccia tradizionale, che ormai è deprecata, mentre
685 vedremo nella sezione seguente la nuova interfaccia.
687 La prima funzione dell'interfaccia tradizionale è \funcd{gethostbyname} il cui
688 scopo è ottenere l'indirizzo di una stazione noto il suo nome a dominio, il
693 \fdecl{struct hostent *gethostbyname(const char *name)}
694 \fdesc{Determina l'indirizzo associato ad un nome a dominio.}
697 {La funzione ritorna il puntatore ad una
698 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
699 dominio in caso di successo o un puntatore nullo per un errore.}
702 La funzione prende come argomento una stringa \param{name} contenente il nome
703 a dominio che si vuole risolvere, in caso di successo i dati ad esso relativi
704 vengono memorizzati in una opportuna struttura \struct{hostent} la cui
705 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}.
708 \footnotesize \centering
709 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
710 \includestruct{listati/hostent.h}
712 \caption{La struttura \structd{hostent} per la risoluzione dei nomi a
713 dominio e degli indirizzi IP.}
714 \label{fig:sock_hostent_struct}
717 Quando un programma chiama \func{gethostbyname} e questa usa il DNS per
718 effettuare la risoluzione del nome, è con i valori contenuti nei relativi
719 record che vengono riempite le varie parti della struttura \struct{hostent}.
720 Il primo campo della struttura, \var{h\_name} contiene sempre il \textsl{nome
721 canonico}, che nel caso del DNS è appunto il nome associato ad un record
722 \texttt{A}. Il secondo campo della struttura, \var{h\_aliases}, invece è un
723 puntatore ad vettore di puntatori, terminato da un puntatore nullo. Ciascun
724 puntatore del vettore punta ad una stringa contenente uno degli altri
725 possibili nomi associati allo stesso \textsl{nome canonico} (quelli che nel
726 DNS vengono inseriti come record di tipo \texttt{CNAME}).
728 Il terzo campo della struttura, \var{h\_addrtype}, indica il tipo di indirizzo
729 che è stato restituito, e può assumere soltanto i valori \const{AF\_INET} o
730 \const{AF\_INET6}, mentre il quarto campo, \var{h\_length}, indica la
731 lunghezza dell'indirizzo stesso in byte.
733 Infine il campo \var{h\_addr\_list} è il puntatore ad un vettore di puntatori
734 ai singoli indirizzi; il vettore è terminato da un puntatore nullo. Inoltre,
735 come illustrato in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}, viene definito il campo
736 \var{h\_addr} come sinonimo di \code{h\_addr\_list[0]}, cioè un riferimento
737 diretto al primo indirizzo della lista.
739 Oltre ai normali nomi a dominio la funzione accetta come argomento
740 \param{name} anche indirizzi numerici, in formato dotted decimal per IPv4 o
741 con la notazione illustrata in sez.~\ref{sec:IP_ipv6_notation} per IPv6. In
742 tal caso \func{gethostbyname} non eseguirà nessuna interrogazione remota, ma
743 si limiterà a copiare la stringa nel campo \var{h\_name} ed a creare la
744 corrispondente struttura \var{in\_addr} da indirizzare con
745 \code{h\_addr\_list[0]}.
747 Con l'uso di \func{gethostbyname} si ottengono solo gli indirizzi IPv4, se si
748 vogliono ottenere degli indirizzi IPv6 occorrerà prima impostare l'opzione
749 \const{RES\_USE\_INET6} nel campo \texttt{\_res.options} e poi chiamare
750 \func{res\_init} (vedi sez.~\ref{sec:sock_resolver_functions}) per modificare
751 le opzioni del \textit{resolver}; dato che questo non è molto comodo è stata
752 definita (è una estensione fornita dalle \acr{glibc}, disponibile anche in
753 altri sistemi unix-like) un'altra funzione, \funcd{gethostbyname2}, il cui
759 \fdecl{struct hostent *gethostbyname2(const char *name, int af)}
760 \fdesc{Determina l'indirizzo del tipo scelto associato ad un nome a dominio.}
763 {La funzione ritorna il puntatore ad una
764 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
765 dominio in caso di successo e un puntatore nullo per un errore.}
768 In questo caso la funzione prende un secondo argomento \param{af} che indica
769 quale famiglia di indirizzi è quella che dovrà essere utilizzata per
770 selezionare i risultati restituiti dalla funzione; i soli valori consentiti
771 sono \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6} per indicare rispettivamente IPv4 e
772 IPv6 (per questo è necessario l'uso di \headfile{sys/socket.h}). Per tutto il
773 resto la funzione è identica a \func{gethostbyname}, ed identici sono i suoi
777 \footnotesize \centering
778 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
779 \includecodesample{listati/mygethost.c}
782 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
783 \label{fig:mygethost_example}
786 Vediamo allora un primo esempio dell'uso delle funzioni di risoluzione, in
787 fig.~\ref{fig:mygethost_example} è riportato un estratto del codice di un
788 programma che esegue una semplice interrogazione al \textit{resolver} usando
789 \func{gethostbyname} e poi ne stampa a video i risultati. Al solito il
790 sorgente completo, che comprende il trattamento delle opzioni ed una funzione
791 per stampare un messaggio di aiuto, è nel file \texttt{mygethost.c} dei
792 sorgenti allegati alla guida.
794 Il programma richiede un solo argomento che specifichi il nome da cercare,
795 senza il quale (\texttt{\small 15--18}) esce con un errore. Dopo di che
796 (\texttt{\small 20}) si limita a chiamare \func{gethostbyname}, ricevendo il
797 risultato nel puntatore \var{data}. Questo (\texttt{\small 21--24}) viene
798 controllato per rilevare eventuali errori, nel qual caso il programma esce
799 dopo aver stampato un messaggio con \func{herror}.
801 Se invece la risoluzione è andata a buon fine si inizia (\texttt{\small 25})
802 con lo stampare il nome canonico, dopo di che (\texttt{\small 26--30}) si
803 stampano eventuali altri nomi. Per questo prima (\texttt{\small 26}) si prende
804 il puntatore alla cima della lista che contiene i nomi e poi (\texttt{\small
805 27--30}) si esegue un ciclo che sarà ripetuto fin tanto che nella lista si
806 troveranno dei puntatori validi per le stringhe dei nomi (si ricordi che la
807 lista viene terminata da un puntatore nullo); prima (\texttt{\small 28}) si
808 stamperà la stringa e poi (\texttt{\small 29}) si provvederà ad incrementare
809 il puntatore per passare al successivo elemento della lista.
811 Una volta stampati i nomi si passerà a stampare gli indirizzi, il primo passo
812 (\texttt{\small 31--38}) è allora quello di riconoscere il tipo di indirizzo
813 sulla base del valore del campo \var{h\_addrtype}, stampandolo a video. Si è
814 anche previsto di stampare un errore nel caso (che non dovrebbe mai accadere)
815 di un indirizzo non valido.
817 Infine (\texttt{\small 39--44}) si stamperanno i valori degli indirizzi, di
818 nuovo (\texttt{\small 39}) si inizializzerà un puntatore alla cima della lista
819 e si eseguirà un ciclo fintanto che questo punterà ad indirizzi validi in
820 maniera analoga a quanto fatto in precedenza per i nomi a dominio. Si noti
821 come, essendo il campo \var{h\_addr\_list} un puntatore ad strutture di
822 indirizzi generiche, questo sia ancora di tipo \texttt{char **} e si possa
823 riutilizzare lo stesso puntatore usato per i nomi.
825 Per ciascun indirizzo valido si provvederà (\texttt{\small 41}) ad una
826 conversione con la funzione \func{inet\_ntop} (vedi
827 sez.~\ref{sec:sock_addr_func}) passandole gli opportuni argomenti, questa
828 restituirà la stringa da stampare (\texttt{\small 42}) con il valore
829 dell'indirizzo in \var{buffer}, che si è avuto la cura di dichiarare
830 inizialmente (\texttt{\small 10}) con dimensioni adeguate; dato che la
831 funzione è in grado di tenere conto automaticamente del tipo di indirizzo non
832 ci sono precauzioni particolari da prendere.\footnote{volendo essere pignoli
833 si dovrebbe controllarne lo stato di uscita, lo si è tralasciato per non
834 appesantire il codice, dato che in caso di indirizzi non validi si sarebbe
835 avuto un errore con \func{gethostbyname}, ma si ricordi che la sicurezza non
838 Le funzioni illustrate finora hanno un difetto: utilizzano tutte una area di
839 memoria interna per allocare i contenuti della struttura \struct{hostent} e
840 per questo non possono essere rientranti. L'uso della memoria interna inoltre
841 comporta anche che in due successive chiamate i dati potranno essere
844 Si tenga presente poi che copiare il contenuto della sola struttura non è
845 sufficiente per salvare tutti i dati, in quanto questa contiene puntatori ad
846 altri dati, che pure possono essere sovrascritti; per questo motivo, se si
847 vuole salvare il risultato di una chiamata, occorrerà eseguire quella che si
848 chiama una \itindex{deep~copy} \textit{deep copy}.\footnote{si chiama così
849 quella tecnica per cui, quando si deve copiare il contenuto di una struttura
850 complessa (con puntatori che puntano ad altri dati, che a loro volta possono
851 essere puntatori ad altri dati) si deve copiare non solo il contenuto della
852 struttura, ma eseguire una scansione per risolvere anche tutti i puntatori
853 contenuti in essa (e così via se vi sono altre sotto-strutture con altri
854 puntatori) e copiare anche i dati da questi referenziati.}
856 Per ovviare a questi problemi nelle \acr{glibc} sono definite anche delle
857 versioni rientranti delle precedenti funzioni, al solito queste sono
858 caratterizzate dall'avere un suffisso \texttt{\_r}, pertanto avremo le due
859 funzioni \funcd{gethostbyname\_r} e \funcd{gethostbyname2\_r} i cui prototipi
865 \fdecl{int gethostbyname\_r(const char *name, struct hostent *ret,
866 char *buf, size\_t buflen,\\
867 \phantom{int gethostbyname\_r(}struct hostent **result, int *h\_errnop)}
868 \fdecl{int gethostbyname2\_r(const char *name, int af,
869 struct hostent *ret, char *buf,\\
870 \phantom{int gethostbyname2\_r(}size\_t buflen, struct hostent **result, int *h\_errnop)}
872 \fdesc{Versioni rientranti delle funzioni \func{gethostbyname} e
873 \func{gethostbyname2}.}
876 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo ed un valore diverso da zero per
880 Gli argomenti \param{name} (e \param{af} per \func{gethostbyname2\_r}) hanno
881 lo stesso significato visto in precedenza. Tutti gli altri argomenti hanno lo
882 stesso significato per entrambe le funzioni. Per evitare l'uso di variabili
883 globali si dovrà allocare preventivamente una struttura \struct{hostent} in
884 cui ricevere il risultato, passandone l'indirizzo alla funzione nell'argomento
885 \param{ret}. Inoltre, dato che \struct{hostent} contiene dei puntatori, dovrà
886 essere allocato anche un buffer in cui le funzioni possano scrivere tutti i
887 dati del risultato dell'interrogazione da questi puntati; l'indirizzo e la
888 lunghezza di questo buffer devono essere indicati con gli argomenti
889 \param{buf} e \param{buflen}.
891 Gli ultimi due argomenti vengono utilizzati per avere indietro i risultati
892 come \textit{value result argument}, si deve specificare l'indirizzo della
893 variabile su cui la funzione dovrà salvare il codice di errore
894 con \param{h\_errnop} e quello su cui dovrà salvare il puntatore che si userà
895 per accedere i dati con \param{result}.
897 In caso di successo entrambe le funzioni restituiscono un valore nullo,
898 altrimenti restituiscono un valore non nulla e all'indirizzo puntato
899 da \param{result} sarà salvato un puntatore nullo, mentre a quello puntato da
900 \param{h\_errnop} sarà salvato il valore del codice di errore, dato che per
901 essere rientrante la funzione non può la variabile globale \var{h\_errno}. In
902 questo caso il codice di errore, oltre ai valori di
903 tab.~\ref{tab:h_errno_values}, può avere anche quello di \errcode{ERANGE}
904 qualora il buffer allocato su \param{buf} non sia sufficiente a contenere i
905 dati, in tal caso si dovrà semplicemente ripetere l'esecuzione della funzione
906 con un buffer di dimensione maggiore.
908 Una delle caratteristiche delle interrogazioni al servizio DNS è che queste
909 sono normalmente eseguite con il protocollo UDP, ci sono casi in cui si
910 preferisce che vengano usate connessioni permanenti con il protocollo TCP. Per
911 ottenere questo sono previste delle funzioni apposite (si potrebbero impostare
912 direttamente le opzioni di \var{\_\_res.options}, ma queste funzioni
913 permettono di semplificare la procedura); la prime sono \funcd{sethostent} e
914 \func{endhostent}, il cui prototipo è:
918 \fdecl{void sethostent(int stayopen)}
919 \fdesc{Richiede l'uso di connessioni TCP per le interrogazioni ad un server DNS.}
920 \fdecl{void endhostent(void)}
921 \fdesc{Disattiva l'uso di connessioni TCP per le interrogazioni ad un server DNS.}
924 {Le funzioni non restituiscono nulla, e non danno errori.}
927 La funzione \func{sethostent} permette di richiedere l'uso di connessioni TCP
928 per la richiesta dei dati, e che queste restino aperte per successive
929 richieste; il valore dell'argomento \param{stayopen} indica se attivare questa
930 funzionalità, un valore diverso da zero, che indica una condizione vera in C,
931 attiva la funzionalità. Per disattivare l'uso delle connessioni TCP si può
932 invece usare \func{endhostent}, e come si vede la funzione è estremamente
933 semplice, non richiedendo nessun argomento.
935 Infine si può richiedere la risoluzione inversa di un indirizzo IP od IPv6,
936 per ottenerne il nome a dominio ad esso associato, per fare questo si può
937 usare la funzione \funcd{gethostbyaddr}, il cui prototipo è:
942 \fdecl{struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, int len, int type)}
943 \fdesc{Richiede la risoluzione inversa di un indirizzo IP.}
946 {La funzione ritorna l'indirizzo ad una struttura \struct{hostent} in caso di
947 successo e \val{NULL} per un errore.}
950 In questo caso l'argomento \param{addr} dovrà essere il puntatore ad una
951 appropriata struttura contenente il valore dell'indirizzo IP (o IPv6) che si
952 vuole risolvere. L'uso del tipo \texttt{char *} per questo argomento è
953 storico, il dato dovrà essere fornito in una struttura \struct{in\_addr} per
954 un indirizzo IPv4 ed una struttura \struct{in6\_addr} per un indirizzo IPv6.
956 Si ricordi inoltre, come illustrato in fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv4_struct}, che
957 mentre \struct{in\_addr} corrisponde in realtà ad un oridinario numero intero
958 a 32 bit (da esprimere comunque in \textit{network order}) non altrettanto
959 avviene per \struct{in6\_addr}, pertanto è sempre opportuno inizializzare
960 questi indirizzi con \func{inet\_pton} (vedi
961 sez.~\ref{sec:sock_conv_func_gen}).
963 Nell'argomento \param{len} se ne dovrà poi specificare la dimensione
964 (rispettivamente 4 o 16), infine l'argomento
965 \param{type} deve indicare il tipo di indirizzo, e dovrà essere o
966 \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}.
968 La funzione restituisce, in caso di successo, un puntatore ad una struttura
969 \struct{hostent}, solo che in questo caso la ricerca viene eseguita
970 richiedendo al DNS un record di tipo \texttt{PTR} corrispondente all'indirizzo
971 specificato. In caso di errore al solito viene usata la variabile
972 \var{h\_errno} per restituire un opportuno codice. In questo caso l'unico
973 campo del risultato che interessa è \var{h\_name} che conterrà il nome a
974 dominio, la funzione comunque inizializza anche il primo campo della lista
975 \var{h\_addr\_list} col valore dell'indirizzo passato come argomento.
977 Dato che \func{gethostbyaddr} usa un buffer statico, anche di questa funzione
978 esiste una versione rientrante \funcd{gethostbyaddr\_r} fornita come
979 estensione dalle \acr{glibc}, il cui prototipo è:
984 \fdecl{struct hostent *gethostbyaddr\_r(const void *addr, socklen\_t len, int type,\\
985 \phantom{struct hostent *gethostbyaddr\_r(}struct hostent *ret, char *buf, size\_t buflen,\\
986 \phantom{struct hostent *gethostbyaddr\_r(}struct hostent **result, int *h\_errnop);}
987 \fdesc{Richiede la risoluzione inversa di un indirizzo IP.}
990 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e un valore non nullo per un errore.}
993 La funzione prende per gli argomenti \param{addr}, \param{len} e \param{type}
994 gli stessi valori di \func{gethostbyaddr} con lo stesso significato, gli
995 argomenti successivi vengono utilizzati per restituire i dati, sono identici a
996 quelli già illustrati in per \func{gethostbyname\_r} e
997 \func{gethostbyname2\_r} e devono essere usati allo stesso modo.
999 Infine lo standard POSIX prevede la presenza della funzione
1000 \funcd{gethostent}, il cui prototipo è:
1004 \fdecl{struct hostent *gethostent(void)}
1005 \fdesc{Ottiene la voce successiva nel database dei nomi a dominio.}
1008 {La funzione ritorna l'indirizzo ad una struttura \struct{hostent} in caso di
1009 successo e \val{NULL} per un errore.}
1012 La funzione dovrebbe ritornare (come puntatore alla solita struttura
1013 \struct{hostent} allocata internamente) la voce successiva nel database dei
1014 nomi a dominio, ma questo ha un significato soltato quando è relativo alla
1015 lettura dei dati da un file come \conffile{/etc/hosts} e non per i risultati
1016 del DNS. Nel caso della \acr{glibc} questa viene usata allora solo per la
1017 lettura delle voci presenti in quest'ultimo, come avviene anche in altri
1018 sistemi unix-like, ed inoltre ignora le voci relative ad indirizzi IPv6.
1020 Della stessa funzione le \acr{glibc} forniscono anche una versione rientrante
1021 \funcd{gethostent\_r}, il cui prototipo è:
1025 \fdecl{struct hostent *gethostent\_r(struct hostent *ret, char *buf, size\_t buflen,\\
1026 \phantom{struct hostent *gethostent\_r(}struct hostent **result, int *h\_errnop);}
1027 \fdesc{Ottiene la voce successiva nel database dei nomi a dominio.}
1030 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e un valore non nullo per un errore.}
1033 La funzione ha lo stesso effetto di \func{gethostent}; gli argomenti servono a
1034 restituire i risultati in maniera rientrante e vanno usati secondo le modalità
1035 già illustrate per \func{gethostbyname\_r} e \func{gethostbyname2\_r}.
1037 Dati i limiti delle funzioni \func{gethostbyname} e \func{gethostbyaddr} con
1038 l'uso di memoria statica che può essere sovrascritta fra due chiamate
1039 successive, e per avere sempre la possibilità di indicare esplicitamente il
1040 tipo di indirizzi voluto (cosa che non è possibile con \func{gethostbyname}),
1041 è stata successivamente proposta,
1042 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2553.txt}{RFC~2553} un diversa
1043 interfaccia con l'introduzione due nuove funzioni di
1044 risoluzione,\footnote{dette funzioni sono presenti nelle \acr{glibc} versione
1045 2.1.96, ma essendo considerate deprecate (vedi
1046 sez.~\ref{sec:sock_advanced_name_services}) sono state rimosse nelle
1047 versioni successive.} \funcd{getipnodebyname} e \funcd{getipnodebyaddr}, i
1053 \fhead{sys/socket.h}
1054 \fdecl{struct hostent *getipnodebyname(const char *name, int af, int
1055 flags, int *error\_num)}
1056 \fdesc{Richiede la risoluzione di un nome a dominio.}
1057 \fdecl{struct hostent *getipnodebyaddr(const void *addr, size\_t len,
1058 int af, int *error\_num)}
1059 \fdesc{Richiede la risoluzione inversa di un indirizzo IP.}
1062 {Le funzioni ritornano l'indirizzo ad una struttura \struct{hostent} in caso
1063 di successo e \val{NULL} per un errore.}
1066 Entrambe le funzioni supportano esplicitamente la scelta di una famiglia di
1067 indirizzi con l'argomento \param{af} (che può assumere i valori
1068 \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}), e restituiscono un codice di errore
1069 (con valori identici a quelli precedentemente illustrati in
1070 tab.~\ref{tab:h_errno_values}) nella variabile puntata da \param{error\_num}.
1071 La funzione \func{getipnodebyaddr} richiede poi che si specifichi l'indirizzo
1072 come per \func{gethostbyaddr} passando anche la lunghezza dello stesso
1073 nell'argomento \param{len}.
1075 La funzione \func{getipnodebyname} prende come primo argomento il nome da
1076 risolvere, inoltre prevede un apposito argomento \param{flags}, da usare come
1077 maschera binaria, che permette di specificarne il comportamento nella
1078 risoluzione dei diversi tipi di indirizzi (IPv4 e IPv6); ciascun bit
1079 dell'argomento esprime una diversa opzione, e queste possono essere specificate
1080 con un OR aritmetico delle costanti riportate in
1081 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.
1086 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1088 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1091 \constd{AI\_V4MAPPED} & Usato con \const{AF\_INET6} per richiedere una
1092 ricerca su un indirizzo IPv4 invece che IPv6; gli
1093 eventuali risultati saranno rimappati su indirizzi
1095 \constd{AI\_ALL} & Usato con \const{AI\_V4MAPPED}; richiede sia
1096 indirizzi IPv4 che IPv6, e gli indirizzi IPv4
1097 saranno rimappati in IPv6.\\
1098 \constd{AI\_ADDRCONFIG}& Richiede che una richiesta IPv4 o IPv6 venga
1099 eseguita solo se almeno una interfaccia del
1100 sistema è associata ad un indirizzo di tale tipo.\\
1101 \constd{AI\_DEFAULT} & Il valore di default, è equivalente alla
1102 combinazione di \const{AI\_ADDRCONFIG} e di
1103 \const{AI\_V4MAPPED}.\\
1106 \caption{Valori possibili per i bit dell'argomento \param{flags} della
1107 funzione \func{getipnodebyname}.}
1108 \label{tab:sock_getipnodebyname_flags}
1111 Entrambe le funzioni restituiscono un puntatore ad una struttura \var{hostent}
1112 che contiene i risultati della ricerca, che viene allocata dinamicamente
1113 insieme a tutto lo spazio necessario a contenere i dati in essa referenziati;
1114 per questo motivo queste funzioni non soffrono dei problemi dovuti all'uso di
1115 una sezione statica di memoria presenti con le precedenti \func{gethostbyname}
1116 e \func{gethostbyaddr}. L'uso di una allocazione dinamica però comporta anche
1117 la necessità di disallocare esplicitamente la memoria occupata dai risultati
1118 una volta che questi non siano più necessari; a tale scopo viene fornita la
1119 funzione \funcd{freehostent}, il cui prototipo è:
1124 \fhead{sys/socket.h}
1125 \fdecl{void freehostent(struct hostent *ip)}
1126 \fdesc{Disalloca una struttura \var{hostent}.}
1129 {La funzione non ritorna nulla, e non da errori.}
1132 La funzione permette di disallocare una struttura \var{hostent}
1133 precedentemente allocata in una chiamata di \func{getipnodebyname} o
1134 \func{getipnodebyaddr}, e prende come argomento l'indirizzo restituito da una
1137 Infine per concludere la nostra panoramica sulle funzioni di risoluzione dei
1138 nomi dobbiamo citare le funzioni che permettono di interrogare gli altri
1139 servizi di risoluzione dei nomi illustrati in sez.~\ref{sec:sock_resolver}; in
1140 generale infatti ci sono una serie di funzioni nella forma
1141 \texttt{get\textsl{XXX}byname} e \texttt{get\textsl{XXX}byaddr} (dove
1142 \texttt{\textsl{XXX}} indica il servizio) per ciascuna delle informazioni di
1143 rete mantenute dal \textit{Name Service Switch} che permettono rispettivamente
1144 di trovare una corrispondenza cercando per nome o per numero.
1146 L'elenco di queste funzioni è riportato nelle colonne finali di
1147 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}, dove le si sono suddivise rispetto
1148 al tipo di informazione che forniscono (riportato in prima colonna). Nella
1149 tabella si è anche riportato il file su cui vengono ordinariamente mantenute
1150 queste informazioni, che però può essere sostituito da un qualunque supporto
1151 interno al \textit{Name Service Switch} (anche se usualmente questo avviene
1152 solo per la risoluzione degli indirizzi). Ciascuna funzione fa riferimento ad
1153 una sua apposita struttura che contiene i relativi dati, riportata in terza
1159 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|l|}
1161 \textbf{Informazione}&\textbf{File}&\textbf{Struttura}&
1162 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1165 indirizzo &\conffile{/etc/hosts}&\struct{hostent}&\func{gethostbyname}&
1166 \func{gethostbyaddr}\\
1167 servizio &\conffile{/etc/services}&\struct{servent}&\func{getservbyname}&
1168 \func{getservbyport}\\
1169 rete &\conffile{/etc/networks}&\struct{netent}&\funcm{getnetbyname}&
1170 \funcm{getnetbyaddr}\\
1171 protocollo&\conffile{/etc/protocols}&\struct{protoent}&
1172 \funcm{getprotobyname}&\funcm{getprotobyaddr}\\
1175 \caption{Funzioni di risoluzione dei nomi per i vari servizi del
1176 \textit{Name Service Switch} riguardanti la rete.}
1177 \label{tab:name_resolution_functions}
1180 Delle funzioni di tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} abbiamo trattato
1181 finora soltanto quelle relative alla risoluzione dei nomi, dato che sono le
1182 più usate, e prevedono praticamente da sempre la necessità di rivolgersi ad
1183 una entità esterna; per le altre invece, estensioni fornite dal \textit{Name
1184 Service Switch} a parte, si fa sempre riferimento ai dati mantenuti nei
1187 Dopo la risoluzione dei nomi a dominio una delle ricerche più comuni è quella
1188 sui nomi dei servizi di rete più comuni (cioè \texttt{http}, \texttt{smtp},
1189 ecc.) da associare alle rispettive porte. Le due funzioni da utilizzare per
1190 questo sono \funcd{getservbyname} e \funcd{getservbyport}, che permettono
1191 rispettivamente di ottenere il numero di porta associato ad un servizio dato
1192 il nome e viceversa; i loro prototipi sono:
1198 \fdecl{struct servent *getservbyname(const char *name, const char *proto)}
1199 \fdecl{struct servent *getservbyport(int port, const char *proto)}
1200 \fdesc{Risolvono il nome di un servizio nel rispettivo numero di porta e viceversa.}
1203 {Le funzioni ritornano il puntatore ad una struttura \struct{servent} con i
1204 risultati in caso di successo e \val{NULL} per un errore.}
1207 Entrambe le funzioni prendono come ultimo argomento una stringa \param{proto}
1208 che indica il protocollo per il quale si intende effettuare la ricerca (le
1209 informazioni mantenute in \conffile{/etc/services} infatti sono relative sia
1210 alle porte usate su UDP che su TCP, occorre quindi specificare a quale dei due
1211 protocolli si fa riferimento) che nel caso di IP può avere come valori
1212 possibili solo \texttt{udp} o \texttt{tcp};\footnote{in teoria si potrebbe
1213 avere un qualunque protocollo fra quelli citati in
1214 \conffile{/etc/protocols}, posto che lo stesso supporti il concetto di
1215 \textsl{porta}, in pratica questi due sono gli unici presenti.} se si
1216 specifica un puntatore nullo la ricerca sarà eseguita su un protocollo
1219 Il primo argomento è il nome del servizio per \func{getservbyname},
1220 specificato tramite la stringa \param{name}, mentre \func{getservbyport}
1221 richiede il numero di porta in \param{port}. Entrambe le funzioni eseguono una
1222 ricerca sul file \conffile{/etc/services}\footnote{il \textit{Name Service
1223 Switch} astrae il concetto a qualunque supporto su cui si possano
1224 mantenere i suddetti dati.} ed estraggono i dati dalla prima riga che
1225 corrisponde agli argomenti specificati; se la risoluzione ha successo viene
1226 restituito un puntatore ad una apposita struttura \struct{servent} contenente
1227 tutti i risultati, altrimenti viene restituito un puntatore nullo. Si tenga
1228 presente che anche in questo caso i dati vengono mantenuti in una area di
1229 memoria statica e che quindi la funzione non è rientrante.
1231 \begin{figure}[!htb]
1232 \footnotesize \centering
1233 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
1234 \includestruct{listati/servent.h}
1236 \caption{La struttura \structd{servent} per la risoluzione dei nomi dei
1237 servizi e dei numeri di porta.}
1238 \label{fig:sock_servent_struct}
1241 La definizione della struttura \struct{servent} è riportata in
1242 fig.~\ref{fig:sock_servent_struct}, il primo campo, \var{s\_name} contiene
1243 sempre il nome canonico del servizio, mentre \var{s\_aliases} è un puntatore
1244 ad un vettore di stringhe contenenti gli eventuali nomi alternativi
1245 utilizzabili per identificare lo stesso servizio. Infine \var{s\_port}
1246 contiene il numero di porta e \var{s\_proto} il nome del protocollo.
1248 Come riportato in tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} ci sono analoghe
1249 funzioni per la risoluzione del nome dei protocolli e delle reti; non staremo
1250 a descriverle nei dettagli, in quanto il loro uso è molto limitato, esse
1251 comunque utilizzano una loro struttura dedicata del tutto analoga alle
1252 precedenti: tutti i dettagli relativi al loro funzionamento possono essere
1253 trovati nelle rispettive pagine di manuale.
1255 Oltre alle funzioni di ricerca esistono delle ulteriori funzioni che prevedono
1256 una lettura sequenziale delle informazioni mantenute nel \textit{Name Service
1257 Switch} (in sostanza permettono di leggere i file contenenti le informazioni
1258 riga per riga), che sono analoghe a quelle elencate in
1259 tab.~\ref{tab:sys_passwd_func} per le informazioni relative ai dati degli
1260 utenti e dei gruppi. Nel caso specifico dei servizi avremo allora le tre
1261 funzioni \funcd{setservent}, \funcd{getservent} e \funcd{endservent} i cui
1266 \fdecl{struct servent *getservent(void)}
1267 \fdesc{Legge la voce successiva nel file \conffile{/etc/services}.}
1268 \fdecl{void setservent(int stayopen)}
1269 \fdesc{Apre il file \conffile{/etc/services} e si posiziona al suo inizio.}
1270 \fdecl{void endservent(void)}
1271 \fdesc{Chiude il file \conffile{/etc/services}.}
1274 {Le due funzioni \func{setservent} e \func{endservent} non ritornano nulla,
1275 \func{getservent} restituisce il puntatore ad una struttura \struct{servent}
1276 in caso di successo e \val{NULL} per un errore o fine del file.}
1279 La prima funzione, \func{getservent}, legge una singola voce a partire dalla
1280 posizione corrente in \conffile{/etc/services}, pertanto si può eseguire una
1281 lettura sequenziale dello stesso invocandola più volte. Se il file non è
1282 aperto provvede automaticamente ad aprirlo, nel qual caso leggerà la prima
1283 voce. La seconda funzione, \func{setservent}, permette di aprire il file
1284 \conffile{/etc/services} per una successiva lettura, ma se il file è già stato
1285 aperto riporta la posizione di lettura alla prima voce del file, in questo
1286 modo si può far ricominciare da capo una lettura sequenziale.
1291 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|}
1293 \textbf{Informazione}&\multicolumn{3}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1296 indirizzo &\func{sethostent} &\func{gethostent} &\func{endhostent} \\
1297 servizio &\func{setservent} &\func{getservent} &\func{endservent}\\
1298 rete &\funcm{setnetent} &\funcm{getnetent} &\funcm{endnetent}\\
1299 protocollo&\funcm{setprotoent}&\funcm{getprotoent}&\funcm{endprotoent}\\
1302 \caption{Funzioni lettura sequenziale dei dati del
1303 \textit{Name Service Switch}.}
1304 \label{tab:name_sequential_read}
1307 L'argomento \param{stayopen} di \func{setservent}, se diverso da zero, fa sì
1308 che il file resti aperto anche fra diverse chiamate a \func{getservbyname} e
1309 \func{getservbyport}; di default dopo una chiamata a queste funzioni il file
1310 viene chiuso, cosicché una successiva chiamata a \func{getservent} riparte
1311 dall'inizio. La terza funzione, \func{endservent}, provvede semplicemente a
1314 Queste tre funzioni per la lettura sequenziale di nuovo sono presenti per
1315 ciascuno dei vari tipi di informazione relative alle reti di
1316 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}; questo significa che esistono
1317 altrettante funzioni nella forma \texttt{setXXXent}, \texttt{getXXXent} e
1318 \texttt{endXXXent}, analoghe alle precedenti per la risoluzione dei servizi,
1319 che abbiamo riportato in tab.~\ref{tab:name_sequential_read}. Essendo, a
1320 parte il tipo di informazione che viene trattato, sostanzialmente identiche
1321 nel funzionamento e di scarso utilizzo, non staremo a trattarle una per una,
1322 rimandando alle rispettive pagine di manuale.
1325 \subsection{Le funzioni avanzate per la risoluzione dei nomi}
1326 \label{sec:sock_advanced_name_services}
1328 Quelle illustrate nella sezione precedente sono le funzioni classiche per la
1329 risoluzione di nomi ed indirizzi IP, ma abbiamo già visto come esse soffrano
1330 di vari inconvenienti come il fatto che usano informazioni statiche, e non
1331 prevedono la possibilità di avere diverse classi di indirizzi. Anche se sono
1332 state create delle estensioni o metodi diversi che permettono di risolvere
1333 alcuni di questi inconvenienti, comunque esse non forniscono una interfaccia
1334 sufficientemente generica.\footnote{rimane ad esempio il problema generico che
1335 si deve sapere in anticipo quale tipo di indirizzi IP (IPv4 o IPv6)
1336 corrispondono ad un certo nome a dominio.}
1338 Inoltre in genere quando si ha a che fare con i socket non esiste soltanto il
1339 problema della risoluzione del nome che identifica la macchina, ma anche
1340 quello del servizio a cui ci si vuole rivolgere. Per questo motivo con lo
1341 standard POSIX 1003.1-2001 sono state indicate come deprecate le varie
1342 funzioni \func{gethostbyaddr}, \func{gethostbyname}, \var{getipnodebyname} e
1343 \var{getipnodebyaddr} ed è stata introdotta una interfaccia completamente
1346 La prima funzione di questa interfaccia è \funcd{getaddrinfo}, che combina le
1347 funzionalità delle precedenti \func{getipnodebyname}, \func{getipnodebyaddr},
1348 \func{getservbyname} e \func{getservbyport}, consentendo di ottenere
1349 contemporaneamente sia la risoluzione di un indirizzo simbolico che del nome
1350 di un servizio; la funzione è stata introdotta, insieme a \func{getnameinfo}
1351 che vedremo più avanti,
1352 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2553.txt}{RFC~2553} ed il suo prototipo è:
1357 \fhead{sys/socket.h}
1358 \fdecl{int getaddrinfo(const char *node, const char *service, const
1359 struct addrinfo *hints, \\
1360 \phantom{int getaddrinfo(}struct addrinfo **res)}
1361 \fdesc{Esegue una risoluzione di un nome a dominio e di un nome di servizio.}
1364 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e un codice di errore diverso da
1365 zero per un errore.}
1368 La funzione prende come primo argomento il nome della macchina che si vuole
1369 risolvere, specificato tramite la stringa \param{node}. Questo argomento,
1370 oltre ad un comune nome a dominio, può indicare anche un indirizzo numerico in
1371 forma \textit{dotted-decimal} per IPv4 o in formato esadecimale per IPv6. Si
1372 può anche specificare il nome di una rete invece che di una singola macchina.
1373 Il secondo argomento, \param{service}, specifica invece il nome del servizio
1374 che si intende risolvere. Per uno dei due argomenti si può anche usare il
1375 valore \val{NULL}, nel qual caso la risoluzione verrà effettuata soltanto
1376 sulla base del valore dell'altro.
1378 Il terzo argomento, \param{hints}, deve essere invece un puntatore ad una
1379 struttura \struct{addrinfo} usata per dare dei \textsl{suggerimenti} al
1380 procedimento di risoluzione riguardo al protocollo o del tipo di socket che si
1381 intenderà utilizzare; \func{getaddrinfo} infatti permette di effettuare
1382 ricerche generiche sugli indirizzi, usando sia IPv4 che IPv6, e richiedere
1383 risoluzioni sui nomi dei servizi indipendentemente dal protocollo (ad esempio
1384 TCP o UDP) che questi possono utilizzare.
1386 Come ultimo argomento in \param{res} deve essere passato un puntatore ad una
1387 variabile (di tipo puntatore ad una struttura \struct{addrinfo}) che verrà
1388 utilizzata dalla funzione per riportare (come \textit{value result argument})
1389 i propri risultati. La funzione infatti è rientrante, ed alloca autonomamente
1390 tutta la memoria necessaria in cui verranno riportati i risultati della
1391 risoluzione. La funzione scriverà all'indirizzo puntato da \param{res} il
1392 puntatore iniziale ad una \textit{linked list} di strutture di tipo
1393 \struct{addrinfo} contenenti tutte le informazioni ottenute.
1395 \begin{figure}[!htb]
1396 \footnotesize \centering
1397 \begin{minipage}[c]{0.90\textwidth}
1398 \includestruct{listati/addrinfo.h}
1400 \caption{La struttura \structd{addrinfo} usata nella nuova interfaccia POSIX
1401 per la risoluzione di nomi a dominio e servizi.}
1402 \label{fig:sock_addrinfo_struct}
1405 Come illustrato la struttura \struct{addrinfo}, la cui definizione è riportata
1406 in fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_struct}, viene usata sia in ingresso, per
1407 passare dei valori di controllo alla funzione, che in uscita, per ricevere i
1408 risultati. La definizione è ripresa direttamente dal file \headfiled{netdb.h}
1409 in cui questa struttura viene dichiarata, la pagina di manuale riporta
1410 \type{size\_t} come tipo di dato per il campo \var{ai\_addrlen}, qui viene
1411 usata quanto previsto dallo standard POSIX, in cui viene utilizzato
1412 \type{socklen\_t}; i due tipi di dati sono comunque equivalenti.
1414 Il primo campo, \var{ai\_flags}, è una maschera binaria di bit che
1415 permettono di controllare le varie modalità di risoluzione degli indirizzi,
1416 che viene usato soltanto in ingresso. I tre campi successivi \var{ai\_family},
1417 \var{ai\_socktype}, e \var{ai\_protocol} contengono rispettivamente la
1418 famiglia di indirizzi, il tipo di socket e il protocollo, in ingresso vengono
1419 usati per impostare una selezione (impostandone il valore nella struttura
1420 puntata da \param{hints}), mentre in uscita indicano il tipo di risultato
1421 contenuto nella struttura.
1423 Tutti i campi seguenti vengono usati soltanto in uscita e devono essere nulli
1424 o \val{NULL} in ingresso; il campo \var{ai\_addrlen} indica la dimensione
1425 della struttura degli indirizzi ottenuta come risultato, il cui contenuto sarà
1426 memorizzato nella struttura \struct{sockaddr} posta all'indirizzo puntato dal
1427 campo \var{ai\_addr}. Il campo \var{ai\_canonname} è un puntatore alla stringa
1428 contenente il nome canonico della macchina, ed infine, quando la funzione
1429 restituisce più di un risultato, \var{ai\_next} è un puntatore alla successiva
1430 struttura \struct{addrinfo} della lista.
1432 Ovviamente non è necessario dare dei suggerimenti in ingresso, ed usando
1433 \val{NULL} come valore per l'argomento \param{hints} si possono compiere
1434 ricerche generiche. Se però si specifica un valore non nullo questo deve
1435 puntare ad una struttura \struct{addrinfo} precedentemente allocata nella
1436 quale siano stati opportunamente impostati i valori dei campi
1437 \var{ai\_family}, \var{ai\_socktype}, \var{ai\_protocol} ed \var{ai\_flags}.
1439 I due campi \var{ai\_family} e \var{ai\_socktype} prendono gli stessi valori
1440 degli analoghi argomenti della funzione \func{socket}; in particolare per
1441 \var{ai\_family} si possono usare i valori di tab.~\ref{tab:net_pf_names} ma
1442 sono presi in considerazione solo \const{AF\_INET} e \const{AF\_INET6}, mentre
1443 se non si vuole specificare nessuna famiglia di indirizzi si può usare il
1444 valore \const{AF\_UNSPEC}. Allo stesso modo per \var{ai\_socktype} si possono
1445 usare i valori illustrati in sez.~\ref{sec:sock_type} per indicare per quale
1446 tipo di socket si vuole risolvere il servizio indicato, anche se i soli
1447 significativi sono \const{SOCK\_STREAM} e \const{SOCK\_DGRAM}; in questo caso,
1448 se non si vuole effettuare nessuna risoluzione specifica, si potrà usare un
1451 Il campo \var{ai\_protocol} permette invece di effettuare la selezione dei
1452 risultati per il nome del servizio usando il numero identificativo del
1453 rispettivo protocollo di trasporto (i cui valori possibili sono riportati in
1454 \conffile{/etc/protocols}); di nuovo i due soli valori utilizzabili sono quelli
1455 relativi a UDP e TCP, o il valore nullo che indica di ignorare questo campo
1461 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1463 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1466 \const{AI\_ADDRCONFIG} & Stesso significato dell'analoga di
1467 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1468 \const{AI\_ALL} & Stesso significato dell'analoga di
1469 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1470 \constd{AI\_CANONNAME} & Richiede la restituzione del nome canonico della
1471 macchina, che verrà salvato in una stringa il cui
1472 indirizzo sarà restituito nel campo
1473 \var{ai\_canonname} della prima struttura
1474 \struct{addrinfo} dei risultati. Se il nome
1475 canonico non è disponibile al suo posto
1476 viene restituita una copia di \param{node}. \\
1477 \constd{AI\_NUMERICHOST}& Se impostato il nome della macchina specificato
1478 con \param{node} deve essere espresso in forma
1479 numerica, altrimenti sarà restituito un errore
1480 \const{EAI\_NONAME} (vedi
1481 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}), in questo
1482 modo si evita ogni chiamata alle funzioni di
1484 \constd{AI\_NUMERICSERVICE}& Analogo di \const{AI\_NUMERICHOST} per la
1485 risoluzione di un servizio, con
1486 \param{service} che deve essere espresso in forma
1488 \constd{AI\_PASSIVE} & Viene utilizzato per ottenere un indirizzo in
1489 formato adatto per una successiva chiamata a
1490 \func{bind}. Se specificato quando si è usato
1491 \val{NULL} come valore per \param{node} gli
1492 indirizzi restituiti saranno inizializzati al
1493 valore generico (\const{INADDR\_ANY} per IPv4 e
1494 \const{IN6ADDR\_ANY\_INIT} per IPv6), altrimenti
1495 verrà usato l'indirizzo dell'interfaccia di
1496 \textit{loopback}. Se invece non è impostato gli
1497 indirizzi verranno restituiti in formato adatto ad
1498 una chiamata a \func{connect} o \func{sendto}.\\
1499 \const{AI\_V4MAPPED} & Stesso significato dell'analoga di
1500 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1502 \const{AI\_CANONIDN} & Se il nome canonico richiesto con
1503 \const{AI\_CANONNAME} è codificato con questo
1504 flag la codifica viene convertita in forma
1505 leggibile nella localizzazione corrente.\\
1506 \const{AI\_IDN} & Se specificato il nome viene convertito, se
1507 necessario, nella codifica IDN, usando la
1508 localizzazione corrente.\\
1509 \const{AI\_IDN\_ALLOW\_UNASSIGNED} & attiva il controllo
1510 \texttt{IDNA\_ALLOW\_UNASSIGNED}.\\
1511 \const{AI\_AI\_IDN\_USE\_STD3\_ASCII\_RULES} & attiva il controllo
1512 \texttt{IDNA\_USE\_STD3\_ASCII\_RULES}\\
1515 \caption{Costanti associate ai bit del campo \var{ai\_flags} della struttura
1517 \label{tab:ai_flags_values}
1520 % TODO mettere riferimento a IDNA_ALLOW_UNASSIGNED e IDNA_USE_STD3_ASCII_RULES
1522 Infine gli ultimi dettagli si controllano con il campo \var{ai\_flags}; che
1523 deve essere impostato come una maschera binaria; i bit di questa variabile
1524 infatti vengono usati per dare delle indicazioni sul tipo di risoluzione
1525 voluta, ed hanno valori analoghi a quelli visti in
1526 sez.~\ref{sec:sock_name_services} per \func{getipnodebyname}; il valore di
1527 \var{ai\_flags} può essere impostata con un OR aritmetico delle costanti di
1528 tab.~\ref{tab:ai_flags_values}, ciascuna delle quali identifica un bit della
1531 Nella seconda parte della tabella si sono riportati i valori delle costanti
1532 aggiunte a partire dalle \acr{glibc} 2.3.4 per gestire la
1533 internazionalizazione dei nomi a dominio (IDN o \textit{Internationalized
1534 Domain Names}) secondo quanto specificato
1535 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc3490.txt}{RFC~3490} (potendo cioè usare
1536 codifiche di caratteri che consentono l'espressione di nomi a dominio in
1539 Come accennato passando un valore \val{NULL} per l'argomento \param{hints} si
1540 effettua una risuluzione generica, equivalente ad aver impostato un valore
1541 nullo per \var{ai\_family} e \var{ai\_socktype}, un valore \const{AF\_UNSPEC}
1542 per \var{ai\_family} e il valore \code{(AI\_V4MAPPED|AI\_ADDRCONFIG)} per
1545 La funzione restituisce un valore nullo in caso di successo, o un codice in
1546 caso di errore. I valori usati come codice di errore sono riportati in
1547 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}; dato che la funzione utilizza altre
1548 funzioni e chiamate al sistema per ottenere il suo risultato in generale il
1549 valore di \var{errno} non è significativo, eccetto il caso in cui si sia
1550 ricevuto un errore di \const{EAI\_SYSTEM}, nel qual caso l'errore
1551 corrispondente è riportato tramite \var{errno}.
1556 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1558 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1561 \constd{EAI\_ADDRFAMILY}& La richiesta non ha nessun indirizzo di rete
1562 per la famiglia di indirizzi specificata. \\
1563 \constd{EAI\_AGAIN} & Il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1564 temporaneo, si può ritentare in seguito. \\
1565 \constd{EAI\_BADFLAGS}& Il campo \var{ai\_flags} contiene dei valori non
1566 validi per i flag o si è richiesto
1567 \const{AI\_CANONNAME} con \param{name} nullo. \\
1568 \constd{EAI\_FAIL} & Il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1570 \constd{EAI\_FAMILY} & La famiglia di indirizzi richiesta non è
1572 \constd{EAI\_MEMORY} & È stato impossibile allocare la memoria necessaria
1574 \constd{EAI\_NODATA} & La macchina specificata esiste, ma non ha nessun
1575 indirizzo di rete definito. \\
1576 \constd{EAI\_NONAME} & Il nome a dominio o il servizio non sono noti,
1577 viene usato questo errore anche quando si specifica
1578 il valore \val{NULL} per entrambi gli argomenti
1579 \param{node} e \param{service}. \\
1580 \constd{EAI\_SERVICE} & Il servizio richiesto non è disponibile per il tipo
1581 di socket richiesto, anche se può esistere per
1582 altri tipi di socket. \\
1583 \constd{EAI\_SOCKTYPE}& Il tipo di socket richiesto non è supportato. \\
1584 \constd{EAI\_SYSTEM} & C'è stato un errore di sistema, si può controllare
1585 \var{errno} per i dettagli. \\
1587 % TODO estensioni GNU, trovarne la documentazione
1588 % \constd{EAI\_INPROGRESS}& Richiesta in corso. \\
1589 % \constd{EAI\_CANCELED}& La richiesta è stata cancellata.\\
1590 % \constd{EAI\_NOTCANCELED}& La richiesta non è stata cancellata. \\
1591 % \constd{EAI\_ALLDONE} & Tutte le richieste sono complete. \\
1592 % \constd{EAI\_INTR} & Richiesta interrotta. \\
1595 \caption{Costanti associate ai valori dei codici di errore della funzione
1596 \func{getaddrinfo}.}
1597 \label{tab:addrinfo_error_code}
1600 Come per i codici di errore di \func{gethostbyname} anche in questo caso è
1601 fornita una apposita funzione, simile a \func{strerror}, che consente di
1602 utilizzare direttamente il codice restituito dalla funzione per stampare a
1603 video un messaggio esplicativo; la funzione è \funcd{gai\_strerror} ed il suo
1608 \fdecl{const char *gai\_strerror(int errcode)}
1609 \fdesc{Fornisce il messaggio corrispondente ad un errore di \func{getaddrinfo}.}
1612 {La funzione ritorna il puntatore alla stringa contenente il messaggio di
1616 La funzione restituisce un puntatore alla stringa contenente il messaggio
1617 corrispondente dal codice di errore \param{errcode} ottenuto come valore di
1618 ritorno di \func{getaddrinfo}. La stringa è allocata staticamente, ma essendo
1619 costante ed accessibile in sola lettura, la funzione è rientrante.
1621 Dato che ad un certo nome a dominio possono corrispondere più indirizzi IP
1622 (sia IPv4 che IPv6), e che un certo servizio può essere fornito su protocolli
1623 e tipi di socket diversi, in generale, a meno di non aver eseguito una
1624 selezione specifica attraverso l'uso di \param{hints}, si otterrà una diversa
1625 struttura \struct{addrinfo} per ciascuna possibilità.
1627 Ad esempio se si richiede la risoluzione del servizio \textit{echo} per
1628 l'indirizzo \texttt{www.truelite.it}, e si imposta \const{AI\_CANONNAME} per
1629 avere anche la risoluzione del nome canonico, si avrà come risposta della
1630 funzione la lista illustrata in fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_list}.
1632 \begin{figure}[!htb]
1634 \includegraphics[width=10cm]{img/addrinfo_list}
1635 \caption{La \textit{linked list} delle strutture \struct{addrinfo}
1636 restituite da \func{getaddrinfo}.}
1637 \label{fig:sock_addrinfo_list}
1640 Come primo esempio di uso di \func{getaddrinfo} vediamo un programma
1641 elementare di interrogazione del \textit{resolver} basato questa funzione, il
1642 cui corpo principale è riportato in fig.~\ref{fig:mygetaddr_example}. Il
1643 codice completo del programma, compresa la gestione delle opzioni in cui è
1644 gestita l'eventuale inizializzazione dell'argomento \var{hints} per
1645 restringere le ricerche su protocolli, tipi di socket o famiglie di indirizzi,
1646 è disponibile nel file \texttt{mygetaddr.c} dei sorgenti allegati alla guida.
1648 \begin{figure}[!htb]
1649 \footnotesize \centering
1650 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1651 \includecodesample{listati/mygetaddr.c}
1654 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
1655 \label{fig:mygetaddr_example}
1658 Il corpo principale inizia controllando (\texttt{\small 1--5}) il numero di
1659 argomenti passati, che devono essere sempre due, e corrispondere
1660 rispettivamente all'indirizzo ed al nome del servizio da risolvere. A questo
1661 segue la chiamata (\texttt{\small 7}) alla funzione \func{getaddrinfo}, ed il
1662 successivo controllo (\texttt{\small 8--11}) del suo corretto funzionamento,
1663 senza il quale si esce immediatamente stampando il relativo codice di errore.
1665 Se la funzione ha restituito un valore nullo il programma prosegue
1666 inizializzando (\texttt{\small 12}) il puntatore \var{ptr} che sarà usato nel
1667 successivo ciclo (\texttt{\small 14--35}) di scansione della lista delle
1668 strutture \struct{addrinfo} restituite dalla funzione. Prima di eseguire
1669 questa scansione (\texttt{\small 12}) viene stampato il valore del nome
1670 canonico che è presente solo nella prima struttura.
1672 La scansione viene ripetuta (\texttt{\small 14}) fintanto che si ha un
1673 puntatore valido. La selezione principale è fatta sul campo \var{ai\_family},
1674 che stabilisce a quale famiglia di indirizzi fa riferimento la struttura in
1675 esame. Le possibilità sono due, un indirizzo IPv4 o IPv6, se nessuna delle due
1676 si verifica si provvede (\texttt{\small 27--30}) a stampare un messaggio di
1677 errore ed uscire (questa eventualità non dovrebbe comunque mai verificarsi,
1678 almeno fintanto che la funzione \func{getaddrinfo} lavora correttamente).
1680 Per ciascuno delle due possibili famiglie di indirizzi si estraggono le
1681 informazioni che poi verranno stampate alla fine del ciclo (\texttt{\small
1682 31--34}). Il primo caso esaminato (\texttt{\small 15--21}) è quello degli
1683 indirizzi IPv4, nel qual caso prima se ne stampa l'identificazione
1684 (\texttt{\small 16}) poi si provvede a ricavare la struttura degli indirizzi
1685 (\texttt{\small 17}) indirizzata dal campo \var{ai\_addr}, eseguendo un
1686 opportuno casting del puntatore per poter estrarre da questa la porta
1687 (\texttt{\small 18}) e poi l'indirizzo (\texttt{\small 19}) che verrà
1688 convertito con una chiamata ad \func{inet\_ntop}.
1690 La stessa operazione (\texttt{\small 21--27}) viene ripetuta per gli indirizzi
1691 IPv6, usando la rispettiva struttura degli indirizzi. Si noti anche come in
1692 entrambi i casi per la chiamata a \func{inet\_ntop} si sia dovuto passare il
1693 puntatore al campo contenente l'indirizzo IP nella struttura puntata dal campo
1694 \var{ai\_addr}.\footnote{il meccanismo è complesso a causa del fatto che al
1695 contrario di IPv4, in cui l'indirizzo IP può essere espresso con un semplice
1696 numero intero, in IPv6 questo deve essere necessariamente fornito come
1697 struttura, e pertanto anche se nella struttura puntata da \var{ai\_addr}
1698 sono presenti direttamente i valori finali, per l'uso con \func{inet\_ntop}
1699 occorre comunque passare un puntatore agli stessi (ed il costrutto
1700 \code{\&addr6->sin6\_addr} è corretto in quanto l'operatore \texttt{->} ha
1701 in questo caso precedenza su \texttt{\&}).}
1703 Una volta estratte dalla struttura \struct{addrinfo} tutte le informazioni
1704 relative alla risoluzione richiesta e stampati i relativi valori, l'ultimo
1705 passo (\texttt{\small 34}) è di estrarre da \var{ai\_next} l'indirizzo della
1706 eventuale successiva struttura presente nella lista e ripetere il ciclo, fin
1707 tanto che, completata la scansione, questo avrà un valore nullo e si potrà
1708 terminare (\texttt{\small 36}) il programma.
1710 Si tenga presente che \func{getaddrinfo} non garantisce nessun particolare
1711 ordinamento della lista delle strutture \struct{addrinfo} restituite, anche se
1712 usualmente i vari indirizzi IP (se ne è presente più di uno) sono forniti
1713 nello stesso ordine in cui vengono inviati dal server DNS. In particolare
1714 nulla garantisce che vengano forniti prima i dati relativi ai servizi di un
1715 determinato protocollo o tipo di socket, se ne sono presenti di diversi. Se
1716 allora utilizziamo il nostro programma potremo verificare il risultato:
1718 [piccardi@gont sources]$ \textbf{./mygetaddr -c gapil.truelite.it echo}
1719 Canonical name sources2.truelite.it
1721 Indirizzo 62.48.34.25
1725 Indirizzo 62.48.34.25
1731 Una volta estratti i risultati dalla \textit{linked list} puntata
1732 da \param{res} se questa non viene più utilizzata si dovrà avere cura di
1733 disallocare opportunamente tutta la memoria, per questo viene fornita
1734 l'apposita funzione \funcd{freeaddrinfo}, il cui prototipo è:
1739 \fdecl{void freeaddrinfo(struct addrinfo *res)}
1740 \fdesc{Libera la memoria allocata da una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}.}
1743 {La funzione non restituisce nessun codice di errore.}
1746 La funzione prende come unico argomento il puntatore \param{res}, ottenuto da
1747 una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}, e scandisce la lista delle
1748 strutture per liberare tutta la memoria allocata. Dato che la funzione non ha
1749 valori di ritorno deve essere posta molta cura nel passare un valore valido
1750 per \param{res} ed usare un indirizzo non valido o già liberato può avere
1751 conseguenze non prevedibili.
1753 Si tenga presente infine che se si copiano i risultati da una delle strutture
1754 \struct{addrinfo} restituite nella lista indicizzata da \param{res}, occorre
1755 avere cura di eseguire una \textit{deep copy} in cui si copiano anche tutti i
1756 dati presenti agli indirizzi contenuti nella struttura \struct{addrinfo},
1757 perché una volta disallocati i dati con \func{freeaddrinfo} questi non
1758 sarebbero più disponibili.
1760 Anche la nuova interfaccia definita da POSIX prevede una nuova funzione per
1761 eseguire la risoluzione inversa e determinare nomi di servizi e di dominio
1762 dati i rispettivi valori numerici. La funzione che sostituisce le varie
1763 \func{gethostbyname}, \func{getipnodebyname} e \func{getservbyname} è
1764 \funcd{getnameinfo}, ed il suo prototipo è:
1768 \fhead{sys/socket.h}
1769 \fdecl{int getnameinfo(const struct sockaddr *sa, socklen\_t salen, \\
1770 \phantom{int getnameinfo(}char *host, size\_t hostlen, char *serv, size\_t
1771 servlen, int flags)}
1772 \fdesc{Effettua una risoluzione di un indirizzo di rete in maniera
1773 indipendente dal protocollo.}
1776 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e un codice di errore diverso da
1777 zero per un errore.}
1780 La principale caratteristica di \func{getnameinfo} è che la funzione è in
1781 grado di eseguire una risoluzione inversa in maniera indipendente dal
1782 protocollo; il suo primo argomento \param{sa} infatti è il puntatore ad una
1783 struttura degli indirizzi generica, che può contenere sia indirizzi IPv4 che
1784 IPv6, la cui dimensione deve comunque essere specificata con l'argomento
1787 I risultati della funzione saranno restituiti nelle due stringhe puntate da
1788 \param{host} e \param{serv}, che dovranno essere state precedentemente
1789 allocate per una lunghezza massima che deve essere specificata con gli altri
1790 due argomenti \param{hostlen} e \param{servlen}. Quando non si è
1791 interessati ad uno dei due, si può passare il valore \val{NULL} come argomento,
1792 così che la corrispondente informazione non venga richiesta. Infine l'ultimo
1793 argomento \param{flags} è una maschera binaria i cui bit consentono di
1794 impostare le modalità con cui viene eseguita la ricerca, e deve essere
1795 specificato attraverso l'OR aritmetico dei valori illustrati in
1796 tab.~\ref{tab:getnameinfo_flags}, nella seconda parte della tabella si sono
1797 aggiunti i valori introdotto con le \acr{glibc} 2.3.4 per gestire la
1798 internazionalizzione dei nomi a dominio.
1803 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1805 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1808 \constd{NI\_DGRAM} & Richiede che venga restituito il nome del
1809 servizio su UDP invece che quello su TCP per quei
1810 pichi servizi (porte 512-214) che soni diversi
1811 nei due protocolli.\\
1812 \constd{NI\_NOFQDN} & Richiede che venga restituita solo il nome della
1813 macchina all'interno del dominio al posto del
1814 nome completo (FQDN).\\
1815 \constd{NI\_NAMEREQD} & Richiede la restituzione di un errore se il nome
1816 non può essere risolto.\\
1817 \constd{NI\_NUMERICHOST}& Richiede che venga restituita la forma numerica
1818 dell'indirizzo (questo succede sempre se il nome
1819 non può essere ottenuto).\\
1820 \constd{NI\_NUMERICSERV}& Richiede che il servizio venga restituito in
1821 forma numerica (attraverso il numero di
1824 \const{NI\_IDN} & Se specificato il nome restituito viene convertito usando la
1825 localizzazione corrente, se necessario, nella
1827 \const{NI\_IDN\_ALLOW\_UNASSIGNED} & attiva il controllo
1828 \texttt{IDNA\_ALLOW\_UNASSIGNED}.\\
1829 \const{NI\_AI\_IDN\_USE\_STD3\_ASCII\_RULES} & attiva il controllo
1830 \texttt{IDNA\_USE\_STD3\_ASCII\_RULES}\\
1833 \caption{Costanti associate ai bit dell'argomento \param{flags} della
1834 funzione \func{getnameinfo}.}
1835 \label{tab:getnameinfo_flags}
1838 La funzione ritorna zero in caso di successo, e scrive i propri risultati agli
1839 indirizzi indicati dagli argomenti \param{host} e \param{serv} come stringhe
1840 terminate dal carattere NUL, a meno che queste non debbano essere troncate
1841 qualora la loro dimensione ecceda quelle specificate dagli argomenti
1842 \param{hostlen} e \param{servlen}. Sono comunque definite le due costanti
1843 \constd{NI\_MAXHOST} e \constd{NI\_MAXSERV}\footnote{in Linux le due costanti
1844 sono definite in \headfile{netdb.h} ed hanno rispettivamente il valore 1024
1845 e 12.} che possono essere utilizzate come limiti massimi. In caso di
1846 errore viene restituito invece un codice che assume gli stessi valori
1847 illustrati in tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}.
1849 A questo punto possiamo fornire degli esempi di utilizzo della nuova
1850 interfaccia, adottandola per le precedenti implementazioni del client e del
1851 server per il servizio \textit{echo}; dato che l'uso delle funzioni appena
1852 illustrate (in particolare di \func{getaddrinfo}) è piuttosto complesso,
1853 essendo necessaria anche una impostazione diretta dei campi dell'argomento
1854 \param{hints}, provvederemo una interfaccia semplificata per i due casi visti
1855 finora, quello in cui si specifica nel client un indirizzo remoto per la
1856 connessione al server, e quello in cui si specifica nel server un indirizzo
1857 locale su cui porsi in ascolto.
1859 La prima funzione della nostra interfaccia semplificata è \texttt{sockconn}
1860 che permette di ottenere un socket, connesso all'indirizzo ed al servizio
1861 specificati. Il corpo della funzione è riportato in
1862 fig.~\ref{fig:sockconn_code}, il codice completo è nel file \file{SockUtil.c}
1863 dei sorgenti allegati alla guida, che contiene varie funzioni di utilità per
1866 \begin{figure}[!htb]
1867 \footnotesize \centering
1868 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1869 \includecodesample{listati/sockconn.c}
1872 \caption{Il codice della funzione \texttt{sockconn}.}
1873 \label{fig:sockconn_code}
1876 La funzione prende quattro argomenti, i primi due sono le stringhe che
1877 indicano il nome della macchina a cui collegarsi ed il relativo servizio su
1878 cui sarà effettuata la risoluzione; seguono il protocollo da usare (da
1879 specificare con il valore numerico di \conffile{/etc/protocols}) ed il tipo di
1880 socket (al solito specificato con i valori illustrati in
1881 sez.~\ref{sec:sock_type}). La funzione ritorna il valore del file descriptor
1882 associato al socket (un numero positivo) in caso di successo, o $-1$ in caso
1885 Per risolvere il problema di non poter passare indietro i valori di ritorno di
1886 \func{getaddrinfo} contenenti i relativi codici di errore si sono stampati i
1887 messaggi d'errore direttamente nella funzione; infatti non si può avere
1888 nessuna certezza che detti valori siano negativi e per cui stampare subito
1889 l'errore diventa necessario per evitare ogni possibile ambiguità nei confronti
1890 del valore di ritorno in caso di successo.
1892 Una volta definite le variabili occorrenti (\texttt{\small 3--5}) la funzione
1893 prima (\texttt{\small 6}) azzera il contenuto della struttura \var{hint} e poi
1894 provvede (\texttt{\small 7--9}) ad inizializzarne i valori necessari per la
1895 chiamata (\texttt{\small 10}) a \func{getaddrinfo}. Di quest'ultima si
1896 controlla (\texttt{\small 12--16}) il codice di ritorno, in modo da stampare
1897 un avviso di errore, azzerare \var{errno} ed uscire in caso di errore.
1899 Dato che ad una macchina possono corrispondere più indirizzi IP, e di tipo
1900 diverso (sia IPv4 che IPv6), mentre il servizio può essere in ascolto soltanto
1901 su uno solo di questi, si provvede a tentare la connessione per ciascun
1902 indirizzo restituito all'interno di un ciclo (\texttt{\small 18--40}) di
1903 scansione della lista restituita da \func{getaddrinfo}, ma prima
1904 (\texttt{\small 17}) si salva il valore del puntatore per poterlo riutilizzare
1905 alla fine per disallocare la lista.
1907 Il ciclo viene ripetuto (\texttt{\small 18}) fintanto che si hanno indirizzi
1908 validi, ed inizia (\texttt{\small 19}) con l'apertura del socket; se questa
1909 fallisce si controlla (\texttt{\small 20}) se sono disponibili altri
1910 indirizzi, nel qual caso si passa al successivo (\texttt{\small 21}) e si
1911 riprende (\texttt{\small 22}) il ciclo da capo; se non ve ne sono si stampa
1912 l'errore ritornando immediatamente (\texttt{\small 24--27}).
1914 Quando la creazione del socket ha avuto successo si procede (\texttt{\small
1915 29}) direttamente con la connessione, di nuovo in caso di fallimento viene
1916 ripetuto (\texttt{\small 30--38}) il controllo se vi sono o no altri indirizzi
1917 da provare nella stessa modalità fatta in precedenza, aggiungendovi però in
1918 entrambi i casi (\texttt{\small 32} e (\texttt{\small 36}) la chiusura del
1919 socket precedentemente aperto, che non è più utilizzabile.
1921 Se la connessione ha avuto successo invece si termina (\texttt{\small 39})
1922 direttamente il ciclo, e prima di ritornare (\texttt{\small 31}) il valore del
1923 file descriptor del socket si provvede (\texttt{\small 30}) a liberare le
1924 strutture \struct{addrinfo} allocate da \func{getaddrinfo} utilizzando il
1925 valore del relativo puntatore precedentemente (\texttt{\small 17}) salvato.
1926 Si noti come per la funzione sia del tutto irrilevante se la struttura
1927 ritornata contiene indirizzi IPv6 o IPv4, in quanto si fa uso direttamente dei
1928 dati relativi alle strutture degli indirizzi di \struct{addrinfo} che sono
1929 opachi rispetto all'uso della funzione \func{connect}.
1931 Per usare questa funzione possiamo allora modificare ulteriormente il nostro
1932 programma client per il servizio \textit{echo}; in questo caso rispetto al
1933 codice usato finora per collegarsi (vedi fig.~\ref{fig:TCP_echo_client_1})
1934 avremo una semplificazione per cui il corpo principale del nostro client
1935 diventerà quello illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}, in cui le
1936 chiamate a \func{socket}, \func{inet\_pton} e \func{connect} sono sostituite
1937 da una singola chiamata a \texttt{sockconn}. Inoltre il nuovo client (il cui
1938 codice completo è nel file \file{TCP\_echo\_fifth.c} dei sorgenti allegati)
1939 consente di utilizzare come argomento del programma un nome a dominio al posto
1940 dell'indirizzo numerico, e può utilizzare sia indirizzi IPv4 che IPv6.
1942 \begin{figure}[!htb]
1943 \footnotesize \centering
1944 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1945 \includecodesample{listati/TCP_echo_fifth.c}
1948 \caption{Il nuovo codice per la connessione del client \textit{echo}.}
1949 \label{fig:TCP_echo_fifth}
1952 La seconda funzione di ausilio che abbiamo creato è \texttt{sockbind}, il cui
1953 corpo principale è riportato in fig.~\ref{fig:sockbind_code} (al solito il
1954 sorgente completo è nel file \file{sockbind.c} dei sorgenti allegati alla
1955 guida). Come si può notare la funzione è del tutto analoga alla precedente
1956 \texttt{sockconn}, e prende gli stessi argomenti, però invece di eseguire una
1957 connessione con \func{connect} si limita a chiamare \func{bind} per collegare
1958 il socket ad una porta.
1960 \begin{figure}[!htb]
1961 \footnotesize \centering
1962 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1963 \includecodesample{listati/sockbind.c}
1966 \caption{Il codice della funzione \texttt{sockbind}.}
1967 \label{fig:sockbind_code}
1970 Dato che la funzione è pensata per essere utilizzata da un server ci si può
1971 chiedere a quale scopo mantenere l'argomento \param{host} quando l'indirizzo
1972 di questo è usualmente noto. Si ricordi però quanto detto in
1973 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, relativamente al significato della scelta di un
1974 indirizzo specifico come argomento di \func{bind}, che consente di porre il
1975 server in ascolto su uno solo dei possibili diversi indirizzi presenti su di
1976 una macchina. Se non si vuole che la funzione esegua \func{bind} su un
1977 indirizzo specifico, ma utilizzi l'indirizzo generico, occorrerà avere cura di
1978 passare un valore \val{NULL} come valore per l'argomento \var{host}; l'uso
1979 del valore \const{AI\_PASSIVE} serve ad ottenere il valore generico nella
1980 rispettiva struttura degli indirizzi.
1982 Come già detto la funzione è analoga a \texttt{sockconn} ed inizia azzerando
1983 ed inizializzando (\texttt{\small 6--11}) opportunamente la struttura
1984 \var{hint} con i valori ricevuti come argomenti, soltanto che in questo caso
1985 si è usata (\texttt{\small 8}) una impostazione specifica dei flag di
1986 \var{hint} usando \const{AI\_PASSIVE} per indicare che il socket sarà usato
1987 per una apertura passiva. Per il resto la chiamata (\texttt{\small 12--18}) a
1988 \func{getaddrinfo} e ed il ciclo principale (\texttt{\small 20--42}) sono
1989 identici, solo che si è sostituita (\texttt{\small 31}) la chiamata a
1990 \func{connect} con una chiamata a \func{bind}. Anche la conclusione
1991 (\texttt{\small 43--44}) della funzione è identica.
1993 Si noti come anche in questo caso si siano inserite le stampe degli errori
1994 sullo \textit{standard error}, nonostante la funzione possa essere invocata da
1995 un demone. Nel nostro caso questo non è un problema in quanto se la funzione
1996 non ha successo il programma deve uscire immediatamente prima di essere posto
1997 in background, e può quindi scrivere gli errori direttamente sullo
1998 \textit{standard error}.
2000 \begin{figure}[!htbp]
2001 \footnotesize \centering
2002 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2003 \includecodesample{listati/TCP_echod_third.c}
2006 \caption{Nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo}.}
2007 \label{fig:TCP_echod_third}
2010 Con l'uso di questa funzione si può modificare anche il codice del nostro
2011 server \textit{echo}, che rispetto a quanto illustrato nella versione iniziale
2012 di fig.~\ref{fig:TCP_echo_server_first_code} viene modificato nella forma
2013 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. In questo caso il socket su cui
2014 porsi in ascolto viene ottenuto (\texttt{\small 15--18}) da \texttt{sockbind}
2015 che si cura anche della eventuale risoluzione di un indirizzo specifico sul
2016 quale si voglia far ascoltare il server.
2019 \section{Le opzioni dei socket}
2020 \label{sec:sock_options}
2022 Benché dal punto di vista del loro uso come canali di trasmissione di dati i
2023 socket vengano trattati allo stesso modo dei file, acceduti tramite i file
2024 descriptor, e gestiti con le ordinarie funzioni di lettura e scrittura dei
2025 file, l'interfaccia standard usata per la gestione dei file generici non è
2026 comunque sufficiente a controllare la moltitudine di caratteristiche
2027 specifiche che li contraddistinguono, considerato tra l'altro che queste
2028 possono essere completamente diverse fra loro a seconda del tipo di socket e
2029 della relativa forma di comunicazione sottostante.
2031 In questa sezione vedremo allora quali sono le funzioni dedicate alla gestione
2032 delle caratteristiche specifiche dei vari tipi di socket, che vengono
2033 raggruppate sotto il nome generico di ``\textit{socket options}'', ma
2034 soprattutto analizzaremo quali sono queste opzioni e quali caretteristiche e
2035 comportamenti dei socket permettono di controllare.
2038 \subsection{Le funzioni di gestione delle opzioni dei socket}
2039 \label{sec:sock_setsockopt}
2041 La modalità principale con cui si possono gestire le caratteristiche dei
2042 socket (ne vedremo delle ulteriori nelle prossime sezioni) è quella che passa
2043 attraverso l'uso di due funzioni di sistema generiche che permettono
2044 rispettivamente di impostarle e di recuperarne il valore corrente. La prima di
2045 queste due funzioni, quella usata per impostare le \textit{socket options}, è
2046 \funcd{setsockopt}, ed il suo prototipo è:
2049 \fhead{sys/socket.h}
2051 \fdecl{int setsockopt(int sock, int level, int optname, const void
2052 *optval, socklen\_t optlen)}
2053 \fdesc{Imposta le opzioni di un socket.}
2056 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2057 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2059 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
2060 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} non è valido.
2061 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{optlen} non è valido.
2062 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
2064 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
2070 Il primo argomento della funzione, \param{sock}, indica il socket su cui si
2071 intende operare; per indicare l'opzione da impostare si devono usare i due
2072 argomenti successivi, \param{level} e \param{optname}. Come abbiamo visto in
2073 sez.~\ref{sec:net_protocols} i protocolli di rete sono strutturati su vari
2074 livelli, ed l'interfaccia dei socket può usarne più di uno. Si avranno allora
2075 funzionalità e caratteristiche diverse per ciascun protocollo usato da un
2076 socket, e quindi saranno anche diverse le opzioni che si potranno impostare
2077 per ciascun socket, a seconda del \textsl{livello} (trasporto, rete, ecc.) su
2078 cui si vuole andare ad operare.
2080 Il valore di \param{level} seleziona allora il protocollo su cui vuole
2081 intervenire, mentre \param{optname} permette di scegliere su quale delle
2082 opzioni che sono definite per quel protocollo si vuole operare. In sostanza la
2083 selezione di una specifica opzione viene fatta attraverso una coppia di valori
2084 \param{level} e \param{optname} e chiaramente la funzione avrà successo
2085 soltanto se il protocollo in questione prevede quella opzione ed è utilizzato
2086 dal socket. Infine \param{level} prevede anche il valore speciale
2087 \const{SOL\_SOCKET} usato per le opzioni generiche che sono disponibili per
2088 qualunque tipo di socket.
2093 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
2095 \textbf{Livello} & \textbf{Significato} \\
2098 \constd{SOL\_SOCKET}& Opzioni generiche dei socket.\\
2099 \constd{SOL\_IP} & Opzioni specifiche per i socket che usano IPv4.\\
2100 \constd{SOL\_TCP} & Opzioni per i socket che usano TCP.\\
2101 \constd{SOL\_IPV6} & Opzioni specifiche per i socket che usano IPv6.\\
2102 \constd{SOL\_ICMPV6}& Opzioni specifiche per i socket che usano ICMPv6.\\
2105 \caption{Possibili valori dell'argomento \param{level} delle
2106 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}.}
2107 \label{tab:sock_option_levels}
2110 I valori usati per \param{level}, corrispondenti ad un dato protocollo usato
2111 da un socket, sono quelli corrispondenti al valore numerico che identifica il
2112 suddetto protocollo in \conffile{/etc/protocols}; dato che la leggibilità di un
2113 programma non trarrebbe certo beneficio dall'uso diretto dei valori numerici,
2114 più comunemente si indica il protocollo tramite le apposite costanti
2115 \texttt{SOL\_*} riportate in tab.~\ref{tab:sock_option_levels}, dove si sono
2116 riassunti i valori che possono essere usati per l'argomento
2119 La notazione in questo caso è, purtroppo, abbastanza confusa: infatti in Linux
2120 il valore si può impostare sia usando le costanti \texttt{SOL\_*}, che le
2121 analoghe \texttt{IPPROTO\_*} (citate anche da Stevens in \cite{UNP1});
2122 entrambe hanno gli stessi valori che sono equivalenti ai numeri di protocollo
2123 di \conffile{/etc/protocols}, con una eccezione specifica, che è quella del
2124 protocollo ICMP, per la quale non esiste una costante, il che è comprensibile
2125 dato che il suo valore, 1, è quello che viene assegnato a \const{SOL\_SOCKET}.
2127 Il quarto argomento, \param{optval} è un puntatore ad una zona di memoria che
2128 contiene i dati che specificano il valore dell'opzione che si vuole passare al
2129 socket, mentre l'ultimo argomento \param{optlen},\footnote{questo argomento è
2130 in realtà sempre di tipo \ctyp{int}, come era nelle \acr{libc4} e
2131 \acr{libc5}; l'uso di \type{socklen\_t} è stato introdotto da POSIX (valgono
2132 le stesse considerazioni per l'uso di questo tipo di dato fatte in
2133 sez.~\ref{sec:TCP_func_accept}) ed adottato dalle \acr{glibc}.} è la
2134 dimensione in byte dei dati presenti all'indirizzo indicato da \param{optval}.
2135 Dato che il tipo di dati varia a seconda dell'opzione scelta, occorrerà
2136 individuare qual è quello che deve essere usato, ed utilizzare le opportune
2139 La gran parte delle opzioni utilizzano per \param{optval} un valore intero, se
2140 poi l'opzione esprime una condizione logica, il valore è sempre un intero, ma
2141 si dovrà usare un valore non nullo per abilitarla ed un valore nullo per
2142 disabilitarla. Se invece l'opzione non prevede di dover ricevere nessun tipo
2143 di valore si deve impostare \param{optval} a \val{NULL}. Un piccolo numero
2144 di opzioni però usano dei tipi di dati peculiari, è questo il motivo per cui
2145 \param{optval} è stato definito come puntatore generico.
2147 La seconda funzione usata per controllare le proprietà dei socket è
2148 \funcd{getsockopt}, che serve a leggere i valori delle opzioni dei socket ed a
2149 farsi restituire i dati relativi al loro funzionamento; il suo prototipo è:
2153 \fhead{sys/socket.h}
2155 \fdecl{int getsockopt(int s, int level, int optname, void *optval,
2156 socklen\_t *optlen)}
2157 \fdesc{Legge le opzioni di un socket.}
2160 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2161 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2163 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
2164 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} o quello di
2165 \param{optlen} non è valido.
2166 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
2168 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
2174 I primi tre argomenti sono identici ed hanno lo stesso significato di quelli
2175 di \func{setsockopt}, anche se non è detto che tutte le opzioni siano definite
2176 per entrambe le funzioni. In questo caso \param{optval} viene usato per
2177 ricevere le informazioni ed indica l'indirizzo a cui andranno scritti i dati
2178 letti dal socket, infine \param{optlen} diventa un puntatore ad una variabile
2179 che viene usata come \textit{value result argument} per indicare, prima della
2180 chiamata della funzione, la lunghezza del buffer allocato per \param{optval} e
2181 per ricevere indietro, dopo la chiamata della funzione, la dimensione
2182 effettiva dei dati scritti su di esso. Se la dimensione del buffer allocato
2183 per \param{optval} non è sufficiente si avrà un errore.
2187 \subsection{Le opzioni generiche}
2188 \label{sec:sock_generic_options}
2190 Come accennato esiste un insieme generico di opzioni dei socket che possono
2191 applicarsi a qualunque tipo di socket,\footnote{una descrizione di queste
2192 opzioni è generalmente disponibile nella settima sezione delle pagine di
2193 manuale, nel caso specifico la si può consultare con \texttt{man 7 socket}.}
2194 indipendentemente da quale protocollo venga poi utilizzato. Se si vuole
2195 operare su queste opzioni generiche il livello da utilizzare è
2196 \const{SOL\_SOCKET}; si è riportato un elenco di queste opzioni in
2197 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}.
2203 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2205 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2206 \textbf{Descrizione}\\
2209 \const{SO\_ACCEPTCONN}&$\bullet$& & &\texttt{int}&
2210 Indica se il socket è in ascolto.\\
2211 \const{SO\_BINDTODEVICE}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
2212 Lega il socket ad un dispositivo.\\
2213 \const{SO\_BROADCAST}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2214 Attiva o disattiva il \textit{broadcast}.\\
2215 \const{SO\_BSDCOMPAT}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2216 Abilita la compatibilità con BSD.\\
2217 \const{SO\_DEBUG} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2218 Abilita il debugging sul socket.\\
2219 \const{SO\_DOMAIN} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2220 Legge il tipo di socket.\\
2221 \const{SO\_DONTROUTE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2222 Non invia attraverso un gateway.\\
2223 \const{SO\_ERROR} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2224 Riceve e cancella gli errori pendenti.\\
2225 \const{SO\_KEEPALIVE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2226 Controlla l'attività della connessione.\\
2227 \const{SO\_LINGER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{linger}&
2228 Indugia nella chiusura con dati da spedire.\\
2229 \const{SO\_MARK} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2230 Imposta un ``\textit{firewall mark}'' sul socket.\\
2231 \const{SO\_OOBINLINE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2232 Lascia in linea i dati \textit{out-of-band}.\\
2233 \const{SO\_PASSCRED} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2234 Abilita la ricezione di credenziali.\\
2235 \const{SO\_PEERCRED} &$\bullet$& & &\texttt{ucred}&
2236 Restituisce le credenziali del processo remoto.\\
2237 \const{SO\_PRIORITY} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2238 Imposta la priorità del socket.\\
2239 \const{SO\_PROTOCOL} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2240 Ottiene il protocollo usato dal socket.\\
2241 \const{SO\_RCVBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2242 Imposta dimensione del buffer di ricezione.\\
2243 \const{SO\_RCVBUFFORCE}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2244 Forza dimensione del buffer di ricezione.\\
2245 \const{SO\_RCVLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2246 Basso livello sul buffer di ricezione.\\
2247 \const{SO\_RCVTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2248 Timeout in ricezione.\\
2249 \const{SO\_REUSEADDR}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2250 Consente il riutilizzo di un indirizzo locale.\\
2251 \const{SO\_REUSEPORT}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2252 Consente il riutilizzo di una porta.\\
2253 \const{SO\_SNDBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2254 Imposta dimensione del buffer di trasmissione.\\
2255 \const{SO\_SNDBUFFORCE}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2256 Forza dimensione del buffer di trasmissione.\\
2257 \const{SO\_SNDLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2258 Basso livello sul buffer di trasmissione.\\
2259 \const{SO\_SNDTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2260 Timeout in trasmissione.\\
2261 \const{SO\_TIMESTAMP}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2262 Abilita/disabilita la ricezione dei \textit{timestamp}.\\
2263 \const{SO\_TYPE} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2264 Restituisce il tipo di socket.\\
2267 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_SOCKET}.}
2268 \label{tab:sock_opt_socklevel}
2271 % TODO aggiungere e documentare SO_ATTACH_BPF, introdotta con il kernel 3.19,
2272 % vedi http://lwn.net/Articles/625224/
2273 % TODO aggiungere e documentare SO_INCOMING_CPU, introdotta con il kernel 3.19,
2274 % vedi https://lwn.net/Articles/626150/
2275 % TODO documentare SO_PEEK_OFF
2276 % TODO documentare SO_RXQ_OVFL
2277 % TODO documentare SO_BUSYPOLL
2280 % TODO documentare SO_MARK, cercare esempi e verificare il tipo di valore passato
2281 % TODO documentare SO_PROTOCOL
2282 % TODO documentare SO_REUSEPORT
2283 % TODO documentare SO_TIMESTAMP
2284 % TODO documentare SO_SNDBUFFORCE/SO_RCVBUFFORCE
2287 La tabella elenca le costanti che identificano le singole opzioni da usare
2288 come valore per \param{optname}; le due colonne seguenti indicano per quali
2289 delle due funzioni (\func{getsockopt} o \func{setsockopt}) l'opzione è
2290 disponibile, mentre la colonna successiva indica, quando si ha a che fare con
2291 un valore di \param{optval} intero, se l'opzione è da considerare un numero o
2292 un valore logico. Si è inoltre riportato sulla quinta colonna il tipo di dato
2293 usato per \param{optval} ed una breve descrizione del significato delle
2294 singole opzioni sulla sesta.
2296 Le descrizioni delle opzioni presenti in tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}
2297 sono estremamente sommarie, è perciò necessario fornire un po' più di
2298 informazioni. Alcune opzioni inoltre hanno una notevole rilevanza nella
2299 gestione dei socket, e pertanto il loro utilizzo sarà approfondito
2300 separatamente in sez.~\ref{sec:sock_options_main}. Quello che segue è quindi
2301 soltanto un elenco più dettagliato della breve descrizione di
2302 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel} sul significato delle varie opzioni:
2303 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2305 \item[\constd{SO\_ACCEPTCONN}] questa opzione permette di rilevare se il socket
2306 su cui opera è stato posto in modalità di ricezione di eventuali connessioni
2307 con una chiamata a \func{listen}. L'opzione può essere usata soltanto con
2308 \func{getsockopt} e utilizza per \param{optval} un intero in cui viene
2309 restituito 1 se il socket è in ascolto e 0 altrimenti.
2311 \item[\constd{SO\_BINDTODEVICE}] questa opzione permette di \textsl{legare} il
2312 socket ad una particolare interfaccia, in modo che esso possa ricevere ed
2313 inviare pacchetti solo su quella. L'opzione richiede per \param{optval} il
2314 puntatore ad una stringa contenente il nome dell'interfaccia (ad esempio
2315 \texttt{eth0}); utilizzando una stringa nulla o un valore nullo per
2316 \param{optlen} si può rimuovere un precedente collegamento.
2318 Il nome della interfaccia deve essere specificato con una stringa terminata
2319 da uno zero e di lunghezza massima pari a \constd{IFNAMSIZ}; l'opzione è
2320 effettiva solo per alcuni tipi di socket, ed in particolare per quelli della
2321 famiglia \const{AF\_INET}; non è invece supportata per i \textit{packet
2322 socket} (vedi sez.~\ref{sec:socket_raw}).
2324 \item[\constd{SO\_BROADCAST}] questa opzione abilita il \textit{broadcast};
2325 quanto abilitata i socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM} riceveranno i
2326 pacchetti inviati all'indirizzo di \textit{broadcast}, e potranno scrivere
2327 pacchetti su tale indirizzo. Prende per \param{optval} un intero usato come
2328 valore logico. L'opzione non ha effetti su un socket di tipo
2329 \const{SOCK\_STREAM}.
2331 \item[\constd{SO\_BSDCOMPAT}] questa opzione abilita la compatibilità con il
2332 comportamento di BSD (in particolare ne riproduce i bug). Attualmente è una
2333 opzione usata solo per il protocollo UDP e ne è prevista la rimozione in
2334 futuro. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore
2337 Quando viene abilitata gli errori riportati da messaggi ICMP per un socket
2338 UDP non vengono passati al programma in user space. Con le versioni 2.0.x
2339 del kernel erano anche abilitate altre opzioni per i socket raw, che sono
2340 state rimosse con il passaggio al 2.2; è consigliato correggere i programmi
2341 piuttosto che usare questa funzione.
2343 \item[\constd{SO\_DEBUG}] questa opzione abilita il debugging delle operazioni
2344 dei socket; l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come
2345 valore logico, e può essere utilizzata solo da un processo con i privilegi
2346 di amministratore (in particolare con la \textit{capability}
2347 \const{CAP\_NET\_ADMIN}). L'opzione necessita inoltre dell'opportuno
2348 supporto nel kernel;\footnote{deve cioè essere definita la macro di
2349 preprocessore \macrod{SOCK\_DEBUGGING} nel file \file{include/net/sock.h}
2350 dei sorgenti del kernel, questo è sempre vero nei kernel delle serie
2351 superiori alla 2.3, per i kernel delle serie precedenti invece è
2352 necessario aggiungere a mano detta definizione; è inoltre possibile
2353 abilitare anche il tracciamento degli stati del TCP definendo la macro
2354 \macrod{STATE\_TRACE} in \file{include/net/tcp.h}.} quando viene
2355 abilitata una serie di messaggi con le informazioni di debug vengono inviati
2356 direttamente al sistema del kernel log.\footnote{si tenga presente che il
2357 comportamento è diverso da quanto avviene con BSD, dove l'opzione opera
2358 solo sui socket TCP, causando la scrittura di tutti i pacchetti inviati
2359 sulla rete su un buffer circolare che viene letto da un apposito
2360 programma, \cmd{trpt}.}
2362 \item[\constd{SO\_DONTROUTE}] questa opzione forza l'invio diretto dei
2363 pacchetti del socket, saltando ogni processo relativo all'uso della tabella
2364 di routing del kernel. Prende per \param{optval} un intero usato come valore
2367 \item[\constd{SO\_ERROR}] questa opzione riceve un errore presente sul socket;
2368 può essere utilizzata soltanto con \func{getsockopt} e prende per
2369 \param{optval} un valore intero, nel quale viene restituito il codice di
2370 errore, e la condizione di errore sul socket viene cancellata. Viene
2371 usualmente utilizzata per ricevere il codice di errore, come accennato in
2372 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}, quando si sta osservando il socket con una
2373 \func{select} che ritorna a causa dello stesso.
2375 \item[\const{SO\_KEEPALIVE}] questa opzione abilita un meccanismo di verifica
2376 della persistenza di una connessione associata al socket (ed è pertanto
2377 effettiva solo sui socket che supportano le connessioni, ed è usata
2378 principalmente con il TCP). L'opzione utilizza per \param{optval} un intero
2379 usato come valore logico. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono
2380 forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2382 \item[\const{SO\_LINGER}] questa opzione controlla le modalità con cui viene
2383 chiuso un socket quando si utilizza un protocollo che supporta le
2384 connessioni (è pertanto usata con i socket TCP ed ignorata per UDP) e
2385 modifica il comportamento delle funzioni \func{close} e \func{shutdown}.
2386 L'opzione richiede che l'argomento \param{optval} sia una struttura di tipo
2387 \struct{linger}, definita in \headfile{sys/socket.h} ed illustrata in
2388 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Maggiori dettagli sul suo funzionamento
2389 sono forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2391 \item[\constd{SO\_OOBINLINE}] se questa opzione viene abilitata i dati
2392 \textit{out-of-band} vengono inviati direttamente nel flusso di dati del
2393 socket (e sono quindi letti con una normale \func{read}) invece che restare
2394 disponibili solo per l'accesso con l'uso del flag \const{MSG\_OOB} di
2395 \func{recvmsg}. L'argomento è trattato in dettaglio in
2396 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}. L'opzione funziona soltanto con socket che
2397 supportino i dati \textit{out-of-band} (non ha senso per socket UDP ad
2398 esempio), ed utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2400 \item[\constd{SO\_PASSCRED}] questa opzione abilita sui socket unix-domain
2401 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}) la ricezione dei messaggi di controllo di
2402 tipo \const{SCM\_CREDENTIALS}. Prende come \param{optval} un intero usato
2405 \item[\constd{SO\_PEERCRED}] questa opzione restituisce le credenziali del
2406 processo remoto connesso al socket; l'opzione è disponibile solo per socket
2407 unix-domain e può essere usata solo con \func{getsockopt}. Utilizza per
2408 \param{optval} una apposita struttura \struct{ucred} (vedi
2409 sez.~\ref{sec:unix_socket}).
2411 \item[\constd{SO\_PRIORITY}] questa opzione permette di impostare le priorità
2412 per tutti i pacchetti che sono inviati sul socket, prende per \param{optval}
2413 un valore intero. Con questa opzione il kernel usa il valore per ordinare le
2414 priorità sulle code di rete,\footnote{questo richiede che sia abilitato il
2415 sistema di \textit{Quality of Service} disponibile con le opzioni di
2416 routing avanzato.} i pacchetti con priorità più alta vengono processati
2417 per primi, in modalità che dipendono dalla disciplina di gestione della
2418 coda. Nel caso di protocollo IP questa opzione permette anche di impostare i
2419 valori del campo \textit{type of service} (noto come TOS, vedi
2420 sez.~\ref{sec:IP_header}) per i pacchetti uscenti. Per impostare una
2421 priorità al di fuori dell'intervallo di valori fra 0 e 6 sono richiesti i
2422 privilegi di amministratore con la capability \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2424 \item[\constd{SO\_RCVLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2425 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di ricezione
2426 perché il kernel passi i dati all'utente, restituendoli ad una \func{read} o
2427 segnalando ad una \func{select} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che ci
2428 sono dati in ingresso. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che
2429 specifica il numero di byte, ma con Linux questo valore è sempre 1 e non può
2430 essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore mentre
2431 \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2433 \item[\constd{SO\_RCVTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2434 sulle operazioni di lettura da un socket, e prende per \param{optval} una
2435 struttura di tipo \struct{timeval} (vedi fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct})
2436 identica a quella usata con \func{select}. Con \func{getsockopt} si può
2437 leggere il valore attuale, mentre con \func{setsockopt} si imposta il tempo
2438 voluto, usando un valore nullo per \struct{timeval} il timeout viene
2441 Se l'opzione viene attivata tutte le volte che una delle funzioni di lettura
2442 (\func{read}, \func{readv}, \func{recv}, \func{recvfrom} e \func{recvmsg})
2443 si blocca in attesa di dati per un tempo maggiore di quello impostato, essa
2444 ritornerà un valore -1 e la variabile \var{errno} sarà impostata con un
2445 errore di \errcode{EAGAIN} e \errcode{EWOULDBLOCK}, così come sarebbe
2446 avvenuto se si fosse aperto il socket in modalità non bloccante.\footnote{in
2447 teoria, se il numero di byte presenti nel buffer di ricezione fosse
2448 inferiore a quello specificato da \const{SO\_RCVLOWAT}, l'effetto potrebbe
2449 essere semplicemente quello di provocare l'uscita delle funzioni di
2450 lettura restituendo il numero di byte fino ad allora ricevuti; dato che
2451 con Linux questo valore è sempre 1 questo caso non esiste.}
2453 In genere questa opzione non è molto utilizzata se si ha a che fare con la
2454 lettura dei dati, in quanto è sempre possibile usare una \func{select} che
2455 consente di specificare un \textit{timeout}; l'uso di \func{select} non
2456 consente però di impostare il timeout per l'uso di \func{connect}, per avere
2457 il quale si può ricorrere a questa opzione.
2459 \item[\const{SO\_REUSEADDR}] questa opzione permette di eseguire la funzione
2460 \func{bind} su indirizzi locali che siano già in uso da altri socket;
2461 l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2462 Questa opzione modifica il comportamento normale dell'interfaccia dei socket
2463 che fa fallire l'esecuzione della funzione \func{bind} con un errore di
2464 \errcode{EADDRINUSE} quando l'indirizzo locale\footnote{più propriamente il
2465 controllo viene eseguito sulla porta.} è già in uso da parte di un altro
2466 socket. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono forniti in
2467 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2469 \item[\constd{SO\_SNDLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2470 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di trasmissione
2471 perché il kernel li invii al protocollo successivo, consentendo ad una
2472 \func{write} di ritornare o segnalando ad una \func{select} (vedi
2473 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che è possibile eseguire una scrittura.
2474 L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che specifica il numero di
2475 byte, come per la precedente \const{SO\_RCVLOWAT} con Linux questo valore è
2476 sempre 1 e non può essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore
2477 mentre \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2479 % TODO verificare il timeout con un programma di test
2481 \item[\constd{SO\_SNDTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2482 sulle operazioni di scrittura su un socket, ed usa gli stessi valori di
2483 \const{SO\_RCVTIMEO}. In questo caso però si avrà un errore di
2484 \errcode{EAGAIN} o \errcode{EWOULDBLOCK} per le funzioni di scrittura
2485 \func{write}, \func{writev}, \func{send}, \func{sendto} e \func{sendmsg}
2486 qualora queste restino bloccate per un tempo maggiore di quello specificato.
2488 \item[\constd{SO\_SNDBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2489 trasmissione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2490 numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si possono
2491 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili
2492 rispettivamente tramite gli opportuni valori di \func{sysctl} (vedi
2493 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2495 \item[\constd{SO\_RCVBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2496 ricezione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2497 numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si può
2498 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili tramiti gli
2499 opportuni valori di \func{sysctl} (vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2501 Si tenga presente che nel caso di socket TCP, per entrambe le opzioni
2502 \const{SO\_RCVBUF} e \const{SO\_SNDBUF}, il kernel alloca effettivamente una
2503 quantità di memoria doppia rispetto a quanto richiesto con
2504 \func{setsockopt}. Questo comporta che una successiva lettura con
2505 \func{getsockopt} riporterà un valore diverso da quello impostato con
2506 \func{setsockopt}. Questo avviene perché TCP necessita dello spazio in più
2507 per mantenere dati amministrativi e strutture interne, e solo una parte
2508 viene usata come buffer per i dati, mentre il valore letto da
2509 \func{getsockopt} e quello riportato nei vari parametri di
2510 \textit{sysctl}\footnote{cioè \sysctlrelfile{net/core}{wmem\_max} e
2511 \sysctlrelfile{net/core}{rmem\_max} in \texttt{/proc/sys/net/core} e
2512 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_wmem} e \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}
2513 in \texttt{/proc/sys/net/ipv4}, vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}.} indica
2514 la memoria effettivamente impiegata. Si tenga presente inoltre che le
2515 modifiche alle dimensioni dei buffer di ricezione e trasmissione, per poter
2516 essere effettive, devono essere impostate prima della chiamata alle funzioni
2517 \func{listen} o \func{connect}.
2519 \item[\constd{SO\_ATTACH\_FILTER}] questa opzione permette di agganciare ad un
2520 socket un filtro di pacchetti che consente di selezionare quali pacchetti,
2521 fra tutti quelli ricevuti, verranno letti. Viene usato principalmente con i
2522 socket di tipo \const{PF\_PACKET} con la libreria \texttt{libpcap} per
2523 implementare programmi di cattura dei pacchetti, torneremo su questo in
2524 sez.~\ref{sec:packet_socket}.
2526 \item[\constd{SO\_TYPE}] questa opzione permette di leggere il tipo di socket
2527 su cui si opera; funziona solo con \func{getsockopt}, ed utilizza per
2528 \param{optval} un intero in cui verrà restituito il valore numerico che lo
2529 identifica (ad esempio \const{SOCK\_STREAM}).
2532 \item[\constd{SO\_DETACH\_FILTER}] consente di distaccare un filtro
2533 precedentemente aggiunto ad un socket.
2535 % TODO documentare SO_ATTACH_FILTER e SO_DETACH_FILTER
2536 % riferimenti http://www.rcpt.to/lsfcc/lsf.html
2537 % Documentation/networking/filter.txt
2539 % TODO documentare SO_MARK, introdotta nel 2.6.25, richiede CAP_NET_ADMIN
2540 %A userspace program may wish to set the mark for each packets its send
2541 %without using the netfilter MARK target. Changing the mark can be used
2542 %for mark based routing without netfilter or for packet filtering.
2545 % TODO documentare SO_TIMESTAMP e le altre opzioni di timestamping dei
2546 % pacchetti, introdotte nel 2.6.30, vedi nei sorgenti del kernel:
2547 % Documentation/networking/timestamping.txt
2550 % TOFO documentare SO_REUSEPORT introdotta con il kernel 3.9, vedi
2551 % http://git.kernel.org/linus/c617f398edd4db2b8567a28e899a88f8f574798d
2556 \subsection{L'uso delle principali opzioni dei socket}
2557 \label{sec:sock_options_main}
2559 La descrizione sintetica del significato delle opzioni generiche dei socket,
2560 riportata nell'elenco in sez.~\ref{sec:sock_generic_options}, è
2561 necessariamente sintetica, alcune di queste però possono essere utilizzate
2562 per controllare delle funzionalità che hanno una notevole rilevanza nella
2563 programmazione dei socket. Per questo motivo faremo in questa sezione un
2564 approfondimento sul significato delle opzioni generiche più importanti.
2567 \constbeg{SO\_KEEPALIVE}
2568 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}}
2570 La prima opzione da approfondire è \const{SO\_KEEPALIVE} che permette di
2571 tenere sotto controllo lo stato di una connessione. Una connessione infatti
2572 resta attiva anche quando non viene effettuato alcun traffico su di essa; è
2573 allora possibile, in caso di una interruzione completa della rete, che la
2574 caduta della connessione non venga rilevata, dato che sulla stessa non passa
2575 comunque alcun traffico.
2577 Se si imposta questa opzione, è invece cura del kernel inviare degli appositi
2578 messaggi sulla rete, detti appunto \textit{keep-alive}, per verificare se la
2579 connessione è attiva. L'opzione funziona soltanto con i socket che supportano
2580 le connessioni (non ha senso per socket UDP ad esempio) e si applica
2581 principalmente ai socket TCP.
2583 Con le impostazioni di default (che sono riprese da BSD) Linux emette un
2584 messaggio di \textit{keep-alive}\footnote{in sostanza un segmento ACK vuoto,
2585 cui sarà risposto con un altro segmento ACK vuoto.} verso l'altro capo della
2586 connessione se questa è rimasta senza traffico per più di due ore. Se è tutto
2587 a posto il messaggio viene ricevuto e verrà emesso un segmento ACK di
2588 risposta, alla cui ricezione ripartirà un altro ciclo di attesa per altre due
2589 ore di inattività; il tutto avviene all'interno del kernel e le applicazioni
2590 non riceveranno nessun dato.
2592 Qualora ci siano dei problemi di rete si possono invece verificare i due casi
2593 di terminazione precoce del server già illustrati in
2594 sez.~\ref{sec:TCP_conn_crash}. Il primo è quello in cui la macchina remota ha
2595 avuto un crollo del sistema ed è stata riavviata, per cui dopo il riavvio la
2596 connessione non esiste più.\footnote{si ricordi che un normale riavvio o il
2597 crollo dell'applicazione non ha questo effetto, in quanto in tal caso si
2598 passa sempre per la chiusura del processo, e questo, come illustrato in
2599 sez.~\ref{sec:file_open_close}, comporta anche la regolare chiusura del
2600 socket con l'invio di un segmento FIN all'altro capo della connessione.} In
2601 questo caso all'invio del messaggio di \textit{keep-alive} si otterrà come
2602 risposta un segmento RST che indica che l'altro capo non riconosce più
2603 l'esistenza della connessione ed il socket verrà chiuso riportando un errore
2604 di \errcode{ECONNRESET}.
2606 Se invece non viene ricevuta nessuna risposta (indice che la macchina non è
2607 più raggiungibile) l'emissione dei messaggi viene ripetuta ad intervalli di 75
2608 secondi per un massimo di 9 volte\footnote{entrambi questi valori possono
2609 essere modificati a livello di sistema (cioè per tutti i socket) con gli
2610 opportuni parametri illustrati in sez.~\ref{sec:sock_sysctl} ed a livello di
2611 singolo socket con le opzioni \texttt{TCP\_KEEP*} di
2612 sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options}.} (per un totale di 11 minuti e 15
2613 secondi) dopo di che, se non si è ricevuta nessuna risposta, il socket viene
2614 chiuso dopo aver impostato un errore di \errcode{ETIMEDOUT}. Qualora la
2615 connessione si sia ristabilita e si riceva un successivo messaggio di risposta
2616 il ciclo riparte come se niente fosse avvenuto. Infine se si riceve come
2617 risposta un pacchetto ICMP di destinazione irraggiungibile (vedi
2618 sez.~\ref{sec:ICMP_protocol}), verrà restituito l'errore corrispondente.
2620 In generale questa opzione serve per individuare una caduta della connessione
2621 anche quando non si sta facendo traffico su di essa. Viene usata
2622 principalmente sui server per evitare di mantenere impegnate le risorse che
2623 verrebbero dedicate a trattare delle connessioni che in realtà sono già
2624 terminate (quelle che vengono anche chiamate connessioni
2625 \textsl{semi-aperte}); in tutti quei casi cioè in cui il server si trova in
2626 attesa di dati in ingresso su una connessione che non arriveranno mai o perché
2627 il client sull'altro capo non è più attivo o perché non è più in grado di
2628 comunicare con il server via rete.
2630 \begin{figure}[!htbp]
2631 \footnotesize \centering
2632 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2633 \includecodesample{listati/TCP_echod_fourth.c}
2636 \caption{La sezione della nuova versione del server del servizio
2637 \textit{echo} che prevede l'attivazione del \textit{keepalive} sui
2639 \label{fig:echod_keepalive_code}
2642 Abilitandola dopo un certo tempo le connessioni effettivamente terminate
2643 verranno comunque chiuse per cui, utilizzando ad esempio una \func{select}, se
2644 be potrà rilevare la conclusione e ricevere il relativo errore. Si tenga
2645 presente però che non può avere la certezza assoluta che un errore di
2646 \errcode{ETIMEDOUT} ottenuto dopo aver abilitato questa opzione corrisponda
2647 necessariamente ad una reale conclusione della connessione, il problema
2648 potrebbe anche essere dovuto ad un problema di routing che perduri per un
2649 tempo maggiore di quello impiegato nei vari tentativi di ritrasmissione del
2650 \textit{keep-alive} (anche se questa non è una condizione molto probabile).
2652 Come esempio dell'utilizzo di questa opzione introduciamo all'interno del
2653 nostro server per il servizio \textit{echo} la nuova opzione \texttt{-k} che
2654 permette di attivare il \textit{keep-alive} sui socket; tralasciando la parte
2655 relativa alla gestione di detta opzione (che si limita ad assegnare ad 1 la
2656 variabile \var{keepalive}) tutte le modifiche al server sono riportate in
2657 fig.~\ref{fig:echod_keepalive_code}. Al solito il codice completo è contenuto
2658 nel file \texttt{TCP\_echod\_fourth.c} dei sorgenti allegati alla guida.
2660 Come si può notare la variabile \var{keepalive} è preimpostata (\texttt{\small
2661 8}) ad un valore nullo; essa viene utilizzata sia come variabile logica per
2662 la condizione (\texttt{\small 14}) che controlla l'attivazione del
2663 \textit{keep-alive} che come valore dell'argomento \param{optval} della
2664 chiamata a \func{setsockopt} (\texttt{\small 16}). A seconda del suo valore
2665 tutte le volte che un processo figlio viene eseguito in risposta ad una
2666 connessione verrà pertanto eseguita o meno la sezione (\texttt{\small 14--17})
2667 che esegue l'impostazione di \const{SO\_KEEPALIVE} sul socket connesso,
2668 attivando il relativo comportamento.
2669 \constend{SO\_KEEPALIVE}
2673 \constbeg{SO\_REUSEADDR}
2674 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_REUSEADDR}}
2676 La seconda opzione da approfondire è \const{SO\_REUSEADDR}, che consente di
2677 eseguire \func{bind} su un socket anche quando la porta specificata è già in
2678 uso da parte di un altro socket. Si ricordi infatti che, come accennato in
2679 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, normalmente la funzione \func{bind} fallisce con
2680 un errore di \errcode{EADDRINUSE} se la porta scelta è già utilizzata da un
2681 altro socket, proprio per evitare che possano essere lanciati due server sullo
2682 stesso indirizzo e la stessa porta, che verrebbero a contendersi i pacchetti
2683 aventi quella destinazione.
2685 Esistono però situazioni ed esigenze particolari in cui non si vuole che
2686 questo comportamento di salvaguardia accada, ed allora si può fare ricorso a
2687 questa opzione. La questione è comunque abbastanza complessa in quanto, come
2688 sottolinea Stevens in \cite{UNP1}, si distinguono ben quattro casi diversi in
2689 cui è prevista la possibilità di un utilizzo di questa opzione, il che la
2690 rende una delle più difficili da capire.
2692 Il primo caso, che è anche il più comune, in cui si fa ricorso a
2693 \const{SO\_REUSEADDR} è quello in cui un server è terminato ma esistono ancora
2694 dei processi figli che mantengono attiva almeno una connessione remota che
2695 utilizza l'indirizzo locale, mantenendo occupata la porta. Quando si riesegue
2696 il server allora questo riceve un errore sulla chiamata a \func{bind} dato che
2697 la porta è ancora utilizzata in una connessione esistente.\footnote{questa è
2698 una delle domande più frequenti sui newsgroup dedicati allo sviluppo, in
2699 quanto è piuttosto comune trovarsi in questa situazione quando si sta
2700 sviluppando un server che si ferma e si riavvia in continuazione dopo aver
2701 fatto modifiche.} Inoltre se si usa il protocollo TCP questo può avvenire
2702 anche dopo tutti i processi figli sono terminati, dato che una connessione può
2703 restare attiva anche dopo la chiusura del socket, mantenendosi nello stato
2704 \texttt{TIME\_WAIT} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}).
2706 Usando \const{SO\_REUSEADDR} fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2707 \func{bind} si consente a quest'ultima di avere comunque successo anche se la
2708 connessione è attiva (o nello stato \texttt{TIME\_WAIT}). È bene però
2709 ricordare (si riveda quanto detto in sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}) che la
2710 presenza dello stato \texttt{TIME\_WAIT} ha una ragione, ed infatti se si usa
2711 questa opzione esiste sempre una probabilità, anche se estremamente
2712 remota,\footnote{perché ciò avvenga infatti non solo devono coincidere gli
2713 indirizzi IP e le porte degli estremi della nuova connessione, ma anche i
2714 numeri di sequenza dei pacchetti, e questo è estremamente improbabile.} che
2715 eventuali pacchetti rimasti intrappolati in una precedente connessione possano
2716 finire fra quelli di una nuova.
2718 Come esempio di uso di questa connessione abbiamo predisposto una nuova
2719 versione della funzione \texttt{sockbind} (vedi fig.~\ref{fig:sockbind_code})
2720 che consenta l'impostazione di questa opzione. La nuova funzione è
2721 \texttt{sockbindopt}, e le principali differenze rispetto alla precedente sono
2722 illustrate in fig.~\ref{fig:sockbindopt_code}, dove si sono riportate le
2723 sezioni di codice modificate rispetto alla versione precedente. Il codice
2724 completo della funzione si trova, insieme alle altre funzioni di servizio dei
2725 socket, all'interno del file \texttt{SockUtils.c} dei sorgenti allegati alla
2728 \begin{figure}[!htbp]
2729 \footnotesize \centering
2730 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2731 \includecodesample{listati/sockbindopt.c}
2734 \caption{Le sezioni della funzione \texttt{sockbindopt} modificate rispetto al
2735 codice della precedente \texttt{sockbind}.}
2736 \label{fig:sockbindopt_code}
2739 In realtà tutto quello che si è fatto è stato introdurre nella nuova funzione
2740 (\texttt{\small 1}) un nuovo argomento intero, \param{reuse}, che conterrà il
2741 valore logico da usare nella successiva chiamata (\texttt{\small 14}) a
2742 \func{setsockopt}. Si è poi aggiunta una sezione (\texttt{\small 13--17}) che
2743 esegue l'impostazione dell'opzione fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2747 A questo punto basterà modificare il server per utilizzare la nuova
2748 funzione; in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth} abbiamo riportato le sezioni
2749 modificate rispetto alla precedente versione di
2750 fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. Al solito il codice completo è coi sorgenti
2751 allegati alla guida, nel file \texttt{TCP\_echod\_fifth.c}.
2753 Anche in questo caso si è introdotta (\texttt{\small 8}) una nuova variabile
2754 \var{reuse} che consente di controllare l'uso dell'opzione e che poi sarà
2755 usata (\texttt{\small 14}) come ultimo argomento di \func{setsockopt}. Il
2756 valore di default di questa variabile è nullo, ma usando l'opzione \texttt{-r}
2757 nell'invocazione del server (al solito la gestione delle opzioni non è
2758 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth}) se ne potrà impostare ad 1 il
2759 valore, per cui in tal caso la successiva chiamata (\texttt{\small 13--17}) a
2760 \func{setsockopt} attiverà l'opzione \const{SO\_REUSEADDR}.
2762 \begin{figure}[!htbp]
2763 \footnotesize \centering
2764 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2765 \includecodesample{listati/TCP_echod_fifth.c}
2768 \caption{Il nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo} che
2769 usa la nuova funzione \texttt{sockbindopt}.}
2770 \label{fig:TCP_echod_fifth}
2773 Il secondo caso in cui viene usata \const{SO\_REUSEADDR} è quando si ha una
2774 macchina cui sono assegnati diversi numeri IP (o come suol dirsi
2775 \textit{multi-homed}) e si vuole porre in ascolto sulla stessa porta un
2776 programma diverso (o una istanza diversa dello stesso programma) per indirizzi
2777 IP diversi. Si ricordi infatti che è sempre possibile indicare a \func{bind}
2778 di collegarsi solo su di un indirizzo specifico; in tal caso se un altro
2779 programma cerca di riutilizzare la stessa porta (anche specificando un
2780 indirizzo diverso) otterrà un errore, a meno di non aver preventivamente
2781 impostato \const{SO\_REUSEADDR}.
2783 Usando questa opzione diventa anche possibile eseguire \func{bind}
2784 sull'indirizzo generico, e questo permetterà il collegamento per tutti gli
2785 indirizzi (di quelli presenti) per i quali la porta non risulti occupata da
2786 una precedente chiamata più specifica. Infine si tenga presente che con il
2787 protocollo TCP non è mai possibile far partire server che eseguano \func{bind}
2788 sullo stesso indirizzo e la stessa porta, cioè ottenere quello che viene
2789 chiamato un \textit{completely duplicate binding}.
2791 Il terzo impiego è simile al precedente e prevede l'uso di \func{bind}
2792 all'interno dello stesso programma per associare indirizzi locali diversi a
2793 socket diversi. In genere questo viene fatto per i socket UDP quando è
2794 necessario ottenere l'indirizzo a cui sono rivolte le richieste del client ed
2795 il sistema non supporta l'opzione \constd{IP\_RECVDSTADDR};\footnote{nel caso
2796 di Linux questa opzione è stata supportata per in certo periodo nello
2797 sviluppo del kernel 2.1.x, ma è in seguito stata soppiantata dall'uso di
2798 \const{IP\_PKTINFO} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).} in tale modo
2799 si può sapere a quale socket corrisponde un certo indirizzo. Non ha senso
2800 fare questa operazione per un socket TCP dato che su di essi si può sempre
2801 invocare \func{getsockname} una volta che si è completata la connessione.
2803 Infine il quarto caso è quello in cui si vuole effettivamente ottenere un
2804 \textit{completely duplicate binding}, quando cioè si vuole eseguire
2805 \func{bind} su un indirizzo ed una porta che sono già \textsl{legati} ad un
2806 altro socket. Questo ovviamente non ha senso per il normale traffico di rete,
2807 in cui i pacchetti vengono scambiati direttamente fra due applicazioni; ma
2808 quando un sistema supporta il traffico in \textit{multicast}, allora ha senso
2809 che su una macchina i pacchetti provenienti dal traffico in \textit{multicast}
2810 possano essere ricevuti da più applicazioni\footnote{l'esempio classico di
2811 traffico in \textit{multicast} è quello di uno streaming di dati (audio,
2812 video, ecc.), l'uso del \textit{multicast} consente in tal caso di
2813 trasmettere un solo pacchetto, che potrà essere ricevuto da tutti i
2814 possibili destinatari (invece di inviarne un duplicato a ciascuno); in
2815 questo caso è perfettamente logico aspettarsi che sulla stessa macchina più
2816 utenti possano lanciare un programma che permetta loro di ricevere gli
2817 stessi dati.} o da diverse istanze della stessa applicazione.
2819 In questo caso utilizzando \const{SO\_REUSEADDR} si consente ad una
2820 applicazione eseguire \func{bind} sulla stessa porta ed indirizzo usata da
2821 un'altra, così che anche essa possa ricevere gli stessi pacchetti (chiaramente
2822 la cosa non ha alcun senso per i socket TCP, ed infatti in questo tipo di
2823 applicazione è normale l'uso del protocollo UDP). La regola è che quando si
2824 hanno più applicazioni che hanno eseguito \func{bind} sulla stessa porta, di
2825 tutti pacchetti destinati ad un indirizzo di \textit{broadcast} o di
2826 \textit{multicast} viene inviata una copia a ciascuna applicazione. Non è
2827 definito invece cosa accade qualora il pacchetto sia destinato ad un indirizzo
2830 Essendo questo un caso particolare in alcuni sistemi (come BSD) è stata
2831 introdotta una opzione ulteriore, \const{SO\_REUSEPORT} che richiede che detta
2832 opzione sia specificata per tutti i socket per i quali si vuole eseguire il
2833 \textit{completely duplicate binding}. Nel caso di Linux questa opzione non
2834 esisteva fino al kernel 3.9, ma il comportamento di \const{SO\_REUSEADDR} è
2835 analogo, sarà cioè possibile effettuare un \textit{completely duplicate
2836 binding} ed ottenere il successo di \func{bind} su un socket legato allo
2837 stesso indirizzo e porta solo se il programma che ha eseguito per primo
2838 \func{bind} su di essi ha impostato questa opzione.\footnote{questa
2839 restrizione permette di evitare parzialmente il cosiddetto \textit{port
2840 stealing}, in cui un programma, usando \const{SO\_REUSEADDR}, può
2841 collegarsi ad una porta già in uso e ricevere i pacchetti destinati ad un
2842 altro programma; con questa caratteristica ciò è possibile soltanto se il
2843 primo programma a consentirlo, avendo usato fin dall'inizio
2844 \const{SO\_REUSEADDR}.}
2846 \constend{SO\_REUSEADDR}
2848 % TODO documentare SO_REUSEPORT, vedi https://lwn.net/Articles/542260/
2850 \constbeg{SO\_LINGER}
2851 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_LINGER}}
2853 La terza opzione da approfondire è \const{SO\_LINGER}; essa, come il nome
2854 suggerisce, consente di ``\textsl{indugiare}'' nella chiusura di un socket. Il
2855 comportamento standard sia di \func{close} che \func{shutdown} è infatti
2856 quello di terminare immediatamente dopo la chiamata, mentre il procedimento di
2857 chiusura della connessione (o di un lato di essa) ed il rispettivo invio sulla
2858 rete di tutti i dati ancora presenti nei buffer, viene gestito in sottofondo
2861 \begin{figure}[!htb]
2862 \footnotesize \centering
2863 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
2864 \includestruct{listati/linger.h}
2866 \caption{La struttura \structd{linger} richiesta come valore dell'argomento
2867 \param{optval} per l'impostazione dell'opzione dei socket
2868 \const{SO\_LINGER}.}
2869 \label{fig:sock_linger_struct}
2872 L'uso di \const{SO\_LINGER} con \func{setsockopt} permette di modificare (ed
2873 eventualmente ripristinare) questo comportamento in base ai valori passati nei
2874 campi della struttura \struct{linger}, illustrata in
2875 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Fintanto che il valore del campo
2876 \var{l\_onoff} di \struct{linger} è nullo la modalità che viene impostata
2877 (qualunque sia il valore di \var{l\_linger}) è quella standard appena
2878 illustrata; questa combinazione viene utilizzata per riportarsi al
2879 comportamento normale qualora esso sia stato cambiato da una precedente
2882 Se si utilizza un valore di \var{l\_onoff} diverso da zero, il comportamento
2883 alla chiusura viene a dipendere dal valore specificato per il campo
2884 \var{l\_linger}; se quest'ultimo è nullo l'uso delle funzioni \func{close} e
2885 \func{shutdown} provoca la terminazione immediata della connessione: nel caso
2886 di TCP cioè non viene eseguito il procedimento di chiusura illustrato in
2887 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}, ma tutti i dati ancora presenti nel buffer
2888 vengono immediatamente scartati e sulla rete viene inviato un segmento di RST
2889 che termina immediatamente la connessione.
2891 Un esempio di questo comportamento si può abilitare nel nostro client del
2892 servizio \textit{echo} utilizzando l'opzione \texttt{-r}; riportiamo in
2893 fig.~\ref{fig:TCP_echo_sixth} la sezione di codice che permette di introdurre
2894 questa funzionalità; al solito il codice completo è disponibile nei sorgenti
2897 \begin{figure}[!htbp]
2898 \footnotesize \centering
2899 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2900 \includecodesample{listati/TCP_echo_sixth.c}
2903 \caption{La sezione del codice del client \textit{echo} che imposta la
2904 terminazione immediata della connessione in caso di chiusura.}
2905 \label{fig:TCP_echo_sixth}
2908 La sezione indicata viene eseguita dopo aver effettuato la connessione e prima
2909 di chiamare la funzione di gestione, cioè fra le righe (\texttt{\small 12}) e
2910 (\texttt{\small 13}) del precedente esempio di fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}.
2911 Il codice si limita semplicemente a controllare (\texttt{\small 3}) il
2912 valore della variabile \var{reset} che assegnata nella gestione delle opzioni
2913 in corrispondenza all'uso di \texttt{-r} nella chiamata del client. Nel caso
2914 questa sia diversa da zero vengono impostati (\texttt{\small 5--6}) i valori
2915 della struttura \var{ling} che permettono una terminazione immediata della
2916 connessione. Questa viene poi usata nella successiva (\texttt{\small 7})
2917 chiamata a \func{setsockopt}. Al solito si controlla (\texttt{\small 7--10})
2918 il valore di ritorno e si termina il programma in caso di errore, stampandone
2921 Infine l'ultima possibilità, quella in cui si utilizza effettivamente
2922 \const{SO\_LINGER} per \textsl{indugiare} nella chiusura, è quella in cui sia
2923 \var{l\_onoff} che \var{l\_linger} hanno un valore diverso da zero. Se si
2924 esegue l'impostazione con questi valori sia \func{close} che \func{shutdown}
2925 si bloccano, nel frattempo viene eseguita la normale procedura di conclusione
2926 della connessione (quella di sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}) ma entrambe le
2927 funzioni non ritornano fintanto che non si sia concluso il procedimento di
2928 chiusura della connessione, o non sia passato un numero di
2929 secondi\footnote{questa è l'unità di misura indicata da POSIX ed adottata da
2930 Linux, altri kernel possono usare unità di misura diverse, oppure usare il
2931 campo \var{l\_linger} come valore logico (ignorandone il valore) per rendere
2932 (quando diverso da zero) \func{close} e \func{shutdown} bloccanti fino al
2933 completamento della trasmissione dei dati sul buffer.} pari al valore
2934 specificato in \var{l\_linger}.
2936 \constend{SO\_LINGER}
2940 \subsection{Le opzioni per il protocollo IPv4}
2941 \label{sec:sock_ipv4_options}
2943 Il secondo insieme di opzioni dei socket che tratteremo è quello relativo ai
2944 socket che usano il protocollo IPv4.\footnote{come per le precedenti opzioni
2945 generiche una descrizione di esse è disponibile nella settima sezione delle
2946 pagine di manuale, nel caso specifico la documentazione si può consultare
2947 con \texttt{man 7 ip}.} Se si vuole operare su queste opzioni generiche il
2948 livello da utilizzare è \const{SOL\_IP} (o l'equivalente
2949 \constd{IPPROTO\_IP}); si è riportato un elenco di queste opzioni in
2950 tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel}. Le costanti indicanti le opzioni e tutte le
2951 altre costanti ad esse collegate sono definite in \headfiled{netinet/ip.h}, ed
2952 accessibili includendo detto file.
2957 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|p{6cm}|}
2959 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2960 \textbf{Descrizione}\\
2963 \const{IP\_OPTIONS} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{void *}& %???
2964 Imposta o riceve le opzioni di IP.\\
2965 \const{IP\_PKTINFO} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2966 Passa un messaggio di informazione.\\
2967 \const{IP\_RECVTOS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2968 Passa un messaggio col campo TOS.\\
2969 \const{IP\_RECVTTL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2970 Passa un messaggio col campo TTL.\\
2971 \const{IP\_RECVOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2972 Passa un messaggio con le opzioni IP.\\
2973 \const{IP\_RETOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2974 Passa un messaggio con le opzioni IP non trattate.\\
2975 \const{IP\_TOS} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2976 Imposta il valore del campo TOS.\\
2977 \const{IP\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2978 Imposta il valore del campo TTL.\\
2979 \const{IP\_MINTTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2980 Imposta il valore minimo del TTL per i pacchetti accettati.\\
2981 \const{IP\_HDRINCL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2982 Passa l'intestazione di IP nei dati.\\
2983 \const{IP\_RECVERR} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2984 Abilita la gestione degli errori.\\
2985 \const{IP\_MTU\_DISCOVER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2986 Imposta il \textit{Path MTU Discovery}.\\
2987 \const{IP\_MTU} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2988 Legge il valore attuale della MTU.\\
2989 \const{IP\_ROUTER\_ALERT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2990 Imposta l'opzione \textit{IP router alert} sui pacchetti.\\
2991 \const{IP\_MULTICAST\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2992 Imposta il TTL per i pacchetti \textit{multicast}.\\
2993 \const{IP\_MULTICAST\_LOOP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2994 Controlla il reinvio a se stessi dei dati di \textit{multicast}.\\
2995 \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2996 Si unisce a un gruppo di \textit{multicast}.\\
2997 \const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}& &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2998 Si sgancia da un gruppo di \textit{multicast}.\\
2999 \const{IP\_MULTICAST\_IF} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
3000 Imposta l'interfaccia locale di un socket \textit{multicast}.\\
3003 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_IP}.}
3004 \label{tab:sock_opt_iplevel}
3007 Le descrizioni riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel} sono estremamente
3008 succinte, una maggiore quantità di dettagli sulle varie opzioni è fornita nel
3010 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3013 \item[\constd{IP\_OPTIONS}] l'opzione permette di impostare o leggere le
3014 opzioni del protocollo IP (si veda sez.~\ref{sec:IP_options}). L'opzione
3015 prende come valore dell'argomento \param{optval} un puntatore ad un buffer
3016 dove sono mantenute le opzioni, mentre \param{optlen} indica la dimensione
3017 di quest'ultimo. Quando la si usa con \func{getsockopt} vengono lette le
3018 opzioni IP utilizzate per la spedizione, quando la si usa con
3019 \func{setsockopt} vengono impostate le opzioni specificate. L'uso di questa
3020 opzione richiede una profonda conoscenza del funzionamento del protocollo,
3021 torneremo in parte sull'argomento in sez.~\ref{sec:sock_IP_options}.
3024 \item[\constd{IP\_PKTINFO}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
3025 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
3026 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_PKTINFO} contenente
3027 una struttura \struct{pktinfo} (vedi fig.~\ref{fig:sock_pktinfo_struct}) che
3028 mantiene una serie di informazioni riguardo i pacchetti in arrivo. In
3029 particolare è possibile conoscere l'interfaccia su cui è stato ricevuto un
3030 pacchetto (nel campo \var{ipi\_ifindex}),\footnote{in questo campo viene
3031 restituito il valore numerico dell'indice dell'interfaccia,
3032 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}.} l'indirizzo locale da esso
3033 utilizzato (nel campo \var{ipi\_spec\_dst}) e l'indirizzo remoto dello
3034 stesso (nel campo \var{ipi\_addr}).
3036 \begin{figure}[!htb]
3037 \footnotesize \centering
3038 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3039 \includestruct{listati/pktinfo.h}
3041 \caption{La struttura \structd{pktinfo} usata dall'opzione
3042 \const{IP\_PKTINFO} per ricavare informazioni sui pacchetti di un socket
3043 di tipo \const{SOCK\_DGRAM}.}
3044 \label{fig:sock_pktinfo_struct}
3048 L'opzione è utilizzabile solo per socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}. Questa è
3049 una opzione introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di
3050 Linux;\footnote{non dovrebbe pertanto essere utilizzata se si ha a cuore la
3051 portabilità.} essa permette di sostituire le opzioni \const{IP\_RECVDSTADDR}
3052 e \const{IP\_RECVIF} presenti in altri Unix (la relativa informazione è quella
3053 ottenibile rispettivamente dai campi \var{ipi\_addr} e \var{ipi\_ifindex} di
3056 L'opzione prende per \param{optval} un intero usato come valore logico, che
3057 specifica soltanto se insieme al pacchetto deve anche essere inviato o
3058 ricevuto il messaggio \const{IP\_PKTINFO} (vedi
3059 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}); il messaggio stesso dovrà poi essere
3060 letto o scritto direttamente con \func{recvmsg} e \func{sendmsg} (vedi
3061 sez.~\ref{sec:net_sendmsg}).
3064 \item[\constd{IP\_RECVTOS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
3065 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
3066 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_TOS}, che contiene un
3067 byte con il valore del campo \textit{Type of Service} dell'intestazione IP
3068 del pacchetto stesso (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). Prende per
3069 \param{optval} un intero usato come valore logico.
3071 \item[\constd{IP\_RECVTTL}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
3072 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
3073 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_RECVTTL}, contenente
3074 un byte con il valore del campo \textit{Time to Live} dell'intestazione IP
3075 (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). L'opzione richiede per \param{optval} un
3076 intero usato come valore logico. L'opzione non è supportata per socket di
3077 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
3079 \item[\constd{IP\_RECVOPTS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
3080 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
3081 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_OPTIONS}, contenente
3082 le opzioni IP del protocollo (vedi sez.~\ref{sec:IP_options}). Le
3083 intestazioni di instradamento e le altre opzioni sono già riempite con i
3084 dati locali. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato come
3085 valore logico. L'opzione non è supportata per socket di tipo
3086 \const{SOCK\_STREAM}.
3088 \item[\constd{IP\_RETOPTS}] Identica alla precedente \const{IP\_RECVOPTS}, ma
3089 in questo caso restituisce i dati grezzi delle opzioni, senza che siano
3090 riempiti i capi di instradamento e le marche temporali. L'opzione richiede
3091 per \param{optval} un intero usato come valore logico. L'opzione non è
3092 supportata per socket di tipo \const{SOCK\_STREAM}.
3094 \item[\constd{IP\_TOS}] L'opzione consente di leggere o impostare il campo
3095 \textit{Type of Service} dell'intestazione IP (per una trattazione più
3096 dettagliata, che riporta anche i valori possibili e le relative costanti di
3097 definizione si veda sez.~\ref{sec:IP_header}) che permette di indicare le
3098 priorità dei pacchetti. Se impostato il valore verrà mantenuto per tutti i
3099 pacchetti del socket; alcuni valori (quelli che aumentano la priorità)
3100 richiedono i privilegi di amministrazione con la capability
3101 \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
3103 Il campo TOS è di 8 bit e l'opzione richiede per \param{optval} un intero
3104 che ne contenga il valore. Sono definite anche alcune costanti che
3105 definiscono alcuni valori standardizzati per il \textit{Type of Service},
3106 riportate in tab.~\ref{tab:IP_TOS_values}, il valore di default usato da
3107 Linux è \const{IPTOS\_LOWDELAY}, ma esso può essere modificato con le
3108 funzionalità del cosiddetto \textit{Advanced Routing}. Si ricordi che la
3109 priorità dei pacchetti può essere impostata anche in maniera indipendente
3110 dal protocollo utilizzando l'opzione \const{SO\_PRIORITY} illustrata in
3111 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}.
3113 \item[\constd{IP\_TTL}] L'opzione consente di leggere o impostare per tutti i
3114 pacchetti associati al socket il campo \textit{Time to Live}
3115 dell'intestazione IP che indica il numero massimo di \textit{hop} (passaggi
3116 da un router ad un altro) restanti al paccheto (per una trattazione più
3117 estesa si veda sez.~\ref{sec:IP_header}). Il campo TTL è di 8 bit e
3118 l'opzione richiede che \param{optval} sia un intero, che ne conterrà il
3121 \item[\constd{IP\_MINTTL}] L'opzione, introdotta con il kernel 2.6.34, imposta
3122 un valore minimo per il campo \textit{Time to Live} dei pacchetti associati
3123 al socket su cui è attivata, che se non rispettato ne causa lo scarto
3124 automatico. L'opzione è nata per implementare
3125 l'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc5082.txt}{RFC~5082} che la prevede come
3126 forma di protezione per i router che usano il protocollo BGP poiché questi,
3127 essendo in genere adiacenti, possono, impostando un valore di 255, scartare
3128 automaticamente tutti gli eventuali pacchetti falsi creati da un attacco a
3129 questo protocollo, senza doversi curare di verificarne la
3130 validità.\footnote{l'attacco viene in genere portato per causare un
3131 \textit{Denial of Service} aumentando il consumo di CPU del router nella
3132 verifica dell'autenticità di un gran numero di pacchetti di pacchetti
3133 falsi; questi, arrivando da sorgenti diverse da un router adiacente, non
3134 potrebbero più avere un TTL di 255 anche qualora questo fosse stato il
3135 valore di partenza, e l'impostazione dell'opzione consente di scartarli
3136 senza carico aggiuntivo sulla CPU (che altrimenti dovrebbe calcolare una
3139 \item[\constd{IP\_HDRINCL}] Se abilitata l'utente deve fornire lui stesso
3140 l'intestazione IP in cima ai propri dati. L'opzione è valida soltanto per
3141 socket di tipo \const{SOCK\_RAW}, e quando utilizzata eventuali valori
3142 impostati con \const{IP\_OPTIONS}, \const{IP\_TOS} o \const{IP\_TTL} sono
3143 ignorati. In ogni caso prima della spedizione alcuni campi
3144 dell'intestazione vengono comunque modificati dal kernel, torneremo
3145 sull'argomento in sez.~\ref{sec:socket_raw}
3147 \item[\constd{IP\_RECVERR}] Questa è una opzione introdotta con i kernel della
3148 serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Essa permette di usufruire di un
3149 meccanismo affidabile per ottenere un maggior numero di informazioni in caso
3150 di errori. Se l'opzione è abilitata tutti gli errori generati su un socket
3151 vengono memorizzati su una coda, dalla quale poi possono essere letti con
3152 \func{recvmsg} (vedi sez.~\ref{sec:net_sendmsg}) come messaggi ancillari
3153 (torneremo su questo in sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo
3154 \const{IP\_RECVERR}. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato
3155 come valore logico e non è applicabile a socket di tipo
3156 \const{SOCK\_STREAM}.
3159 \item[\constd{IP\_MTU\_DISCOVER}] Questa è una opzione introdotta con i kernel
3160 della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. L'opzione permette di scrivere
3161 o leggere le impostazioni della modalità usata per la determinazione della
3162 \textit{Path MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim}) del
3163 socket. L'opzione prende per \param{optval} un valore intero che indica la
3164 modalità usata, da specificare con una delle costanti riportate in
3165 tab.~\ref{tab:sock_ip_mtu_discover}.
3170 \begin{tabular}[c]{|l|r|p{7cm}|}
3172 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Valore}}&\textbf{Significato} \\
3175 \constd{IP\_PMTUDISC\_DONT}&0& Non effettua la ricerca dalla \textit{Path
3177 \constd{IP\_PMTUDISC\_WANT}&1& Utilizza il valore impostato per la rotta
3178 utilizzata dai pacchetti (dal comando
3180 \constd{IP\_PMTUDISC\_DO} &2& Esegue la procedura di determinazione
3181 della \textit{Path MTU} come richiesto
3182 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1191.txt}{RFC~1191}.\\
3185 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{optval} di
3186 \const{IP\_MTU\_DISCOVER}.}
3187 \label{tab:sock_ip_mtu_discover}
3190 Il valore di default applicato ai socket di tipo \const{SOCK\_STREAM} è
3191 determinato dal parametro \texttt{ip\_no\_pmtu\_disc} (vedi
3192 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}), mentre per tutti gli altri socket di default la
3193 ricerca è disabilitata ed è responsabilità del programma creare pacchetti di
3194 dimensioni appropriate e ritrasmettere eventuali pacchetti persi. Se
3195 l'opzione viene abilitata, il kernel si incaricherà di tenere traccia
3196 automaticamente della \textit{Path MTU} verso ciascuna destinazione, e
3197 rifiuterà immediatamente la trasmissione di pacchetti di dimensioni maggiori
3198 della MTU con un errore di \errval{EMSGSIZE}.\footnote{in caso contrario la
3199 trasmissione del pacchetto sarebbe effettuata, ottenendo o un fallimento
3200 successivo della trasmissione, o la frammentazione dello stesso.}
3202 \item[\constd{IP\_MTU}] Permette di leggere il valore della \textit{Path MTU}
3203 di percorso del socket. L'opzione richiede per \param{optval} un intero che
3204 conterrà il valore della \textit{Path MTU} in byte. Questa è una opzione
3205 introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux.
3207 È tramite questa opzione che un programma può leggere, quando si è avuto un
3208 errore di \errval{EMSGSIZE}, il valore della MTU corrente del socket. Si
3209 tenga presente che per poter usare questa opzione, oltre ad avere abilitato
3210 la scoperta della \textit{Path MTU}, occorre che il socket sia stato
3211 esplicitamente connesso con \func{connect}.
3213 Ad esempio con i socket UDP si potrà ottenere una stima iniziale della
3214 \textit{Path MTU} eseguendo prima una \func{connect} verso la destinazione,
3215 e poi usando \func{getsockopt} con questa opzione. Si può anche avviare
3216 esplicitamente il procedimento di scoperta inviando un pacchetto di grosse
3217 dimensioni (che verrà scartato) e ripetendo l'invio coi dati aggiornati. Si
3218 tenga infine conto che durante il procedimento i pacchetti iniziali possono
3219 essere perduti, ed è compito dell'applicazione gestirne una eventuale
3224 \item[\constd{IP\_ROUTER\_ALERT}] Questa è una opzione introdotta con i
3225 kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Prende per
3226 \param{optval} un intero usato come valore logico. Se abilitata
3227 passa tutti i pacchetti con l'opzione \textit{IP Router Alert} (vedi
3228 sez.~\ref{sec:IP_options}) che devono essere inoltrati al socket
3229 corrente. Può essere usata soltanto per socket di tipo raw.
3231 \item[\constd{IP\_MULTICAST\_TTL}] L'opzione permette di impostare o leggere il
3232 valore del campo TTL per i pacchetti \textit{multicast} in uscita associati
3233 al socket. È importante che questo valore sia il più basso possibile, ed il
3234 default è 1, che significa che i pacchetti non potranno uscire dalla rete
3235 locale. Questa opzione consente ai programmi che lo richiedono di superare
3236 questo limite. L'opzione richiede per
3237 \param{optval} un intero che conterrà il valore del TTL.
3239 \item[\constd{IP\_MULTICAST\_LOOP}] L'opzione consente di decidere se i dati
3240 che si inviano su un socket usato con il \textit{multicast} vengano ricevuti
3241 anche sulla stessa macchina da cui li si stanno inviando. Prende per
3242 \param{optval} un intero usato come valore logico.
3244 In generale se si vuole che eventuali client possano ricevere i dati che si
3245 inviano occorre che questa funzionalità sia abilitata (come avviene di
3246 default). Qualora però non si voglia generare traffico per dati che già sono
3247 disponibili in locale l'uso di questa opzione permette di disabilitare
3248 questo tipo di traffico.
3250 \item[\constd{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}] L'opzione consente di unirsi ad gruppo di
3251 \textit{multicast}, e può essere usata solo con \func{setsockopt}.
3252 L'argomento \param{optval} in questo caso deve essere una struttura di tipo
3253 \struct{ip\_mreqn}, illustrata in fig.~\ref{fig:ip_mreqn_struct}, che
3254 permette di indicare, con il campo \var{imr\_multiaddr} l'indirizzo del
3255 gruppo di \textit{multicast} a cui ci si vuole unire, con il campo
3256 \var{imr\_address} l'indirizzo dell'interfaccia locale con cui unirsi al
3257 gruppo di \textit{multicast} e con \var{imr\_ifindex} l'indice
3258 dell'interfaccia da utilizzare (un valore nullo indica una interfaccia
3261 Per compatibilità è possibile utilizzare anche un argomento di tipo
3262 \struct{ip\_mreq}, una precedente versione di \struct{ip\_mreqn}, che
3263 differisce da essa soltanto per l'assenza del campo \var{imr\_ifindex}.
3265 \begin{figure}[!htb]
3266 \footnotesize \centering
3267 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3268 \includestruct{listati/ip_mreqn.h}
3270 \caption{La struttura \structd{ip\_mreqn} utilizzata dalle opzioni dei
3271 socket per le operazioni concernenti l'appartenenza ai gruppi di
3272 \textit{multicast}.}
3273 \label{fig:ip_mreqn_struct}
3276 \item[\constd{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}] Lascia un gruppo di \textit{multicast},
3277 prende per \param{optval} la stessa struttura \struct{ip\_mreqn} (o
3278 \struct{ip\_mreq}) usata anche per \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}.
3280 \item[\constd{IP\_MULTICAST\_IF}] Imposta l'interfaccia locale per l'utilizzo
3281 del \textit{multicast}, ed utilizza come \param{optval} le stesse strutture
3282 \struct{ip\_mreqn} o \struct{ip\_mreq} delle due precedenti opzioni.
3284 % TODO chiarire quale è la struttura \struct{ip\_mreq}
3291 \subsection{Le opzioni per i protocolli TCP e UDP}
3292 \label{sec:sock_tcp_udp_options}
3294 In questa sezione tratteremo le varie opzioni disponibili per i socket che
3295 usano i due principali protocolli di comunicazione del livello di trasporto;
3296 UDP e TCP.\footnote{come per le precedenti, una descrizione di queste opzioni
3297 è disponibile nella settima sezione delle pagine di manuale, che si può
3298 consultare rispettivamente con \texttt{man 7 tcp} e \texttt{man 7 udp}; le
3299 pagine di manuale però, alla stesura di questa sezione (Agosto 2006) sono
3300 alquanto incomplete.} Dato che questi due protocolli sono entrambi
3301 trasportati su IP,\footnote{qui si sottintende IPv4, ma le opzioni per TCP e
3302 UDP sono le stesse anche quando si usa IPv6.} oltre alle opzioni generiche
3303 di sez.~\ref{sec:sock_generic_options} saranno comunque disponibili anche le
3304 precedenti opzioni di sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}.\footnote{in realtà in
3305 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options} si sono riportate le opzioni per IPv4, al
3306 solito, qualora si stesse utilizzando IPv6, si potrebbero utilizzare le
3307 opzioni di quest'ultimo.}
3309 Il protocollo che supporta il maggior numero di opzioni è TCP; per poterle
3310 utilizzare occorre specificare \const{SOL\_TCP} (o l'equivalente
3311 \constd{IPPROTO\_TCP}) come valore per l'argomento \param{level}. Si sono
3312 riportate le varie opzioni disponibili in tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel},
3313 dove sono elencate le rispettive costanti da utilizzare come valore per
3314 l'argomento \param{optname}. Dette costanti e tutte le altre costanti e
3315 strutture collegate all'uso delle opzioni TCP sono definite in
3316 \headfiled{netinet/tcp.h}, ed accessibili includendo detto file.\footnote{in
3317 realtà questo è il file usato dalle librerie; la definizione delle opzioni
3318 effettivamente supportate da Linux si trova nel file
3319 \texttt{include/linux/tcp.h} dei sorgenti del kernel, dal quale si sono
3320 estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel}.}
3325 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3327 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3328 \textbf{Descrizione}\\
3331 \const{TCP\_NODELAY} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3332 Spedisce immediatamente i dati in segmenti singoli.\\
3333 \const{TCP\_MAXSEG} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3334 Valore della MSS per i segmenti in uscita.\\
3335 \const{TCP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3336 Accumula i dati in un unico segmento.\\
3337 \const{TCP\_KEEPIDLE} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3338 Tempo in secondi prima di inviare un \textit{keepalive}.\\
3339 \const{TCP\_KEEPINTVL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3340 Tempo in secondi prima fra \textit{keepalive} successivi.\\
3341 \const{TCP\_KEEPCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3342 Numero massimo di \textit{keepalive} inviati.\\
3343 \const{TCP\_SYNCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3344 Numero massimo di ritrasmissioni di un SYN.\\
3345 \const{TCP\_LINGER2} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3346 Tempo di vita in stato \texttt{FIN\_WAIT2}.\\
3347 \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3348 Ritorna da \func{accept} solo in presenza di dati.\\
3349 \const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3350 Valore della \textit{advertised window}.\\
3351 \const{TCP\_INFO} &$\bullet$& & &\struct{tcp\_info}&
3352 Restituisce informazioni sul socket.\\
3353 \const{TCP\_QUICKACK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3354 Abilita la modalità \textit{quickack}.\\
3355 \const{TCP\_CONGESTION} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
3356 Imposta l'algoritmo per il controllo della congestione.\\
3359 \caption{Le opzioni per i socket TCP disponibili al livello
3361 \label{tab:sock_opt_tcplevel}
3364 Le descrizioni delle varie opzioni riportate in
3365 tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel} sono estremamente sintetiche ed indicative,
3366 la spiegazione del funzionamento delle singole opzioni con una maggiore
3367 quantità di dettagli è fornita nel seguente elenco:
3368 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3370 \item[\constd{TCP\_NODELAY}] il protocollo TCP utilizza un meccanismo di
3371 bufferizzazione dei dati uscenti, per evitare la trasmissione di tanti
3372 piccoli segmenti con un utilizzo non ottimale della banda
3373 disponibile.\footnote{il problema è chiamato anche
3374 \itindex{silly~window~syndrome} \textit{silly window syndrome}, per averne
3375 un'idea si pensi al risultato che si ottiene quando un programma di
3376 terminale invia un segmento TCP per ogni tasto premuto, 40 byte di
3377 intestazione di protocollo con 1 byte di dati trasmessi; per evitare
3378 situazioni del genere è stato introdotto \index{algoritmo~di~Nagle}
3379 l'\textsl{algoritmo di Nagle}.} Questo meccanismo è controllato da un
3380 apposito algoritmo (detto \textsl{algoritmo di Nagle}, vedi
3381 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}). Il comportamento normale del protocollo
3382 prevede che i dati siano accumulati fintanto che non si raggiunge una
3383 quantità considerata adeguata per eseguire la trasmissione di un singolo
3386 Ci sono però delle situazioni in cui questo comportamento può non essere
3387 desiderabile, ad esempio quando si sa in anticipo che l'applicazione invierà
3388 soltanto un piccolo quantitativo di dati;\footnote{è il caso classico di una
3389 richiesta HTTP.} in tal caso l'attesa introdotta dall'algoritmo di
3390 bufferizzazione non soltanto è inutile, ma peggiora le prestazioni
3391 introducendo un ritardo. Impostando questa opzione si disabilita l'uso
3392 dell'\textsl{algoritmo di Nagle} ed i dati vengono inviati immediatamente in
3393 singoli segmenti, qualunque sia la loro dimensione. Ovviamente l'uso di
3394 questa opzione è dedicato a chi ha esigenze particolari come quella
3395 illustrata, che possono essere stabilite solo per la singola applicazione.
3397 Si tenga conto che questa opzione viene sovrascritta dall'eventuale
3398 impostazione dell'opzione \const{TCP\_CORK} (il cui scopo è sostanzialmente
3399 l'opposto) che blocca l'invio immediato. Tuttavia quando la si abilita viene
3400 sempre forzato lo scaricamento della coda di invio (con conseguente
3401 trasmissione di tutti i dati pendenti), anche qualora si fosse già abilitata
3402 \const{TCP\_CORK}.\footnote{si tenga presente però che \const{TCP\_CORK} può
3403 essere specificata insieme a \const{TCP\_NODELAY} soltanto a partire dal
3406 \item[\constd{TCP\_MAXSEG}] con questa opzione si legge o si imposta il valore
3407 della MSS (\textit{Maximum Segment Size}, vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
3408 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) dei segmenti TCP uscenti. Se l'opzione è
3409 impostata prima di stabilire la connessione, si cambia anche il valore della
3410 MSS annunciata all'altro capo della connessione. Se si specificano valori
3411 maggiori della MTU questi verranno ignorati, inoltre TCP imporrà anche i
3412 suoi limiti massimo e minimo per questo valore.
3414 \item[\constd{TCP\_CORK}] questa opzione è il complemento naturale di
3415 \const{TCP\_NODELAY} e serve a gestire a livello applicativo la situazione
3416 opposta, cioè quella in cui si sa fin dal principio che si dovranno inviare
3417 grosse quantità di dati. Anche in questo caso l'\textsl{algoritmo di Nagle}
3418 tenderà a suddividerli in dimensioni da lui ritenute
3419 opportune,\footnote{l'algoritmo cerca di tenere conto di queste situazioni,
3420 ma essendo un algoritmo generico tenderà comunque ad introdurre delle
3421 suddivisioni in segmenti diversi, anche quando potrebbero non essere
3422 necessarie, con conseguente spreco di banda.} ma sapendo fin dall'inizio
3423 quale è la dimensione dei dati si potranno di nuovo ottenere delle migliori
3424 prestazioni disabilitandolo, e gestendo direttamente l'invio del nostro
3425 blocco di dati in soluzione unica.
3427 Quando questa opzione viene abilitata non vengono inviati segmenti di dati
3428 fintanto che essa non venga disabilitata; a quel punto tutti i dati rimasti
3429 in coda saranno inviati in un solo segmento TCP. In sostanza con questa
3430 opzione si può controllare il flusso dei dati mettendo una sorta di
3431 ``\textsl{tappo}'' (da cui il nome in inglese) al flusso di uscita, in modo
3432 ottimizzare a mano l'uso della banda. Si tenga presente che per l'effettivo
3433 funzionamento ci si deve ricordare di disattivare l'opzione al termine
3434 dell'invio del blocco dei dati.
3436 Si usa molto spesso \const{TCP\_CORK} quando si effettua il trasferimento
3437 diretto di un blocco di dati da un file ad un socket con \func{sendfile}
3438 (vedi sez.~\ref{sec:file_sendfile_splice}), per inserire una intestazione
3439 prima della chiamata a questa funzione; senza di essa l'intestazione
3440 potrebbe venire spedita in un segmento a parte, che a seconda delle
3441 condizioni potrebbe richiedere anche una risposta di ACK, portando ad una
3442 notevole penalizzazione delle prestazioni.
3444 Si tenga presente che l'implementazione corrente di \const{TCP\_CORK} non
3445 consente di bloccare l'invio dei dati per più di 200 millisecondi, passati i
3446 quali i dati accumulati in coda sanno inviati comunque. Questa opzione è
3447 tipica di Linux\footnote{l'opzione è stata introdotta con i kernel della
3448 serie 2.4.x.} e non è disponibile su tutti i kernel unix-like, pertanto
3449 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3451 \item[\constd{TCP\_KEEPIDLE}] con questa opzione si legge o si imposta
3452 l'intervallo di tempo, in secondi, che deve trascorrere senza traffico sul
3453 socket prima che vengano inviati, qualora si sia attivata su di esso
3454 l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}, i messaggi di \textit{keep-alive} (si veda
3455 la trattazione relativa al \textit{keep-alive} in
3456 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Anche questa opzione non è disponibile
3457 su tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere
3460 \item[\constd{TCP\_KEEPINTVL}] con questa opzione si legge o si imposta
3461 l'intervallo di tempo, in secondi, fra due messaggi di \textit{keep-alive}
3462 successivi (si veda sempre quanto illustrato in
3463 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come la precedente non è disponibile su
3464 tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere codice
3467 \item[\constd{TCP\_KEEPCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3468 totale di messaggi di \textit{keep-alive} da inviare prima di concludere che
3469 la connessione è caduta per assenza di risposte ad un messaggio di
3470 \textit{keep-alive} (di nuovo vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come
3471 la precedente non è disponibile su tutti i kernel unix-like e deve essere
3472 evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3474 \item[\constd{TCP\_SYNCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3475 di tentativi di ritrasmissione dei segmenti SYN usati nel \textit{three way
3476 handshake} prima che il tentativo di connessione venga abortito (si
3477 ricordi quanto accennato in sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Sovrascrive
3478 per il singolo socket il valore globale impostato con la \textit{sysctl}
3479 \texttt{tcp\_syn\_retries} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Non
3480 vengono accettati valori maggiori di 255; anche questa opzione non è
3481 standard e deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3483 \item[\constd{TCP\_LINGER2}] con questa opzione si legge o si imposta, in
3484 numero di secondi, il tempo di sussistenza dei socket terminati nello stato
3485 \texttt{FIN\_WAIT2} (si ricordi quanto visto in
3486 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}).\footnote{si tenga ben presente che questa
3487 opzione non ha nulla a che fare con l'opzione \const{SO\_LINGER} che
3488 abbiamo visto in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Questa opzione
3489 consente di sovrascrivere per il singolo socket il valore globale impostato
3490 con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_fin\_timeout} (vedi
3491 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Anche questa opzione è da evitare se si
3492 ha a cuore la portabilità del codice.
3494 \item[\constd{TCP\_DEFER\_ACCEPT}] questa opzione consente di modificare il
3495 comportamento standard del protocollo TCP nello stabilirsi di una
3496 connessione; se ricordiamo il meccanismo del \textit{three way handshake}
3497 illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_TWH} possiamo vedere che in genere un client
3498 inizierà ad inviare i dati ad un server solo dopo l'emissione dell'ultimo
3501 Di nuovo esistono situazioni (e la più tipica è quella di una richiesta
3502 HTTP) in cui sarebbe utile inviare immediatamente la richiesta all'interno
3503 del segmento con l'ultimo ACK del \textit{three way handshake}; si potrebbe
3504 così risparmiare l'invio di un segmento successivo per la richiesta e il
3505 ritardo sul server fra la ricezione dell'ACK e quello della richiesta.
3507 Se si invoca \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} su un socket dal lato client (cioè
3508 dal lato da cui si invoca \func{connect}) si istruisce il kernel a non
3509 inviare immediatamente l'ACK finale del \textit{three way handshake},
3510 attendendo per un po' di tempo la prima scrittura, in modo da inviare i dati
3511 di questa insieme col segmento ACK. Chiaramente la correttezza di questo
3512 comportamento dipende in maniera diretta dal tipo di applicazione che usa il
3513 socket; con HTTP, che invia una breve richiesta, permette di risparmiare un
3514 segmento, con FTP, in cui invece si attende la ricezione del prompt del
3515 server, introduce un inutile ritardo.
3517 Allo stesso tempo il protocollo TCP prevede che sul lato del server la
3518 funzione \func{accept} ritorni dopo la ricezione dell'ACK finale, in tal
3519 caso quello che si fa usualmente è lanciare un nuovo processo per leggere i
3520 successivi dati, che si bloccherà su una \func{read} se questi non sono
3521 disponibili; in questo modo si saranno impiegate delle risorse (per la
3522 creazione del nuovo processo) che non vengono usate immediatamente. L'uso
3523 di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} consente di intervenire anche in questa
3524 situazione; quando la si invoca sul lato server (vale a dire su un socket in
3525 ascolto) l'opzione fa sì che \func{accept} ritorni soltanto quando sono
3526 presenti dei dati sul socket, e non alla ricezione dell'ACK conclusivo del
3527 \textit{three way handshake}.
3529 L'opzione prende un valore intero che indica il numero massimo di secondi
3530 per cui mantenere il ritardo, sia per quanto riguarda il ritorno di
3531 \func{accept} su un server, che per l'invio dell'ACK finale insieme ai dati
3532 su un client. L'opzione è specifica di Linux non deve essere utilizzata in
3533 codice che vuole essere portabile.\footnote{su FreeBSD è presente una
3534 opzione \texttt{SO\_ACCEPTFILTER} che consente di ottenere lo stesso
3535 comportamento di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} per quanto riguarda il lato
3538 \item[\constd{TCP\_WINDOW\_CLAMP}] con questa opzione si legge o si imposta
3539 alla dimensione specificata, in byte, il valore dichiarato della
3540 \textit{advertised window} (vedi sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}). Il kernel
3541 impone comunque una dimensione minima pari a \texttt{SOCK\_MIN\_RCVBUF/2}.
3542 Questa opzione non deve essere utilizzata in codice che vuole essere
3545 \begin{figure}[!htb]
3546 \footnotesize \centering
3547 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3548 \includestruct{listati/tcp_info.h}
3550 \caption{La struttura \structd{tcp\_info} contenente le informazioni sul
3551 socket restituita dall'opzione \const{TCP\_INFO}.}
3552 \label{fig:tcp_info_struct}
3555 \item[\constd{TCP\_INFO}] questa opzione, specifica di Linux, ma introdotta
3556 anche in altri kernel (ad esempio FreeBSD) permette di controllare lo stato
3557 interno di un socket TCP direttamente da un programma in user space.
3558 L'opzione restituisce in una speciale struttura \struct{tcp\_info}, la cui
3559 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:tcp_info_struct}, tutta una serie
3560 di dati che il kernel mantiene, relativi al socket. Anche questa opzione
3561 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3563 Con questa opzione diventa possibile ricevere una serie di informazioni
3564 relative ad un socket TCP così da poter effettuare dei controlli senza dover
3565 passare attraverso delle operazioni di lettura. Ad esempio si può verificare
3566 se un socket è stato chiuso usando una funzione analoga a quella illustrata
3567 in fig.~\ref{fig:is_closing}, in cui si utilizza il valore del campo
3568 \var{tcpi\_state} di \struct{tcp\_info} per controllare lo stato del socket.
3570 \begin{figure}[!htbp]
3571 \footnotesize \centering
3572 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
3573 \includecodesample{listati/is_closing.c}
3575 \caption{Codice della funzione \texttt{is\_closing.c}, che controlla lo stato
3576 di un socket TCP per verificare se si sta chiudendo.}
3577 \label{fig:is_closing}
3580 %Si noti come nell'esempio si sia (
3583 \item[\constd{TCP\_QUICKACK}] con questa opzione è possibile eseguire una forma
3584 di controllo sull'invio dei segmenti ACK all'interno di in flusso di dati su
3585 TCP. In genere questo invio viene gestito direttamente dal kernel, il
3586 comportamento standard, corrispondente la valore logico di vero (in genere
3587 1) per questa opzione, è quello di inviare immediatamente i segmenti ACK, in
3588 quanto normalmente questo significa che si è ricevuto un blocco di dati e si
3589 può passare all'elaborazione del blocco successivo.
3591 Qualora però la nostra applicazione sappia in anticipo che alla ricezione di
3592 un blocco di dati seguirà immediatamente l'invio di un altro
3593 blocco,\footnote{caso tipico ad esempio delle risposte alle richieste HTTP.}
3594 poter accorpare quest'ultimo al segmento ACK permette di risparmiare sia in
3595 termini di dati inviati che di velocità di risposta. Per far questo si può
3596 utilizzare \const{TCP\_QUICKACK} impostando un valore logico falso (cioè 0),
3597 in questo modo il kernel attenderà così da inviare il prossimo segmento di
3598 ACK insieme ai primi dati disponibili.
3600 Si tenga presente che l'opzione non è permanente, vale a dire che una volta
3601 che la si sia impostata a 0 il kernel la riporterà al valore di default dopo
3602 il suo primo utilizzo. Sul lato server la si può impostare anche una volta
3603 sola su un socket in ascolto, ed essa verrà ereditata da tutti i socket che
3604 si otterranno da esso al ritorno di \func{accept}.
3606 % TODO trattare con gli esempi di apache
3608 \item[\constd{TCP\_CONGESTION}] questa opzione permette di impostare quale
3609 algoritmo per il controllo della congestione\footnote{il controllo della
3610 congestione è un meccanismo previsto dal protocollo TCP (vedi
3611 sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) per evitare di trasmettere inutilmente
3612 dati quando una connessione è congestionata; un buon algoritmo è
3613 fondamentale per il funzionamento del protocollo, dato che i pacchetti
3614 persi andrebbero ritrasmessi, per cui inviare un pacchetto su una linea
3615 congestionata potrebbe causare facilmente un peggioramento della
3616 situazione.} utilizzare per il singolo socket. L'opzione è stata
3617 introdotta con il kernel 2.6.13,\footnote{alla data di stesura di queste
3618 note (Set. 2006) è pure scarsamente documentata, tanto che non è neanche
3619 definita nelle intestazioni delle \acr{glibc} per cui occorre definirla a
3620 mano al suo valore che è 13.} e prende come per \param{optval} il
3621 puntatore ad un buffer contenente il nome dell'algoritmo di controllo che
3624 L'uso di un nome anziché di un valore numerico è dovuto al fatto che gli
3625 algoritmi di controllo della congestione sono realizzati attraverso
3626 altrettanti moduli del kernel, e possono pertanto essere attivati a
3627 richiesta; il nome consente di caricare il rispettivo modulo e di introdurre
3628 moduli aggiuntivi che implementino altri meccanismi.
3630 Per poter disporre di questa funzionalità occorre aver compilato il kernel
3631 attivando l'opzione di configurazione generale
3632 \texttt{TCP\_CONG\_ADVANCED},\footnote{disponibile come \textit{TCP:
3633 advanced congestion control} nel menù \textit{Network->Networking
3634 options}, che a sua volta renderà disponibile un ulteriore menù con gli
3635 algoritmi presenti.} e poi abilitare i singoli moduli voluti con le varie
3636 \texttt{TCP\_CONG\_*} presenti per i vari algoritmi disponibili; un elenco
3637 di quelli attualmente supportati nella versione ufficiale del kernel è
3638 riportato in tab.~\ref{tab:sock_tcp_congestion_algo}.\footnote{la lista è
3639 presa dalla versione 2.6.17.}
3642 Si tenga presente che prima della implementazione modulare alcuni di questi
3643 algoritmi erano disponibili soltanto come caratteristiche generali del
3644 sistema, attivabili per tutti i socket, questo è ancora possibile con la
3645 \textit{sysctl} \texttt{tcp\_congestion\_control} (vedi
3646 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}) che ha sostituito le precedenti
3647 \textit{sysctl}.\footnote{riportate anche, alla data di stesura di queste
3648 pagine (Set. 2006) nelle pagine di manuale, ma non più presenti.}
3653 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|}
3655 \textbf{Nome}&\textbf{Configurazione}&\textbf{Riferimento} \\
3658 reno& -- &Algoritmo tradizionale, usato in caso di assenza degli altri.\\
3659 \texttt{bic} &\texttt{TCP\_CONG\_BIC} &
3660 \url{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}.\\
3661 \texttt{cubic} &\texttt{TCP\_CONG\_CUBIC} &
3662 \url{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}.\\
3663 \texttt{highspeed}&\texttt{TCP\_CONG\_HSTCP} &
3664 \url{http://www.icir.org/floyd/hstcp.html}.\\
3665 \texttt{htcp} &\texttt{TCP\_CONG\_HTCP} &
3666 \url{http://www.hamilton.ie/net/htcp/}.\\
3667 \texttt{hybla} &\texttt{TCP\_CONG\_HYBLA} &
3668 \url{http://www.danielinux.net/projects.html}.\\
3669 \texttt{scalable}&\texttt{TCP\_CONG\_SCALABLE}&
3670 \url{http://www.deneholme.net/tom/scalable/}.\\
3671 \texttt{vegas} &\texttt{TCP\_CONG\_VEGAS} &
3672 \url{http://www.cs.arizona.edu/protocols/}.\\
3673 \texttt{westwood}&\texttt{TCP\_CONG\_WESTWOOD}&
3674 \url{http://www.cs.ucla.edu/NRL/hpi/tcpw/}.\\
3675 % \texttt{}&\texttt{}& .\\
3678 \caption{Gli algoritmi per il controllo della congestione disponibili con
3679 Linux con le relative opzioni di configurazione da attivare.}
3680 \label{tab:sock_tcp_congestion_algo}
3686 Il protocollo UDP, anche per la sua maggiore semplicità, supporta un numero
3687 ridotto di opzioni, riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}; anche in
3688 questo caso per poterle utilizzare occorrerà impostare l'opportuno valore per
3689 l'argomento \param{level}, che è \const{SOL\_UDP} (o l'equivalente
3690 \constd{IPPROTO\_UDP}). Le costanti che identificano dette opzioni sono
3691 definite in \headfiled{netinet/udp.h}, ed accessibili includendo detto
3692 file.\footnote{come per TCP, la definizione delle opzioni effettivamente
3693 supportate dal kernel si trova in realtà nel file
3694 \texttt{include/linux/udp.h}, dal quale si sono estratte le costanti di
3695 tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}.}
3700 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3702 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3703 \textbf{Descrizione}\\
3706 \constd{UDP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3707 Accumula tutti i dati su un unico pacchetto.\\
3708 \constd{UDP\_ENCAP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3712 \caption{Le opzioni per i socket UDP disponibili al livello
3714 \label{tab:sock_opt_udplevel}
3717 % TODO documentare \const{UDP\_ENCAP}
3719 Ancora una volta le descrizioni contenute tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}
3720 sono un semplice riferimento, una maggiore quantità di dettagli sulle
3721 caratteristiche delle opzioni citate è quello dell'elenco seguente:
3722 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3724 \item[\constd{UDP\_CORK}] questa opzione ha l'identico effetto dell'analoga
3725 \const{TCP\_CORK} vista in precedenza per il protocollo TCP, e quando
3726 abilitata consente di accumulare i dati in uscita su un solo pacchetto che
3727 verrà inviato una volta che la si disabiliti. L'opzione è stata introdotta
3728 con il kernel 2.5.44, e non deve essere utilizzata in codice che vuole
3731 \item[\constd{UDP\_ENCAP}] Questa opzione permette di gestire l'incapsulazione
3732 dei dati nel protocollo UDP. L'opzione è stata introdotta con il kernel
3733 2.5.67, e non è documentata. Come la precedente è specifica di Linux e non
3734 deve essere utilizzata in codice portabile.
3741 \section{La gestione attraverso le funzioni di controllo}
3742 \label{sec:sock_ctrl_func}
3744 Benché la maggior parte delle caratteristiche dei socket sia gestibile con le
3745 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}, alcune proprietà possono
3746 essere impostate attraverso le funzioni \func{fcntl} e \func{ioctl} già
3747 trattate in sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}; in quell'occasione abbiamo
3748 parlato di queste funzioni esclusivamente nell'ambito della loro applicazione
3749 a file descriptor associati a dei file normali; qui tratteremo invece i
3750 dettagli del loro utilizzo con file descriptor associati a dei socket.
3753 \subsection{L'uso di \func{ioctl} e \func{fcntl} per i socket generici}
3754 \label{sec:sock_ioctl}
3756 Tratteremo in questa sezione le caratteristiche specifiche delle funzioni
3757 \func{ioctl} e \func{fcntl} quando esse vengono utilizzate con dei socket
3758 generici. Quanto già detto in precedenza sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}
3759 continua a valere; quello che tratteremo qui sono le operazioni ed i comandi
3760 che sono validi, o che hanno significati peculiari, quando queste funzioni
3761 vengono applicate a dei socket generici.
3763 Nell'elenco seguente si riportano i valori specifici che può assumere il
3764 secondo argomento della funzione \func{ioctl} (\param{request}, che indica il
3765 tipo di operazione da effettuare) quando essa viene applicata ad un socket
3766 generico. Nell'elenco si illustrerà anche, per ciascuna operazione, il tipo di
3767 dato usato come terzo argomento della funzione ed il significato che esso
3768 viene ad assumere. Dato che in caso di lettura questi dati vengono restituiti
3769 come \textit{value result argument}, con queste operazioni il terzo argomento
3770 deve sempre essere passato come puntatore ad una variabile (o struttura)
3771 precedentemente allocata. Le costanti che identificano le operazioni sono le
3773 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3774 \item[\constd{SIOCGSTAMP}] restituisce il contenuto di una struttura
3775 \struct{timeval} con la marca temporale dell'ultimo pacchetto ricevuto sul
3776 socket, questa operazione può essere utilizzata per effettuare delle
3777 misurazioni precise del tempo di andata e ritorno\footnote{il \textit{Round
3778 Trip Time} cui abbiamo già accennato in sez.~\ref{sec:net_tcp}.} dei
3779 pacchetti sulla rete.
3781 \item[\constd{SIOCSPGRP}] imposta il processo o il \textit{process group} a cui
3782 inviare i segnali \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG} quando viene completata
3783 una operazione di I/O asincrono o arrivano dei dati urgenti
3784 (\texttt{out-of-band}). Il terzo argomento deve essere un puntatore ad una
3785 variabile di tipo \type{pid\_t}; un valore positivo indica direttamente il
3786 \ids{PID} del processo, mentre un valore negativo indica (col valore
3787 assoluto) il \textit{process group}. Senza privilegi di amministratore o la
3788 capability \const{CAP\_KILL} si può impostare solo se stessi o il proprio
3789 \textit{process group}.
3791 \item[\constd{SIOCGPGRP}] legge le impostazioni presenti sul socket
3792 relativamente all'eventuale processo o \textit{process group} cui devono
3793 essere inviati i segnali \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG}. Come per
3794 \const{SIOCSPGRP} l'argomento passato deve un puntatore ad una variabile di
3795 tipo \type{pid\_t}, con lo stesso significato. Qualora non sia presente
3796 nessuna impostazione verrà restituito un valore nullo.
3798 \item[\const{FIOASYNC}] Abilita o disabilita la modalità di I/O asincrono sul
3799 socket. Questo significa (vedi sez.~\ref{sec:signal_driven_io}) che verrà
3800 inviato il segnale di \signal{SIGIO} (o quanto impostato con
3801 \const{F\_SETSIG}, vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}) in caso di eventi
3805 Nel caso dei socket generici anche \func{fcntl} prevede un paio di comandi
3806 specifici; in questo caso il secondo argomento (\param{cmd}, che indica il
3807 comando) può assumere i due valori \const{FIOGETOWN} e \const{FIOSETOWN},
3808 mentre il terzo argomento dovrà essere un puntatore ad una variabile di tipo
3809 \type{pid\_t}. Questi due comandi sono una modalità alternativa di eseguire le
3810 stesse operazioni (lettura o impostazione del processo o del gruppo di
3811 processo che riceve i segnali) che si effettuano chiamando \func{ioctl} con
3812 \const{SIOCGPGRP} e \const{SIOCSPGRP}.
3815 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per l'accesso ai dispositivi di rete}
3816 \label{sec:sock_ioctl_netdevice}
3818 Benché non strettamente attinenti alla gestione dei socket, vale la pena di
3819 trattare qui l'interfaccia di accesso a basso livello ai dispositivi di rete
3820 che viene appunto fornita attraverso la funzione \texttt{ioctl}. Questa non è
3821 attinente a caratteristiche specifiche di un qualche protocollo, ma si applica
3822 a tutti i socket, indipendentemente da tipo e famiglia degli stessi, e
3823 permette di impostare e rilevare le funzionalità delle interfacce di rete.
3825 \begin{figure}[!htb]
3826 \footnotesize \centering
3827 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3828 \includestruct{listati/ifreq.h}
3830 \caption{La struttura \structd{ifreq} utilizzata dalle \func{ioctl} per le
3831 operazioni di controllo sui dispositivi di rete.}
3832 \label{fig:netdevice_ifreq_struct}
3835 Tutte le operazioni di questo tipo utilizzano come terzo argomento di
3836 \func{ioctl} il puntatore ad una struttura \struct{ifreq}, la cui definizione
3837 è illustrata in fig.~\ref{fig:netdevice_ifreq_struct}. Normalmente si utilizza
3838 il primo campo della struttura, \var{ifr\_name} per specificare il nome
3839 dell'interfaccia su cui si vuole operare (ad esempio \texttt{eth0},
3840 \texttt{ppp0}, ecc.), e si inseriscono (o ricevono) i valori relativi alle
3841 diversa caratteristiche e funzionalità nel secondo campo, che come si può
3842 notare è definito come una \dirct{union} proprio in quanto il suo significato
3843 varia a secondo dell'operazione scelta.
3845 Si tenga inoltre presente che alcune di queste operazioni (in particolare
3846 quelle che modificano le caratteristiche dell'interfaccia) sono privilegiate e
3847 richiedono i privilegi di amministratore o la \textit{capability}
3848 \const{CAP\_NET\_ADMIN}, altrimenti si otterrà un errore di \errval{EPERM}.
3849 Le costanti che identificano le operazioni disponibili sono le seguenti:
3850 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3851 \item[\constd{SIOCGIFNAME}] questa è l'unica operazione che usa il campo
3852 \var{ifr\_name} per restituire un risultato, tutte le altre lo utilizzano
3853 per indicare l'interfaccia sulla quale operare. L'operazione richiede che si
3854 indichi nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore numerico dell'\textsl{indice}
3855 dell'interfaccia, e restituisce il relativo nome in \var{ifr\_name}.
3857 Il kernel infatti assegna ad ogni interfaccia un numero progressivo, detto
3858 appunto \itindex{interface~index} \textit{interface index}, che è quello che
3859 effettivamente la identifica nelle operazioni a basso livello, il nome
3860 dell'interfaccia è soltanto una etichetta associata a detto \textsl{indice},
3861 che permette di rendere più comprensibile l'indicazione dell'interfaccia
3862 all'interno dei comandi. Una modalità per ottenere questo valore è usare il
3863 comando \cmd{ip link}, che fornisce un elenco delle interfacce presenti
3864 ordinato in base a tale valore (riportato come primo campo).
3867 \item[\constd{SIOCGIFINDEX}] restituisce nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore
3868 numerico dell'indice dell'interfaccia specificata con \var{ifr\_name}, è in
3869 sostanza l'operazione inversa di \const{SIOCGIFNAME}.
3871 \item[\constd{SIOCGIFFLAGS}] permette di ottenere nel campo \var{ifr\_flags} il
3872 valore corrente dei flag dell'interfaccia specificata (con \var{ifr\_name}).
3873 Il valore restituito è una maschera binaria i cui bit sono identificabili
3874 attraverso le varie costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}.
3879 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
3881 \textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
3884 \constd{IFF\_UP} & L'interfaccia è attiva.\\
3885 \constd{IFF\_BROADCAST} & L'interfaccia ha impostato un indirizzo di
3886 \textit{broadcast} valido.\\
3887 \constd{IFF\_DEBUG} & È attivo il flag interno di debug.\\
3888 \constd{IFF\_LOOPBACK} & L'interfaccia è una interfaccia di
3889 \textit{loopback}.\\
3890 \constd{IFF\_POINTOPOINT}&L'interfaccia è associata ad un collegamento
3891 \textsl{punto-punto}.\\
3892 \constd{IFF\_RUNNING} & L'interfaccia ha delle risorse allocate (non può
3893 quindi essere disattivata).\\
3894 \constd{IFF\_NOARP} & L'interfaccia ha il protocollo ARP disabilitato o
3895 l'indirizzo del livello di rete non è impostato.\\
3896 \constd{IFF\_PROMISC} & L'interfaccia è nel cosiddetto
3897 \index{modo~promiscuo} \textsl{modo promiscuo},
3898 riceve cioè tutti i pacchetti che vede passare,
3899 compresi quelli non direttamente indirizzati a
3901 \constd{IFF\_NOTRAILERS}& Evita l'uso di \textit{trailer} nei pacchetti.\\
3902 \constd{IFF\_ALLMULTI} & Riceve tutti i pacchetti di \textit{multicast}.\\
3903 \constd{IFF\_MASTER} & L'interfaccia è il master di un bundle per il
3904 bilanciamento di carico.\\
3905 \constd{IFF\_SLAVE} & L'interfaccia è uno slave di un bundle per il
3906 bilanciamento di carico.\\
3907 \constd{IFF\_MULTICAST} & L'interfaccia ha il supporto per il
3908 \textit{multicast} attivo.\\
3909 \constd{IFF\_PORTSEL} & L'interfaccia può impostare i suoi parametri
3910 hardware (con l'uso di \struct{ifmap}).\\
3911 \constd{IFF\_AUTOMEDIA} & L'interfaccia è in grado di selezionare
3912 automaticamente il tipo di collegamento.\\
3913 \constd{IFF\_DYNAMIC} & Gli indirizzi assegnati all'interfaccia vengono
3914 persi quando questa viene disattivata.\\
3915 % \const{IFF\_} & .\\
3918 \caption{Le costanti che identificano i vari bit della maschera binaria
3919 \var{ifr\_flags} che esprime i flag di una interfaccia di rete.}
3920 \label{tab:netdevice_iface_flag}
3924 \item[\constd{SIOCSIFFLAGS}] permette di impostare il valore dei flag
3925 dell'interfaccia specificata (sempre con \var{ifr\_name}, non staremo a
3926 ripeterlo oltre) attraverso il valore della maschera binaria da passare nel
3927 campo \var{ifr\_flags}, che può essere ottenuta con l'OR aritmetico delle
3928 costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}; questa operazione è
3931 \item[\constd{SIOCGIFMETRIC}] permette di leggere il valore della metrica del
3932 dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3933 \var{ifr\_metric}. Attualmente non è implementato, e l'operazione
3934 restituisce sempre un valore nullo.
3936 \item[\constd{SIOCSIFMETRIC}] permette di impostare il valore della metrica del
3937 dispositivo al valore specificato nel campo \var{ifr\_metric}, attualmente
3938 non ancora implementato, restituisce un errore di \errval{EOPNOTSUPP}.
3940 \item[\constd{SIOCGIFMTU}] permette di leggere il valore della \textit{Maximum
3941 Transfer Unit} del dispositivo nel campo \var{ifr\_mtu}.
3943 \item[\constd{SIOCSIFMTU}] permette di impostare il valore della
3944 \textit{Maximum Transfer Unit} del dispositivo al valore specificato campo
3945 \var{ifr\_mtu}. L'operazione è privilegiata, e si tenga presente che
3946 impostare un valore troppo basso può causare un blocco del kernel.
3948 \item[\constd{SIOCGIFHWADDR}] permette di leggere il valore dell'indirizzo
3949 hardware del dispositivo associato all'interfaccia nel campo
3950 \var{ifr\_hwaddr}; questo viene restituito come struttura \struct{sockaddr}
3951 in cui il campo \var{sa\_family} contiene un valore \texttt{ARPHRD\_*}
3952 indicante il tipo di indirizzo ed il campo \var{sa\_data} il valore binario
3953 dell'indirizzo hardware a partire dal byte 0.
3955 \item[\constd{SIOCSIFHWADDR}] permette di impostare il valore dell'indirizzo
3956 hardware del dispositivo associato all'interfaccia attraverso il valore
3957 della struttura \struct{sockaddr} (con lo stesso formato illustrato per
3958 \const{SIOCGIFHWADDR}) passata nel campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è
3961 \item[\constd{SIOCSIFHWBROADCAST}] imposta l'indirizzo \textit{broadcast}
3962 hardware dell'interfaccia al valore specificato dal campo
3963 \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è privilegiata.
3965 \item[\constd{SIOCGIFMAP}] legge alcuni parametri hardware (memoria, interrupt,
3966 canali di DMA) del driver dell'interfaccia specificata, restituendo i
3967 relativi valori nel campo \var{ifr\_map}; quest'ultimo contiene una
3968 struttura di tipo \struct{ifmap}, la cui definizione è illustrata in
3969 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3971 \begin{figure}[!htb]
3972 \footnotesize \centering
3973 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3974 \includestruct{listati/ifmap.h}
3976 \caption{La struttura \structd{ifmap} utilizzata per leggere ed impostare i
3977 valori dei parametri hardware di un driver di una interfaccia.}
3978 \label{fig:netdevice_ifmap_struct}
3981 \item[\constd{SIOCSIFMAP}] imposta i parametri hardware del driver
3982 dell'interfaccia specificata, restituendo i relativi valori nel campo
3983 \var{ifr\_map}. Come per \const{SIOCGIFMAP} questo deve essere passato come
3984 struttura \struct{ifmap}, secondo la definizione di
3985 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3987 \item[\constd{SIOCADDMULTI}] aggiunge un indirizzo di \textit{multicast} ai
3988 filtri del livello di collegamento associati dell'interfaccia. Si deve usare
3989 un indirizzo hardware da specificare attraverso il campo \var{ifr\_hwaddr},
3990 che conterrà l'opportuna struttura \struct{sockaddr}; l'operazione è
3991 privilegiata. Per una modalità alternativa per eseguire la stessa operazione
3992 si possono usare i \textit{packet socket}, vedi
3993 sez.~\ref{sec:packet_socket}.
3995 \item[\constd{SIOCDELMULTI}] rimuove un indirizzo di \textit{multicast} ai
3996 filtri del livello di collegamento dell'interfaccia, vuole un indirizzo
3997 hardware specificato come per \const{SIOCADDMULTI}. Anche questa operazione
3998 è privilegiata e può essere eseguita in forma alternativa con i
3999 \textit{packet socket}.
4001 \item[\constd{SIOCGIFTXQLEN}] permette di leggere la lunghezza della coda di
4002 trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
4005 \item[\constd{SIOCSIFTXQLEN}] permette di impostare il valore della lunghezza
4006 della coda di trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia, questo
4007 deve essere specificato nel campo \var{ifr\_qlen}. L'operazione è
4010 \item[\constd{SIOCSIFNAME}] consente di cambiare il nome dell'interfaccia
4011 indicata da \var{ifr\_name} utilizzando il nuovo nome specificato nel campo
4017 % TODO aggiunta con il kernel 3.14 SIOCGHWTSTAMP per ottenere il timestamp
4018 % hardware senza modificarlo
4020 Una ulteriore operazione, che consente di ricavare le caratteristiche delle
4021 interfacce di rete, è \constd{SIOCGIFCONF}; però per ragioni di compatibilità
4022 questa operazione è disponibile soltanto per i socket della famiglia
4023 \const{AF\_INET} (vale ad dire per socket IPv4). In questo caso l'utente dovrà
4024 passare come argomento una struttura \struct{ifconf}, definita in
4025 fig.~\ref{fig:netdevice_ifconf_struct}.
4027 \begin{figure}[!htb]
4028 \footnotesize \centering
4029 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
4030 \includestruct{listati/ifconf.h}
4032 \caption{La struttura \structd{ifconf}.}
4033 \label{fig:netdevice_ifconf_struct}
4036 Per eseguire questa operazione occorrerà allocare preventivamente un buffer di
4037 contenente un vettore di strutture \struct{ifreq}. La dimensione (in byte) di
4038 questo buffer deve essere specificata nel campo \var{ifc\_len} di
4039 \struct{ifconf}, mentre il suo indirizzo andrà specificato nel campo
4040 \var{ifc\_req}. Qualora il buffer sia stato allocato come una stringa, il suo
4041 indirizzo potrà essere fornito usando il campo \var{ifc\_buf}.\footnote{si
4042 noti che l'indirizzo del buffer è definito in \struct{ifconf} con una
4043 \dirct{union}, questo consente di utilizzare una delle due forme a piacere.}
4045 La funzione restituisce nel buffer indicato una serie di strutture
4046 \struct{ifreq} contenenti nel campo \var{ifr\_name} il nome dell'interfaccia e
4047 nel campo \var{ifr\_addr} il relativo indirizzo IP. Se lo spazio allocato nel
4048 buffer è sufficiente il kernel scriverà una struttura \struct{ifreq} per
4049 ciascuna interfaccia attiva, restituendo nel campo \var{ifc\_len} il totale
4050 dei byte effettivamente scritti. Il valore di ritorno è 0 se l'operazione ha
4051 avuto successo e negativo in caso contrario.
4053 Si tenga presente che il kernel non scriverà mai sul buffer di uscita dati
4054 eccedenti numero di byte specificato col valore di \var{ifc\_len} impostato
4055 alla chiamata della funzione, troncando il risultato se questi non dovessero
4056 essere sufficienti. Questa condizione non viene segnalata come errore per cui
4057 occorre controllare il valore di \var{ifc\_len} all'uscita della funzione, e
4058 verificare che esso sia inferiore a quello di ingresso. In caso contrario si è
4059 probabilmente\footnote{probabilmente perché si potrebbe essere nella
4060 condizione in cui sono stati usati esattamente quel numero di byte.} avuta
4061 una situazione di troncamento dei dati.
4063 \begin{figure}[!htbp]
4064 \footnotesize \centering
4065 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
4066 \includecodesample{listati/iflist.c}
4068 \caption{Il corpo principale del programma \texttt{iflist.c}.}
4069 \label{fig:netdevice_iflist}
4072 Come esempio dell'uso di queste funzioni si è riportato in
4073 fig.~\ref{fig:netdevice_iflist} il corpo principale del programma
4074 \texttt{iflist} in cui si utilizza l'operazione \const{SIOCGIFCONF} per
4075 ottenere una lista delle interfacce attive e dei relativi indirizzi. Al solito
4076 il codice completo è fornito nei sorgenti allegati alla guida.
4078 Il programma inizia (\texttt{\small 7--11}) con la creazione del socket
4079 necessario ad eseguire l'operazione, dopo di che si inizializzano
4080 opportunamente (\texttt{\small 13--14}) i valori della struttura
4081 \struct{ifconf} indicando la dimensione del buffer ed il suo
4082 indirizzo;\footnote{si noti come in questo caso si sia specificato l'indirizzo
4083 usando il campo \var{ifc\_buf}, mentre nel seguito del programma si accederà
4084 ai valori contenuti nel buffer usando \var{ifc\_req}.} si esegue poi
4085 l'operazione invocando \func{ioctl}, controllando come sempre la corretta
4086 esecuzione, ed uscendo in caso di errore (\texttt{\small 15--19}).
4088 Si esegue poi un controllo sulla quantità di dati restituiti segnalando un
4089 eventuale overflow del buffer (\texttt{\small 21--23}); se invece è tutto a
4090 posto (\texttt{\small 24--27}) si calcola e si stampa a video il numero di
4091 interfacce attive trovate. L'ultima parte del programma (\texttt{\small
4092 28--33}) è il ciclo sul contenuto delle varie strutture \struct{ifreq}
4093 restituite in cui si estrae (\texttt{\small 30}) l'indirizzo ad esse
4094 assegnato\footnote{si è definito \var{access} come puntatore ad una struttura
4095 di tipo \struct{sockaddr\_in} per poter eseguire un \textit{casting}
4096 dell'indirizzo del valore restituito nei vari campi \var{ifr\_addr}, così
4097 poi da poterlo poi usare come argomento di \func{inet\_ntoa}.} e lo si
4098 stampa (\texttt{\small 31--32}) insieme al nome dell'interfaccia.
4102 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per i socket TCP e UDP}
4103 \label{sec:sock_ioctl_IP}
4105 Non esistono operazioni specifiche per i socket IP in quanto tali,\footnote{a
4106 parte forse \const{SIOCGIFCONF}, che però resta attinente alle proprietà
4107 delle interfacce di rete, per cui l'abbiamo trattata in
4108 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice} insieme alle altre che comunque si
4109 applicano anche ai socket IP.} mentre per i pacchetti di altri protocolli
4110 trasportati su IP, qualora li si gestisca attraverso dei socket, si dovrà fare
4111 riferimento direttamente all'eventuale supporto presente per il tipo di socket
4112 usato: ad esempio si possono ricevere pacchetti ICMP con socket di tipo
4113 \texttt{raw}, nel qual caso si dovrà fare riferimento alle operazioni di
4116 Tuttavia la gran parte dei socket utilizzati nella programmazione di rete
4117 utilizza proprio il protocollo IP, e quello che succede è che in realtà la
4118 funzione \func{ioctl} consente di effettuare alcune operazioni specifiche per
4119 i socket che usano questo protocollo, ma queste vendono eseguite, invece che a
4120 livello di IP, al successivo livello di trasporto, vale a dire in maniera
4121 specifica per i socket TCP e UDP.
4123 Le operazioni di controllo disponibili per i socket TCP sono illustrate dalla
4124 relativa pagina di manuale, accessibile con \texttt{man 7 tcp}, e prevedono
4125 come possibile valore per il secondo argomento della funzione le costanti
4126 illustrate nell'elenco seguente; il terzo argomento della funzione, gestito
4127 come \textit{value result argument}, deve essere sempre il puntatore ad una
4128 variabile di tipo \ctyp{int}:
4129 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4130 \item[\constd{SIOCINQ}] restituisce la quantità di dati non ancora letti
4131 presenti nel buffer di ricezione; il socket non deve essere in stato
4132 \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di \errval{EINVAL}.
4133 \item[\constd{SIOCATMARK}] ritorna un intero non nullo, da intendere come
4134 valore logico, se il flusso di dati letti sul socket è arrivato sulla
4135 posizione (detta anche \textit{urgent mark}) in cui sono stati ricevuti dati
4136 urgenti (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}). Una operazione di lettura da
4137 un socket non attraversa mai questa posizione, per cui è possibile
4138 controllare se la si è raggiunta o meno con questa operazione.
4140 Questo è utile quando si attiva l'opzione \const{SO\_OOBINLINE} (vedi
4141 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}) per ricevere i dati urgenti all'interno
4142 del flusso dei dati ordinari del socket;\footnote{vedremo in
4143 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data} che in genere i dati urgenti presenti su un
4144 socket si leggono \textit{out-of-band} usando un opportuno flag per
4145 \func{recvmsg}.} in tal caso quando \const{SIOCATMARK} restituisce un
4146 valore non nullo si saprà che la successiva lettura dal socket restituirà i
4147 dati urgenti e non il normale traffico; torneremo su questo in maggior
4148 dettaglio in sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}.
4150 \item[\constd{SIOCOUTQ}] restituisce la quantità di dati non ancora inviati
4151 presenti nel buffer di spedizione; come per \const{SIOCINQ} il socket non
4152 deve essere in stato \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di
4156 Le operazioni di controllo disponibili per i socket UDP, anch'esse illustrate
4157 dalla relativa pagina di manuale accessibile con \texttt{man 7 udp}, sono
4158 quelle indicate dalle costanti del seguente elenco; come per i socket TCP il
4159 terzo argomento viene gestito come \textit{value result argument} e deve
4160 essere un puntatore ad una variabile di tipo \ctyp{int}:
4161 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4162 \item[\const{FIONREAD}] restituisce la dimensione in byte del primo pacchetto
4163 in attesa di ricezione, o 0 qualora non ci sia nessun pacchetto.
4164 \item[\const{TIOCOUTQ}] restituisce il numero di byte presenti nella coda di
4165 invio locale; questa opzione è supportata soltanto a partire dal kernel 2.4
4170 \section{La gestione con \func{sysctl} ed il filesystem \texttt{/proc}}
4171 \label{sec:sock_sysctl_proc}
4173 Come ultimo argomento di questo capitolo tratteremo l'uso della funzione
4174 \func{sysctl} (che è stata introdotta nelle sue funzionalità generiche in
4175 sez.~\ref{sec:sys_sysctl}) per quanto riguarda le sue capacità di effettuare
4176 impostazioni relative alle proprietà dei socket. Dato che le stesse
4177 funzionalità sono controllabili direttamente attraverso il filesystem
4178 \texttt{/proc}, le tratteremo attraverso i file presenti in quest'ultimo.
4181 \subsection{L'uso di \func{sysctl} e \texttt{/proc} per le proprietà della
4183 \label{sec:sock_sysctl}
4185 La differenza nell'uso di \func{sysctl} e del filesystem \texttt{/proc}
4186 rispetto a quello delle funzioni \func{ioctl} e \func{fcntl} visto in
4187 sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func} o all'uso di \func{getsockopt} e
4188 \func{setsockopt} è che queste funzioni consentono di controllare le proprietà
4189 di un singolo socket, mentre con \func{sysctl} e con \texttt{/proc} si
4190 impostano proprietà (o valori di default) validi a livello dell'intero
4191 sistema, e cioè per tutti i socket.
4193 Le opzioni disponibili per le proprietà della rete, nella gerarchia dei valori
4194 impostabili con \func{sysctl}, sono riportate sotto il nodo \texttt{net}, o,
4195 se acceduti tramite l'interfaccia del filesystem \texttt{/proc}, sotto
4196 \texttt{/proc/sys/net}. In genere sotto questa directory compaiono le
4197 sottodirectory (corrispondenti ad altrettanti sotto-nodi per \func{sysctl})
4198 relative ai vari protocolli e tipi di interfacce su cui è possibile
4199 intervenire per effettuare impostazioni; un contenuto tipico di questa
4200 directory è il seguente:
4211 e sono presenti varie centinaia di parametri, molti dei quali non sono neanche
4212 documentati; nel nostro caso ci limiteremo ad illustrare quelli più
4215 Si tenga presente infine che se è sempre possibile utilizzare il filesystem
4216 \texttt{/proc} come sostituto di \func{sysctl}, dato che i valori di nodi e
4217 sotto-nodi di quest'ultima sono mappati come file e directory sotto
4218 \texttt{/proc/sys/}, non è vero il contrario, ed in particolare Linux consente
4219 di impostare alcuni parametri o leggere lo stato della rete a livello di
4220 sistema sotto \texttt{/proc/net}, dove sono presenti dei file che non
4221 corrispondono a nessun nodo di \func{sysctl}.
4224 \subsection{I valori di controllo per i socket generici}
4225 \label{sec:sock_gen_sysctl}
4227 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/core/} sono presenti i file
4228 corrispondenti ai parametri generici di \textit{sysctl} validi per tutti i
4229 socket. Quelli descritti anche nella pagina di manuale, accessibile con
4230 \texttt{man 7 socket} sono i seguenti:
4232 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4233 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{rmem\_default}] imposta la dimensione
4234 di default del buffer di ricezione (cioè per i dati in ingresso) dei socket.
4235 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{rmem\_max}] imposta la dimensione
4236 massima che si può assegnare al buffer di ricezione dei socket attraverso
4237 l'uso dell'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4238 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{wmem\_default}] imposta la dimensione
4239 di default del buffer di trasmissione (cioè per i dati in uscita) dei
4241 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{wmem\_max}] imposta la dimensione
4242 massima che si può assegnare al buffer di trasmissione dei socket attraverso
4243 l'uso dell'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4244 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{message\_cost},
4245 \sysctlrelfiled{net/core}{message\_burst}] contengono le impostazioni del
4246 \textit{bucket filter} che controlla l'emissione di
4247 messaggi di avviso da parte del kernel per eventi relativi a problemi sulla
4248 rete, imponendo un limite che consente di prevenire eventuali attacchi di
4249 \textit{Denial of Service} usando i log.\footnote{senza questo limite un
4250 attaccante potrebbe inviare ad arte un traffico che generi
4251 intenzionalmente messaggi di errore, per saturare il sistema dei log.}
4253 \itindbeg{bucket~filter}
4255 Il \textit{bucket filter} è un algoritmo generico che permette di impostare
4256 dei limiti di flusso su una quantità\footnote{uno analogo viene usato per
4257 imporre dei limiti sul flusso dei pacchetti nel \itindex{netfilter}
4258 \textit{netfilter} di Linux (il \textit{netfilter} è l'infrastruttura
4259 usata per il filtraggio dei pacchetti del kernel, per maggiori dettagli si
4260 consulti il cap.~2 di \cite{FwGL}).} senza dovere eseguire medie
4261 temporali, che verrebbero a dipendere in misura non controllabile dalla
4262 dimensione dell'intervallo su cui si media e dalla distribuzione degli
4263 eventi;\footnote{in caso di un picco di flusso (il cosiddetto
4264 \textit{burst}) il flusso medio verrebbe a dipendere in maniera esclusiva
4265 dalla dimensione dell'intervallo di tempo su cui calcola la media.} in
4266 questo caso si definisce la dimensione di un ``\textsl{bidone}'' (il
4267 \textit{bucket}) e del flusso che da esso può uscire, la presenza di una
4268 dimensione iniziale consente di assorbire eventuali picchi di emissione,
4269 l'aver fissato un flusso di uscita garantisce che a regime questo sarà il
4270 valore medio del flusso ottenibile dal \textit{bucket}.
4272 \itindend{bucket~filter}
4274 I due valori indicano rispettivamente il flusso a regime (non sarà inviato
4275 più di un messaggio per il numero di secondi specificato da
4276 \texttt{message\_cost}) e la dimensione iniziale per in caso di picco di
4277 emissione (verranno accettati inizialmente fino ad un massimo di
4278 \texttt{message\_cost/message\_burst} messaggi).
4280 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{netdev\_max\_backlog}] numero massimo
4281 di pacchetti che possono essere contenuti nella coda di ingresso generale.
4283 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{optmem\_max}] lunghezza massima dei
4284 dati ancillari e di controllo (vedi sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}).
4287 Oltre a questi nella directory \texttt{/proc/sys/net/core} si trovano altri
4288 file, la cui documentazione dovrebbe essere mantenuta nei sorgenti del kernel,
4289 nel file \texttt{Documentation/networking/ip-sysctl.txt}; la maggior parte di
4290 questi però non è documentato:
4291 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4292 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{dev\_weight}] blocco di lavoro (\textit{work
4293 quantum}) dello \textit{scheduler} di processo dei pacchetti.
4295 % TODO da documentare meglio
4297 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{lo\_cong}] valore per l'occupazione
4298 della coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una bassa
4301 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{mod\_cong}] valore per l'occupazione della
4302 coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una congestione
4305 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{no\_cong}] valore per l'occupazione della coda
4306 di ricezione sotto la quale si considera di non avere congestione.
4308 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{no\_cong\_thresh}] valore minimo (\textit{low
4309 water mark}) per il riavvio dei dispositivi congestionati.
4311 % \item[\sysctlrelfiled{net/core}{netdev\_fastroute}] è presente
4312 % soltanto quando si è compilato il kernel con l'apposita opzione di
4313 % ottimizzazione per l'uso come router.
4315 \item[\sysctlrelfiled{net/core}{somaxconn}] imposta la dimensione massima
4316 utilizzabile per il \textit{backlog} della funzione \func{listen} (vedi
4317 sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}), e corrisponde al valore della costante
4318 \constd{SOMAXCONN}; il suo valore di default è 128.
4323 \subsection{I valori di controllo per il protocollo IPv4}
4324 \label{sec:sock_ipv4_sysctl}
4326 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/ipv4} sono presenti i file che
4327 corrispondono ai parametri dei socket che usano il protocollo IPv4, relativi
4328 quindi sia alle caratteristiche di IP, che a quelle degli altri protocolli che
4329 vengono usati all'interno di quest'ultimo (come ICMP, TCP e UDP) o a fianco
4330 dello stesso (come ARP).
4332 I file che consentono di controllare le caratteristiche specifiche del
4333 protocollo IP in quanto tale, che sono descritti anche nella relativa pagina
4334 di manuale accessibile con \texttt{man 7 ip}, sono i seguenti:
4335 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4337 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_default\_ttl}] imposta il valore di
4338 default per il campo TTL (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}) di tutti i
4339 pacchetti uscenti, stabilendo così il numero massimo di router che i
4340 pacchetti possono attraversare. Il valore può essere modificato anche per il
4341 singolo socket con l'opzione \const{IP\_TTL}. Prende un valore intero, ma
4342 dato che il campo citato è di 8 bit hanno senso solo valori fra 0 e 255. Il
4343 valore di default è 64, e normalmente non c'è nessuna necessità di
4344 modificarlo.\footnote{l'unico motivo sarebbe per raggiungere macchine
4345 estremamente ``{lontane}'' in termini di \textit{hop}, ma è praticamente
4346 impossibile trovarne.} Aumentare il valore è una pratica poco gentile, in
4347 quanto in caso di problemi di routing si allunga inutilmente il numero di
4350 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_forward}] abilita l'inoltro dei
4351 pacchetti da una interfaccia ad un altra, e può essere impostato anche per
4352 la singola interfaccia. Prende un valore logico (0 disabilita, diverso da
4353 zero abilita), di default è disabilitato.
4355 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_dynaddr}] abilita la riscrittura
4356 automatica degli indirizzi associati ad un socket quando una interfaccia
4357 cambia indirizzo. Viene usato per le interfacce usate nei collegamenti in
4358 dial-up, il cui indirizzo IP viene assegnato dinamicamente dal provider, e
4359 può essere modificato. Prende un valore intero, con 0 si disabilita la
4360 funzionalità, con 1 la si abilita, con 2 (o con qualunque altro valore
4361 diverso dai precedenti) la si abilità in modalità \textsl{prolissa}; di
4362 default la funzionalità è disabilitata.
4364 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_autoconfig}] specifica se
4365 l'indirizzo IP è stato configurato automaticamente dal kernel all'avvio
4366 attraverso DHCP, BOOTP o RARP. Riporta un valore logico (0 falso, 1 vero)
4367 accessibile solo in lettura, è inutilizzato nei kernel recenti ed eliminato
4368 a partire dal kernel 2.6.18.
4370 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_local\_port\_range}] imposta l'intervallo
4371 dei valori usati per l'assegnazione delle porte effimere, permette cioè di
4372 modificare i valori illustrati in fig.~\ref{fig:TCP_port_alloc}; prende due
4373 valori interi separati da spazi, che indicano gli estremi
4374 dell'intervallo. Si abbia cura di non definire un intervallo che si
4375 sovrappone a quello delle porte usate per il \textit{masquerading}, il
4376 kernel può gestire la sovrapposizione, ma si avrà una perdita di
4377 prestazioni. Si imposti sempre un valore iniziale maggiore di 1024 (o meglio
4378 ancora di 4096) per evitare conflitti con le porte usate dai servizi noti.
4380 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_no\_pmtu\_disc}] permette di disabilitare
4381 per i socket \const{SOCK\_STREAM} la ricerca automatica della \textit{Path
4382 MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
4383 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}). Prende un valore logico, e di default è
4384 disabilitato (cioè la ricerca viene eseguita).
4386 In genere si abilita questo parametro quando per qualche motivo il
4387 procedimento del \textit{Path MTU discovery} fallisce; dato che questo può
4388 avvenire a causa di router\footnote{ad esempio se si scartano tutti i
4389 pacchetti ICMP, il problema è affrontato anche in sez.~3.4.4 di
4390 \cite{SGL}.} o interfacce\footnote{ad esempio se i due capi di un
4391 collegamento \textit{point-to-point} non si accordano sulla stessa MTU.}
4392 mal configurati è opportuno correggere le configurazioni, perché
4393 disabilitare globalmente il procedimento con questo parametro ha pesanti
4394 ripercussioni in termini di prestazioni di rete.
4396 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_always\_defrag}] fa si che tutti i
4397 pacchetti IP frammentati siano riassemblati, anche in caso in successivo
4398 immediato inoltro.\footnote{introdotto con il kernel 2.2.13, nelle versioni
4399 precedenti questo comportamento poteva essere solo stabilito un volta per
4400 tutte in fase di compilazione del kernel con l'opzione
4401 \texttt{CONFIG\_IP\_ALWAYS\_DEFRAG}.} Prende un valore logico e di default
4402 è disabilitato. Con i kernel dalla serie 2.4 in poi la deframmentazione
4403 viene attivata automaticamente quando si utilizza il sistema del
4404 \textit{netfilter}, e questo parametro non è più presente.
4406 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ipfrag\_high\_thresh}] indica il limite
4407 massimo (espresso in numero di byte) sui pacchetti IP frammentati presenti
4408 in coda; quando questo valore viene raggiunta la coda viene ripulita fino al
4409 valore \texttt{ipfrag\_low\_thresh}. Prende un valore intero.
4411 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ipfrag\_low\_thresh}] soglia bassa
4412 (specificata in byte) a cui viene riportata la coda dei pacchetti IP
4413 frammentati quando si raggiunge il valore massimo dato da
4414 \texttt{ipfrag\_high\_thresh}. Prende un valore intero.
4416 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{ip\_nonlocal\_bind}] se abilitato rende
4417 possibile ad una applicazione eseguire \func{bind} anche su un indirizzo che
4418 non è presente su nessuna interfaccia locale. Prende un valore logico e di
4419 default è disabilitato.
4421 Questo può risultare utile per applicazioni particolari (come gli
4422 \textit{sniffer}) che hanno la necessità di ricevere pacchetti anche non
4423 diretti agli indirizzi presenti sulla macchina, ad esempio per intercettare
4424 il traffico per uno specifico indirizzo che si vuole tenere sotto
4425 controllo. Il suo uso però può creare problemi ad alcune applicazioni.
4427 % \item[\texttt{neigh/*}] La directory contiene i valori
4428 % TODO trattare neigh/* nella parte su arp, da capire dove sarà.
4432 I file di \texttt{/proc/sys/net/ipv4} che invece fanno riferimento alle
4433 caratteristiche specifiche del protocollo TCP, elencati anche nella rispettiva
4434 pagina di manuale (accessibile con \texttt{man 7 tcp}), sono i seguenti:
4435 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4437 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_abort\_on\_overflow}] indica al
4438 kernel di azzerare le connessioni quando il programma che le riceve è troppo
4439 lento ed incapace di accettarle. Prende un valore logico ed è disabilitato
4440 di default. Questo consente di recuperare le connessioni se si è avuto un
4441 eccesso dovuto ad un qualche picco di traffico, ma ovviamente va a discapito
4442 dei client che interrogano il server. Pertanto è da abilitare soltanto
4443 quando si è sicuri che non è possibile ottimizzare il server in modo che sia
4444 in grado di accettare connessioni più rapidamente.
4446 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_adv\_win\_scale}] indica al kernel quale
4447 frazione del buffer associato ad un socket\footnote{quello impostato con
4448 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}.} deve essere utilizzata per la
4449 finestra del protocollo TCP\footnote{in sostanza il valore che costituisce
4450 la \textit{advertised window} annunciata all'altro capo del socket.} e
4451 quale come buffer applicativo per isolare la rete dalle latenze
4452 dell'applicazione. Prende un valore intero che determina la suddetta
4453 frazione secondo la formula
4454 $\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se positivo o con
4455 $\texttt{buffer}-\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se
4456 negativo. Il default è 2 che significa che al buffer dell'applicazione
4457 viene riservato un quarto del totale.
4459 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_app\_win}] indica la frazione della
4460 finestra TCP che viene riservata per gestire l'overhaed dovuto alla
4461 bufferizzazione. Prende un valore valore intero che consente di calcolare la
4462 dimensione in byte come il massimo fra la MSS e
4463 $\texttt{window}/2^\texttt{tcp\_app\_win}$. Un valore nullo significa che
4464 non viene riservato nessuno spazio; il valore di default è 31.
4466 % vecchi, presumibilmente usati quando gli algoritmi di congestione non erano
4468 % \item[\texttt{tcp\_bic}]
4469 % \item[\texttt{tcp\_bic\_low\_window}]
4470 % \item[\texttt{tcp\_bic\_fast\_convergence}]
4472 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_dsack}] abilita il supporto,
4473 definito nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}, per il
4474 cosiddetto \textit{Duplicate SACK}.\footnote{si indica con SACK
4475 (\textit{Selective Acknowledgement}) un'opzione TCP, definita
4476 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}, usata per dare
4477 un \textit{acknowledgement} unico su blocchi di pacchetti non contigui,
4478 che consente di diminuire il numero di pacchetti scambiati.} Prende un
4479 valore logico e di default è abilitato.
4480 % TODO documentare o descrivere che cos'è il Duplicate SACK o
4481 % mettere riferimento nelle appendici
4484 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_ecn}] abilita il meccanismo della
4485 \textit{Explicit Congestion Notification} (in breve ECN) nelle connessioni
4486 TCP. Prende valore logico che di default è disabilitato. La \textit{Explicit
4487 Congestion Notification} \itindex{Explicit~Congestion~Notification} è un
4488 meccanismo che consente di notificare quando una rotta o una rete è
4489 congestionata da un eccesso di traffico,\footnote{il meccanismo è descritto
4490 in dettaglio nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc3168.txt}{RFC~3168}
4491 mentre gli effetti sulle prestazioni del suo utilizzo sono documentate
4492 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}.} si può così
4493 essere avvisati e cercare rotte alternative oppure diminuire l'emissione di
4494 pacchetti (in modo da non aumentare la congestione).
4496 Si tenga presente che se si abilita questa opzione si possono avere dei
4497 malfunzionamenti apparentemente casuali dipendenti dalla destinazione,
4498 dovuti al fatto che alcuni vecchi router non supportano il meccanismo ed
4499 alla sua attivazione scartano i relativi pacchetti, bloccando completamente
4501 % TODO documentare o descrivere che cos'è l'Explicit Congestion Notification o
4502 % mettere riferimento nelle appendici
4505 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_fack}] abilita il supporto per il
4506 \textit{TCP Forward Acknowledgement}, un algoritmo per il controllo della
4507 congestione del traffico. Prende un valore logico e di default è abilitato.
4509 % TODO documentare o descrivere che cos'è il TCP Forward Acknowledgement o
4510 % mettere riferimento nelle appendici
4512 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_fin\_timeout}] specifica il numero di
4513 secondi da passare in stato \texttt{FIN\_WAIT2} nell'attesa delle ricezione
4514 del pacchetto FIN conclusivo, passati quali il socket viene comunque chiuso
4515 forzatamente. Prende un valore intero che indica i secondi e di default è
4516 60.\footnote{nei kernel della serie 2.2.x era il valore utilizzato era
4517 invece di 120 secondi.} L'uso di questa opzione realizza quella che in
4518 sostanza è una violazione delle specifiche del protocollo TCP, ma è utile
4519 per fronteggiare alcuni attacchi di \textit{Denial of Service}.
4521 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_frto}] abilita il supporto per
4522 l'algoritmo F-RTO, un algoritmo usato per la ritrasmissione dei timeout del
4523 protocollo TCP, che diventa molto utile per le reti wireless dove la perdita
4524 di pacchetti è usualmente dovuta a delle interferenze radio, piuttosto che
4525 alla congestione dei router. Prende un valore logico e di default è
4528 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_intvl}] indica il
4529 numero di secondi che deve trascorrere fra l'emissione di due successivi
4530 pacchetti di test quando è abilitata la funzionalità del \textit{keepalive}
4531 (vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Prende un valore intero che di
4534 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_probes}] indica il
4535 massimo numero pacchetti di \textit{keepalive} (vedi
4536 sez.~\ref{sec:sock_options_main}) che devono essere inviati senza ricevere
4537 risposta prima che il kernel decida che la connessione è caduta e la
4538 termini. Prende un valore intero che di default è 9.
4540 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_keepalive\_time}] indica il numero
4541 di secondi che devono passare senza traffico sulla connessione prima che il
4542 kernel inizi ad inviare pacchetti di pacchetti di
4543 \textit{keepalive}.\footnote{ha effetto solo per i socket per cui si è
4544 impostata l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE} (vedi
4545 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Prende un valore intero che di default
4546 è 7200, pari a due ore.
4548 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_low\_latency}] indica allo stack
4549 TCP del kernel di ottimizzare il comportamento per ottenere tempi di latenza
4550 più bassi a scapito di valori più alti per l'utilizzo della banda. Prende un
4551 valore logico che di default è disabilitato in quanto un maggior utilizzo
4552 della banda è preferito, ma esistono applicazioni particolari in cui la
4553 riduzione della latenza è più importante (ad esempio per i cluster di
4554 calcolo parallelo) nelle quali lo si può abilitare.
4556 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_max\_orphans}] indica il numero
4557 massimo di socket TCP ``\textsl{orfani}'' (vale a dire non associati a
4558 nessun file descriptor) consentito nel sistema.\footnote{trattasi in genere
4559 delle connessioni relative a socket chiusi che non hanno completato il
4560 processo di chiusura.} Quando il limite viene ecceduto la connessione
4561 orfana viene resettata e viene stampato un avvertimento. Questo limite viene
4562 usato per contrastare alcuni elementari attacchi di \textit{denial of
4563 service}. Diminuire il valore non è mai raccomandato, in certe condizioni
4564 di rete può essere opportuno aumentarlo, ma si deve tenere conto del fatto
4565 che ciascuna connessione orfana può consumare fino a 64K di memoria del
4566 kernel. Prende un valore intero, il valore di default viene impostato
4567 inizialmente al valore del parametro del kernel \texttt{NR\_FILE}, e viene
4568 aggiustato a seconda della memoria disponibile.
4570 % TODO verificare la spiegazione di connessione orfana.
4572 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_max\_syn\_backlog}] indica la lunghezza
4573 della coda delle connessioni incomplete, cioè delle connessioni per le quali
4574 si è ricevuto un SYN di richiesta ma non l'ACK finale del \textit{three way
4575 handshake} (si riveda quanto illustrato in
4576 sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}).
4578 Quando questo valore è superato il kernel scarterà immediatamente ogni
4579 ulteriore richiesta di connessione. Prende un valore intero; il default, che
4580 è 256, viene automaticamente portato a 1024 qualora nel sistema ci sia
4581 sufficiente memoria (se maggiore di 128Mb) e ridotto a 128 qualora la
4582 memoria sia poca (inferiore a 32Mb).\footnote{si raccomanda, qualora si
4583 voglia aumentare il valore oltre 1024, di seguire la procedura citata
4584 nella pagina di manuale di TCP, e modificare il valore della costante
4585 \texttt{TCP\_SYNQ\_HSIZE} nel file \texttt{include/net/tcp.h} dei sorgenti
4586 del kernel, in modo che sia $\mathtt{tcp\_max\_syn\_backlog} \ge
4587 \mathtt{16*TCP\_SYNQ\_HSIZE}$, per poi ricompilare il kernel.}
4589 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_max\_tw\_buckets}] indica il
4590 numero massimo di socket in stato \texttt{TIME\_WAIT} consentito nel
4591 sistema. Prende un valore intero di default è impostato al doppio del valore
4592 del parametro \texttt{NR\_FILE}, ma che viene aggiustato automaticamente a
4593 seconda della memoria presente. Se il valore viene superato il socket viene
4594 chiuso con la stampa di un avviso; l'uso di questa funzionalità consente di
4595 prevenire alcuni semplici attacchi di \textit{denial of service}.
4598 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_mem}] viene usato dallo stack TCP
4599 per gestire le modalità con cui esso utilizzerà la memoria. Prende una
4600 tripletta di valori interi, che indicano un numero di pagine:
4603 \item il primo valore, chiamato \textit{low} nelle pagine di manuale, indica
4604 il numero di pagine allocate sotto il quale non viene usato nessun
4605 meccanismo di regolazione dell'uso della memoria.
4607 \item il secondo valore, chiamato \textit{pressure} indica il numero di
4608 pagine allocate passato il quale lo stack TCP inizia a moderare il suo
4609 consumo di memoria; si esce da questo stato di \textsl{pressione} sulla
4610 memoria quando il numero di pagine scende sotto il precedente valore
4613 \item il terzo valore, chiamato \textit{high} indica il numero massimo di
4614 pagine che possono essere utilizzate dallo stack TCP/IP, e soprassiede
4615 ogni altro valore specificato dagli altri limiti del kernel.
4618 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_orphan\_retries}] indica il numero
4619 massimo di volte che si esegue un tentativo di controllo sull'altro capo di
4620 una connessione che è stata già chiusa dalla nostra parte. Prende un valore
4621 intero che di default è 8.
4623 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_reordering}] indica il numero
4624 massimo di volte che un pacchetto può essere riordinato nel flusso di dati,
4625 prima che lo stack TCP assuma che è andato perso e si ponga nello stato di
4626 \textit{slow start} (si veda sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) viene usata
4627 questa metrica di riconoscimento dei riordinamenti per evitare inutili
4628 ritrasmissioni provocate dal riordinamento. Prende un valore intero che di
4629 default che è 3, e che non è opportuno modificare.
4631 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_retrans\_collapse}] in caso di
4632 pacchetti persi durante una connessione, per ottimizzare l'uso della banda
4633 il kernel cerca di eseguire la ritrasmissione inviando pacchetti della
4634 massima dimensione possibile; in sostanza dati che in precedenza erano stati
4635 trasmessi su pacchetti diversi possono essere ritrasmessi riuniti su un solo
4636 pacchetto (o su un numero minore di pacchetti di dimensione
4637 maggiore). Prende un valore logico e di default è abilitato.
4639 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_retries1}] imposta il massimo
4640 numero di volte che protocollo tenterà la ritrasmissione si un pacchetto su
4641 una connessione stabilita prima di fare ricorso ad ulteriori sforzi che
4642 coinvolgano anche il livello di rete. Passato questo numero di
4643 ritrasmissioni verrà fatto eseguire al livello di rete un tentativo di
4644 aggiornamento della rotta verso la destinazione prima di eseguire ogni
4645 successiva ritrasmissione. Prende un valore intero che di default è 3.
4647 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_retries2}] imposta il numero di
4648 tentativi di ritrasmissione di un pacchetto inviato su una connessione già
4649 stabilita per il quale non si sia ricevuto una risposta di ACK (si veda
4650 anche quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_server_crash}). Prende un
4651 valore intero che di default è 15, il che comporta un tempo variabile fra 13
4652 e 30 minuti; questo non corrisponde a quanto richiesto
4653 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} dove è indicato un
4654 massimo di 100 secondi, che però è un valore considerato troppo basso.
4656 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_rfc1337}] indica al kernel di
4657 abilitare il comportamento richiesto
4658 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1337.txt}{RFC~1337}. Prende un valore
4659 logico e di default è disabilitato, il che significa che alla ricezione di
4660 un segmento RST in stato \texttt{TIME\_WAIT} il socket viene chiuso
4661 immediatamente senza attendere la conclusione del periodo di
4662 \texttt{TIME\_WAIT}.
4664 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_rmem}] viene usato dallo stack TCP
4665 per controllare dinamicamente le dimensioni dei propri buffer di ricezione,
4666 anche in rapporto alla memoria disponibile. Prende una tripletta di valori
4667 interi separati da spazi che indicano delle dimensioni in byte:
4670 \item il primo valore, chiamato \textit{min} nelle pagine di manuale, indica
4671 la dimensione minima in byte del buffer di ricezione; il default è 4Kb, ma
4672 in sistemi con poca memoria viene automaticamente ridotto a
4673 \const{PAGE\_SIZE}. Questo valore viene usato per assicurare che anche in
4674 situazioni di pressione sulla memoria (vedi quanto detto per
4675 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) le allocazioni al di sotto di
4676 questo limite abbiamo comunque successo. Questo valore non viene comunque
4677 ad incidere sulla dimensione del buffer di ricezione di un singolo socket
4678 dichiarata con l'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4680 \item il secondo valore, denominato \textit{default} nelle pagine di
4681 manuale, indica la dimensione di default, in byte, del buffer di ricezione
4682 di un socket TCP. Questo valore sovrascrive il default iniziale impostato
4683 per tutti i socket con \sysctlfile{net/core/mem\_default} che vale per
4684 qualunque protocollo. Il default è 87380 byte, ridotto a 43689 per sistemi
4685 con poca memoria. Se si desiderano dimensioni più ampie per tutti i socket
4686 si può aumentare questo valore, ma se si vuole che in corrispondenza
4687 aumentino anche le dimensioni usate per la finestra TCP si deve abilitare
4688 il \textit{TCP window scaling} (di default è abilitato, vedi più avanti
4689 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}).
4691 \item il terzo valore, denominato \textit{max} nelle pagine di manuale,
4692 indica la dimensione massima in byte del buffer di ricezione di un socket
4693 TCP; il default è 174760 byte, che viene ridotto automaticamente a 87380
4694 per sistemi con poca memoria. Il valore non può comunque eccedere il
4695 limite generale per tutti i socket posto con
4696 \sysctlfile{net/core/rmem\_max}. Questo valore non viene ad
4697 incidere sulla dimensione del buffer di ricezione di un singolo socket
4698 dichiarata con l'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
4701 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_sack}] indica al kernel di
4702 utilizzare il meccanismo del \textit{TCP selective acknowledgement} definito
4703 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}. Prende un valore
4704 logico e di default è abilitato.
4706 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_stdurg}] indica al kernel di
4707 utilizzare l'interpretazione che viene data
4708 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} del puntatore dei
4709 \textit{dati urgenti} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}) in cui questo
4710 punta all'ultimo byte degli stessi; se disabilitato viene usata
4711 l'interpretazione usata da BSD per cui esso punta al primo byte successivo.
4712 Prende un valore logico e di default è disabilitato, perché abilitarlo può
4713 dar luogo a problemi di interoperabilità.
4715 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_synack\_retries}] indica il numero
4716 massimo di volte che verrà ritrasmesso il segmento SYN/ACK nella creazione di
4717 una connessione (vedi sez.~\ref{sec:TCP_conn_cre}). Prende un valore intero
4718 ed il valore di default è 5; non si deve superare il valore massimo di 255.
4720 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_syncookies}] abilita i \textit{TCP
4721 syncookies}.\footnote{per poter usare questa funzionalità è necessario
4722 avere abilitato l'opzione \texttt{CONFIG\_SYN\_COOKIES} nella compilazione
4723 del kernel.} Prende un valore logico, e di default è disabilitato. Questa
4724 funzionalità serve a fornire una protezione in caso di un attacco di tipo
4725 \textit{SYN flood}, e deve essere utilizzato come ultima risorsa dato che
4726 costituisce una violazione del protocollo TCP e confligge con altre
4727 funzionalità come le estensioni e può causare problemi per i client ed il
4728 reinoltro dei pacchetti.
4730 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_syn\_retries}] imposta il numero di
4731 tentativi di ritrasmissione dei pacchetti SYN di inizio connessione del
4732 \textit{three way handshake} (si ricordi quanto illustrato in
4733 sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Prende un valore intero che di default è
4734 5; non si deve superare il valore massimo di 255.
4736 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_timestamps}] abilita l'uso dei
4737 \textit{TCP timestamps}, come definiti
4738 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Prende un valore
4739 logico e di default è abilitato.
4741 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_tw\_recycle}] abilita il riutilizzo
4742 rapido dei socket in stato \texttt{TIME\_WAIT}. Prende un valore logico e di
4743 default è disabilitato. Non è opportuno abilitare questa opzione che può
4744 causare problemi con il NAT.\footnote{il
4745 \itindex{Network~Address~Translation} \textit{Network Address Translation}
4746 è una tecnica, impiegata nei firewall e nei router, che consente di
4747 modificare al volo gli indirizzi dei pacchetti che transitano per una
4748 macchina, Linux la supporta con il \textit{netfilter}.}
4750 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_tw\_reuse}] abilita il riutilizzo
4751 dello stato \texttt{TIME\_WAIT} quando questo è sicuro dal punto di vista
4752 del protocollo. Prende un valore logico e di default è disabilitato.
4754 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}] un valore
4755 logico, attivo di default, che abilita la funzionalità del
4756 \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling} definita
4757 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Prende un valore
4758 logico e di default è abilitato. Come accennato in
4759 sez.~\ref{sec:TCP_TCP_opt} i 16 bit della finestra TCP comportano un limite
4760 massimo di dimensione di 64Kb, ma esiste una opportuna opzione del
4761 protocollo che permette di applicare un fattore di scale che consente di
4762 aumentarne le dimensioni. Questa è pienamente supportata dallo stack TCP di
4763 Linux, ma se lo si disabilita la negoziazione del
4764 \itindex{TCP~window~scaling} \textit{TCP window scaling} con l'altro capo
4765 della connessione non viene effettuata.
4767 %\item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_vegas\_cong\_avoid}]
4768 % TODO: controllare su internet
4770 %\item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_westwood}]
4771 % TODO: controllare su internet
4773 \item[\sysctlrelfiled{net/ipv4}{tcp\_wmem}] viene usato dallo stack TCP
4774 per controllare dinamicamente le dimensioni dei propri buffer di spedizione,
4775 adeguandole in rapporto alla memoria disponibile. Prende una tripletta di
4776 valori interi separati da spazi che indicano delle dimensioni in byte:
4779 \item il primo valore, chiamato \textit{min}, indica la dimensione minima in
4780 byte del buffer di spedizione; il default è 4Kb. Come per l'analogo di
4781 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) viene usato per assicurare
4782 che anche in situazioni di pressione sulla memoria (vedi
4783 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_mem}) le allocazioni al di sotto di
4784 questo limite abbiamo comunque successo. Di nuovo questo valore non viene
4785 ad incidere sulla dimensione del buffer di trasmissione di un singolo
4786 socket dichiarata con l'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4788 \item il secondo valore, denominato \textit{default}, indica la dimensione
4789 di default in byte del buffer di spedizione di un socket TCP. Questo
4790 valore sovrascrive il default iniziale impostato per tutti i tipi di
4791 socket con \sysctlfile{net/core/wmem\_default}. Il default è 87380 byte,
4792 ridotto a 43689 per sistemi con poca memoria. Si può aumentare questo
4793 valore quando si desiderano dimensioni più ampie del buffer di
4794 trasmissione per i socket TCP, ma come per il precedente
4795 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}) se si vuole che in corrispondenza
4796 aumentino anche le dimensioni usate per la finestra TCP si deve abilitare
4797 il \textit{TCP window scaling} con
4798 \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}.
4800 \item il terzo valore, denominato \textit{max}, indica la dimensione massima
4801 in byte del buffer di spedizione di un socket TCP; il default è 128Kb, che
4802 viene ridotto automaticamente a 64Kb per sistemi con poca memoria. Il
4803 valore non può comunque eccedere il limite generale per tutti i socket
4804 posto con \sysctlfile{net/core/wmem\_max}. Questo valore non viene
4805 ad incidere sulla dimensione del buffer di trasmissione di un singolo
4806 socket dichiarata con l'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
4813 % LocalWords: socket sez dotted decimal resolver Domain Name Service cap DNS
4814 % LocalWords: client fig LDAP Lightweight Access Protocol NIS Information Sun
4815 % LocalWords: like netgroup Switch Solaris glibc libc uclib NSS tab shadow uid
4816 % LocalWords: username group aliases ethers MAC address hosts networks rpc RPC
4817 % LocalWords: protocols services dns db lib libnss org truelite it root res HS
4818 % LocalWords: resource init netinet resolv int void conf host LOCALDOMAIN TCP
4819 % LocalWords: options DEBUG debug AAONLY USEVC UDP PRIMARY IGNTC RECURSE INET
4820 % LocalWords: DEFNAMES search STAYOPEN DNSRCH INSECURE NOALIASES HOSTALIASES
4821 % LocalWords: IPv gethostbyname NOCHECKNAME KEEPTSIG TSIG BLAST RETRY retry NS
4822 % LocalWords: retrans query FQDN Fully Qualified const char dname class type
4823 % LocalWords: unsigned answer anslen CSNET Hesiod MIT CHAOS Chaosnet ANY BIND
4824 % LocalWords: nameser compat Berkley MF CNAME SOA MB MR NULL WKS PTR HINFO TXT
4825 % LocalWords: MINFO RP responsible person AFSDB AFS RT router NSAP SIG KEY PX
4826 % LocalWords: GPOS AAAA LOC NXT EID NIMLOC nimrod SRV ATMA ATM NAPTR naming AF
4827 % LocalWords: authority IXFR AXFR MAILB MAILA errno NOT FOUND RECOVERY TRY err
4828 % LocalWords: AGAIN herror netdb string perror error hstrerror strerror struct
4829 % LocalWords: hostent name addrtype length addr list sys af mygethost inet ret
4830 % LocalWords: ntop deep copy buf size buflen result errnop value argument len
4831 % LocalWords: ERANGE sethostent stayopen endhostent gethostbyaddr order pton
4832 % LocalWords: getipnodebyname getipnodebyaddr flags num MAPPED ALL ADDRCONFIG
4833 % LocalWords: freehostent ip getXXXbyname getXXXbyaddr servent getservbyname
4834 % LocalWords: netent getnetbyname getnetbyaddr protoent smtp udp
4835 % LocalWords: getprotobyname getprotobyaddr getservbyport port tcp setservent
4836 % LocalWords: getservent endservent setXXXent getXXXent endXXXent gethostent
4837 % LocalWords: setnetent getnetent endnetent setprotoent getprotoent POSIX RFC
4838 % LocalWords: endprotoent getaddrinfo getnameinfo nell' node service addrinfo
4839 % LocalWords: hints linked addrlen socklen family socktype protocol sockaddr
4840 % LocalWords: canonname next PF UNSPEC SOCK STREAM DGRAM bind INADDR loopback
4841 % LocalWords: connect sendto NUMERICHOST EAI NONAME SYSTEM BADFLAGS ADDRFAMILY
4842 % LocalWords: NODATA MEMORY FAIL errcode echo mygetaddr ptr casting Canonical
4843 % LocalWords: freeaddrinfo getservname salen hostlen serv servlen l'OR NI NUL
4844 % LocalWords: NOFQDN NAMEREQD NUMERICSERV MAXHOST MAXSERV sockconn SockUtil of
4845 % LocalWords: descriptor hint fifth sockbind setsockopt getsockopt sock level
4846 % LocalWords: optname optval optlen EBADF EFAULT EINVAL ENOPROTOOPT ENOTSOCK
4847 % LocalWords: IPPROTO Stevens ICMP ICMPV ICMPv get KEEPALIVE OOBINLINE timeval
4848 % LocalWords: RCVLOWAT SNDLOWAT RCVTIMEO SNDTIMEO BSDCOMPAT BSD PASSCRED ucred
4849 % LocalWords: PEERCRED BINDTODEVICE REUSEADDR ACCEPTCONN DONTROUTE gateway MSG
4850 % LocalWords: BROADCAST broadcast SNDBUF RCVBUF LINGER linger PRIORITY read IF
4851 % LocalWords: OOB recvmsg kernel select write readv recv recvfrom EAGAIN send
4852 % LocalWords: EWOULDBLOCK writev sendmsg raw domain SCM CREDENTIALS eth packet
4853 % LocalWords: IFNAMSIZ capabilities capability ADMIN log trpt EADDRINUSE close
4854 % LocalWords: listen routing sysctl shutdown Quality TOS keep alive ACK RST to
4855 % LocalWords: ECONNRESET ETIMEDOUT keepalive echod fourth newsgroup WAIT reuse
4856 % LocalWords: sockbindopt SockUtils homed completely binding RECVDSTADDR onoff
4857 % LocalWords: PKTINFO getsockname multicast streaming unicast REUSEPORT reset
4858 % LocalWords: stealing ling RECVTOS RECVTTL TTL RECVOPTS RETOPTS HDRINCL MTU
4859 % LocalWords: RECVERR DISCOVER Path Discovery ALERT alert ADD MEMBERSHIP mreqn
4860 % LocalWords: pktinfo ipi ifindex spec dst RECVIF Live IPTOS LOWDELAY Advanced
4861 % LocalWords: Transfer Unit PMTUDISC DONT WANT route dall' pmtu EMSGSIZE imr
4862 % LocalWords: multiaddr mreq fcntl ioctl request SIOCGSTAMP trip SIOCSPGRP pid
4863 % LocalWords: process SIGIO SIGURG KILL FIOASYNC SIOCGPGRP filesystem proc ttl
4864 % LocalWords: rmem wmem message cost burst bucket filter netdev backlog optmem
4865 % LocalWords: forward dynaddr dial autoconfig local masquerading ipfrag high
4866 % LocalWords: thresh low always defrag CONFIG SETSIG cmd FIOGETOWN FIOSETOWN
4867 % LocalWords: quest'ultime neigh dev weight cong mod somaxconn Di SIOCINQ DoS
4868 % LocalWords: Documentation SIOCATMARK SIOCOUTQ FIONREAD TIOCOUTQ Denial work
4869 % LocalWords: netfilter scheduler mark ARP DHCP BOOTP RARP nonlocal sniffer is
4870 % LocalWords: linux NODELAY MAXSEG CORK KEEPIDLE KEEPINTVL KEEPCNT SYNCNT INFO
4871 % LocalWords: DEFER ACCEPT WINDOW CLAMP QUICKACK CONGESTION ENCAP urgent MSS
4872 % LocalWords: Segment SYN accept advertised window info quickack Nagle ifreq
4873 % LocalWords: ifr ppp union EPERM SIOCGIFNAME dell' interface index IFF NOARP
4874 % LocalWords: SIOCGIFINDEX SIOCGIFFLAGS POINTOPOINT RUNNING PROMISC NOTRAILERS
4875 % LocalWords: ALLMULTI bundle PORTSEL ifmap AUTOMEDIA DYNAMIC SIOCSIFFLAGS way
4876 % LocalWords: SIOCGIFMETRIC SIOCSIFMETRIC SIOCGIFMTU SIOCSIFMTU SIOCGIFHWADDR
4877 % LocalWords: SIOCSIFHWADDR SIOCSIFHWBROADCAST SIOCGIFMAP SIOCSIFMAP sendfile
4878 % LocalWords: SIOCADDMULTI SIOCDELMULTI SIOCGIFTXQLEN SIOCSIFTXQLEN three syn
4879 % LocalWords: SIOCSIFNAME SIOCGIFCONF handshake retries MIN FreeBSD closing Mb
4880 % LocalWords: abort overflow adv win app bic convergence dsack ecn fack frto
4881 % LocalWords: intvl probes latency orphans l'ACK SYNQ HSIZE tw buckets mem rfc
4882 % LocalWords: orphan reordering collapse sack stdurg synack syncookies recycle
4883 % LocalWords: timestamps scaling vegas avoid westwood tcpi l'incapsulazione NR
4884 % LocalWords: metric EOPNOTSUPP mtu hwaddr ARPHRD interrupt DMA map qlen silly
4885 % LocalWords: rename ifconf syndrome dell'ACK FTP ACCEPTFILTER advanced reno
4886 % LocalWords: congestion control Networking cubic CUBIC highspeed HSTCP htcp
4887 % LocalWords: HTCP hybla HYBLA scalable SCALABLE ifc req iflist access ntoa Kb
4888 % LocalWords: hop Selective acknowledgement Explicit RTO stack firewall passwd
4889 % LocalWords: Notification wireless denial pressure ATTACH DETACH publickey
4890 % LocalWords: libpcap discovery point l'overhaed min PAGE flood NFS blast
4891 % LocalWords: selective COOKIES NAT Translation
4893 %%% Local Variables:
4895 %%% TeX-master: "gapil"