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12 \chapter{La gestione dei socket}
13 \label{cha:sock_generic_management}
15 Esamineremo in questo capitolo una serie di funzionalità aggiuntive relative
16 alla gestione dei socket, come la gestione della risoluzione di nomi e
17 indirizzi, le impostazioni delle varie proprietà ed opzioni relative ai
18 socket, e le funzioni di controllo che permettono di modificarne il
22 \section{La risoluzione dei nomi}
23 \label{sec:sock_name_resolution}
25 Negli esempi dei capitoli precedenti abbiamo sempre identificato le singole
26 macchine attraverso indirizzi numerici, sfruttando al più le funzioni di
27 conversione elementare illustrate in sez.~\ref{sec:sock_addr_func} che
28 permettono di passare da un indirizzo espresso in forma \textit{dotted
29 decimal} ad un numero. Vedremo in questa sezione le funzioni utilizzate per
30 poter utilizzare dei nomi simbolici al posto dei valori numerici, e viceversa
31 quelle che permettono di ottenere i nomi simbolici associati ad indirizzi,
32 porte o altre proprietà del sistema.
35 \subsection{La struttura del \textit{resolver}}
36 \label{sec:sock_resolver}
39 La risoluzione dei nomi è associata tradizionalmente al servizio del
40 \textit{Domain Name Service} che permette di identificare le macchine su
41 internet invece che per numero IP attraverso il relativo \textsl{nome a
42 dominio}.\footnote{non staremo ad entrare nei dettagli della definizione di
43 cosa è un nome a dominio, dandolo per noto, una introduzione alla
44 problematica si trova in \cite{AGL} (cap.~9) mentre per una trattazione
45 approfondita di tutte le problematiche relative al DNS si può fare
46 riferimento a \cite{DNSbind}.} In realtà per DNS si intendono spesso i
47 server che forniscono su internet questo servizio, mentre nel nostro caso
48 affronteremo la problematica dal lato client, di un qualunque programma che
49 necessita di compiere questa operazione.
53 \includegraphics[width=9cm]{img/resolver}
54 \caption{Schema di funzionamento delle funzioni del \textit{resolver}.}
55 \label{fig:sock_resolver_schema}
58 Inoltre quella fra nomi a dominio e indirizzi IP non è l'unica corrispondenza
59 possibile fra nomi simbolici e valori numerici, come abbiamo visto anche in
60 sez.~\ref{sec:sys_user_group} per le corrispondenze fra nomi di utenti e
61 gruppi e relativi identificatori numerici; per quanto riguarda però tutti i
62 nomi associati a identificativi o servizi relativi alla rete il servizio di
63 risoluzione è gestito in maniera unificata da un insieme di funzioni fornite
64 con le librerie del C, detto appunto \textit{resolver}.
66 Lo schema di funzionamento del \textit{resolver} è illustrato in
67 fig.~\ref{fig:sock_resolver_schema}; in sostanza i programmi hanno a
68 disposizione un insieme di funzioni di libreria con cui chiamano il
69 \textit{resolver}, indicate con le frecce nere. Ricevuta la richiesta è
70 quest'ultimo che, sulla base della sua configurazione, esegue le operazioni
71 necessarie a fornire la risposta, che possono essere la lettura delle
72 informazioni mantenute nei relativi dei file statici presenti sulla macchina,
73 una interrogazione ad un DNS (che a sua volta, per il funzionamento del
74 protocollo, può interrogarne altri) o la richiesta ad altri server per i quali
75 sia fornito il supporto, come LDAP.\footnote{la sigla LDAP fa riferimento ad
76 un protocollo, il \textit{Lightweight Directory Access Protocol}, che
77 prevede un meccanismo per la gestione di \textsl{elenchi} di informazioni
78 via rete; il contenuto di un elenco può essere assolutamente generico, e
79 questo permette il mantenimento dei più vari tipi di informazioni su una
80 infrastruttura di questo tipo.}
82 La configurazione del \textit{resolver} attiene più alla amministrazione di
83 sistema che alla programmazione, ciò non di meno, prima di trattare le varie
84 funzioni di librerie utilizzate dai programmi, vale la pena fare una
85 panoramica generale. Originariamente la configurazione del \textit{resolver}
86 riguardava esclusivamente le questioni relative alla gestione dei nomi a
87 dominio, e prevedeva solo l'utilizzo del DNS e del file statico
88 \conffile{/etc/hosts}.
90 Per questo aspetto il file di configurazione principale del sistema è
91 \conffile{/etc/resolv.conf} che contiene in sostanza l'elenco degli indirizzi
92 IP dei server DNS da contattare; a questo si affianca il file
93 \conffile{/etc/host.conf} il cui scopo principale è indicare l'ordine in cui
94 eseguire la risoluzione dei nomi (se usare prima i valori di
95 \conffile{/etc/hosts} o quelli del DNS). Tralasciamo i dettagli relativi alle
96 varie direttive che possono essere usate in questi file, che si trovano nelle
97 rispettive pagine di manuale.
99 Con il tempo però è divenuto possibile fornire diversi sostituti per
100 l'utilizzo delle associazione statiche in \conffile{/etc/hosts}, inoltre oltre
101 alla risoluzione dei nomi a dominio ci sono anche altri nomi da risolvere,
102 come quelli che possono essere associati ad una rete (invece che ad una
103 singola macchina) o ai gruppi di macchine definiti dal servizio
104 NIS,\footnote{il \textit{Network Information Service} è un servizio, creato da
105 Sun, e poi diffuso su tutte le piattaforme unix-like, che permette di
106 raggruppare all'interno di una rete (in quelli che appunto vengono chiamati
107 \textit{netgroup}) varie macchine, centralizzando i servizi di definizione
108 di utenti e gruppi e di autenticazione, oggi è sempre più spesso sostituito
109 da LDAP.} o come quelli dei protocolli e dei servizi che sono mantenuti nei
110 file statici \conffile{/etc/protocols} e \conffile{/etc/services}. Molte di
111 queste informazioni non si trovano su un DNS, ma in una rete locale può essere
112 molto utile centralizzare il mantenimento di alcune di esse su opportuni
113 server. Inoltre l'uso di diversi supporti possibili per le stesse
114 informazioni (ad esempio il nome delle macchine può essere mantenuto sia
115 tramite \conffile{/etc/hosts}, che con il DNS, che con NIS) comporta il
116 problema dell'ordine in cui questi vengono interrogati.\footnote{con le
117 implementazioni classiche i vari supporti erano introdotti modificando
118 direttamente le funzioni di libreria, prevedendo un ordine di interrogazione
119 predefinito e non modificabile (a meno di una ricompilazione delle librerie
122 \itindbeg{Name~Service~Switch}
123 Per risolvere questa serie di problemi la risoluzione dei nomi a dominio
124 eseguirà dal \textit{resolver} è stata inclusa all'interno di un meccanismo
125 generico per la risoluzione di corrispondenze fra nomi ed informazioni ad essi
126 associate chiamato \textit{Name Service Switch}\footnote{il sistema è stato
127 introdotto la prima volta nelle librerie standard di Solaris, le \acr{glibc}
128 hanno ripreso lo stesso schema, si tenga presente che questo sistema non
129 esiste per altre librerie standard come le \acr{libc5} o le \acr{uclib}.}
130 cui abbiamo accennato anche in sez.~\ref{sec:sys_user_group} per quanto
131 riguarda la gestione dei dati associati a utenti e gruppi. Il \textit{Name
132 Service Switch} (cui spesso si fa riferimento con l'acronimo NSS) è un
133 sistema di librerie dinamiche che permette di definire in maniera generica sia
134 i supporti su cui mantenere i dati di corrispondenza fra nomi e valori
135 numerici, sia l'ordine in cui effettuare le ricerche sui vari supporti
136 disponibili. Il sistema prevede una serie di possibili classi di
137 corrispondenza, quelle attualmente definite sono riportate in
138 tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes}.
143 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
145 \textbf{Classe} & \textbf{Tipo di corrispondenza}\\
148 \texttt{shadow} & corrispondenze fra username e proprietà dell'utente
150 \texttt{group} & corrispondenze fra nome del gruppo e proprietà dello
152 \texttt{aliases} & alias per la posta elettronica.\\
153 \texttt{ethers} & corrispondenze fra numero IP e MAC address della
155 \texttt{hosts} & corrispondenze fra nome a dominio e numero IP.\\
156 \texttt{netgroup} & corrispondenze gruppo di rete e macchine che lo
158 \texttt{networks} & corrispondenze fra nome di una rete e suo indirizzo
160 \texttt{protocols}& corrispondenze fra nome di un protocollo e relativo
161 numero identificativo.\\
162 \texttt{rpc} & corrispondenze fra nome di un servizio RPC e relativo
163 numero identificativo.\\
164 \texttt{services} & corrispondenze fra nome di un servizio e numero di
168 \caption{Le diverse classi di corrispondenze definite
169 all'interno del \textit{Name Service Switch}.}
170 \label{tab:sys_NSS_classes}
173 Il sistema del \textit{Name Service Switch} è controllato dal contenuto del
174 file \conffile{/etc/nsswitch.conf}; questo contiene una riga\footnote{seguendo
175 una convezione comune per i file di configurazione le righe vuote vengono
176 ignorate e tutto quello che segue un carattere ``\texttt{\#}'' viene
177 considerato un commento.} di configurazione per ciascuna di queste classi,
178 che viene inizia col nome di tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes} seguito da un
179 carattere ``\texttt{:}'' e prosegue con la lista dei \textsl{servizi} su cui
180 le relative informazioni sono raggiungibili, scritti nell'ordine in cui si
181 vuole siano interrogati.
183 Ogni servizio è specificato a sua volta da un nome, come \texttt{file},
184 \texttt{dns}, \texttt{db}, ecc. che identifica la libreria dinamica che
185 realizza l'interfaccia con esso. Per ciascun servizio se \texttt{NAME} è il
186 nome utilizzato dentro \conffile{/etc/nsswitch.conf}, dovrà essere presente
187 (usualmente in \file{/lib}) una libreria \texttt{libnss\_NAME} che ne
188 implementa le funzioni.
190 In ogni caso, qualunque sia la modalità con cui ricevono i dati o il supporto
191 su cui vengono mantenuti, e che si usino o meno funzionalità aggiuntive
192 fornire dal sistema del \textit{Name Service Switch}, dal punto di vista di un
193 programma che deve effettuare la risoluzione di un nome a dominio, tutto
194 quello che conta sono le funzioni classiche che il \textit{resolver} mette a
195 disposizione,\footnote{è cura della implementazione fattane nelle \acr{glibc}
196 tenere conto della presenza del \textit{Name Service Switch}.} e sono queste
197 quelle che tratteremo nelle sezioni successive.
198 \itindend{Name~Service~Switch}
201 \subsection{Le funzioni di interrogazione del \textit{resolver}}
202 \label{sec:sock_resolver_functions}
204 Prima di trattare le funzioni usate normalmente nella risoluzione dei nomi a
205 dominio conviene trattare in maniera più dettagliata il meccanismo principale
206 da esse utilizzato e cioè quello del servizio DNS. Come accennato questo,
207 benché in teoria sia solo uno dei possibili supporti su cui mantenere le
208 informazioni, in pratica costituisce il meccanismo principale con cui vengono
209 risolti i nomi a dominio. Per questo motivo esistono una serie di funzioni di
210 libreria che servono specificamente ad eseguire delle interrogazioni verso un
211 server DNS, funzioni che poi vengono utilizzate per realizzare le funzioni
212 generiche di libreria usate anche dal sistema del \textit{resolver}.
214 Il sistema del DNS è in sostanza di un database distribuito organizzato in
215 maniera gerarchica, i dati vengono mantenuti in tanti server distinti ciascuno
216 dei quali si occupa della risoluzione del proprio \textsl{dominio}; i nomi a
217 dominio sono organizzati in una struttura ad albero analoga a quella
218 dell'albero dei file, con domini di primo livello (come i \texttt{.org}),
219 secondo livello (come \texttt{.truelite.it}), ecc. In questo caso le
220 separazioni sono fra i vari livelli sono definite dal carattere ``\texttt{.}''
221 ed i nomi devono essere risolti da destra verso sinistra.\footnote{per chi si
222 stia chiedendo quale sia la radice di questo albero, cioè l'equivalente di
223 ``\texttt{/}'', la risposta è il dominio speciale ``\texttt{.}'', che in
224 genere non viene mai scritto esplicitamente, ma che, come chiunque abbia
225 configurato un server DNS sa bene, esiste ed è gestito dai cosiddetti
226 \textit{root DNS} che risolvono i domini di primo livello.} Il meccanismo
227 funziona con il criterio della \textsl{delegazione}, un server responsabile
228 per un dominio di primo livello può delegare la risoluzione degli indirizzi
229 per un suo dominio di secondo livello ad un altro server, il quale a sua volta
230 potrà delegare la risoluzione di un eventuale sottodominio di terzo livello ad
231 un altro server ancora.
233 In realtà un server DNS è in grado di fare altro rispetto alla risoluzione di
234 un nome a dominio in un indirizzo IP; ciascuna voce nel database viene
235 chiamata \textit{resource record}, e può contenere diverse informazioni. In
236 genere i \textit{resource record} vengono classificati per la \textsl{classe
237 di indirizzi} cui i dati contenuti fanno riferimento, e per il \textsl{tipo}
238 di questi ultimi.\footnote{ritroveremo classi di indirizzi e tipi di record
239 più avanti in tab.~\ref{tab:DNS_address_class} e
240 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}.} Oggigiorno i dati mantenuti nei server DNS
241 sono quasi esclusivamente relativi ad indirizzi internet, per cui in pratica
242 viene utilizzata soltanto una classe di indirizzi; invece le corrispondenze
243 fra un nome a dominio ed un indirizzo IP sono solo uno fra i vari tipi di
244 informazione che un server DNS fornisce normalmente.
246 L'esistenza di vari tipi di informazioni è un altro dei motivi per cui il
247 \textit{resolver} prevede, rispetto a quelle relative alla semplice
248 risoluzione dei nomi, un insieme di funzioni specifiche dedicate
249 all'interrogazione di un server DNS; la prima di queste funzioni è
250 \funcd{res\_init}, il cui prototipo è:
252 \headdecl{netinet/in.h} \headdecl{arpa/nameser.h} \headdecl{resolv.h}
253 \funcdecl{int res\_init(void)}
255 Inizializza il sistema del \textit{resolver}.
257 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
261 La funzione legge il contenuto dei file di configurazione (i già citati
262 \file{resolv.conf} e \file{host.conf}) per impostare il dominio di default,
263 gli indirizzi dei server DNS da contattare e l'ordine delle ricerche; se non
264 sono specificati server verrà utilizzato l'indirizzo locale, e se non è
265 definito un dominio di default sarà usato quello associato con l'indirizzo
266 locale (ma questo può essere sovrascritto con l'uso della variabile di
267 ambiente \texttt{LOCALDOMAIN}). In genere non è necessario eseguire questa
268 funzione direttamente in quanto viene automaticamente chiamata la prima volta
269 che si esegue una delle altre.
271 Le impostazioni e lo stato del \textit{resolver} vengono mantenuti in una
272 serie di variabili raggruppate nei campi di una apposita struttura \var{\_res}
273 usata da tutte queste funzioni. Essa viene definita in \file{resolv.h} ed è
274 utilizzata internamente alle funzioni essendo definita come variabile globale;
275 questo consente anche di accedervi direttamente all'interno di un qualunque
276 programma, una volta che la sia opportunamente dichiarata come:
277 \includecodesnip{listati/resolv_option.c}
279 Tutti i campi della struttura sono ad uso interno, e vengono usualmente
280 inizializzati da \func{res\_init} in base al contenuto dei file di
281 configurazione e ad una serie di valori di default. L'unico campo che può
282 essere utile modificare è \var{\_res.options}, una maschera binaria che
283 contiene una serie di bit di opzione che permettono di controllare il
284 comportamento del \textit{resolver}.
289 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
291 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
294 \const{RES\_INIT} & viene attivato se è stata chiamata
296 \const{RES\_DEBUG} & stampa dei messaggi di debug.\\
297 \const{RES\_AAONLY} & accetta solo risposte autoritative.\\
298 \const{RES\_USEVC} & usa connessioni TCP per contattare i server
299 invece che l'usuale UDP.\\
300 \const{RES\_PRIMARY} & interroga soltanto server DNS primari.
302 \const{RES\_IGNTC} & ignora gli errori di troncamento, non ritenta la
303 richiesta con una connessione TCP.\\
304 \const{RES\_RECURSE} & imposta il bit che indica che si desidera
305 eseguire una interrogazione ricorsiva.\\
306 \const{RES\_DEFNAMES} & se attivo \func{res\_search} aggiunge il nome
307 del dominio di default ai nomi singoli (che non
308 contengono cioè un ``\texttt{.}'').\\
309 \const{RES\_STAYOPEN} & usato con \const{RES\_USEVC} per mantenere
310 aperte le connessioni TCP fra interrogazioni
312 \const{RES\_DNSRCH} & se attivo \func{res\_search} esegue le ricerche
313 di nomi di macchine nel dominio corrente o nei
314 domini ad esso sovrastanti.\\
315 \const{RES\_INSECURE1} & blocca i controlli di sicurezza di tipo 1.\\
316 \const{RES\_INSECURE2} & blocca i controlli di sicurezza di tipo 2.\\
317 \const{RES\_NOALIASES} & blocca l'uso della variabile di ambiente
318 \texttt{HOSTALIASES}.\\
319 \const{RES\_USE\_INET6} & restituisce indirizzi IPv6 con
320 \func{gethostbyname}. \\
321 \const{RES\_ROTATE} & ruota la lista dei server DNS dopo ogni
323 \const{RES\_NOCHECKNAME}& non controlla i nomi per verificarne la
324 correttezza sintattica. \\
325 \const{RES\_KEEPTSIG} & non elimina i record di tipo \texttt{TSIG}.\\
326 \const{RES\_BLAST} & \\
327 \const{RES\_DEFAULT} & è l'insieme di \const{RES\_RECURSE},
328 \const{RES\_DEFNAMES} e \const{RES\_DNSRCH}.\\
331 \caption{Costanti utilizzabili come valori per \var{\_res.options}.}
332 \label{tab:resolver_option}
335 Per utilizzare questa funzionalità per modificare le impostazioni direttamente
336 da programma occorrerà impostare un opportuno valore per questo campo ed
337 invocare esplicitamente \func{res\_init}, dopo di che le altre funzioni
338 prenderanno le nuove impostazioni. Le costanti che definiscono i vari bit di
339 questo campo, ed il relativo significato sono illustrate in
340 tab.~\ref{tab:resolver_option}; trattandosi di una maschera binaria un valore
341 deve essere espresso con un opportuno OR aritmetico di dette costanti; ad
342 esempio il valore di default delle opzioni, espresso dalla costante
343 \const{RES\_DEFAULT}, è definito come:
344 \includecodesnip{listati/resolv_option_def.c}
346 Non tratteremo il significato degli altri campi non essendovi necessità di
347 modificarli direttamente; gran parte di essi sono infatti impostati dal
348 contenuto dei file di configurazione, mentre le funzionalità controllate da
349 alcuni di esse possono essere modificate con l'uso delle opportune variabili
350 di ambiente come abbiamo visto per \texttt{LOCALDOMAIN}. In particolare con
351 \texttt{RES\_RETRY} si soprassiede il valore del campo \var{retry} che
352 controlla quante volte viene ripetuto il tentativo di connettersi ad un server
353 DNS prima di dichiarare fallimento; il valore di default è 4, un valore nullo
354 significa bloccare l'uso del DNS. Infine con \texttt{RES\_TIMEOUT} si
355 soprassiede il valore del campo \var{retrans},\footnote{preimpostato al valore
356 della omonima costante \const{RES\_TIMEOUT} di \file{resolv.h}.} che è il
357 valore preso come base (in numero di secondi) per definire la scadenza di una
358 richiesta, ciascun tentativo di richiesta fallito viene ripetuto raddoppiando
359 il tempo di scadenza per il numero massimo di volte stabilito da
362 La funzione di interrogazione principale è \funcd{res\_query}, che serve ad
363 eseguire una richiesta ad un server DNS per un nome a dominio
364 \textsl{completamente specificato} (quello che si chiama FQDN, \textit{Fully
365 Qualified Domain Name}); il suo prototipo è:
368 \headdecl{netinet/in.h}
369 \headdecl{arpa/nameser.h}
371 \funcdecl{int res\_query(const char *dname, int class, int type,
372 unsigned char *answer, int anslen)}
374 Esegue una interrogazione al DNS.
376 \bodydesc{La funzione restituisce un valore positivo pari alla lunghezza dei
377 dati scritti nel buffer \param{answer} in caso di successo e -1 in caso di
381 La funzione esegue una interrogazione ad un server DNS relativa al nome da
382 risolvere passato nella stringa indirizzata da \param{dname}, inoltre deve
383 essere specificata la classe di indirizzi in cui eseguire la ricerca con
384 \param{class}, ed il tipo di \textit{resource record} che si vuole ottenere
385 con \param{type}. Il risultato della ricerca verrà scritto nel buffer di
386 lunghezza \param{anslen} puntato da \param{answer} che si sarà opportunamente
387 allocato in precedenza.
390 Una seconda funzione di ricerca, analoga a \func{res\_query}, che prende gli
391 stessi argomenti, ma che esegue l'interrogazione con le funzionalità
392 addizionali previste dalle due opzioni \const{RES\_DEFNAMES} e
393 \const{RES\_DNSRCH}, è \funcd{res\_search}, il cui prototipo è:
395 \headdecl{netinet/in.h}
396 \headdecl{arpa/nameser.h}
398 \funcdecl{int res\_search(const char *dname, int class, int type,
399 unsigned char *answer, int anslen)}
401 Esegue una interrogazione al DNS.
403 \bodydesc{La funzione restituisce un valore positivo pari alla lunghezza dei
404 dati scritti nel buffer \param{answer} in caso di successo e -1 in caso di
408 In sostanza la funzione ripete una serie di chiamate a \func{res\_query}
409 aggiungendo al nome contenuto nella stringa \param{dname} il dominio di
410 default da cercare, fermandosi non appena trova un risultato. Il risultato di
411 entrambe le funzioni viene scritto nel formato opportuno (che sarà diverso a
412 seconda del tipo di record richiesto) nel buffer di ritorno; sarà compito del
413 programma (o di altre funzioni) estrarre i relativi dati, esistono una serie
414 di funzioni interne usate per la scansione di questi dati, per chi fosse
415 interessato una trattazione dettagliata è riportata nel quattordicesimo
416 capitolo di \cite{DNSbind}.
418 Le classi di indirizzi supportate da un server DNS sono tre, ma di queste in
419 pratica oggi viene utilizzata soltanto quella degli indirizzi internet; le
420 costanti che identificano dette classi, da usare come valore per l'argomento
421 \param{class} delle precedenti funzioni, sono riportate in
422 tab.~\ref{tab:DNS_address_class}.\footnote{esisteva in realtà anche una classe
423 \const{C\_CSNET} per la omonima rete, ma è stata dichiarata obsoleta.}
428 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
430 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
433 \const{C\_IN} & indirizzi internet, in pratica i soli utilizzati oggi.\\
434 \const{C\_HS} & indirizzi \textit{Hesiod}, utilizzati solo al MIT, oggi
435 completamente estinti. \\
436 \const{C\_CHAOS}& indirizzi per la rete \textit{Chaosnet}, un'altra rete
437 sperimentale nata al MIT. \\
438 \const{C\_ANY} & indica un indirizzo di classe qualunque.\\
441 \caption{Costanti identificative delle classi di indirizzi per l'argomento
442 \param{class} di \func{res\_query}.}
443 \label{tab:DNS_address_class}
446 Come accennato le tipologie di dati che sono mantenibili su un server DNS sono
447 diverse, ed a ciascuna di essa corrisponde un diverso tipo di \textit{resource
448 record}. L'elenco delle costanti\footnote{ripreso dai file di dichiarazione
449 \file{arpa/nameser.h} e \file{arpa/nameser\_compat.h}.} che definiscono i
450 valori che si possono usare per l'argomento \param{type} per specificare il
451 tipo di \textit{resource record} da richiedere è riportato in
452 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}; le costanti (tolto il \texttt{T\_} iniziale)
453 hanno gli stessi nomi usati per identificare i record nei file di zona di
454 BIND,\footnote{BIND, acronimo di \textit{Berkley Internet Name Domain}, è una
455 implementazione di un server DNS, ed, essendo utilizzata nella stragrande
456 maggioranza dei casi, fa da riferimento; i dati relativi ad un certo
457 dominio (cioè i suoi \textit{resource record} vengono mantenuti in quelli
458 che sono usualmente chiamati \textsl{file di zona}, e in essi ciascun tipo
459 di dominio è identificato da un nome che è appunto identico a quello delle
460 costanti di tab.~\ref{tab:DNS_record_type} senza il \texttt{T\_} iniziale.}
461 e che normalmente sono anche usati come nomi per indicare i record.
466 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
468 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
471 \const{T\_A} & indirizzo di una stazione.\\
472 \const{T\_NS} & server DNS autoritativo per il dominio richiesto.\\
473 \const{T\_MD} & destinazione per la posta elettronica.\\
474 \const{T\_MF} & redistributore per la posta elettronica.\\
475 \const{T\_CNAME} & nome canonico.\\
476 \const{T\_SOA} & inizio di una zona di autorità.\\
477 \const{T\_MB} & nome a dominio di una casella di posta.\\
478 \const{T\_MG} & nome di un membro di un gruppo di posta.\\
479 \const{T\_MR} & nome di un cambiamento di nome per la posta.\\
480 \const{T\_NULL} & record nullo.\\
481 \const{T\_WKS} & servizio noto.\\
482 \const{T\_PTR} & risoluzione inversa di un indirizzo numerico.\\
483 \const{T\_HINFO} & informazione sulla stazione.\\
484 \const{T\_MINFO} & informazione sulla casella di posta.\\
485 \const{T\_MX} & server cui instradare la posta per il dominio.\\
486 \const{T\_TXT} & stringhe di testo (libere).\\
487 \const{T\_RP} & nome di un responsabile (\textit{responsible person}).\\
488 \const{T\_AFSDB} & database per una cella AFS.\\
489 \const{T\_X25} & indirizzo di chiamata per X.25.\\
490 \const{T\_ISDN} & indirizzo di chiamata per ISDN.\\
491 \const{T\_RT} & router.\\
492 \const{T\_NSAP} & indirizzo NSAP.\\
493 \const{T\_NSAP\_PTR}& risoluzione inversa per NSAP (deprecato).\\
494 \const{T\_SIG} & firma digitale di sicurezza.\\
495 \const{T\_KEY} & chiave per firma.\\
496 \const{T\_PX} & corrispondenza per la posta X.400.\\
497 \const{T\_GPOS} & posizione geografica.\\
498 \const{T\_AAAA} & indirizzo IPv6.\\
499 \const{T\_LOC} & informazione di collocazione.\\
500 \const{T\_NXT} & dominio successivo.\\
501 \const{T\_EID} & identificatore di punto conclusivo.\\
502 \const{T\_NIMLOC}& posizionatore \textit{nimrod}.\\
503 \const{T\_SRV} & servizio.\\
504 \const{T\_ATMA} & indirizzo ATM.\\
505 \const{T\_NAPTR} & puntatore ad una \textit{naming authority} .\\
506 \const{T\_TSIG} & firma di transazione.\\
507 \const{T\_IXFR} & trasferimento di zona incrementale.\\
508 \const{T\_AXFR} & trasferimento di zona di autorità.\\
509 \const{T\_MAILB} & trasferimento di record di caselle di posta.\\
510 \const{T\_MAILA} & trasferimento di record di server di posta.\\
511 \const{T\_ANY} & valore generico.\\
514 \caption{Costanti identificative del tipo di record per l'argomento
515 \param{type} di \func{res\_query}.}
516 \label{tab:DNS_record_type}
520 L'elenco di tab.~\ref{tab:DNS_record_type} è quello di \textsl{tutti} i
521 \textit{resource record} definiti, con una breve descrizione del relativo
522 significato. Di tutti questi però viene impiegato correntemente solo un
523 piccolo sottoinsieme, alcuni sono obsoleti ed altri fanno riferimento a dati
524 applicativi che non ci interessano non avendo nulla a che fare con la
525 risoluzione degli indirizzi IP, pertanto non entreremo nei dettagli del
526 significato di tutti i \textit{resource record}, ma solo di quelli usati dalle
527 funzioni del \textit{resolver}. Questi sono sostanzialmente i seguenti (per
528 indicarli si è usata la notazione dei file di zona di BIND):
529 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
530 \item[\texttt{A}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
531 dominio ed un indirizzo IPv4; ad esempio la corrispondenza fra
532 \texttt{dodds.truelite.it} e l'indirizzo IP \texttt{62.48.34.25}.
533 \item[\texttt{AAAA}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
534 dominio ed un indirizzo IPv6; è chiamato in questo modo dato che la
535 dimensione di un indirizzo IPv6 è quattro volte quella di un indirizzo IPv4.
536 \item[\texttt{PTR}] per fornire la corrispondenza inversa fra un indirizzo IP
537 ed un nome a dominio ad esso associato si utilizza questo tipo di record (il
538 cui nome sta per \textit{pointer}).
539 \item[\texttt{CNAME}] qualora si abbiamo più nomi che corrispondono allo
540 stesso indirizzo (come ad esempio \texttt{www.truelite.it}, o
541 \texttt{sources.truelite.it}, che fanno sempre riferimento a
542 \texttt{dodds.truelite.it}) si può usare questo tipo di record per creare
543 degli \textit{alias} in modo da associare un qualunque altro nome al
544 \textsl{nome canonico} della macchina (si chiama così quello associato al
548 Come accennato in caso di successo le due funzioni di richiesta restituiscono
549 il risultato della interrogazione al server, in caso di insuccesso l'errore
550 invece viene segnalato da un valore di ritorno pari a -1, ma in questo caso,
551 non può essere utilizzata la variabile \var{errno} per riportare un codice di
552 errore, in quanto questo viene impostato per ciascuna delle chiamate al
553 sistema utilizzate dalle funzioni del \textit{resolver}, non avrà alcun
554 significato nell'indicare quale parte del procedimento di risoluzione è
557 Per questo motivo è stata definita una variabile di errore separata,
558 \var{h\_errno}, che viene utilizzata dalle funzioni del \textit{resolver} per
559 indicare quale problema ha causato il fallimento della risoluzione del nome.
560 Ad essa si può accedere una volta che la si dichiara con:
561 \includecodesnip{listati/herrno.c}
562 ed i valori che può assumere, con il relativo significato, sono riportati in
563 tab.~\ref{tab:h_errno_values}.
568 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
570 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
573 \const{HOST\_NOT\_FOUND} & l'indirizzo richiesto non è valido e la
574 macchina indicata è sconosciuta. \\
575 \const{NO\_ADDRESS} & il nome a dominio richiesto è valido, ma non ha
576 un indirizzo associato ad esso
577 (alternativamente può essere indicato come
578 \const{NO\_DATA}). \\
579 \const{NO\_RECOVERY} & si è avuto un errore non recuperabile
580 nell'interrogazione di un server DNS. \\
581 \const{TRY\_AGAIN} & si è avuto un errore temporaneo
582 nell'interrogazione di un server DNS, si può
583 ritentare l'interrogazione in un secondo
587 \caption{Valori possibili della variabile \var{h\_errno}.}
588 \label{tab:h_errno_values}
591 Insieme alla nuova variabile vengono definite anche due nuove funzioni per
592 stampare l'errore a video, analoghe a quelle di sez.~\ref{sec:sys_strerror}
593 per \var{errno}, ma che usano il valore di \var{h\_errno}; la prima è
594 \funcd{herror} ed il suo prototipo è:
597 \funcdecl{void herror(const char *string)}
599 Stampa un errore di risoluzione.
602 La funzione è l'analoga di \func{perror} e stampa sullo standard error un
603 messaggio di errore corrispondente al valore corrente di \var{h\_errno}, a cui
604 viene anteposta la stringa \param{string} passata come argomento. La seconda
605 funzione è \funcd{hstrerror} ed il suo prototipo è:
608 \funcdecl{const char *hstrerror(int err)}
610 Restituisce una stringa corrispondente ad un errore di risoluzione.
612 \noindent che, come l'analoga \func{strerror}, restituisce una stringa con un
613 messaggio di errore già formattato, corrispondente al codice passato come
614 argomento (che si presume sia dato da \var{h\_errno}).
619 \subsection{La risoluzione dei nomi a dominio}
620 \label{sec:sock_name_services}
622 La principale funzionalità del \itindex{resolver} \textit{resolver} resta
623 quella di risolvere i nomi a dominio in indirizzi IP, per cui non ci
624 dedicheremo oltre alle funzioni di richiesta generica ed esamineremo invece le
625 funzioni a questo dedicate. La prima funzione è \funcd{gethostbyname} il cui
626 scopo è ottenere l'indirizzo di una stazione noto il suo nome a dominio, il
628 \begin{prototype}{netdb.h}
629 {struct hostent *gethostbyname(const char *name)}
631 Determina l'indirizzo associato al nome a dominio \param{name}.
633 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
634 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
635 dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
638 La funzione prende come argomento una stringa \param{name} contenente il nome
639 a dominio che si vuole risolvere, in caso di successo i dati ad esso relativi
640 vengono memorizzati in una opportuna struttura \struct{hostent} la cui
641 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}.
644 \footnotesize \centering
645 \begin{minipage}[c]{15cm}
646 \includestruct{listati/hostent.h}
648 \caption{La struttura \structd{hostent} per la risoluzione dei nomi a
649 dominio e degli indirizzi IP.}
650 \label{fig:sock_hostent_struct}
653 Quando un programma chiama \func{gethostbyname} e questa usa il DNS per
654 effettuare la risoluzione del nome, è con i valori contenuti nei relativi
655 record che vengono riempite le varie parti della struttura \struct{hostent}.
656 Il primo campo della struttura, \var{h\_name} contiene sempre il \textsl{nome
657 canonico}, che nel caso del DNS è appunto il nome associato ad un record
658 \texttt{A}. Il secondo campo della struttura, \var{h\_aliases}, invece è un
659 puntatore ad vettore di puntatori, terminato da un puntatore nullo. Ciascun
660 puntatore del vettore punta ad una stringa contenente uno degli altri
661 possibili nomi associati allo stesso \textsl{nome canonico} (quelli che nel
662 DNS vengono inseriti come record di tipo \texttt{CNAME}).
664 Il terzo campo della struttura, \var{h\_addrtype}, indica il tipo di indirizzo
665 che è stato restituito, e può assumere soltanto i valori \const{AF\_INET} o
666 \const{AF\_INET6}, mentre il quarto campo, \var{h\_length}, indica la
667 lunghezza dell'indirizzo stesso in byte.
669 Infine il campo \var{h\_addr\_list} è il puntatore ad un vettore di puntatori
670 ai singoli indirizzi; il vettore è terminato da un puntatore nullo. Inoltre,
671 come illustrato in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}, viene definito il campo
672 \var{h\_addr} come sinonimo di \code{h\_addr\_list[0]}, cioè un riferimento
673 diretto al primo indirizzo della lista.
675 Oltre ai normali nomi a dominio la funzione accetta come argomento
676 \param{name} anche indirizzi numerici, in formato dotted decimal per IPv4 o
677 con la notazione illustrata in sez.~\ref{sec:IP_ipv6_notation} per IPv6. In
678 tal caso \func{gethostbyname} non eseguirà nessuna interrogazione remota, ma
679 si limiterà a copiare la stringa nel campo \var{h\_name} ed a creare la
680 corrispondente struttura \var{in\_addr} da indirizzare con
681 \code{h\_addr\_list[0]}.
683 Con l'uso di \func{gethostbyname} normalmente si ottengono solo gli indirizzi
684 IPv4, se si vogliono ottenere degli indirizzi IPv6 occorrerà prima impostare
685 l'opzione \const{RES\_USE\_INET6} nel campo \texttt{\_res.options} e poi
686 chiamare \func{res\_init} (vedi sez.~\ref{sec:sock_resolver_functions}) per
687 modificare le opzioni del \itindex{resolver} \textit{resolver}; dato che
688 questo non è molto comodo è stata definita\footnote{questa è una estensione
689 fornita dalle \acr{glibc}, disponibile anche in altri sistemi unix-like.}
690 un'altra funzione, \funcd{gethostbyname2}, il cui prototipo è:
693 \headdecl{sys/socket.h}
694 \funcdecl{struct hostent *gethostbyname2(const char *name, int af)}
696 Determina l'indirizzo di tipo \param{af} associato al nome a dominio
699 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
700 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
701 dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
704 In questo caso la funzione prende un secondo argomento \param{af} che indica
705 (i soli valori consentiti sono \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}, per
706 questo è necessario l'uso di \texttt{sys/socket.h}) la famiglia di indirizzi
707 che dovrà essere utilizzata nei risultati restituiti dalla funzione. Per tutto
708 il resto la funzione è identica a \func{gethostbyname}, ed identici sono i
712 \footnotesize \centering
713 \begin{minipage}[c]{15cm}
714 \includecodesample{listati/mygethost.c}
717 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
718 \label{fig:mygethost_example}
721 Vediamo allora un primo esempio dell'uso delle funzioni di risoluzione, in
722 fig.~\ref{fig:mygethost_example} è riportato un estratto del codice di un
723 programma che esegue una semplice interrogazione al
724 \itindex{resolver} \textit{resolver} usando \func{gethostbyname} e poi ne
725 stampa a video i risultati. Al solito il sorgente completo, che comprende il
726 trattamento delle opzioni ed una funzione per stampare un messaggio di aiuto,
727 è nel file \texttt{mygethost.c} dei sorgenti allegati alla guida.
729 Il programma richiede un solo argomento che specifichi il nome da cercare,
730 senza il quale (\texttt{\small 12--15}) esce con un errore. Dopo di che
731 (\texttt{\small 16}) si limita a chiamare \func{gethostbyname}, ricevendo il
732 risultato nel puntatore \var{data}. Questo (\texttt{\small 17--20}) viene
733 controllato per rilevare eventuali errori, nel qual caso il programma esce
734 dopo aver stampato un messaggio con \func{herror}.
736 Se invece la risoluzione è andata a buon fine si inizia (\texttt{\small 21})
737 con lo stampare il nome canonico, dopo di che (\texttt{\small 22--26}) si
738 stampano eventuali altri nomi. Per questo prima (\texttt{\small 22}) si prende
739 il puntatore alla cima della lista che contiene i nomi e poi (\texttt{\small
740 23--26}) si esegue un ciclo che sarà ripetuto fin tanto che nella lista si
741 troveranno dei puntatori validi\footnote{si ricordi che la lista viene
742 terminata da un puntatore nullo.} per le stringhe dei nomi; prima
743 (\texttt{\small 24}) si stamperà la stringa e poi (\texttt{\small 25}) si
744 provvederà ad incrementare il puntatore per passare al successivo elemento
747 Una volta stampati i nomi si passerà a stampare gli indirizzi, il primo passo
748 (\texttt{\small 27--34}) è allora quello di riconoscere il tipo di indirizzo
749 sulla base del valore del campo \var{h\_addrtype}, stampandolo a video. Si è
750 anche previsto di stampare un errore nel caso (che non dovrebbe mai accadere)
751 di un indirizzo non valido.
753 Infine (\texttt{\small 35--40}) si stamperanno i valori degli indirizzi, di
754 nuovo (\texttt{\small 35}) si inizializzerà un puntatore alla cima della lista
755 e si eseguirà un ciclo fintanto che questo punterà ad indirizzi validi in
756 maniera analoga a quanto fatto in precedenza per i nomi a dominio. Si noti
757 come, essendo il campo \var{h\_addr\_list} un puntatore ad strutture di
758 indirizzi generiche, questo sia ancora di tipo \texttt{char **} e si possa
759 riutilizzare lo stesso puntatore usato per i nomi.
761 Per ciascun indirizzo valido si provvederà (\texttt{\small 37}) ad una
762 conversione con la funzione \func{inet\_ntop} (vedi
763 sez.~\ref{sec:sock_addr_func}) passandole gli opportuni argomenti, questa
764 restituirà la stringa da stampare (\texttt{\small 38}) con il valore
765 dell'indirizzo in \var{buffer}, che si è avuto la cura di dichiarare
766 inizialmente (\texttt{\small 10}) con dimensioni adeguate; dato che la
767 funzione è in grado di tenere conto automaticamente del tipo di indirizzo non
768 ci sono precauzioni particolari da prendere.\footnote{volendo essere pignoli
769 si dovrebbe controllarne lo stato di uscita, lo si è tralasciato per non
770 appesantire il codice, dato che in caso di indirizzi non validi si sarebbe
771 avuto un errore con \func{gethostbyname}, ma si ricordi che la sicurezza non
774 Le funzioni illustrate finora hanno un difetto: utilizzando una area di
775 memoria interna per allocare i contenuti della struttura \struct{hostent} non
776 possono essere rientranti. Questo comporta anche che in due successive
777 chiamate i dati potranno essere sovrascritti. Si tenga presente poi che
778 copiare il contenuto della sola struttura non è sufficiente per salvare tutti
779 i dati, in quanto questa contiene puntatori ad altri dati, che pure possono
780 essere sovrascritti; per questo motivo, se si vuole salvare il risultato di
781 una chiamata, occorrerà eseguire quella che si chiama una \itindex{deep~copy}
782 \textit{deep copy}.\footnote{si chiama così quella tecnica per cui, quando si
783 deve copiare il contenuto di una struttura complessa (con puntatori che
784 puntano ad altri dati, che a loro volta possono essere puntatori ad altri
785 dati) si deve copiare non solo il contenuto della struttura, ma eseguire una
786 scansione per risolvere anche tutti i puntatori contenuti in essa (e così
787 via se vi sono altre sottostrutture con altri puntatori) e copiare anche i
788 dati da questi referenziati.}
790 Per ovviare a questi problemi nelle \acr{glibc} sono definite anche delle
791 versioni rientranti delle precedenti funzioni, al solito queste sono
792 caratterizzate dall'avere un suffisso \texttt{\_r}, pertanto avremo le due
793 funzioni \funcd{gethostbyname\_r} e \funcd{gethostbyname2\_r} i cui prototipi
797 \headdecl{sys/socket.h}
798 \funcdecl{int gethostbyname\_r(const char *name, struct hostent *ret,
799 char *buf, size\_t buflen, struct hostent **result, int *h\_errnop)}
800 \funcdecl{int gethostbyname2\_r(const char *name, int af,
801 struct hostent *ret, char *buf, size\_t buflen,
802 struct hostent **result, int *h\_errnop)}
804 Versioni rientranti delle funzioni \func{gethostbyname} e
805 \func{gethostbyname2}.
807 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo ed un valore
808 negativo in caso di errore.}
811 Gli argomenti \param{name} (e \param{af} per \func{gethostbyname2\_r}) hanno
812 lo stesso significato visto in precedenza. Tutti gli altri argomenti hanno lo
813 stesso significato per entrambe le funzioni. Per evitare l'uso di variabili
814 globali si dovrà allocare preventivamente una struttura \struct{hostent} in
815 cui ricevere il risultato, passandone l'indirizzo alla funzione nell'argomento
816 \param{ret}. Inoltre, dato che \struct{hostent} contiene dei puntatori, dovrà
817 essere allocato anche un buffer in cui le funzioni possano scrivere tutti i
818 dati del risultato dell'interrogazione da questi puntati; l'indirizzo e la
819 lunghezza di questo buffer devono essere indicati con gli argomenti
820 \param{buf} e \param{buflen}.
822 Gli ultimi due argomenti vengono utilizzati per avere indietro i risultati
823 come \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}, si deve
824 specificare l'indirizzo della variabile su cui la funzione dovrà salvare il
825 codice di errore con \param{h\_errnop} e quello su cui dovrà salvare il
826 puntatore che si userà per accedere i dati con \param{result}.
828 In caso di successo entrambe le funzioni restituiscono un valore nullo,
829 altrimenti restituiscono un codice di errore negativo e all'indirizzo puntato
830 da \param{result} sarà salvato un puntatore nullo, mentre a quello puntato da
831 \param{h\_errnop} sarà salvato il valore del codice di errore, dato che per
832 essere rientrante la funzione non può la variabile globale \var{h\_errno}. In
833 questo caso il codice di errore, oltre ai valori di
834 tab.~\ref{tab:h_errno_values}, può avere anche quello di \errcode{ERANGE}
835 qualora il buffer allocato su \param{buf} non sia sufficiente a contenere i
836 dati, in tal caso si dovrà semplicemente ripetere l'esecuzione della funzione
837 con un buffer di dimensione maggiore.
839 Una delle caratteristiche delle interrogazioni al servizio DNS è che queste
840 sono normalmente eseguite con il protocollo UDP, ci sono casi in cui si
841 preferisce che vengano usate connessioni permanenti con il protocollo TCP. Per
842 ottenere questo\footnote{si potrebbero impostare direttamente le opzioni di
843 \var{\_\_res.options}, ma queste funzioni permettono di semplificare la
844 procedura.} sono previste delle funzioni apposite; la prima è
845 \funcd{sethostent}, il cui prototipo è:
846 \begin{prototype}{netdb.h}
847 {void sethostent(int stayopen)}
849 Richiede l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
851 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
854 La funzione permette di richiedere l'uso di connessioni TCP per la richiesta
855 dei dati, e che queste restino aperte per successive richieste. Il valore
856 dell'argomento \param{stayopen} indica se attivare questa funzionalità, un
857 valore pari a 1 (o diverso da zero), che indica una condizione vera in C,
858 attiva la funzionalità. Come si attiva l'uso delle connessioni TCP lo si può
859 disattivare con la funzione \funcd{endhostent}; il suo prototipo è:
860 \begin{prototype}{netdb.h}
861 {void endhostent(void)}
863 Disattiva l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
865 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
867 \noindent e come si può vedere la funzione è estremamente semplice, non
868 richiedendo nessun argomento.
871 Infine si può richiedere la risoluzione inversa di un indirizzo IP od IPv6,
872 per ottenerne il nome a dominio ad esso associato, per fare questo si può
873 usare la funzione \funcd{gethostbyaddr}, il cui prototipo è:
876 \headdecl{sys/socket.h}
877 \funcdecl{struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, int len, int type)}
879 Richiede la risoluzione inversa di un indirizzo IP.
881 \bodydesc{La funzione restituisce l'indirizzo ad una struttura
882 \struct{hostent} in caso di successo ed \const{NULL} in caso di errore.}
885 In questo caso l'argomento \param{addr} dovrà essere il puntatore ad una
886 appropriata struttura contenente il valore dell'indirizzo IP (o IPv6) che si
887 vuole risolvere. L'uso del tipo \texttt{char *} per questo argomento è
888 storico, il dato dovrà essere fornito in una struttura
889 \struct{in\_addr}\footnote{si ricordi che, come illustrato in
890 fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv4_struct}, questo in realtà corrisponde ad un
891 numero intero, da esprimere comunque in \textit{network order}, non
892 altrettanto avviene però per \struct{in6\_addr}, pertanto è sempre opportuno
893 inizializzare questi indirizzi con \func{inet\_pton} (vedi
894 sez.~\ref{sec:sock_conv_func_gen}).} per un indirizzo IPv4 ed una struttura
895 \struct{in6\_addr} per un indirizzo IPv6, mentre in \param{len} se ne dovrà
896 specificare la dimensione (rispettivamente 4 o 16), infine l'argomento
897 \param{type} indica il tipo di indirizzo e dovrà essere o \const{AF\_INET} o
900 La funzione restituisce, in caso di successo, un puntatore ad una struttura
901 \struct{hostent}, solo che in questo caso la ricerca viene eseguita
902 richiedendo al DNS un record di tipo \texttt{PTR} corrispondente all'indirizzo
903 specificato. In caso di errore al solito viene usata la variabile
904 \var{h\_errno} per restituire un opportuno codice. In questo caso l'unico
905 campo del risultato che interessa è \var{h\_name} che conterrà il nome a
906 dominio, la funziona comunque inizializza anche il primo campo della lista
907 \var{h\_addr\_list} col valore dell'indirizzo passato come argomento.
909 Per risolvere il problema dell'uso da parte delle due funzioni
910 \func{gethostbyname} e \func{gethostbyaddr} di memoria statica che può essere
911 sovrascritta fra due chiamate successive, e per avere sempre la possibilità di
912 indicare esplicitamente il tipo di indirizzi voluto (cosa che non è possibile
913 con \func{gethostbyname}), vennero introdotte due nuove funzioni di
914 risoluzione,\footnote{le funzioni sono presenti nelle \acr{glibc} versione
915 2.1.96, ma essendo considerate deprecate (vedi
916 sez.~\ref{sec:sock_advanced_name_services}) sono state rimosse nelle
917 versioni successive.} \funcd{getipnodebyname} e \funcd{getipnodebyaddr}, i
921 \headdecl{sys/types.h}
922 \headdecl{sys/socket.h}
924 \funcdecl{struct hostent *getipnodebyname(const char *name, int af, int
925 flags, int *error\_num)}
927 \funcdecl{struct hostent *getipnodebyaddr(const void *addr, size\_t len,
928 int af, int *error\_num)}
930 Richiedono rispettivamente la risoluzione e la risoluzione inversa di un
933 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono l'indirizzo ad una struttura
934 \struct{hostent} in caso di successo ed \const{NULL} in caso di errore.}
937 Entrambe le funzioni supportano esplicitamente la scelta di una famiglia di
938 indirizzi con l'argomento \param{af} (che può assumere i valori
939 \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}), e restituiscono un codice di errore
940 (con valori identici a quelli precedentemente illustrati in
941 tab.~\ref{tab:h_errno_values}) nella variabile puntata da \param{error\_num}.
942 La funzione \func{getipnodebyaddr} richiede poi che si specifichi l'indirizzo
943 come per \func{gethostbyaddr} passando anche la lunghezza dello stesso
944 nell'argomento \param{len}.
946 La funzione \func{getipnodebyname} prende come primo argomento il nome da
947 risolvere, inoltre prevede un apposito argomento \param{flags}, da usare come
948 maschera binaria, che permette di specificarne il comportamento nella
949 risoluzione dei diversi tipi di indirizzi (IPv4 e IPv6); ciascun bit
950 dell'argomento esprime una diversa opzione, e queste possono essere specificate
951 con un OR aritmetico delle costanti riportate in
952 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.
957 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
959 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
962 \const{AI\_V4MAPPED} & usato con \const{AF\_INET6} per richiedere una
963 ricerca su un indirizzo IPv4 invece che IPv6; gli
964 eventuali risultati saranno rimappati su indirizzi
966 \const{AI\_ALL} & usato con \const{AI\_V4MAPPED}; richiede sia
967 indirizzi IPv4 che IPv6, e gli indirizzi IPv4
968 saranno rimappati in IPv6.\\
969 \const{AI\_ADDRCONFIG}& richiede che una richiesta IPv4 o IPv6 venga
970 eseguita solo se almeno una interfaccia del
971 sistema è associata ad un indirizzo di tale tipo.\\
972 \const{AI\_DEFAULT} & il valore di default, è equivalente alla
973 combinazione di \const{AI\_ADDRCONFIG} e di
974 \const{AI\_V4MAPPED}.\\
977 \caption{Valori possibili per i bit dell'argomento \param{flags} della
978 funzione \func{getipnodebyname}.}
979 \label{tab:sock_getipnodebyname_flags}
982 Entrambe le funzioni restituiscono un puntatore ad una struttura \var{hostent}
983 che contiene i risultati della ricerca, che viene allocata dinamicamente
984 insieme a tutto lo spazio necessario a contenere i dati in essa referenziati;
985 per questo motivo queste funzioni non soffrono dei problemi dovuti all'uso di
986 una sezione statica di memoria presenti con le precedenti \func{gethostbyname}
987 e \func{gethostbyaddr}. L'uso di una allocazione dinamica però comporta anche
988 la necessità di disallocare esplicitamente la memoria occupata dai risultati
989 una volta che questi non siano più necessari; a tale scopo viene fornita la
990 funzione \funcd{freehostent}, il cui prototipo è:
993 \headdecl{sys/types.h}
994 \headdecl{sys/socket.h}
996 \funcdecl{void freehostent(struct hostent *ip)}
998 Disalloca una struttura \var{hostent}.
1000 \bodydesc{La funzione non ritorna nulla.}
1003 La funzione permette di disallocare una struttura \var{hostent}
1004 precedentemente allocata in una chiamata di \func{getipnodebyname} o
1005 \func{getipnodebyaddr}, e prende come argomento l'indirizzo restituito da una
1008 Infine per concludere la nostra panoramica sulle funzioni di risoluzione dei
1009 nomi dobbiamo citare le funzioni che permettono di interrogare gli altri
1010 servizi di risoluzione dei nomi illustrati in sez.~\ref{sec:sock_resolver}; in
1011 generale infatti ci sono una serie di funzioni nella forma
1012 \texttt{getXXXbyname} e \texttt{getXXXbyaddr} per ciascuna delle informazioni
1013 di rete mantenute dal \textit{Name Service Switch} che permettono
1014 rispettivamente di trovare una corrispondenza cercando per nome o per numero.
1016 L'elenco di queste funzioni è riportato nelle colonne finali di
1017 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}, dove le si sono suddivise rispetto
1018 al tipo di informazione che forniscono (riportato in prima colonna). Nella
1019 tabella si è anche riportato il file su cui vengono ordinariamente mantenute
1020 queste informazioni, che però può essere sostituito da un qualunque supporto
1021 interno al \textit{Name Service Switch} (anche se usualmente questo avviene
1022 solo per la risoluzione degli indirizzi). Ciascuna funzione fa riferimento ad
1023 una sua apposita struttura che contiene i relativi dati, riportata in terza
1029 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|l|}
1031 \textbf{Informazione}&\textbf{File}&\textbf{Struttura}&
1032 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1035 indirizzo &\conffile{/etc/hosts}&\struct{hostent}&\func{gethostbyname}&
1036 \func{gethostbyaddr}\\
1037 servizio &\conffile{/etc/services}&\struct{servent}&\func{getservbyname}&
1038 \func{getservbyaddr}\\
1039 rete &\conffile{/etc/networks}&\struct{netent}&\func{getnetbyname}&
1040 \func{getnetbyaddr}\\
1041 protocollo&\conffile{/etc/protocols}&\struct{protoent}&
1042 \func{getprotobyname}&\func{getprotobyaddr}\\
1045 \caption{Funzioni di risoluzione dei nomi per i vari servizi del
1046 \textit{Name Service Switch}.}
1047 \label{tab:name_resolution_functions}
1050 Delle funzioni di tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} abbiamo trattato
1051 finora soltanto quelle relative alla risoluzione dei nomi, dato che sono le
1052 più usate, e prevedono praticamente da sempre la necessità di rivolgersi ad
1053 una entità esterna; per le altre invece, estensioni fornite dal NSS a parte,
1054 si fa sempre riferimento ai dati mantenuti nei rispettivi file.
1056 Dopo la risoluzione dei nomi a dominio una delle ricerche più comuni è quella
1057 sui nomi dei servizi noti (cioè \texttt{http}, \texttt{smtp}, ecc.) da
1058 associare alle rispettive porte, le due funzioni da utilizzare per questo sono
1059 \funcd{getservbyname} e \funcd{getservbyaddr}, che permettono rispettivamente
1060 di ottenere il numero di porta associato ad un servizio dato il nome e
1061 viceversa; i loro prototipi sono:
1064 \funcdecl{struct servent *getservbyname(const char *name, const char *proto)}
1065 \funcdecl{struct servent *getservbyport(int port, const char *proto)}
1067 Risolvono il nome di un servizio nel rispettivo numero di porta e viceversa.
1069 \bodydesc{Ritornano il puntatore ad una struttura \struct{servent} con i
1070 risultati in caso di successo, o \const{NULL} in caso di errore.}
1073 Entrambe le funzioni prendono come ultimo argomento una stringa \param{proto}
1074 che indica il protocollo per il quale si intende effettuare la
1075 ricerca,\footnote{le informazioni mantenute in \conffile{/etc/services}
1076 infatti sono relative sia alle porte usate su UDP che su TCP, occorre quindi
1077 specificare a quale dei due protocolli si fa riferimento.} che nel caso si
1078 IP può avere come valori possibili solo \texttt{udp} o
1079 \texttt{tcp};\footnote{in teoria si potrebbe avere un qualunque protocollo fra
1080 quelli citati in \conffile{/etc/protocols}, posto che lo stesso supporti il
1081 concetto di \textsl{porta}, in pratica questi due sono gli unici presenti.}
1082 se si specifica un puntatore nullo la ricerca sarà eseguita su un protocollo
1085 Il primo argomento è il nome del servizio per \func{getservbyname},
1086 specificato tramite la stringa \param{name}, mentre \func{getservbyport}
1087 richiede il numero di porta in \param{port}. Entrambe le funzioni eseguono una
1088 ricerca sul file \conffile{/etc/services}\footnote{il \textit{Name Service
1089 Switch} astrae il concetto a qualunque supporto su cui si possano
1090 mantenere i suddetti dati. } ed estraggono i dati dalla prima riga che
1091 corrisponde agli argomenti specificati; se la risoluzione ha successo viene
1092 restituito un puntatore ad una apposita struttura \struct{servent} contenente
1093 tutti i risultati), altrimenti viene restituito un puntatore nullo. Si tenga
1094 presente che anche in questo caso i dati vengono mantenuti in una area di
1095 memoria statica e che quindi la funzione non è rientrante.
1097 \begin{figure}[!htb]
1098 \footnotesize \centering
1099 \begin{minipage}[c]{15cm}
1100 \includestruct{listati/servent.h}
1102 \caption{La struttura \structd{servent} per la risoluzione dei nomi dei
1103 servizi e dei numeri di porta.}
1104 \label{fig:sock_servent_struct}
1107 La definizione della struttura \struct{servent} è riportata in
1108 fig.~\ref{fig:sock_servent_struct}, il primo campo, \var{s\_name} contiene
1109 sempre il nome canonico del servizio, mentre \var{s\_aliases} è un puntatore
1110 ad un vettore di stringhe contenenti gli eventuali nomi alternativi
1111 utilizzabili per identificare lo stesso servizio. Infine \var{s\_port}
1112 contiene il numero di porta e \var{s\_proto} il nome del protocollo.
1114 Come riportato in tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} ci sono analoghe
1115 funzioni per la risoluzione del nome dei protocolli e delle reti; non staremo
1116 a descriverle nei dettagli, in quanto il loro uso è molto limitato, esse
1117 comunque hanno una struttura del tutto analoga alle precedenti, e tutti i
1118 dettagli relativi al loro funzionamento possono essere trovati nelle
1119 rispettive pagine di manuale.
1121 Oltre alle funzioni di ricerca esistono delle ulteriori funzioni che prevedono
1122 una lettura sequenziale delle informazioni mantenute nel \textit{Name Service
1123 Switch} (in sostanza permettono di leggere i file contenenti le informazioni
1124 riga per riga), che sono analoghe a quelle elencate in
1125 tab.~\ref{tab:sys_passwd_func} per le informazioni relative ai dati degli
1126 utenti e dei gruppi. Nel caso specifico dei servizi avremo allora le tre
1127 funzioni \funcd{setservent}, \funcd{getservent} e \funcd{endservent} i cui
1131 \funcdecl{void setservent(int stayopen)}
1132 Apre il file \conffile{/etc/services} e si posiziona al suo inizio.
1134 \funcdecl{struct servent *getservent(void)}
1135 Legge la voce successiva nel file \conffile{/etc/services}.
1137 \funcdecl{void endservent(void)}
1138 Chiude il file \conffile{/etc/services}.
1140 \bodydesc{Le due funzioni \func{setservent} e \func{endservent} non
1141 restituiscono nulla, \func{getservent} restituisce il puntatore ad una
1142 struttura \struct{servent} in caso di successo e \const{NULL} in caso di
1143 errore o fine del file.}
1146 La prima funzione, \func{getservent}, legge una singola voce a partire dalla
1147 posizione corrente in \conffile{/etc/services}, pertanto si può eseguire una
1148 lettura sequenziale dello stesso invocandola più volte. Se il file non è
1149 aperto provvede automaticamente ad aprirlo, nel qual caso leggerà la prima
1150 voce. La seconda funzione, \func{setservent}, permette di aprire il file
1151 \conffile{/etc/services} per una successiva lettura, ma se il file è già stato
1152 aperto riporta la posizione di lettura alla prima voce del file, in questo
1153 modo si può far ricominciare da capo una lettura sequenziale. L'argomento
1154 \param{stayopen}, se diverso da zero, fa sì che il file resti aperto anche fra
1155 diverse chiamate a \func{getservbyname} e \func{getservbyaddr}.\footnote{di
1156 default dopo una chiamata a queste funzioni il file viene chiuso, cosicché
1157 una successiva chiamata a \func{getservent} riparte dall'inizio.} La terza
1158 funzione, \funcd{endservent}, provvede semplicemente a chiudere il file.
1160 Queste tre funzioni per la lettura sequenziale di nuovo sono presenti per
1161 ciascuno dei vari tipi di informazione relative alle reti di
1162 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}; questo significa che esistono
1163 altrettante funzioni nella forma \texttt{setXXXent}, \texttt{getXXXent} e
1164 \texttt{endXXXent}, analoghe alle precedenti per la risoluzione dei servizi,
1165 che abbiamo riportato in tab.~\ref{tab:name_sequential_read}. Essendo, a
1166 parte il tipo di informazione che viene trattato, sostanzialmente identiche
1167 nel funzionamento e di scarso utilizzo, non staremo a trattarle una per una,
1168 rimandando alle rispettive pagine di manuale.
1173 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|}
1175 \textbf{Informazione}&\multicolumn{3}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1178 indirizzo &\func{sethostent} &\func{gethostent} &\func{endhostent} \\
1179 servizio &\func{setservent} &\func{getservent} &\func{endservent}\\
1180 rete &\func{setnetent} &\func{getnetent} &\func{endnetent}\\
1181 protocollo&\func{setprotoent}&\func{getprotoent}&\func{endprotoent}\\
1184 \caption{Funzioni lettura sequenziale dei dati del \textit{Name Service
1186 \label{tab:name_sequential_read}
1193 \subsection{Le funzioni avanzate per la risoluzione dei nomi}
1194 \label{sec:sock_advanced_name_services}
1196 Quelle illustrate nella sezione precedente sono le funzioni classiche per la
1197 risoluzione di nomi ed indirizzi IP, ma abbiamo già visto come esse soffrano
1198 di vari inconvenienti come il fatto che usano informazioni statiche, e non
1199 prevedono la possibilità di avere diverse classi di indirizzi. Anche se sono
1200 state create delle estensioni o metodi diversi che permettono di risolvere
1201 alcuni di questi inconvenienti,\footnote{rimane ad esempio il problema
1202 generico che si deve sapere in anticipo quale tipo di indirizzi IP (IPv4 o
1203 IPv6) corrispondono ad un certo nome a dominio.} comunque esse non
1204 forniscono una interfaccia sufficientemente generica.
1206 Inoltre in genere quando si ha a che fare con i socket non esiste soltanto il
1207 problema della risoluzione del nome che identifica la macchina, ma anche
1208 quello del servizio a cui ci si vuole rivolgere. Per questo motivo con lo
1209 standard POSIX 1003.1-2001 sono state indicate come deprecate le varie
1210 funzioni \func{gethostbyaddr}, \func{gethostbyname}, \var{getipnodebyname} e
1211 \var{getipnodebyaddr} ed è stata introdotta una interfaccia completamente
1214 La prima funzione di questa interfaccia è \funcd{getaddrinfo},\footnote{la
1215 funzione è definita, insieme a \func{getnameinfo} che vedremo più avanti,
1216 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2553.txt} {RFC~2553}.} che combina le
1217 funzionalità delle precedenti \func{getipnodebyname}, \func{getipnodebyaddr},
1218 \func{getservbyname} e \func{getservbyport}, consentendo di ottenere
1219 contemporaneamente sia la risoluzione di un indirizzo simbolico che del nome
1220 di un servizio; il suo prototipo è:
1223 \headdecl{sys/socket.h}
1226 \funcdecl{int getaddrinfo(const char *node, const char *service, const
1227 struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res)}
1229 Esegue una risoluzione di un nome a dominio e di un nome di servizio.
1231 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo o un codice di
1232 errore diverso da zero in caso di fallimento.}
1235 La funzione prende come primo argomento il nome della macchina che si vuole
1236 risolvere, specificato tramite la stringa \param{node}. Questo argomento,
1237 oltre ad un comune nome a dominio, può indicare anche un indirizzo numerico in
1238 forma \textit{dotted-decimal} per IPv4 o in formato esadecimale per IPv6. Si
1239 può anche specificare il nome di una rete invece che di una singola macchina.
1240 Il secondo argomento, \param{service}, specifica invece il nome del servizio
1241 che si intende risolvere. Per uno dei due argomenti si può anche usare il
1242 valore \const{NULL}, nel qual caso la risoluzione verrà effettuata soltanto
1243 sulla base del valore dell'altro.
1245 Il terzo argomento, \param{hints}, deve essere invece un puntatore ad una
1246 struttura \struct{addrinfo} usata per dare dei \textsl{suggerimenti} al
1247 procedimento di risoluzione riguardo al protocollo o del tipo di socket che si
1248 intenderà utilizzare; \func{getaddrinfo} infatti permette di effettuare
1249 ricerche generiche sugli indirizzi, usando sia IPv4 che IPv6, e richiedere
1250 risoluzioni sui nomi dei servizi indipendentemente dal protocollo (ad esempio
1251 TCP o UDP) che questi possono utilizzare.
1253 Come ultimo argomento in \param{res} deve essere passato un puntatore ad una
1254 variabile (di tipo puntatore ad una struttura \struct{addrinfo}) che verrà
1255 utilizzata dalla funzione per riportare (come \itindex{value~result~argument}
1256 \textit{value result argument}) i propri risultati. La funzione infatti è
1257 rientrante, ed alloca autonomamente tutta la memoria necessaria in cui
1258 verranno riportati i risultati della risoluzione. La funzione scriverà
1259 all'indirizzo puntato da \param{res} il puntatore iniziale ad una
1260 \itindex{linked~list} \textit{linked list} di strutture di tipo
1261 \struct{addrinfo} contenenti tutte le informazioni ottenute.
1263 \begin{figure}[!htb]
1264 \footnotesize \centering
1265 \begin{minipage}[c]{15cm}
1266 \includestruct{listati/addrinfo.h}
1268 \caption{La struttura \structd{addrinfo} usata nella nuova interfaccia POSIX
1269 per la risoluzione di nomi a dominio e servizi.}
1270 \label{fig:sock_addrinfo_struct}
1273 Come illustrato la struttura \struct{addrinfo}, la cui definizione\footnote{la
1274 definizione è ripresa direttamente dal file \texttt{netdb.h} in questa
1275 struttura viene dichiarata, la pagina di manuale riporta \type{size\_t} come
1276 tipo di dato per il campo \var{ai\_addrlen}, qui viene usata quanto previsto
1277 dallo standard POSIX, in cui viene utilizzato \type{socklen\_t}; i due tipi
1278 di dati sono comunque equivalenti.} è riportata in
1279 fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_struct}, viene usata sia in ingresso, per passare
1280 dei valori di controllo alla funzione, che in uscita, per ricevere i
1281 risultati. Il primo campo, \var{ai\_flags}, è una maschera binaria di bit che
1282 permettono di controllare le varie modalità di risoluzione degli indirizzi,
1283 che viene usato soltanto in ingresso. I tre campi successivi \var{ai\_family},
1284 \var{ai\_socktype}, e \var{ai\_protocol} contengono rispettivamente la
1285 famiglia di indirizzi, il tipo di socket e il protocollo, in ingresso vengono
1286 usati per impostare una selezione (impostandone il valore nella struttura
1287 puntata da \param{hints}), mentre in uscita indicano il tipo di risultato
1288 contenuto nella struttura.
1290 Tutti i campi seguenti vengono usati soltanto in uscita; il campo
1291 \var{ai\_addrlen} indica la dimensione della struttura degli indirizzi
1292 ottenuta come risultato, il cui contenuto sarà memorizzato nella struttura
1293 \struct{sockaddr} posta all'indirizzo puntato dal campo \var{ai\_addr}. Il
1294 campo \var{ai\_canonname} è un puntatore alla stringa contenente il nome
1295 canonico della macchina, ed infine, quando la funzione restituisce più di un
1296 risultato, \var{ai\_next} è un puntatore alla successiva struttura
1297 \struct{addrinfo} della lista.
1299 Ovviamente non è necessario dare dei suggerimenti in ingresso, ed usando
1300 \const{NULL} come valore per l'argomento \param{hints} si possono compiere
1301 ricerche generiche. Se però si specifica un valore non nullo questo deve
1302 puntare ad una struttura \struct{addrinfo} precedentemente allocata nella
1303 quale siano stati opportunamente impostati i valori dei campi
1304 \var{ai\_family}, \var{ai\_socktype}, \var{ai\_protocol} ed \var{ai\_flags}.
1306 I due campi \var{ai\_family} e \var{ai\_socktype} prendono gli stessi valori
1307 degli analoghi argomenti della funzione \func{socket}; in particolare per
1308 \var{ai\_family} si possono usare i valori di tab.~\ref{tab:net_pf_names} ma
1309 sono presi in considerazione solo \const{PF\_INET} e \const{PF\_INET6}, mentre
1310 se non si vuole specificare nessuna famiglia di indirizzi si può usare il
1311 valore \const{PF\_UNSPEC}. Allo stesso modo per \var{ai\_socktype} si possono
1312 usare i valori illustrati in sez.~\ref{sec:sock_type} per indicare per quale
1313 tipo di socket si vuole risolvere il servizio indicato, anche se i soli
1314 significativi sono \const{SOCK\_STREAM} e \const{SOCK\_DGRAM}; in questo caso,
1315 se non si vuole effettuare nessuna risoluzione specifica, si potrà usare un
1318 Il campo \var{ai\_protocol} permette invece di effettuare la selezione dei
1319 risultati per il nome del servizio usando il numero identificativo del
1320 rispettivo protocollo di trasporto (i cui valori possibili sono riportati in
1321 \conffile{/etc/protocols}); di nuovo i due soli valori utilizzabili sono quelli
1322 relativi a UDP e TCP, o il valore nullo che indica di ignorare questo campo
1325 Infine l'ultimo campo è \var{ai\_flags}; che deve essere impostato come una
1326 maschera binaria; i bit di questa variabile infatti vengono usati per dare
1327 delle indicazioni sul tipo di risoluzione voluta, ed hanno valori analoghi a
1328 quelli visti in sez.~\ref{sec:sock_name_services} per \func{getipnodebyname};
1329 il valore di \var{ai\_flags} può essere impostata con un OR aritmetico delle
1330 costanti di tab.~\ref{tab:ai_flags_values}, ciascuna delle quali identifica un
1336 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1338 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1341 \const{AI\_PASSIVE} & viene utilizzato per ottenere un indirizzo in
1342 formato adatto per una successiva chiamata a
1343 \func{bind}. Se specificato quando si è usato
1344 \const{NULL} come valore per \param{node} gli
1345 indirizzi restituiti saranno inizializzati al
1346 valore generico (\const{INADDR\_ANY} per IPv4 e
1347 \const{IN6ADDR\_ANY\_INIT} per IPv6), altrimenti
1348 verrà usato l'indirizzo dell'interfaccia di
1349 \textit{loopback}. Se invece non è impostato gli
1350 indirizzi verranno restituiti in formato adatto ad
1351 una chiamata a \func{connect} o \func{sendto}.\\
1352 \const{AI\_CANONNAME} & richiede la restituzione del nome canonico della
1353 macchina, che verrà salvato in una stringa il cui
1354 indirizzo sarà restituito nel campo
1355 \var{ai\_canonname} della prima struttura
1356 \struct{addrinfo} dei risultati. Se il nome
1357 canonico non è disponibile al suo posto
1358 viene restituita una copia di \param{node}. \\
1359 \const{AI\_NUMERICHOST}& se impostato il nome della macchina specificato
1360 con \param{node} deve essere espresso in forma
1361 numerica, altrimenti sarà restituito un errore
1362 \const{EAI\_NONAME} (vedi
1363 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}), in questo
1364 modo si evita ogni chiamata alle funzioni di
1366 \const{AI\_V4MAPPED} & stesso significato dell'analoga di
1367 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1368 \const{AI\_ALL} & stesso significato dell'analoga di
1369 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1370 \const{AI\_ADDRCONFIG} & stesso significato dell'analoga di
1371 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1374 \caption{Costanti associate ai bit del campo \var{ai\_flags} della struttura
1376 \label{tab:ai_flags_values}
1379 La funzione restituisce un valore nullo in caso di successo, o un codice in
1380 caso di errore. I valori usati come codice di errore sono riportati in
1381 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}; dato che la funzione utilizza altre
1382 funzioni e chiamate al sistema per ottenere il suo risultato in generale il
1383 valore di \var{errno} non è significativo, eccetto il caso in cui si sia
1384 ricevuto un errore di \const{EAI\_SYSTEM}, nel qual caso l'errore
1385 corrispondente è riportato tramite \var{errno}.
1390 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1392 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1395 \const{EAI\_FAMILY} & la famiglia di indirizzi richiesta non è
1397 \const{EAI\_SOCKTYPE}& il tipo di socket richiesto non è supportato. \\
1398 \const{EAI\_BADFLAGS}& il campo \var{ai\_flags} contiene dei valori non
1400 \const{EAI\_NONAME} & il nome a dominio o il servizio non sono noti,
1401 viene usato questo errore anche quando si specifica
1402 il valore \const{NULL} per entrambi gli argomenti
1403 \param{node} e \param{service}. \\
1404 \const{EAI\_SERVICE} & il servizio richiesto non è disponibile per il tipo
1405 di socket richiesto, anche se può esistere per
1406 altri tipi di socket. \\
1407 \const{EAI\_ADDRFAMILY}& la rete richiesta non ha nessun indirizzo di rete
1408 per la famiglia di indirizzi specificata. \\
1409 \const{EAI\_NODATA} & la macchina specificata esiste, ma non ha nessun
1410 indirizzo di rete definito. \\
1411 \const{EAI\_MEMORY} & è stato impossibile allocare la memoria necessaria
1413 \const{EAI\_FAIL} & il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1415 \const{EAI\_AGAIN} & il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1416 temporaneo, si può ritentare in seguito. \\
1417 \const{EAI\_SYSTEM} & c'è stato un errore di sistema, si può controllare
1418 \var{errno} per i dettagli. \\
1420 % TODO estensioni GNU, trovarne la documentazione
1421 % \const{EAI\_INPROGRESS}& richiesta in corso. \\
1422 % \const{EAI\_CANCELED}& la richiesta è stata cancellata.\\
1423 % \const{EAI\_NOTCANCELED}& la richiesta non è stata cancellata. \\
1424 % \const{EAI\_ALLDONE} & tutte le richieste sono complete. \\
1425 % \const{EAI\_INTR} & richiesta interrotta. \\
1428 \caption{Costanti associate ai valori dei codici di errore della funzione
1429 \func{getaddrinfo}.}
1430 \label{tab:addrinfo_error_code}
1433 Come per i codici di errore di \func{gethostbyname} anche in questo caso è
1434 fornita una apposita funzione, analoga di \func{strerror}, che consente di
1435 utilizzarli direttamente per stampare a video un messaggio esplicativo; la
1436 funzione è \func{gai\_strerror} ed il suo prototipo è:
1440 \funcdecl{const char *gai\_strerror(int errcode)}
1442 Fornisce il messaggio corrispondente ad un errore di \func{getaddrinfo}.
1444 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1445 messaggio di errore.}
1448 La funzione restituisce un puntatore alla stringa contenente il messaggio
1449 corrispondente dal codice di errore \param{errcode} ottenuto come valore di
1450 ritorno di \func{getaddrinfo}. La stringa è allocata staticamente, ma essendo
1451 costante, ed accessibile in sola lettura, questo non comporta nessun problema
1452 di rientranza della funzione.
1454 Dato che ad un certo nome a dominio possono corrispondere più indirizzi IP
1455 (sia IPv4 che IPv6), e che un certo servizio può essere fornito su protocolli
1456 e tipi di socket diversi, in generale, a meno di non aver eseguito una
1457 selezione specifica attraverso l'uso di \param{hints}, si otterrà una diversa
1458 struttura \struct{addrinfo} per ciascuna possibilità. Ad esempio se si
1459 richiede la risoluzione del servizio \textit{echo} per l'indirizzo
1460 \texttt{www.truelite.it}, e si imposta \const{AI\_CANONNAME} per avere anche
1461 la risoluzione del nome canonico, si avrà come risposta della funzione la
1462 lista illustrata in fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_list}.
1464 \begin{figure}[!htb]
1466 \includegraphics[width=10cm]{img/addrinfo_list}
1467 \caption{La \itindex{linked~list} \textit{linked list} delle strutture
1468 \struct{addrinfo} restituite da \func{getaddrinfo}.}
1469 \label{fig:sock_addrinfo_list}
1472 Come primo esempio di uso di \func{getaddrinfo} vediamo un programma
1473 elementare di interrogazione del \itindex{resolver} \textit{resolver} basato
1474 questa funzione, il cui corpo principale è riportato in
1475 fig.~\ref{fig:mygetaddr_example}. Il codice completo del programma, compresa
1476 la gestione delle opzioni in cui è gestita l'eventuale inizializzazione
1477 dell'argomento \var{hints} per restringere le ricerche su protocolli, tipi di
1478 socket o famiglie di indirizzi, è disponibile nel file \texttt{mygetaddr.c}
1479 dei sorgenti allegati alla guida.
1481 \begin{figure}[!htb]
1482 \footnotesize \centering
1483 \begin{minipage}[c]{15cm}
1484 \includecodesample{listati/mygetaddr.c}
1487 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
1488 \label{fig:mygetaddr_example}
1491 Il corpo principale inizia controllando (\texttt{\small 1--5}) il numero di
1492 argomenti passati, che devono essere sempre due, e corrispondere
1493 rispettivamente all'indirizzo ed al nome del servizio da risolvere. A questo
1494 segue la chiamata (\texttt{\small 7}) alla funzione \func{getaddrinfo}, ed il
1495 successivo controllo (\texttt{\small 8--11}) del suo corretto funzionamento,
1496 senza il quale si esce immediatamente stampando il relativo codice di errore.
1498 Se la funzione ha restituito un valore nullo il programma prosegue
1499 inizializzando (\texttt{\small 12}) il puntatore \var{ptr} che sarà usato nel
1500 successivo ciclo (\texttt{\small 14--35}) di scansione della lista delle
1501 strutture \struct{addrinfo} restituite dalla funzione. Prima di eseguire
1502 questa scansione (\texttt{\small 12}) viene stampato il valore del nome
1503 canonico che è presente solo nella prima struttura.
1505 La scansione viene ripetuta (\texttt{\small 14}) fintanto che si ha un
1506 puntatore valido. La selezione principale è fatta sul campo \var{ai\_family},
1507 che stabilisce a quale famiglia di indirizzi fa riferimento la struttura in
1508 esame. Le possibilità sono due, un indirizzo IPv4 o IPv6, se nessuna delle due
1509 si verifica si provvede (\texttt{\small 27--30}) a stampare un messaggio di
1510 errore ed uscire.\footnote{questa eventualità non dovrebbe mai verificarsi,
1511 almeno fintanto che la funzione \func{getaddrinfo} lavora correttamente.}
1513 Per ciascuno delle due possibili famiglie di indirizzi si estraggono le
1514 informazioni che poi verranno stampate alla fine del ciclo (\texttt{\small
1515 31--34}). Il primo caso esaminato (\texttt{\small 15--21}) è quello degli
1516 indirizzi IPv4, nel qual caso prima se ne stampa l'identificazione
1517 (\texttt{\small 16}) poi si provvede a ricavare la struttura degli indirizzi
1518 (\texttt{\small 17}) indirizzata dal campo \var{ai\_addr}, eseguendo un
1519 opportuno casting del puntatore per poter estrarre da questa la porta
1520 (\texttt{\small 18}) e poi l'indirizzo (\texttt{\small 19}) che verrà
1521 convertito con una chiamata ad \func{inet\_ntop}.
1523 La stessa operazione (\texttt{\small 21--27}) viene ripetuta per gli indirizzi
1524 IPv6, usando la rispettiva struttura degli indirizzi. Si noti anche come in
1525 entrambi i casi per la chiamata a \func{inet\_ntop} si sia dovuto passare il
1526 puntatore al campo contenente l'indirizzo IP nella struttura puntata dal campo
1527 \var{ai\_addr}.\footnote{il meccanismo è complesso a causa del fatto che al
1528 contrario di IPv4, in cui l'indirizzo IP può essere espresso con un semplice
1529 numero intero, in IPv6 questo deve essere necessariamente fornito come
1530 struttura, e pertanto anche se nella struttura puntata da \var{ai\_addr}
1531 sono presenti direttamente i valori finali, per l'uso con \func{inet\_ntop}
1532 occorre comunque passare un puntatore agli stessi (ed il costrutto
1533 \code{\&addr6->sin6\_addr} è corretto in quanto l'operatore \texttt{->} ha
1534 on questo caso precedenza su \texttt{\&}).}
1536 Una volta estratte dalla struttura \struct{addrinfo} tutte le informazioni
1537 relative alla risoluzione richiesta e stampati i relativi valori, l'ultimo
1538 passo (\texttt{\small 34}) è di estrarre da \var{ai\_next} l'indirizzo della
1539 eventuale successiva struttura presente nella lista e ripetere il ciclo, fin
1540 tanto che, completata la scansione, questo avrà un valore nullo e si potrà
1541 terminare (\texttt{\small 36}) il programma.
1543 Si tenga presente che \func{getaddrinfo} non garantisce nessun particolare
1544 ordinamento della lista delle strutture \struct{addrinfo} restituite, anche se
1545 usualmente i vari indirizzi IP (se ne è presente più di uno) sono forniti
1546 nello stesso ordine in cui vengono inviati dal server DNS. In particolare
1547 nulla garantisce che vengano forniti prima i dati relativi ai servizi di un
1548 determinato protocollo o tipo di socket, se ne sono presenti di diversi. Se
1549 allora utilizziamo il nostro programma potremo verificare il risultato:
1551 [piccardi@gont sources]$ ./mygetaddr -c gapil.truelite.it echo
1552 Canonical name sources2.truelite.it
1554 Indirizzo 62.48.34.25
1558 Indirizzo 62.48.34.25
1564 Una volta estratti i risultati dalla \itindex{linked~list} \textit{linked list}
1565 puntata da \param{res} se questa non viene più utilizzata si dovrà avere cura
1566 di disallocare opportunamente tutta la memoria, per questo viene fornita
1567 l'apposita funzione \funcd{freeaddrinfo}, il cui prototipo è:
1571 \funcdecl{void freeaddrinfo(struct addrinfo *res)}
1573 Libera la memoria allocata da una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}.
1575 \bodydesc{La funzione non restituisce nessun codice di errore.}
1578 La funzione prende come unico argomento il puntatore \param{res}, ottenuto da
1579 una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}, e scandisce la lista delle
1580 strutture per liberare tutta la memoria allocata. Dato che la funzione non ha
1581 valori di ritorno deve essere posta molta cura nel passare un valore valido
1584 Si tenga presente infine che se si copiano i risultati da una delle strutture
1585 \struct{addrinfo} restituite nella lista indicizzata da \param{res}, occorre
1586 avere cura di eseguire una \itindex{deep~copy} \textit{deep copy} in cui
1587 si copiano anche tutti i dati presenti agli indirizzi contenuti nella
1588 struttura \struct{addrinfo}, perché una volta disallocati i dati con
1589 \func{freeaddrinfo} questi non sarebbero più disponibili.
1591 Anche la nuova interfaccia definita da POSIX prevede una nuova funzione per
1592 eseguire la risoluzione inversa e determinare nomi di servizi e di dominio
1593 dati i rispettivi valori numerici. La funzione che sostituisce le varie
1594 \func{gethostbyname}, \func{getipnodebyname} e \func{getservname} è
1595 \funcd{getnameinfo}, ed il suo prototipo è:
1597 \headdecl{sys/socket.h}
1600 \funcdecl{int getnameinfo(const struct sockaddr *sa, socklen\_t salen, char
1601 *host, size\_t hostlen, char *serv, size\_t servlen, int flags)}
1603 Risolve il contenuto di una struttura degli indirizzi in maniera
1604 indipendente dal protocollo.
1606 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e un codice di
1607 errore diverso da zero altrimenti.}
1610 La principale caratteristica di \func{getnameinfo} è che la funzione è in
1611 grado di eseguire una risoluzione inversa in maniera indipendente dal
1612 protocollo; il suo primo argomento \param{sa} infatti è il puntatore ad una
1613 struttura degli indirizzi generica, che può contenere sia indirizzi IPv4 che
1614 IPv6, la cui dimensione deve comunque essere specificata con l'argomento
1617 I risultati della funzione saranno restituiti nelle due stringhe puntate da
1618 \param{host} e \param{serv}, che dovranno essere state precedentemente
1619 allocate per una lunghezza massima che deve essere specificata con gli altri
1620 due argomenti \param{hostlen} e \param{servlen}. Si può, quando non si è
1621 interessati ad uno dei due, passare il valore \const{NULL} come argomento,
1622 così che la corrispondente informazione non verrà richiesta. Infine l'ultimo
1623 argomento \param{flags} è una maschera binaria i cui bit consentono di
1624 impostare le modalità con cui viene eseguita la ricerca, e deve essere
1625 specificato attraverso l'OR aritmetico dei valori illustrati in
1626 tab.~\ref{tab:getnameinfo_flags}.
1631 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1633 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1636 \const{NI\_NOFQDN} & richiede che venga restituita solo il nome della
1637 macchina all'interno del dominio al posto del
1638 nome completo (FQDN).\\
1639 \const{NI\_NUMERICHOST}& richiede che venga restituita la forma numerica
1640 dell'indirizzo (questo succede sempre se il nome
1641 non può essere ottenuto).\\
1642 \const{NI\_NAMEREQD} & richiede la restituzione di un errore se il nome
1643 non può essere risolto.\\
1644 \const{NI\_NUMERICSERV}& richiede che il servizio venga restituito in
1645 forma numerica (attraverso il numero di porta).\\
1646 \const{NI\_DGRAM} & richiede che venga restituito il nome del
1647 servizio su UDP invece che quello su TCP per quei
1648 pichi servizi (porte 512-214) che soni diversi
1649 nei due protocolli.\\
1652 \caption{Costanti associate ai bit dell'argomento \param{flags} della
1653 funzione \func{getnameinfo}.}
1654 \label{tab:getnameinfo_flags}
1657 La funzione ritorna zero in caso di successo, e scrive i propri risultati agli
1658 indirizzi indicati dagli argomenti \param{host} e \param{serv} come stringhe
1659 terminate dal carattere NUL, a meno che queste non debbano essere troncate
1660 qualora la loro dimensione ecceda quelle specificate dagli argomenti
1661 \param{hostlen} e \param{servlen}. Sono comunque definite le due costanti
1662 \const{NI\_MAXHOST} e \const{NI\_MAXSERV}\footnote{in Linux le due costanti
1663 sono definite in \file{netdb.h} ed hanno rispettivamente il valore 1024 e
1664 12.} che possono essere utilizzate come limiti massimi. In caso di errore
1665 viene restituito invece un codice che assume gli stessi valori illustrati in
1666 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}.
1668 A questo punto possiamo fornire degli esempi di utilizzo della nuova
1669 interfaccia, adottandola per le precedenti implementazioni del client e del
1670 server per il servizio \textit{echo}; dato che l'uso delle funzioni appena
1671 illustrate (in particolare di \func{getaddrinfo}) è piuttosto complesso,
1672 essendo necessaria anche una impostazione diretta dei campi dell'argomento
1673 \param{hints}, provvederemo una interfaccia semplificata per i due casi visti
1674 finora, quello in cui si specifica nel client un indirizzo remoto per la
1675 connessione al server, e quello in cui si specifica nel server un indirizzo
1676 locale su cui porsi in ascolto.
1678 La prima funzione della nostra interfaccia semplificata è \func{sockconn} che
1679 permette di ottenere un socket, connesso all'indirizzo ed al servizio
1680 specificati. Il corpo della funzione è riportato in
1681 fig.~\ref{fig:sockconn_code}, il codice completo è nel file \file{SockUtil.c}
1682 dei sorgenti allegati alla guida, che contiene varie funzioni di utilità per
1685 \begin{figure}[!htb]
1686 \footnotesize \centering
1687 \begin{minipage}[c]{15cm}
1688 \includecodesample{listati/sockconn.c}
1691 \caption{Il codice della funzione \func{sockconn}.}
1692 \label{fig:sockconn_code}
1695 La funzione prende quattro argomenti, i primi due sono le stringhe che
1696 indicano il nome della macchina a cui collegarsi ed il relativo servizio su
1697 cui sarà effettuata la risoluzione; seguono il protocollo da usare (da
1698 specificare con il valore numerico di \conffile{/etc/protocols}) ed il tipo di
1699 socket (al solito specificato con i valori illustrati in
1700 sez.~\ref{sec:sock_type}). La funzione ritorna il valore del file descriptor
1701 associato al socket (un numero positivo) in caso di successo, o -1 in caso di
1702 errore; per risolvere il problema di non poter passare indietro i valori di
1703 ritorno di \func{getaddrinfo} contenenti i relativi codici di
1704 errore\footnote{non si può avere nessuna certezza che detti valori siano
1705 negativi, è questo è invece necessario per evitare ogni possibile ambiguità
1706 nei confronti del valore di ritorno in caso di successo.} si sono stampati i
1707 messaggi d'errore direttamente nella funzione.
1709 Una volta definite le variabili necessarie (\texttt{\small 3--5}) la funzione
1710 prima (\texttt{\small 6}) azzera il contenuto della struttura \var{hint} e poi
1711 provvede (\texttt{\small 7--9}) ad inizializzarne i valori necessari per la
1712 chiamata (\texttt{\small 10}) a \func{getaddrinfo}. Di quest'ultima si
1713 controlla (\texttt{\small 12-16}) il codice di ritorno, in modo da stampare un
1714 avviso di errore, azzerare \var{errno} ed uscire in caso di errore. Dato che
1715 ad una macchina possono corrispondere più indirizzi IP, e di tipo diverso (sia
1716 IPv4 che IPv6), mentre il servizio può essere in ascolto soltanto su uno solo
1717 di questi, si provvede a tentare la connessione per ciascun indirizzo
1718 restituito all'interno di un ciclo (\texttt{\small 18-40}) di scansione della
1719 lista restituita da \func{getaddrinfo}, ma prima (\texttt{\small 17}) si salva
1720 il valore del puntatore per poterlo riutilizzare alla fine per disallocare la
1723 Il ciclo viene ripetuto (\texttt{\small 18}) fintanto che si hanno indirizzi
1724 validi, ed inizia (\texttt{\small 19}) con l'apertura del socket; se questa
1725 fallisce si controlla (\texttt{\small 20}) se sono disponibili altri
1726 indirizzi, nel qual caso si passa al successivo (\texttt{\small 21}) e si
1727 riprende (\texttt{\small 22}) il ciclo da capo; se non ve ne sono si stampa
1728 l'errore ritornando immediatamente (\texttt{\small 24-27}). Quando la
1729 creazione del socket ha avuto successo si procede (\texttt{\small 29})
1730 direttamente con la connessione, di nuovo in caso di fallimento viene ripetuto
1731 (\texttt{\small 30--38}) il controllo se vi sono o no altri indirizzi da
1732 provare nella stessa modalità fatta in precedenza, aggiungendovi però in
1733 entrambi i casi (\texttt{\small 32} e (\texttt{\small 36}) la chiusura del
1734 socket precedentemente aperto, che non è più utilizzabile.
1736 Se la connessione ha avuto successo invece si termina (\texttt{\small 39})
1737 direttamente il ciclo, e prima di ritornare (\texttt{\small 31}) il valore del
1738 file descriptor del socket si provvede (\texttt{\small 30}) a liberare le
1739 strutture \struct{addrinfo} allocate da \func{getaddrinfo} utilizzando il
1740 valore del relativo puntatore precedentemente (\texttt{\small 17}) salvato.
1741 Si noti come per la funzione sia del tutto irrilevante se la struttura
1742 ritornata contiene indirizzi IPv6 o IPv4, in quanto si fa uso direttamente dei
1743 dati relativi alle strutture degli indirizzi di \struct{addrinfo} che sono
1744 \textsl{opachi} rispetto all'uso della funzione \func{connect}.
1746 \begin{figure}[!htb]
1747 \footnotesize \centering
1748 \begin{minipage}[c]{15cm}
1749 \includecodesample{listati/TCP_echo_fifth.c}
1752 \caption{Il nuovo codice per la connessione del client \textit{echo}.}
1753 \label{fig:TCP_echo_fifth}
1756 Per usare questa funzione possiamo allora modificare ulteriormente il nostro
1757 programma client per il servizio \textit{echo}; in questo caso rispetto al
1758 codice usato finora per collegarsi (vedi fig.~\ref{fig:TCP_echo_client_1})
1759 avremo una semplificazione per cui il corpo principale del nostro client
1760 diventerà quello illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}, in cui le
1761 chiamate a \func{socket}, \func{inet\_pton} e \func{connect} sono sostituite
1762 da una singola chiamata a \func{sockconn}. Inoltre il nuovo client (il cui
1763 codice completo è nel file \file{TCP\_echo\_fifth.c} dei sorgenti allegati)
1764 consente di utilizzare come argomento del programma un nome a dominio al posto
1765 dell'indirizzo numerico, e può utilizzare sia indirizzi IPv4 che IPv6.
1767 \begin{figure}[!htb]
1768 \footnotesize \centering
1769 \begin{minipage}[c]{15cm}
1770 \includecodesample{listati/sockbind.c}
1773 \caption{Il codice della funzione \func{sockbind}.}
1774 \label{fig:sockbind_code}
1777 La seconda funzione di ausilio è \func{sockbind}, il cui corpo principale è
1778 riportato in fig.~\ref{fig:sockbind_code} (al solito il sorgente completo è
1779 nel file \file{sockbind.c} dei sorgenti allegati alla guida). Come si può
1780 notare la funzione è del tutto analoga alla precedente \func{sockconn}, e
1781 prende gli stessi argomenti, però invece di eseguire una connessione con
1782 \func{connect} si limita a chiamare \func{bind} per collegare il socket ad una
1785 Dato che la funzione è pensata per essere utilizzata da un server ci si può
1786 chiedere a quale scopo mantenere l'argomento \param{host} quando l'indirizzo
1787 di questo è usualmente noto. Si ricordi però quanto detto in
1788 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, relativamente al significato della scelta di un
1789 indirizzo specifico come argomento di \func{bind}, che consente di porre il
1790 server in ascolto su uno solo dei possibili diversi indirizzi presenti su di
1791 una macchina. Se non si vuole che la funzione esegua \func{bind} su un
1792 indirizzo specifico, ma utilizzi l'indirizzo generico, occorrerà avere cura di
1793 passare un valore \const{NULL} come valore per l'argomento \var{host}; l'uso
1794 del valore \const{AI\_PASSIVE} serve ad ottenere il valore generico nella
1795 rispettiva struttura degli indirizzi.
1797 Come già detto la funzione è analoga a \func{sockconn} ed inizia azzerando ed
1798 inizializzando (\texttt{\small 6-11}) opportunamente la struttura \var{hint}
1799 con i valori ricevuti come argomenti, soltanto che in questo caso si è usata
1800 (\texttt{\small 8}) una impostazione specifica dei flag di \var{hint} usando
1801 \const{AI\_PASSIVE} per indicare che il socket sarà usato per una apertura
1802 passiva. Per il resto la chiamata (\texttt{\small 12-18}) a \func{getaddrinfo}
1803 e ed il ciclo principale (\texttt{\small 20--42}) sono identici, solo che si è
1804 sostituita (\texttt{\small 31}) la chiamata a \func{connect} con una chiamata
1805 a \func{bind}. Anche la conclusione (\texttt{\small 43--44}) della funzione è
1808 Si noti come anche in questo caso si siano inserite le stampe degli errori
1809 sullo standard error, nonostante la funzione possa essere invocata da un
1810 demone. Nel nostro caso questo non è un problema in quanto se la funzione non
1811 ha successo il programma deve uscire immediatamente prima di essere posto in
1812 background, e può quindi scrivere gli errori direttamente sullo standard
1815 \begin{figure}[!htb]
1816 \footnotesize \centering
1817 \begin{minipage}[c]{15cm}
1818 \includecodesample{listati/TCP_echod_third.c}
1821 \caption{Nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo}.}
1822 \label{fig:TCP_echod_third}
1825 Con l'uso di questa funzione si può modificare anche il codice del nostro
1826 server \textit{echo}, che rispetto a quanto illustrato nella versione iniziale
1827 di fig.~\ref{fig:TCP_echo_server_first_code} viene modificato nella forma
1828 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. In questo caso il socket su cui
1829 porsi in ascolto viene ottenuto (\texttt{\small 15--18}) da \func{sockbind}
1830 che si cura anche della eventuale risoluzione di un indirizzo specifico sul
1831 quale si voglia far ascoltare il server.
1835 \section{Le opzioni dei socket}
1836 \label{sec:sock_options}
1838 Benché dal punto di vista del loro uso come canali di trasmissione di dati i
1839 socket siano trattati allo stesso modo dei file, ed acceduti tramite i file
1840 descriptor, la normale interfaccia usata per la gestione dei file non è
1841 sufficiente a poterne controllare tutte le caratteristiche, che variano tra
1842 l'altro a seconda del loro tipo (e della relativa forma di comunicazione
1843 sottostante). In questa sezione vedremo allora quali sono le funzioni dedicate
1844 alla gestione delle caratteristiche specifiche dei vari tipi di socket, le
1845 cosiddette \textit{socket options}.
1848 \subsection{Le funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}}
1849 \label{sec:sock_setsockopt}
1851 Le varie caratteristiche dei socket possono essere gestite attraverso l'uso di
1852 due funzioni generiche che permettono rispettivamente di impostarle e di
1853 recuperarne il valore corrente. La prima di queste due funzioni, quella usata
1854 per impostare le \textit{socket options}, è \funcd{setsockopt}, ed il suo
1857 \headdecl{sys/socket.h}
1858 \headdecl{sys/types.h}
1860 \funcdecl{int setsockopt(int sock, int level, int optname, const void
1861 *optval, socklen\_t optlen)}
1862 Imposta le opzioni di un socket.
1864 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1865 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1867 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
1868 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} non è valido.
1869 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{optlen} non è valido.
1870 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1872 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1879 Il primo argomento della funzione, \param{sock}, indica il socket su cui si
1880 intende operare; per indicare l'opzione da impostare si devono usare i due
1881 argomenti successivi, \param{level} e \param{optname}. Come abbiamo visto in
1882 sez.~\ref{sec:net_protocols} i protocolli di rete sono strutturati su vari
1883 livelli, ed l'interfaccia dei socket può usarne più di uno. Si avranno allora
1884 funzionalità e caratteristiche diverse per ciascun protocollo usato da un
1885 socket, e quindi saranno anche diverse le opzioni che si potranno impostare
1886 per ciascun socket, a seconda del \textsl{livello} (trasporto, rete, ecc.) su
1887 cui si vuole andare ad operare.
1889 Il valore di \param{level} seleziona allora il protocollo su cui vuole
1890 intervenire, mentre \param{optname} permette di scegliere su quale delle
1891 opzioni che sono definite per quel protocollo si vuole operare. In sostanza la
1892 selezione di una specifica opzione viene fatta attraverso una coppia di valori
1893 \param{level} e \param{optname} e chiaramente la funzione avrà successo
1894 soltanto se il protocollo in questione prevede quella opzione ed è utilizzato
1895 dal socket. Infine \param{level} prevede anche il valore speciale
1896 \const{SOL\_SOCKET} usato per le opzioni generiche che sono disponibili per
1897 qualunque tipo di socket.
1899 I valori usati per \param{level}, corrispondenti ad un dato protocollo usato
1900 da un socket, sono quelli corrispondenti al valore numerico che identifica il
1901 suddetto protocollo in \conffile{/etc/protocols}; dato che la leggibilità di un
1902 programma non trarrebbe certo beneficio dall'uso diretto dei valori numerici,
1903 più comunemente si indica il protocollo tramite le apposite costanti
1904 \texttt{SOL\_*} riportate in tab.~\ref{tab:sock_option_levels}, dove si sono
1905 riassunti i valori che possono essere usati per l'argomento
1906 \param{level}.\footnote{la notazione in questo caso è, purtroppo, abbastanza
1907 confusa: infatti in Linux il valore si può impostare sia usando le costanti
1908 \texttt{SOL\_*}, che le analoghe \texttt{IPPROTO\_*} (citate anche da
1909 Stevens in \cite{UNP1}); entrambe hanno gli stessi valori che sono
1910 equivalenti ai numeri di protocollo di \conffile{/etc/protocols}, con una
1911 eccezione specifica, che è quella del protocollo ICMP, per la quale non
1912 esista una costante, il che è comprensibile dato che il suo valore, 1, è
1913 quello che viene assegnato a \const{SOL\_SOCKET}.}
1918 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
1920 \textbf{Livello} & \textbf{Significato} \\
1923 \const{SOL\_SOCKET}& opzioni generiche dei socket.\\
1924 \const{SOL\_IP} & opzioni specifiche per i socket che usano IPv4.\\
1925 \const{SOL\_TCP} & opzioni per i socket che usano TCP.\\
1926 \const{SOL\_IPV6} & opzioni specifiche per i socket che usano IPv6.\\
1927 \const{SOL\_ICMPV6}& opzioni specifiche per i socket che usano ICMPv6.\\
1930 \caption{Possibili valori dell'argomento \param{level} delle
1931 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}.}
1932 \label{tab:sock_option_levels}
1935 Il quarto argomento, \param{optval} è un puntatore ad una zona di memoria che
1936 contiene i dati che specificano il valore dell'opzione che si vuole passare al
1937 socket, mentre l'ultimo argomento \param{optlen},\footnote{questo argomento è
1938 in realtà sempre di tipo \ctyp{int}, come era nelle \acr{libc4} e
1939 \acr{libc5}; l'uso di \ctyp{socklen\_t} è stato introdotto da POSIX (valgono
1940 le stesse considerazioni per l'uso di questo tipo di dato fatte in
1941 sez.~\ref{sec:TCP_func_accept}) ed adottato dalle \acr{glibc}.} è la
1942 dimensione in byte dei dati presenti all'indirizzo indicato da \param{optval}.
1943 Dato che il tipo di dati varia a seconda dell'opzione scelta, occorrerà
1944 individuare qual è quello che deve essere usato, ed utilizzare le opportune
1947 La gran parte delle opzioni utilizzano per \param{optval} un valore intero, se
1948 poi l'opzione esprime una condizione logica, il valore è sempre un intero, ma
1949 si dovrà usare un valore non nullo per abilitarla ed un valore nullo per
1950 disabilitarla. Se invece l'opzione non prevede di dover ricevere nessun tipo
1951 di valore si deve impostare \param{optval} a \const{NULL}. Un piccolo numero
1952 di opzioni però usano dei tipi di dati peculiari, è questo il motivo per cui
1953 \param{optval} è stato definito come puntatore generico.
1955 La seconda funzione usata per controllare le proprietà dei socket è
1956 \funcd{getsockopt}, che serve a leggere i valori delle opzioni dei socket ed a
1957 farsi restituire i dati relativi al loro funzionamento; il suo prototipo è:
1959 \headdecl{sys/socket.h}
1960 \headdecl{sys/types.h}
1962 \funcdecl{int getsockopt(int s, int level, int optname, void *optval,
1963 socklen\_t *optlen)} Legge le opzioni di un socket.
1965 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1966 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1968 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
1969 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} o quello di
1970 \param{optlen} non è valido.
1971 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1973 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1979 I primi tre argomenti sono identici ed hanno lo stesso significato di quelli
1980 di \func{setsockopt}, anche se non è detto che tutte le opzioni siano definite
1981 per entrambe le funzioni. In questo caso \param{optval} viene usato per
1982 ricevere le informazioni ed indica l'indirizzo a cui andranno scritti i dati
1983 letti dal socket, infine \param{optlen} diventa un puntatore ad una variabile
1984 che viene usata come \itindex{value~result~argument} \textit{value result
1985 argument} per indicare, prima della chiamata della funzione, la lunghezza
1986 del buffer allocato per \param{optval} e per ricevere indietro, dopo la
1987 chiamata della funzione, la dimensione effettiva dei dati scritti su di esso.
1988 Se la dimensione del buffer allocato per \param{optval} non è sufficiente si
1993 \subsection{Le opzioni generiche}
1994 \label{sec:sock_generic_options}
1996 Come accennato esiste un insieme generico di opzioni dei socket che possono
1997 applicarsi a qualunque tipo di socket,\footnote{una descrizione di queste
1998 opzioni è generalmente disponibile nella settima sezione delle pagine di
1999 manuale, nel caso specifico la si può consultare con \texttt{man 7 socket}.}
2000 indipendentemente da quale protocollo venga poi utilizzato. Se si vuole
2001 operare su queste opzioni generiche il livello da utilizzare è
2002 \const{SOL\_SOCKET}; si è riportato un elenco di queste opzioni in
2003 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}.
2009 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2011 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2012 \textbf{Descrizione}\\
2015 \const{SO\_KEEPALIVE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2016 controlla l'attività della connessione.\\
2017 \const{SO\_OOBINLINE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2018 lascia in linea i dati \itindex{out-of-band}
2019 \textit{out-of-band}.\\
2020 \const{SO\_RCVLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2021 basso livello sul buffer di ricezione.\\
2022 \const{SO\_SNDLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2023 basso livello sul buffer di trasmissione.\\
2024 \const{SO\_RCVTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2025 timeout in ricezione.\\
2026 \const{SO\_SNDTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2027 timeout in trasmissione.\\
2028 \const{SO\_BSDCOMPAT}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2029 abilita la compatibilità con BSD.\\
2030 \const{SO\_PASSCRED} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2031 abilita la ricezione di credenziali.\\
2032 \const{SO\_PEERCRED} &$\bullet$& & &\texttt{ucred}&
2033 restituisce le credenziali del processo remoto.\\
2034 \const{SO\_BINDTODEVICE}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
2035 lega il socket ad un dispositivo.\\
2036 \const{SO\_DEBUG} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2037 abilita il debugging sul socket.\\
2038 \const{SO\_REUSEADDR}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2039 consente il riutilizzo di un indirizzo locale.\\
2040 \const{SO\_TYPE} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2041 restituisce il tipo di socket.\\
2042 \const{SO\_ACCEPTCONN}&$\bullet$& & &\texttt{int}&
2043 indica se il socket è in ascolto.\\
2044 \const{SO\_DONTROUTE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2045 non invia attraverso un gateway.\\
2046 \const{SO\_BROADCAST}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2047 attiva o disattiva il \itindex{broadcast}
2048 \textit{broadcast}.\\
2049 \const{SO\_SNDBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2050 imposta dimensione del buffer di trasmissione.\\
2051 \const{SO\_RCVBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2052 imposta dimensione del buffer di ricezione.\\
2053 \const{SO\_LINGER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{linger}&
2054 indugia nella chiusura con dati da spedire.\\
2055 \const{SO\_PRIORITY} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2056 imposta la priorità del socket.\\
2057 \const{SO\_ERROR} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2058 riceve e cancella gli errori pendenti.\\
2061 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_SOCKET}.}
2062 \label{tab:sock_opt_socklevel}
2065 La tabella elenca le costanti che identificano le singole opzioni da usare
2066 come valore per \param{optname}; le due colonne seguenti indicano per quali
2067 delle due funzioni (\func{getsockopt} o \func{setsockopt}) l'opzione è
2068 disponibile, mentre la colonna successiva indica, quando di ha a che fare con
2069 un valore di \param{optval} intero, se l'opzione è da considerare un numero o
2070 un valore logico. Si è inoltre riportato sulla quinta colonna il tipo di dato
2071 usato per \param{optval} ed una breve descrizione del significato delle
2072 singole opzioni sulla sesta.
2074 Le descrizioni delle opzioni presenti in tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}
2075 sono estremamente sommarie, è perciò necessario fornire un po' più di
2076 informazioni. Alcune opzioni inoltre hanno una notevole rilevanza nella
2077 gestione dei socket, e pertanto il loro utilizzo sarà approfondito
2078 separatamente in sez.~\ref{sec:sock_options_main}. Quello che segue è quindi
2079 soltanto un elenco più dettagliato della breve descrizione di
2080 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel} sul significato delle varie opzioni:
2081 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2083 \item[\const{SO\_KEEPALIVE}] questa opzione abilita un meccanismo di verifica
2084 della persistenza di una connessione associata al socket (ed è pertanto
2085 effettiva solo sui socket che supportano le connessioni, ed è usata
2086 principalmente con il TCP). L'opzione utilizza per \param{optval} un intero
2087 usato come valore logico. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono
2088 forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2090 \item[\const{SO\_OOBINLINE}] se questa opzione viene abilitata i dati
2091 \itindex{out-of-band} \textit{out-of-band} vengono inviati direttamente nel
2092 flusso di dati del socket (e sono quindi letti con una normale \func{read})
2093 invece che restare disponibili solo per l'accesso con l'uso del flag
2094 \const{MSG\_OOB} di \func{recvmsg}. L'argomento è trattato in dettaglio in
2095 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}. L'opzione funziona soltanto con socket che
2096 supportino i dati \itindex{out-of-band} \textit{out-of-band} (non ha senso
2097 per socket UDP ad esempio), ed utilizza per \param{optval} un intero usato
2100 \item[\const{SO\_RCVLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2101 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di ricezione
2102 perché il kernel passi i dati all'utente, restituendoli ad una \func{read} o
2103 segnalando ad una \func{select} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che ci
2104 sono dati in ingresso. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che
2105 specifica il numero di byte, ma con Linux questo valore è sempre 1 e non può
2106 essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore mentre
2107 \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2109 \item[\const{SO\_SNDLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2110 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di scrittura
2111 perché il kernel li invii al protocollo successivo, consentendo ad una
2112 \func{write} di ritornare o segnalando ad una \func{select} (vedi
2113 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che è possibile eseguire una scrittura.
2114 L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che specifica il numero di
2115 byte, come per la precedente \const{SO\_RCVLOWAT} con Linux questo valore è
2116 sempre 1 e non può essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore
2117 mentre \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2119 \item[\const{SO\_RCVTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2120 sulle operazioni di lettura da un socket, e prende per \param{optval} una
2121 struttura di tipo \struct{timeval} (vedi fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct})
2122 identica a quella usata con \func{select}. Con \func{getsockopt} si può
2123 leggere il valore attuale, mentre con \func{setsockopt} si imposta il tempo
2124 voluto, usando un valore nullo per \struct{timeval} il timeout viene
2127 Se l'opzione viene attivata tutte le volte che una delle funzioni di lettura
2128 (\func{read}, \func{readv}, \func{recv}, \func{recvfrom} e \func{recvmsg})
2129 si blocca in attesa di dati per un tempo maggiore di quello impostato, essa
2130 ritornerà un valore -1 e la variabile \var{errno} sarà impostata con un
2131 errore di \errcode{EAGAIN} e \errcode{EWOULDBLOCK}, così come sarebbe
2132 avvenuto se si fosse aperto il socket in modalità non bloccante.\footnote{in
2133 teoria, se il numero di byte presenti nel buffer di ricezione fosse
2134 inferiore a quello specificato da \const{SO\_RCVLOWAT}, l'effetto potrebbe
2135 essere semplicemente quello di provocare l'uscita delle funzioni di
2136 lettura restituendo il numero di byte fino ad allora ricevuti; dato che
2137 con Linux questo valore è sempre 1 questo caso non esiste.}
2139 In genere questa opzione non è molto utilizzata se si ha a che fare con la
2140 lettura dei dati, in quanto è sempre possibile usare una \func{select} che
2141 consente di specificare un \textit{timeout}; l'uso di \func{select} non
2142 consente però di impostare il timeout per l'uso di \func{connect}, per avere
2143 il quale si può ricorrere a questa opzione.
2145 % TODO verificare il timeout con un programma di test
2147 \item[\const{SO\_SNDTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2148 sulle operazioni di scrittura su un socket, ed usa gli stessi valori di
2149 \const{SO\_RCVTIMEO}. In questo caso però si avrà un errore di
2150 \errcode{EAGAIN} o \errcode{EWOULDBLOCK} per le funzioni di scrittura
2151 \func{write}, \func{writev}, \func{send}, \func{sendto} e \func{sendmsg}
2152 qualora queste restino bloccate per un tempo maggiore di quello specificato.
2154 \item[\const{SO\_BSDCOMPAT}] questa opzione abilita la compatibilità con il
2155 comportamento di BSD (in particolare ne riproduce i bug). Attualmente è una
2156 opzione usata solo per il protocollo UDP e ne è prevista la rimozione in
2157 futuro. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore
2160 Quando viene abilitata gli errori riportati da messaggi ICMP per un socket
2161 UDP non vengono passati al programma in user space. Con le versioni 2.0.x
2162 del kernel erano anche abilitate altre opzioni per i socket raw, che sono
2163 state rimosse con il passaggio al 2.2; è consigliato correggere i programmi
2164 piuttosto che usare questa funzione.
2166 \item[\const{SO\_PASSCRED}] questa opzione abilita sui socket unix-domain
2167 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}) la ricezione dei messaggi di controllo di
2168 tipo \const{SCM\_CREDENTIALS}. Prende come \param{optval} un intero usato
2171 \item[\const{SO\_PEERCRED}] questa opzione restituisce le credenziali del
2172 processo remoto connesso al socket; l'opzione è disponibile solo per socket
2173 unix-domain e può essere usata solo con \func{getsockopt}. Utilizza per
2174 \param{optval} una apposita struttura \struct{ucred} (vedi
2175 sez.~\ref{sec:unix_socket}).
2177 \item[\const{SO\_BINDTODEVICE}] questa opzione permette di \textsl{legare} il
2178 socket ad una particolare interfaccia, in modo che esso possa ricevere ed
2179 inviare pacchetti solo su quella. L'opzione richiede per \param{optval} il
2180 puntatore ad una stringa contenente il nome dell'interfaccia (ad esempio
2181 \texttt{eth0}); utilizzando una stringa nulla o un valore nullo per
2182 \param{optlen} si può rimuovere un precedente collegamento.
2184 Il nome della interfaccia deve essere specificato con una stringa terminata
2185 da uno zero e di lunghezza massima pari a \const{IFNAMSIZ}; l'opzione è
2186 effettiva solo per alcuni tipi di socket, ed in particolare per quelli della
2187 famiglia \const{AF\_INET}; non è invece supportata per i \textit{packet
2188 socket} (vedi sez.~\ref{sec:socket_raw}).
2190 \item[\const{SO\_DEBUG}] questa opzione abilita il debugging delle operazioni
2191 dei socket; l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come
2192 valore logico, e può essere utilizzata solo da un processo con i privilegi
2193 di amministratore (in particolare con la \itindex{capabilities}
2194 \textit{capability} \const{CAP\_NET\_ADMIN}). L'opzione necessita inoltre
2195 dell'opportuno supporto nel kernel;\footnote{deve cioè essere definita la
2196 macro di preprocessore \macro{SOCK\_DEBUGGING} nel file
2197 \file{include/net/sock.h} dei sorgenti del kernel, questo è sempre vero
2198 nei kernel delle serie superiori alla 2.3, per i kernel delle serie
2199 precedenti invece è necessario aggiungere a mano detta definizione; è
2200 inoltre possibile abilitare anche il tracciamento degli stati del TCP
2201 definendo la macro \macro{STATE\_TRACE} in \file{include/net/tcp.h}.}
2202 quando viene abilitata una serie di messaggi con le informazioni di debug
2203 vengono inviati direttamente al sistema del kernel log.\footnote{si tenga
2204 presente che il comportamento è diverso da quanto avviene con BSD, dove
2205 l'opzione opera solo sui socket TCP, causando la scrittura di tutti i
2206 pacchetti inviati sulla rete su un buffer circolare che viene letto da un
2207 apposito programma, \cmd{trpt}.}
2209 \item[\const{SO\_REUSEADDR}] questa opzione permette di eseguire la funzione
2210 \func{bind} su indirizzi locali che siano già in uso da altri socket;
2211 l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2212 Questa opzione modifica il comportamento normale dell'interfaccia dei socket
2213 che fa fallire l'esecuzione della funzione \func{bind} con un errore di
2214 \errcode{EADDRINUSE} quando l'indirizzo locale\footnote{più propriamente il
2215 controllo viene eseguito sulla porta.} è già in uso da parte di un altro
2216 socket. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono forniti in
2217 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2219 \item[\const{SO\_TYPE}] questa opzione permette di leggere il tipo di socket
2220 su cui si opera; funziona solo con \func{getsockopt}, ed utilizza per
2221 \param{optval} un intero in cui verrà restituito il valore numerico che lo
2222 identifica (ad esempio \const{SOCK\_STREAM}).
2224 \item[\const{SO\_ACCEPTCONN}] questa opzione permette di rilevare se il socket
2225 su cui opera è stato posto in modalità di ricezione di eventuali connessioni
2226 con una chiamata a \func{listen}. L'opzione può essere usata soltanto con
2227 \func{getsockopt} e utilizza per \param{optval} un intero in cui viene
2228 restituito 1 se il socket è in ascolto e 0 altrimenti.
2230 \item[\const{SO\_DONTROUTE}] questa opzione forza l'invio diretto dei
2231 pacchetti del socket, saltando ogni processo relativo all'uso della tabella
2232 di routing del kernel. Prende per \param{optval} un intero usato come valore
2235 \item[\const{SO\_BROADCAST}] questa opzione abilita il \itindex{broadcast}
2236 \textit{broadcast}; quanto abilitata i socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}
2237 riceveranno i pacchetti inviati all'indirizzo di \textit{broadcast}, e
2238 potranno scrivere pacchetti su tale indirizzo. Prende per \param{optval} un
2239 intero usato come valore logico. L'opzione non ha effetti su un socket di
2240 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2242 \item[\const{SO\_SNDBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2243 uscita del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il numero
2244 di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si possono
2245 specificare come argomento per questa opzione sono impostabili
2246 rispettivamente tramite gli opportuni valori di \func{sysctl} (vedi
2247 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2249 \item[\const{SO\_RCVBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2250 ingresso del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il numero
2251 di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si può specificare
2252 come argomento per questa opzione sono impostabili tramiti gli opportuni
2253 valori di \func{sysctl} (vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2255 Si tenga presente che nel caso di socket TCP, per entrambe le opzioni
2256 \const{SO\_RCVBUF} e \const{SO\_SNDBUF}, il kernel alloca effettivamente una
2257 quantità di memoria doppia rispetto a quanto richiesto con
2258 \func{setsockopt}. Questo comporta che una successiva lettura con
2259 \func{getsockopt} riporterà un valore diverso da quello impostato con
2260 \func{setsockopt}. Questo avviene perché TCP necessita dello spazio in più
2261 per mantenere dati amministrativi e strutture interne, e solo una parte
2262 viene usata come buffer per i dati, mentre il valore letto da
2263 \func{getsockopt} e quello riportato nei vari parametri di
2264 \textit{sysctl}\footnote{cioè \procrelfile{/proc/sys/net/core}{wmem\_max} e
2265 \procrelfile{/proc/sys/net/core}{rmem\_max} in \texttt{/proc/sys/net/core}
2266 e \procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_wmem} e
2267 \procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_rmem} in
2268 \texttt{/proc/sys/net/ipv4}, vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}.} indica la
2269 memoria effettivamente impiegata. Si tenga presente inoltre che le
2270 modifiche alle dimensioni dei buffer di ingresso e di uscita, per poter
2271 essere effettive, devono essere impostate prima della chiamata alle funzioni
2272 \func{listen} o \func{connect}.
2274 \item[\const{SO\_LINGER}] questa opzione controlla le modalità con cui viene
2275 chiuso un socket quando si utilizza un protocollo che supporta le
2276 connessioni (è pertanto usata con i socket TCP ed ignorata per UDP) e
2277 modifica il comportamento delle funzioni \func{close} e \func{shutdown}.
2278 L'opzione richiede che l'argomento \param{optval} sia una struttura di tipo
2279 \struct{linger}, definita in \texttt{sys/socket.h} ed illustrata in
2280 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Maggiori dettagli sul suo funzionamento
2281 sono forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2283 \item[\const{SO\_PRIORITY}] questa opzione permette di impostare le priorità
2284 per tutti i pacchetti che sono inviati sul socket, prende per \param{optval}
2285 un valore intero. Con questa opzione il kernel usa il valore per ordinare le
2286 priorità sulle code di rete,\footnote{questo richiede che sia abilitato il
2287 sistema di \textit{Quality of Service} disponibile con le opzioni di
2288 routing avanzato.} i pacchetti con priorità più alta vengono processati
2289 per primi, in modalità che dipendono dalla disciplina di gestione della
2290 coda. Nel caso di protocollo IP questa opzione permette anche di impostare i
2291 valori del campo \textit{type of service} (noto come TOS, vedi
2292 sez.~\ref{sec:IP_header}) per i pacchetti uscenti. Per impostare una
2293 priorità al di fuori dell'intervallo di valori fra 0 e 6 sono richiesti i
2294 privilegi di amministratore con la \itindex{capabilities} capability
2295 \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2297 \item[\const{SO\_ERROR}] questa opzione riceve un errore presente sul socket;
2298 può essere utilizzata soltanto con \func{getsockopt} e prende per
2299 \param{optval} un valore intero, nel quale viene restituito il codice di
2300 errore, e la condizione di errore sul socket viene cancellata. Viene
2301 usualmente utilizzata per ricevere il codice di errore, come accennato in
2302 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}, quando si sta osservando il socket con una
2303 \func{select} che ritorna a causa dello stesso.
2306 % TODO documentare SO_ATTACH_FILTER e SO_DETACH_FILTER
2309 \subsection{L'uso delle principali opzioni dei socket}
2310 \label{sec:sock_options_main}
2312 La descrizione sintetica del significato delle opzioni generiche dei socket,
2313 riportata nell'elenco in sez.~\ref{sec:sock_generic_options}, è
2314 necessariamente sintetica, alcune di queste però possono essere utilizzate
2315 per controllare delle funzionalità che hanno una notevole rilevanza nella
2316 programmazione dei socket. Per questo motivo faremo in questa sezione un
2317 approfondimento sul significato delle opzioni generiche più importanti.
2320 \index{costante!{SO\_KEEPALIVE}@{{\tt {SO\_KEEPALIVE}}}|(}
2321 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}}
2323 La prima opzione da approfondire è \const{SO\_KEEPALIVE} che permette di
2324 tenere sotto controllo lo stato di una connessione. Una connessione infatti
2325 resta attiva anche quando non viene effettuato alcun traffico su di essa; è
2326 allora possibile, in caso di una interruzione completa della rete, che la
2327 caduta della connessione non venga rilevata, dato che sulla stessa non passa
2328 comunque alcun traffico.
2330 Se si imposta questa opzione, è invece cura del kernel inviare degli appositi
2331 messaggi sulla rete, detti appunto \textit{keep-alive}, per verificare se la
2332 connessione è attiva. L'opzione funziona soltanto con i socket che supportano
2333 le connessioni (non ha senso per socket UDP ad esempio) e si applica
2334 principalmente ai socket TCP.
2336 Con le impostazioni di default (che sono riprese da BSD) Linux emette un
2337 messaggio di \textit{keep-alive}\footnote{in sostanza un segmento ACK vuoto,
2338 cui sarà risposto con un altro segmento ACK vuoto.} verso l'altro capo della
2339 connessione se questa è rimasta senza traffico per più di due ore. Se è tutto
2340 a posto il messaggio viene ricevuto e verrà emesso un segmento ACK di
2341 risposta, alla cui ricezione ripartirà un altro ciclo di attesa per altre due
2342 ore di inattività; il tutto avviene all'interno del kernel e le applicazioni
2343 non riceveranno nessun dato.
2345 Qualora ci siano dei problemi di rete si possono invece verificare i due casi
2346 di terminazione precoce del server già illustrati in
2347 sez.~\ref{sec:TCP_conn_crash}. Il primo è quello in cui la macchina remota ha
2348 avuto un crollo del sistema ed è stata riavviata, per cui dopo il riavvio la
2349 connessione non esiste più.\footnote{si ricordi che un normale riavvio o il
2350 crollo dell'applicazione non ha questo effetto, in quanto in tal caso si
2351 passa sempre per la chiusura del processo, e questo, come illustrato in
2352 sez.~\ref{sec:file_close}, comporta anche la regolare chiusura del socket
2353 con l'invio di un segmento FIN all'altro capo della connessione.} In questo
2354 caso all'invio del messaggio di \textit{keep-alive} si otterrà come risposta
2355 un segmento RST che indica che l'altro capo non riconosce più l'esistenza
2356 della connessione ed il socket verrà chiuso riportando un errore di
2357 \errcode{ECONNRESET}.
2359 Se invece non viene ricevuta nessuna risposta (indice che la macchina non è
2360 più raggiungibile) l'emissione dei messaggi viene ripetuta ad intervalli di 75
2361 secondi per un massimo di 9 volte\footnote{entrambi questi valori possono
2362 essere modificati a livello di sistema (cioè per tutti i socket) con gli
2363 opportuni parametri illustrati in sez.~\ref{sec:sock_sysctl} ed a livello di
2364 singolo socket con le opzioni \texttt{TCP\_KEEP*} di
2365 sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options}.} (per un totale di 11 minuti e 15
2366 secondi) dopo di che, se non si è ricevuta nessuna risposta, il socket viene
2367 chiuso dopo aver impostato un errore di \errcode{ETIMEDOUT}. Qualora la
2368 connessione si sia ristabilita e si riceva un successivo messaggio di risposta
2369 il ciclo riparte come se niente fosse avvenuto. Infine se si riceve come
2370 risposta un pacchetto ICMP di destinazione irraggiungibile (vedi
2371 sez.~\ref{sec:ICMP_protocol}), verrà restituito l'errore corrispondente.
2373 In generale questa opzione serve per individuare una caduta della connessione
2374 anche quando non si sta facendo traffico su di essa. Viene usata
2375 principalmente sui server per evitare di mantenere impegnate le risorse che
2376 verrebbero dedicate a trattare delle connessioni che in realtà sono già
2377 terminate (quelle che vengono anche chiamate connessioni
2378 \textsl{semi-aperte}); in tutti quei casi cioè in cui il server si trova in
2379 attesa di dati in ingresso su una connessione che non arriveranno mai o perché
2380 il client sull'altro capo non è più attivo o perché non è più in grado di
2381 comunicare con il server via rete.
2383 \begin{figure}[!htb]
2384 \footnotesize \centering
2385 \begin{minipage}[c]{15cm}
2386 \includecodesample{listati/TCP_echod_fourth.c}
2389 \caption{La sezione della nuova versione del server del servizio
2390 \textit{echo} che prevede l'attivazione del \textit{keepalive} sui
2392 \label{fig:echod_keepalive_code}
2395 Abilitandola dopo un certo tempo le connessioni effettivamente terminate
2396 verrano comunque chiuse per cui, utilizzando ad esempio una \func{select}, se
2397 be potrà rilevare la conclusione e ricevere il relativo errore. Si tenga
2398 presente però che non può avere la certezza assoluta che un errore di
2399 \errcode{ETIMEDOUT} ottenuto dopo aver abilitato questa opzione corrisponda
2400 necessariamente ad una reale conclusione della connessione, il problema
2401 potrebbe anche essere dovuto ad un problema di routing che perduri per un
2402 tempo maggiore di quello impiegato nei vari tentativi di ritrasmissione del
2403 \textit{keep-alive} (anche se questa non è una condizione molto probabile).
2405 Come esempio dell'utilizzo di questa opzione introduciamo all'interno del
2406 nostro server per il servizio \textit{echo} la nuova opzione \texttt{-k} che
2407 permette di attivare il \textit{keep-alive} sui socket; tralasciando la parte
2408 relativa alla gestione di detta opzione (che si limita ad assegnare ad 1 la
2409 variabile \var{keepalive}) tutte le modifiche al server sono riportate in
2410 fig.~\ref{fig:echod_keepalive_code}. Al solito il codice completo è contenuto
2411 nel file \texttt{TCP\_echod\_fourth.c} dei sorgenti allegati alla guida.
2413 Come si può notare la variabile \var{keepalive} è preimpostata (\texttt{\small
2414 8}) ad un valore nullo; essa viene utilizzata sia come variabile logica per
2415 la condizione (\texttt{\small 14}) che controlla l'attivazione del
2416 \textit{keep-alive} che come valore dell'argomento \param{optval} della
2417 chiamata a \func{setsockopt} (\texttt{\small 16}). A seconda del suo valore
2418 tutte le volte che un processo figlio viene eseguito in risposta ad una
2419 connessione verrà pertanto eseguita o meno la sezione (\texttt{\small 14--17})
2420 che esegue l'impostazione di \const{SO\_KEEPALIVE} sul socket connesso,
2421 attivando il relativo comportamento.
2422 \index{costante!{SO\_KEEPALIVE}@{{\tt {SO\_KEEPALIVE}}}|)}
2426 \index{costante!{SO\_REUSEADDR}@{{\tt {SO\_REUSEADDR}}}|(}
2427 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_REUSEADDR}}
2429 La seconda opzione da approfondire è \const{SO\_REUSEADDR}, che consente di
2430 eseguire \func{bind} su un socket anche quando la porta specificata è già in
2431 uso da parte di un altro socket. Si ricordi infatti che, come accennato in
2432 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, normalmente la funzione \func{bind} fallisce con
2433 un errore di \errcode{EADDRINUSE} se la porta scelta è già utilizzata da un
2434 altro socket, proprio per evitare che possano essere lanciati due server sullo
2435 stesso indirizzo e la stessa porta, che verrebbero a contendersi i pacchetti
2436 aventi quella destinazione.
2438 Esistono però situazioni ed esigenze particolari in cui non si vuole che
2439 questo comportamento di salvaguardia accada, ed allora si può fare ricorso a
2440 questa opzione. La questione è comunque abbastanza complessa in quanto, come
2441 sottolinea Stevens in \cite{UNP1}, si distinguono ben quattro casi diversi in
2442 cui è prevista la possibilità di un utilizzo di questa opzione, il che la
2443 rende una delle più difficili da capire.
2445 Il primo caso, che è anche il più comune, in cui si fa ricorso a
2446 \const{SO\_REUSEADDR} è quello in cui un server è terminato ma esistono ancora
2447 dei processi figli che mantengono attiva almeno una connessione remota che
2448 utilizza l'indirizzo locale, mantenendo occupata la porta. Quando si riesegue
2449 il server allora questo riceve un errore sulla chiamata a \func{bind} dato che
2450 la porta è ancora utilizzata in una connessione esistente.\footnote{questa è
2451 una delle domande più frequenti sui newsgroup dedicati allo sviluppo, in
2452 quanto è piuttosto comune trovarsi in questa situazione quando si sta
2453 sviluppando un server che si ferma e si riavvia in continuazione dopo aver
2454 fatto modifiche.} Inoltre se si usa il protocollo TCP questo può avvenire
2455 anche dopo tutti i processi figli sono terminati, dato che una connessione può
2456 restare attiva anche dopo la chiusura del socket, mantenendosi nello stato
2457 \texttt{TIME\_WAIT} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}).
2459 Usando \const{SO\_REUSEADDR} fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2460 \func{bind} si consente a quest'ultima di avere comunque successo anche se la
2461 connessione è attiva (o nello stato \texttt{TIME\_WAIT}). È bene però
2462 ricordare (si riveda quanto detto in sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}) che la
2463 presenza dello stato \texttt{TIME\_WAIT} ha una ragione, ed infatti se si usa
2464 questa opzione esiste sempre una probabilità, anche se estremamente
2465 remota,\footnote{perché ciò avvenga infatti non solo devono coincidere gli
2466 indirizzi IP e le porte degli estremi della nuova connessione, ma anche i
2467 numeri di sequenza dei pacchetti, e questo è estremamente improbabile.} che
2468 eventuali pacchetti rimasti intrappolati in una precedente connessione possano
2469 finire fra quelli di una nuova.
2471 Come esempio di uso di questa connessione abbiamo predisposto una nuova
2472 versione della funzione \func{sockbind} (vedi fig.~\ref{fig:sockbind_code})
2473 che consenta l'impostazione di questa opzione. La nuova funzione è
2474 \func{sockbindopt}, e le principali differenze rispetto alla precedente sono
2475 illustrate in fig.~\ref{fig:sockbindopt_code}, dove si sono riportate le
2476 sezioni di codice modificate rispetto alla versione precedente. Il codice
2477 completo della funzione si trova, insieme alle altre funzioni di servizio dei
2478 socket, all'interno del file \texttt{SockUtils.c} dei sorgenti allegati alla
2481 \begin{figure}[!htb]
2482 \footnotesize \centering
2483 \begin{minipage}[c]{15cm}
2484 \includecodesample{listati/sockbindopt.c}
2487 \caption{Le sezioni della funzione \func{sockbindopt} modificate rispetto al
2488 codice della precedente \func{sockbind}.}
2489 \label{fig:sockbindopt_code}
2492 In realtà tutto quello che si è fatto è stato introdurre nella nuova funzione
2493 (\texttt{\small 1}) un nuovo argomento intero, \param{reuse}, che conterrà il
2494 valore logico da usare nella successiva chiamata (\texttt{\small 14}) a
2495 \func{setsockopt}. Si è poi aggiunta una sezione (\texttt{\small 13-17}) che
2496 esegue l'impostazione dell'opzione fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2500 A questo punto basterà modificare il server per utilizzare la nuova
2501 funzione; in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth} abbiamo riportato le sezioni
2502 modificate rispetto alla precedente versione di
2503 fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. Al solito il codice completo è coi sorgenti
2504 allegati alla guida, nel file \texttt{TCP\_echod\_fifth.c}.
2506 Anche in questo caso si è introdotta (\texttt{\small 8}) una nuova variabile
2507 \var{reuse} che consente di controllare l'uso dell'opzione e che poi sarà
2508 usata (\texttt{\small 14}) come ultimo argomento di \func{setsockopt}. Il
2509 valore di default di questa variabile è nullo, ma usando l'opzione \texttt{-r}
2510 nell'invocazione del server (al solito la gestione delle opzioni non è
2511 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth}) se ne potrà impostare ad 1 il
2512 valore, per cui in tal caso la successiva chiamata (\texttt{\small 13-17}) a
2513 \func{setsockopt} attiverà l'opzione \const{SO\_REUSEADDR}.
2515 \begin{figure}[!htb]
2516 \footnotesize \centering
2517 \begin{minipage}[c]{15cm}
2518 \includecodesample{listati/TCP_echod_fifth.c}
2521 \caption{Il nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo} che
2522 usa la nuova funzione \func{sockbindopt}.}
2523 \label{fig:TCP_echod_fifth}
2526 Il secondo caso in cui viene usata \const{SO\_REUSEADDR} è quando si ha una
2527 macchina cui sono assegnati diversi numeri IP (o come suol dirsi
2528 \textit{multi-homed}) e si vuole porre in ascolto sulla stessa porta un
2529 programma diverso (o una istanza diversa dello stesso programma) per indirizzi
2530 IP diversi. Si ricordi infatti che è sempre possibile indicare a \func{bind}
2531 di collegarsi solo su di un indirizzo specifico; in tal caso se un altro
2532 programma cerca di riutilizzare la stessa porta (anche specificando un
2533 indirizzo diverso) otterrà un errore, a meno di non aver preventivamente
2534 impostato \const{SO\_REUSEADDR}.
2536 Usando questa opzione diventa anche possibile eseguire \func{bind}
2537 sull'indirizzo generico, e questo permetterà il collegamento per tutti gli
2538 indirizzi (di quelli presenti) per i quali la porta non risulti occupata da
2539 una precedente chiamata più specifica. Infine si tenga presente che con il
2540 protocollo TCP non è mai possibile far partire server che eseguano \func{bind}
2541 sullo stesso indirizzo e la stessa porta, cioè ottenere quello che viene
2542 chiamato un \textit{completely duplicate binding}.
2544 Il terzo impiego è simile al precedente e prevede l'uso di \func{bind}
2545 all'interno dello stesso programma per associare indirizzi locali diversi a
2546 socket diversi. In genere questo viene fatto per i socket UDP quando è
2547 necessario ottenere l'indirizzo a cui sono rivolte le richieste del client ed
2548 il sistema non supporta l'opzione \const{IP\_RECVDSTADDR};\footnote{nel caso
2549 di Linux questa opzione è stata supportata per in certo periodo nello
2550 sviluppo del kernel 2.1.x, ma è in seguito stata soppiantata dall'uso di
2551 \const{IP\_PKTINFO} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).} in tale modo
2552 si può sapere a quale socket corrisponde un certo indirizzo. Non ha senso
2553 fare questa operazione per un socket TCP dato che su di essi si può sempre
2554 invocare \func{getsockname} una volta che si è completata la connessione.
2556 Infine il quarto caso è quello in cui si vuole effettivamente ottenere un
2557 \textit{completely duplicate binding}, quando cioè si vuole eseguire
2558 \func{bind} su un indirizzo ed una porta che sono già \textsl{legati} ad un
2559 altro socket. Questo ovviamente non ha senso per il normale traffico di rete,
2560 in cui i pacchetti vengono scambiati direttamente fra due applicazioni; ma
2561 quando un sistema supporta il traffico in \itindex{multicast}
2562 \textit{multicast}, in cui una applicazione invia i pacchetti a molte altre
2563 (vedi sez.~\ref{sec:multicast_xxx}), allora ha senso che su una macchina i
2564 pacchetti provenienti dal traffico in \itindex{multicast} \textit{multicast}
2565 possano essere ricevuti da più applicazioni\footnote{l'esempio classico di
2566 traffico in \textit{multicast} è quello di uno streaming di dati (audio,
2567 video, ecc.), l'uso del \textit{multicast} consente in tal caso di
2568 trasmettere un solo pacchetto, che potrà essere ricevuto da tutti i
2569 possibili destinatari (invece di inviarne un duplicato a ciascuno); in
2570 questo caso è perfettamente logico aspettarsi che sulla stessa macchina più
2571 utenti possano lanciare un programma che permetta loro di ricevere gli
2572 stessi dati.} o da diverse istanze della stessa applicazione.
2575 In questo caso utilizzando \const{SO\_REUSEADDR} si consente ad una
2576 applicazione eseguire \func{bind} sulla stessa porta ed indirizzo usata da
2577 un'altra, così che anche essa possa ricevere gli stessi pacchetti (chiaramente
2578 la cosa non ha alcun senso per i socket TCP, ed infatti in questo tipo di
2579 applicazione è normale l'uso del protocollo UDP). La regola è che quando si
2580 hanno più applicazioni che hanno eseguito \func{bind} sulla stessa porta, di
2581 tutti pacchetti destinati ad un indirizzo di \itindex{broadcast}
2582 \textit{broadcast} o di \itindex{multicast} \textit{multicast} viene inviata
2583 una copia a ciascuna applicazione. Non è definito invece cosa accade qualora
2584 il pacchetto sia destinato ad un indirizzo normale (unicast).
2586 Essendo questo un caso particolare in alcuni sistemi (come BSD) è stata
2587 introdotta una opzione ulteriore, \const{SO\_REUSEPORT} che richiede che detta
2588 opzione sia specificata per tutti i socket per i quali si vuole eseguire il
2589 \textit{completely duplicate binding}. Nel caso di Linux questa opzione non
2590 esiste, ma il comportamento di \const{SO\_REUSEADDR} è analogo, sarà cioè
2591 possibile effettuare un \textit{completely duplicate binding} ed ottenere il
2592 successo di \func{bind} su un socket legato allo stesso indirizzo e porta solo
2593 se il programma che ha eseguito per primo \func{bind} su di essi ha impostato
2594 questa opzione.\footnote{Questa restrizione permette di evitare il cosiddetto
2595 \textit{port stealing}, in cui un programma, usando \const{SO\_REUSEADDR},
2596 può collegarsi ad una porta già in uso e ricevere i pacchetti destinati ad
2597 un altro programma; con questa caratteristica ciò è possibile soltanto se il
2598 primo programma a consentirlo, avendo usato fin dall'inizio
2599 \const{SO\_REUSEADDR}.}
2601 \index{costante!{SO\_REUSEADDR}@{{\tt {SO\_REUSEADDR}}}|)}
2603 \index{costante!{SO\_LINGER}@{{\tt {SO\_LINGER}}}|(}
2604 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_LINGER}}
2606 La terza opzione da approfondire è \const{SO\_LINGER}; essa, come il nome
2607 suggerisce, consente di ``\textsl{indugiare}'' nella chiusura di un socket. Il
2608 comportamento standard sia di \func{close} che \func{shutdown} è infatti
2609 quello di terminare immediatamente dopo la chiamata, mentre il procedimento di
2610 chiusura della connessione (o di un lato di essa) ed il rispettivo invio sulla
2611 rete di tutti i dati ancora presenti nei buffer, viene gestito in sottofondo
2614 \begin{figure}[!htb]
2615 \footnotesize \centering
2616 \begin{minipage}[c]{15cm}
2617 \includestruct{listati/linger.h}
2619 \caption{La struttura \structd{linger} richiesta come valore dell'argomento
2620 \param{optval} per l'impostazione dell'opzione dei socket
2621 \const{SO\_LINGER}.}
2622 \label{fig:sock_linger_struct}
2625 L'uso di \const{SO\_LINGER} con \func{setsockopt} permette di modificare (ed
2626 eventualmente ripristinare) questo comportamento in base ai valori passati nei
2627 campi della struttura \struct{linger}, illustrata in
2628 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Fintanto che il valore del campo
2629 \var{l\_onoff} di \struct{linger} è nullo la modalità che viene impostata
2630 (qualunque sia il valore di \var{l\_linger}) è quella standard appena
2631 illustrata; questa combinazione viene utilizzata per riportarsi al
2632 comportamento normale qualora esso sia stato cambiato da una precedente
2635 Se si utilizza un valore di \var{l\_onoff} diverso da zero, il comportamento
2636 alla chiusura viene a dipendere dal valore specificato per il campo
2637 \var{l\_linger}; se quest'ultimo è nullo l'uso delle funzioni \func{close} e
2638 \func{shutdown} provoca la terminazione immediata della connessione: nel caso
2639 di TCP cioè non viene eseguito il procedimento di chiusura illustrato in
2640 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}, ma tutti i dati ancora presenti nel buffer
2641 vengono immediatamente scartati e sulla rete viene inviato un segmento di RST
2642 che termina immediatamente la connessione.
2644 Un esempio di questo comportamento si può abilitare nel nostro client del
2645 servizio \textit{echo} utilizzando l'opzione \texttt{-r}; riportiamo in
2646 fig.~\ref{fig:TCP_echo_sixth} la sezione di codice che permette di introdurre
2647 questa funzionalità,; al solito il codice completo è disponibile nei sorgenti
2650 \begin{figure}[!htb]
2651 \footnotesize \centering
2652 \begin{minipage}[c]{15cm}
2653 \includecodesample{listati/TCP_echo_sixth.c}
2656 \caption{La sezione del codice del client \textit{echo} che imposta la
2657 terminazione immediata della connessione in caso di chiusura.}
2658 \label{fig:TCP_echo_sixth}
2661 La sezione indicata viene eseguita dopo aver effettuato la connessione e prima
2662 di chiamare la funzione di gestione, cioè fra le righe (\texttt{\small 12}) e
2663 (\texttt{\small 13}) del precedente esempio di fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}.
2664 Il codice si limita semplicemente a controllare (\texttt{\small 3}) il
2665 valore della variabile \var{reset} che assegnata nella gestione delle opzioni
2666 in corrispondenza all'uso di \texttt{-r} nella chiamata del client. Nel caso
2667 questa sia diversa da zero vengono impostati (\texttt{\small 5--6}) i valori
2668 della struttura \var{ling} che permettono una terminazione immediata della
2669 connessione. Questa viene poi usata nella successiva (\texttt{\small 7})
2670 chiamata a \func{setsockopt}. Al solito si controlla (\texttt{\small 7--10})
2671 il valore di ritorno e si termina il programma in caso di errore, stampandone
2674 Infine l'ultima possibilità, quella in cui si utilizza effettivamente
2675 \const{SO\_LINGER} per \textsl{indugiare} nella chiusura, è quella in cui sia
2676 \var{l\_onoff} che \var{l\_linger} hanno un valore diverso da zero. Se si
2677 esegue l'impostazione con questi valori sia \func{close} che \func{shutdown}
2678 si bloccano, nel frattempo viene eseguita la normale procedura di conclusione
2679 della connessione (quella di sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}) ma entrambe le
2680 funzioni non ritornano fintanto che non si sia concluso il procedimento di
2681 chiusura della connessione, o non sia passato un numero di
2682 secondi\footnote{questa è l'unità di misura indicata da POSIX ed adottata da
2683 Linux, altri kernel possono usare unità di misura diverse, oppure usare il
2684 campo \var{l\_linger} come valore logico (ignorandone il valore) per rendere
2685 (quando diverso da zero) \func{close} e \func{shutdown} bloccanti fino al
2686 completamento della trasmissione dei dati sul buffer.} pari al valore
2687 specificato in \var{l\_linger}.
2689 \index{costante!{SO\_LINGER}@{{\tt {SO\_LINGER}}}|)}
2693 \subsection{Le opzioni per il protocollo IPv4}
2694 \label{sec:sock_ipv4_options}
2696 Il secondo insieme di opzioni dei socket che tratteremo è quello relativo ai
2697 socket che usano il protocollo IPv4.\footnote{come per le precedenti opzioni
2698 generiche una descrizione di esse è disponibile nella settima sezione delle
2699 pagine di manuale, nel caso specifico la documentazione si può consultare
2700 con \texttt{man 7 ip}.} Se si vuole operare su queste opzioni generiche il
2701 livello da utilizzare è \const{SOL\_IP} (o l'equivalente \const{IPPROTO\_IP});
2702 si è riportato un elenco di queste opzioni in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel}.
2703 Le costanti indicanti le opzioni e tutte le altre costanti ad esse collegate
2704 sono definite in \file{netinet/ip.h}, ed accessibili includendo detto file.
2709 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2711 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2712 \textbf{Descrizione}\\
2715 \const{IP\_OPTIONS} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{void *}& %???
2716 imposta o riceve le opzioni di IP.\\
2717 \const{IP\_PKTINFO} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2718 passa un messaggio di informazione.\\
2719 \const{IP\_RECVTOS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2720 passa un messaggio col campo TOS.\\
2721 \const{IP\_RECVTTL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2722 passa un messaggio col campo TTL.\\
2723 \const{IP\_RECVOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2724 passa un messaggio con le opzioni IP.\\
2725 \const{IP\_RETOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2726 passa un messaggio con le opzioni IP non trattate.\\
2727 \const{IP\_TOS} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2728 imposta il valore del campo TOS.\\
2729 \const{IP\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2730 imposta il valore del campo TTL.\\
2731 \const{IP\_HDRINCL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2732 passa l'intestazione di IP nei dati.\\
2733 \const{IP\_RECVERR} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2734 abilita la gestione degli errori.\\
2735 \const{IP\_MTU\_DISCOVER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2736 imposta il Path MTU \itindex{Maximum~Transfer~Unit} Discovery.\\
2737 \const{IP\_MTU} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2738 legge il valore attuale della \itindex{Maximum~Transfer~Unit} MTU.\\
2739 \const{IP\_ROUTER\_ALERT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2740 imposta l'opzione \textit{IP router alert} sui pacchetti.\\
2741 \const{IP\_MULTICAST\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2742 imposta il TTL per i pacchetti \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
2743 \const{IP\_MULTICAST\_LOOP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2744 controlla il reinvio a se stessi dei dati di \itindex{multicast}
2745 \textit{multicast}.\\
2746 \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2747 si unisce a un gruppo di \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
2748 \const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}& &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2749 si sgancia da un gruppo di \textit{multicast}.\\
2750 \const{IP\_MULTICAST\_IF} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2751 imposta l'interfaccia locale di un socket \itindex{multicast}
2752 \textit{multicast}.\\
2755 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_IP}.}
2756 \label{tab:sock_opt_iplevel}
2759 Le descrizioni riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel} sono estremamente
2760 succinte, una maggiore quantità di dettagli sulle varie opzioni è fornita nel
2762 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2765 \item[\const{IP\_OPTIONS}] l'opzione permette di impostare o leggere le
2766 opzioni del protocollo IP (si veda sez.~\ref{sec:IP_options}). L'opzione
2767 prende come valore dell'argomento \param{optval} un puntatore ad un buffer
2768 dove sono mantenute le opzioni, mentre \param{optlen} indica la dimensione
2769 di quest'ultimo. Quando la si usa con \func{getsockopt} vengono lette le
2770 opzioni IP utilizzate per la spedizione, quando la si usa con
2771 \func{setsockopt} vengono impostate le opzioni specificate. L'uso di questa
2772 opzione richiede una profonda conoscenza del funzionamento del protocollo,
2773 torneremo in parte sull'argomento in sez.~\ref{sec:sock_IP_options}.
2776 \item[\const{IP\_PKTINFO}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2777 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2778 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_PKTINFO} contenente
2779 una struttura \struct{pktinfo} (vedi fig.~\ref{fig:sock_pktinfo_struct}) che
2780 mantiene una serie di informazioni riguardo i pacchetti in arrivo. In
2781 particolare è possibile conoscere l'interfaccia su cui è stato ricevuto un
2782 pacchetto (nel campo \var{ipi\_ifindex}),\footnote{in questo campo viene
2783 restituito il valore numerico dell'indice dell'interfaccia,
2784 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}.} l'indirizzo locale da esso
2785 utilizzato (nel campo \var{ipi\_spec\_dst}) e l'indirizzo remoto dello
2786 stesso (nel campo \var{ipi\_addr}).
2788 \begin{figure}[!htb]
2789 \footnotesize \centering
2790 \begin{minipage}[c]{15cm}
2791 \includestruct{listati/pktinfo.h}
2793 \caption{La struttura \structd{pktinfo} usata dall'opzione
2794 \const{IP\_PKTINFO} per ricavare informazioni sui pacchetti di un socket
2795 di tipo \const{SOCK\_DGRAM}.}
2796 \label{fig:sock_pktinfo_struct}
2800 L'opzione è utilizzabile solo per socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}. Questa è
2801 una opzione introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di
2802 Linux;\footnote{non dovrebbe pertanto essere utilizzata se si ha a cuore la
2803 portabilità.} essa permette di sostituire le opzioni \const{IP\_RECVDSTADDR}
2804 e \const{IP\_RECVIF} presenti in altri Unix (la relativa informazione è quella
2805 ottenibile rispettivamente dai campi \var{ipi\_addr} e \var{ipi\_ifindex} di
2808 L'opzione prende per \param{optval} un intero usato come valore logico, che
2809 specifica soltanto se insieme al pacchetto deve anche essere inviato o
2810 ricevuto il messaggio \const{IP\_PKTINFO} (vedi
2811 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}); il messaggio stesso dovrà poi essere
2812 letto o scritto direttamente con \func{recvmsg} e \func{sendmsg} (vedi
2813 sez.~\ref{sec:net_sendmsg}).
2816 \item[\const{IP\_RECVTOS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2817 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2818 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_TOS}, che contiene un
2819 byte con il valore del campo \textit{Type of Service} dell'intestazione IP
2820 del pacchetto stesso (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). Prende per
2821 \param{optval} un intero usato come valore logico.
2823 \item[\const{IP\_RECVTTL}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2824 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2825 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_RECVTTL}, contenente
2826 un byte con il valore del campo \textit{Time to Live} dell'intestazione IP
2827 (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). L'opzione richiede per \param{optval} un
2828 intero usato come valore logico. L'opzione non è supportata per socket di
2829 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2831 \item[\const{IP\_RECVOPTS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2832 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2833 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_OPTIONS}, contenente
2834 le opzioni IP del protocollo (vedi sez.~\ref{sec:IP_options}). Le
2835 intestazioni di instradamento e le altre opzioni sono già riempite con i
2836 dati locali. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato come
2837 valore logico. L'opzione non è supportata per socket di tipo
2838 \const{SOCK\_STREAM}.
2840 \item[\const{IP\_RETOPTS}] Identica alla precedente \const{IP\_RECVOPTS}, ma
2841 in questo caso restituisce i dati grezzi delle opzioni, senza che siano
2842 riempiti i capi di instradamento e le marche temporali. L'opzione richiede
2843 per \param{optval} un intero usato come valore logico. L'opzione non è
2844 supportata per socket di tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2846 \item[\const{IP\_TOS}] L'opzione consente di leggere o impostare il campo
2847 \textit{Type of Service} dell'intestazione IP (vedi
2848 sez.~\ref{sec:IP_header}) che permette di indicare le priorità dei
2849 pacchetti. Se impostato il valore verrà mantenuto per tutti i pacchetti del
2850 socket; alcuni valori (quelli che aumentano la priorità) richiedono i
2851 privilegi di amministrazione con la \itindex{capabilities} capability
2852 \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2854 Il campo TOS è di 8 bit e l'opzione richiede per \param{optval} un intero
2855 che ne contenga il valore. Sono definite anche alcune costanti che
2856 definiscono alcuni valori standardizzati per il \textit{Type of Service},
2857 riportate in tab.~\ref{tab:IP_TOS_values}, il valore di default usato da
2858 Linux è \const{IPTOS\_LOWDELAY}, ma esso può essere modificato con le
2859 funzionalità del cosiddetto \textit{Advanced Routing}. Si ricordi che la
2860 priorità dei pacchetti può essere impostata anche in maniera indipendente
2861 dal protocollo utilizzando l'opzione \const{SO\_PRIORITY} illustrata in
2862 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}.
2864 \item[\const{IP\_TTL}] L'opzione consente di leggere o impostare il campo
2865 \textit{Time to Live} dell'intestazione IP (vedi sez.~\ref{sec:IP_header})
2866 per tutti i pacchetti associati al socket. Il campo TTL è di 8 bit e
2867 l'opzione richiede che \param{optval} sia un intero, che ne conterrà il
2870 \item[\const{IP\_HDRINCL}] Se abilitata l'utente deve fornire lui stesso
2871 l'intestazione IP in cima ai propri dati. L'opzione è valida soltanto per
2872 socket di tipo \const{SOCK\_RAW}, e quando utilizzata eventuali valori
2873 impostati con \const{IP\_OPTIONS}, \const{IP\_TOS} o \const{IP\_TTL} sono
2874 ignorati. In ogni caso prima della spedizione alcuni campi
2875 dell'intestazione vengono comunque modificati dal kernel, torneremo
2876 sull'argomento in sez.~\ref{sec:socket_raw}
2878 \item[\const{IP\_RECVERR}] Questa è una opzione introdotta con i kernel della
2879 serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Essa permette di usufruire di un
2880 meccanismo affidabile per ottenere un maggior numero di informazioni in caso
2881 di errori. Se l'opzione è abilitata tutti gli errori generati su un socket
2882 vengono memorizzati su una coda, dalla quale poi possono essere letti con
2883 \func{recvmsg} (vedi sez.~\ref{sec:net_sendmsg}) come messaggi ancillari
2884 (torneremo su questo in sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo
2885 \const{IP\_RECVERR}. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato
2886 come valore logico e non è applicabile a socket di tipo
2887 \const{SOCK\_STREAM}.
2889 \itindbeg{Maximum~Transfer~Unit}
2890 \item[\const{IP\_MTU\_DISCOVER}] Questa è una opzione introdotta con i kernel
2891 della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. L'opzione permette di scrivere
2892 o leggere le impostazioni della modalità usata per la determinazione della
2893 \textit{Path Maximum Transfer Unit} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim}) del
2894 socket. L'opzione prende per \param{optval} un valore intero che indica la
2895 modalità usata, da specificare con una delle costanti riportate in
2896 tab.~\ref{tab:sock_ip_mtu_discover}.
2901 \begin{tabular}[c]{|l|r|p{7cm}|}
2903 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Valore}}&\textbf{Significato} \\
2906 \const{IP\_PMTUDISC\_DONT}&0& Non effettua la ricerca dalla \textit{Path
2908 \const{IP\_PMTUDISC\_WANT}&1& Utilizza il valore impostato per la rotta
2909 utilizzata dai pacchetti (dal comando
2911 \const{IP\_PMTUDISC\_DO} &2& Esegue la procedura di determinazione
2912 della \textit{Path MTU} come richiesto
2913 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1191.txt}{RFC~1191}.\\
2916 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{optval} di
2917 \const{IP\_MTU\_DISCOVER}.}
2918 \label{tab:sock_ip_mtu_discover}
2921 Il valore di default applicato ai socket di tipo \const{SOCK\_STREAM} è
2922 determinato dal parametro \texttt{ip\_no\_pmtu\_disc} (vedi
2923 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}), mentre per tutti gli altri socket di default la
2924 ricerca è disabilitata ed è responsabilità del programma creare pacchetti di
2925 dimensioni appropriate e ritrasmettere eventuali pacchetti persi. Se
2926 l'opzione viene abilitata, il kernel si incaricherà di tenere traccia
2927 automaticamente della \textit{Path MTU} verso ciascuna destinazione, e
2928 rifiuterà immediatamente la trasmissione di pacchetti di dimensioni maggiori
2929 della MTU con un errore di \errval{EMSGSIZE}.\footnote{in caso contrario la
2930 trasmissione del pacchetto sarebbe effettuata, ottenendo o un fallimento
2931 successivo della trasmissione, o la frammentazione dello stesso.}
2933 \item[\const{IP\_MTU}] Permette di leggere il valore della \textit{Path MTU}
2934 di percorso del socket. L'opzione richiede per \param{optval} un intero che
2935 conterrà il valore della \textit{Path MTU} in byte. Questa è una opzione
2936 introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux.
2938 È tramite questa opzione che un programma può leggere, quando si è avuto un
2939 errore di \errval{EMSGSIZE}, il valore della MTU corrente del socket. Si
2940 tenga presente che per poter usare questa opzione, oltre ad avere abilitato
2941 la scoperta della \textit{Path MTU}, occorre che il socket sia stato
2942 esplicitamente connesso con \func{connect}.
2944 Ad esempio con i socket UDP si potrà ottenere una stima iniziale della
2945 \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Path MTU} eseguendo prima una
2946 \func{connect} verso la destinazione, e poi usando \func{getsockopt} con
2947 questa opzione. Si può anche avviare esplicitamente il procedimento di
2948 scoperta inviando un pacchetto di grosse dimensioni (che verrà scartato) e
2949 ripetendo l'invio coi dati aggiornati. Si tenga infine conto che durante il
2950 procedimento i pacchetti iniziali possono essere perduti, ed è compito
2951 dell'applicazione gestirne una eventuale ritrasmissione.
2953 \itindend{Maximum~Transfer~Unit}
2955 \item[\const{IP\_ROUTER\_ALERT}] Questa è una opzione introdotta con i
2956 kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Prende per
2957 \param{optval} un intero usato come valore logico. Se abilitata
2958 passa tutti i pacchetti con l'opzione \textit{IP Router Alert} (vedi
2959 sez.~\ref{sec:IP_options}) che devono essere inoltrati al socket
2960 corrente. Può essere usata soltanto per socket di tipo raw.
2962 \itindbeg{multicast}
2963 \item[\const{IP\_MULTICAST\_TTL}] L'opzione permette di impostare o leggere il
2964 valore del campo TTL per i pacchetti \textit{multicast} in uscita associati
2965 al socket. È importante che questo valore sia il più basso possibile, ed il
2966 default è 1, che significa che i pacchetti non potranno uscire dalla rete
2967 locale. Questa opzione consente ai programmi che lo richiedono di superare
2968 questo limite. L'opzione richiede per
2969 \param{optval} un intero che conterrà il valore del TTL.
2971 \item[\const{IP\_MULTICAST\_LOOP}] L'opzione consente di decidere se i dati
2972 che si inviano su un socket usato con il \textit{multicast} vengano ricevuti
2973 anche sulla stessa macchina da cui li si stanno inviando. Prende per
2974 \param{optval} un intero usato come valore logico.
2976 In generale se si vuole che eventuali client possano ricevere i dati che si
2977 inviano occorre che questa funzionalità sia abilitata (come avviene di
2978 default). Qualora però non si voglia generare traffico per dati che già sono
2979 disponibili in locale l'uso di questa opzione permette di disabilitare
2980 questo tipo di traffico.
2982 \item[\const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}] L'opzione consente di unirsi ad gruppo di
2983 \textit{multicast}, e può essere usata solo con \func{setsockopt}.
2984 L'argomento \param{optval} in questo caso deve essere una struttura di tipo
2985 \struct{ip\_mreqn}, illustrata in fig.~\ref{fig:ip_mreqn_struct}, che
2986 permette di indicare, con il campo \var{imr\_multiaddr} l'indirizzo del
2987 gruppo di \textit{multicast} a cui ci si vuole unire, con il campo
2988 \var{imr\_address} l'indirizzo dell'interfaccia locale con cui unirsi al
2989 gruppo di \textit{multicast} e con \var{imr\_ifindex} l'indice
2990 dell'interfaccia da utilizzare (un valore nullo indica una interfaccia
2993 Per compatibilità è possibile utilizzare anche un argomento di tipo
2994 \struct{ip\_mreq}, una precedente versione di \struct{ip\_mreqn}, che
2995 differisce da essa soltanto per l'assenza del campo \var{imr\_ifindex}.
2997 \begin{figure}[!htb]
2998 \footnotesize \centering
2999 \begin{minipage}[c]{15cm}
3000 \includestruct{listati/ip_mreqn.h}
3002 \caption{La struttura \structd{ip\_mreqn} utilizzata dalle opzioni dei
3003 socket per le operazioni concernenti l'appartenenza ai gruppi di
3004 \textit{multicast}.}
3005 \label{fig:ip_mreqn_struct}
3008 \item[\const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}] Lascia un gruppo di \textit{multicast},
3009 prende per \param{optval} la stessa struttura \struct{ip\_mreqn} (o
3010 \struct{ip\_mreq}) usata anche per \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}.
3012 \item[\const{IP\_MULTICAST\_IF}] Imposta l'interfaccia locale per l'utilizzo
3013 del \textit{multicast}, ed utilizza come \param{optval} le stesse strutture
3014 \struct{ip\_mreqn} o \struct{ip\_mreq} delle due precedenti opzioni.
3016 \itindend{multicast}
3021 \subsection{Le opzioni per i protocolli TCP e UDP}
3022 \label{sec:sock_tcp_udp_options}
3024 In questa sezione tratteremo le varie opzioni disponibili per i socket che
3025 usano i due principali protocolli di comunicazione del livello di trasporto;
3026 UDP e TCP.\footnote{come per le precedenti, una descrizione di queste opzioni
3027 è disponibile nella settima sezione delle pagine di manuale, che si può
3028 consultare rispettivamente con \texttt{man 7 tcp} e \texttt{man 7 udp}; le
3029 pagine di manuale però, alla stesura di questa sezione (Agosto 2006) sono
3030 alquanto incomplete.} Dato che questi due protocolli sono entrambi
3031 trasportati su IP,\footnote{qui si sottintende IPv4, ma le opzioni per TCP e
3032 UDP sono le stesse anche quando si usa IPv6.} oltre alle opzioni generiche
3033 di sez.~\ref{sec:sock_generic_options} saranno comunque disponibili anche le
3034 precedenti opzioni di sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}.\footnote{in realtà in
3035 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options} si sono riportate le opzioni per IPv4, al
3036 solito, qualora si stesse utilizzando IPv6, si potrebbero utilizzare le
3037 opzioni di quest'ultimo.}
3039 Il protocollo che supporta il maggior numero di opzioni è TCP; per poterle
3040 utilizzare occorre specificare \const{SOL\_TCP} (o l'equivalente
3041 \const{IPPROTO\_TCP}) come valore per l'argomento \param{level}. Si sono
3042 riportate le varie opzioni disponibili in tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel},
3043 dove sono elencate le rispettive costanti da utilizzare come valore per
3044 l'argomento \param{optname}. Dette costanti e tutte le altre costanti e
3045 strutture collegate all'uso delle opzioni TCP sono definite in
3046 \file{netinet/tcp.h}, ed accessibili includendo detto file.\footnote{in realtà
3047 questo è il file usato dalle librerie; la definizione delle opzioni
3048 effettivamente supportate da Linux si trova nel file \texttt{linux/tcp.h},
3049 dal quale si sono estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel}.}
3054 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3056 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3057 \textbf{Descrizione}\\
3060 \const{TCP\_NODELAY} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3061 spedisce immediatamente i dati in segmenti singoli.\\
3062 \const{TCP\_MAXSEG} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3063 valore della \itindex{Maximum~Segment~Size} MSS per i segmenti in
3065 \const{TCP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3066 accumula i dati in un unico segmento.\\
3067 \const{TCP\_KEEPIDLE} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3068 tempo in secondi prima di inviare un \textit{keepalive}.\\
3069 \const{TCP\_KEEPINTVL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3070 tempo in secondi prima fra \textit{keepalive} successivi.\\
3071 \const{TCP\_KEEPCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3072 numero massimo di \textit{keepalive} inviati.\\
3073 \const{TCP\_SYNCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3074 numero massimo di ritrasmissioni di un SYN.\\
3075 \const{TCP\_LINGER2} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3076 tempo di vita in stato \texttt{FIN\_WAIT2}.\\
3077 \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3078 ritorna da \func{accept} solo in presenza di dati.\\
3079 \const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
3080 valore della \itindex{advertised~window} \textit{advertised window}.\\
3081 \const{TCP\_INFO} &$\bullet$& & &\struct{tcp\_info}&
3082 restituisce informazioni sul socket.\\
3083 \const{TCP\_QUICKACK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3084 abilita la modalità \textit{quickack}.\\
3085 \const{TCP\_CONGESTION} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
3086 imposta l'algoritmo per il controllo della congestione.\\
3089 \caption{Le opzioni per i socket TCP disponibili al livello
3091 \label{tab:sock_opt_tcplevel}
3094 Le descrizioni delle varie opzioni riportate in
3095 tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel} sono estremamente sintetiche ed indicative,
3096 la spiegazione del funzionamento delle singole opzioni con una maggiore
3097 quantità di dettagli è fornita nel seguente elenco:
3098 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3101 \item[\const{TCP\_NODELAY}] il protocollo TCP utilizza un meccanismo di
3102 bufferizzazione dei dati uscenti, per evitare la trasmissione di tanti
3103 piccoli segmenti con un utilizzo non ottimale della banda
3104 disponibile.\footnote{il problema è chiamato anche \textit{silly window
3105 syndrome}, per averne un'idea si pensi al risultato che si ottiene
3106 quando un programma di terminale invia un segmento TCP per ogni tasto
3107 premuto, 40 byte di intestazione di protocollo con 1 byte di dati
3108 trasmessi; per evitare situazioni del genere è stato introdotto
3109 l'\textsl{algoritmo di Nagle}.} Questo meccanismo è controllato da un
3110 apposito algoritmo (detto \textsl{algoritmo di Nagle}, vedi
3111 sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}). Il comportamento normale del protocollo
3112 prevede che i dati siano accumulati fintanto che non si raggiunge una
3113 quantità considerata adeguata per eseguire la trasmissione di un singolo
3116 Ci sono però delle situazioni in cui questo comportamento può non essere
3117 desiderabile, ad esempio quando si sa in anticipo che l'applicazione invierà
3118 soltanto un piccolo quantitativo di dati;\footnote{è il caso classico di una
3119 richiesta HTTP.} in tal caso l'attesa introdotta dall'algoritmo di
3120 bufferizzazione non soltanto è inutile, ma peggiora le prestazioni
3121 introducendo un ritardo. Impostando questa opzione si disabilita l'uso
3122 dell'\textsl{algoritmo di Nagle} ed i dati vengono inviati immediatamente in
3123 singoli segmenti, qualunque sia la loro dimensione. Ovviamente l'uso di
3124 questa opzione è dedicato a chi ha esigenze particolari come quella
3125 illustrata, che possono essere stabilite solo per la singola applicazione.
3127 Si tenga conto che questa opzione viene sovrascritta dall'eventuale
3128 impostazione dell'opzione \const{TCP\_CORK} (il cui scopo è sostanzialmente
3129 l'opposto) che blocca l'invio immediato. Tuttavia quando la si abilita viene
3130 sempre forzato lo scaricamento della coda di invio (con conseguente
3131 trasmissione di tutti i dati pendenti), anche qualora si fosse già abilitata
3132 \const{TCP\_CORK}.\footnote{si tenga presente però che \const{TCP\_CORK} può
3133 essere specificata insieme a \const{TCP\_NODELAY} soltanto a partire dal
3136 \item[\const{TCP\_MAXSEG}] con questa opzione si legge o si imposta il valore
3137 della \itindex{Maximum~Segment~Size} MSS (\textit{Maximum~Segment~Size},
3138 vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}) dei
3139 segmenti TCP uscenti. Se l'opzione è impostata prima di stabilire la
3140 connessione, si cambia anche il valore della \itindex{Maximum~Segment~Size}
3141 MSS annunciata all'altro capo della connessione. Se si specificano valori
3142 maggiori della \itindex{Maximum~Transfer~Unit} MTU questi verranno ignorati,
3143 inoltre TCP imporrà anche i suoi limiti massimo e minimo per questo valore.
3145 \item[\const{TCP\_CORK}] questa opzione è il complemento naturale di
3146 \const{TCP\_NODELAY} e serve a gestire a livello applicativo la situazione
3147 opposta, cioè quella in cui si sa fin dal principio che si dovranno inviare
3148 grosse quantità di dati. Anche in questo caso l'\textsl{algoritmo di Nagle}
3149 tenderà a suddividerli in dimensioni da lui ritenute
3150 opportune,\footnote{l'algoritmo cerca di tenere conto di queste situazioni,
3151 ma essendo un algoritmo generico tenderà comunque ad introdurre delle
3152 suddivisioni in segmenti diversi, anche quando potrebbero non essere
3153 necessarie, con conseguente spreco di banda.} ma sapendo fin dall'inizio
3154 quale è la dimensione dei dati si potranno di nuovo ottenere delle migliori
3155 prestazioni disabilitandolo, e gestendo direttamente l'invio del nostro
3156 blocco di dati in soluzione unica.
3158 Quando questa opzione viene abilitata non vengono inviati segmenti di dati
3159 fintanto che essa non venga disabilitata; a quel punto tutti i dati rimasti
3160 in coda saranno inviati in un solo segmento TCP. In sostanza con questa
3161 opzione si può controllare il flusso dei dati mettendo una sorta di
3162 ``\textsl{tappo}'' (da cui il nome in inglese) al flusso di uscita, in modo
3163 ottimizzare a mano l'uso della banda. Si tenga presente che per l'effettivo
3164 funzionamento ci si deve ricordare di disattivare l'opzione al termine
3165 dell'invio del blocco dei dati.
3167 Si usa molto spesso \const{TCP\_CORK} quando si effettua il trasferimento
3168 diretto di un blocco di dati da un file ad un socket con \func{sendfile}
3169 (vedi sez.~\ref{sec:file_sendfile_splice}), per inserire una intestazione
3170 prima della chiamata a questa funzione; senza di essa l'intestazione
3171 potrebbe venire spedita in un segmento a parte, che a seconda delle
3172 condizioni potrebbe richiedere anche una risposta di ACK, portando ad una
3173 notevole penalizzazione delle prestazioni.
3175 Si tenga presente che l'implementazione corrente di \const{TCP\_CORK} non
3176 consente di bloccare l'invio dei dati per più di 200 millisecondi, passati i
3177 quali i dati accumulati in coda sanno inviati comunque. Questa opzione è
3178 tipica di Linux\footnote{l'opzione è stata introdotta con i kernel della
3179 serie 2.4.x.} e non è disponibile su tutti i kernel unix-like, pertanto
3180 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3182 \item[\const{TCP\_KEEPIDLE}] con questa opzione si legge o si imposta
3183 l'intervallo di tempo, in secondi, che deve trascorrere senza traffico sul
3184 socket prima che vengano inviati, qualora si sia attivata su di esso
3185 l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}, i messaggi di \textit{keep-alive} (si veda
3186 la trattazione relativa al \textit{keep-alive} in
3187 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Anche questa opzione non è disponibile
3188 su tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere
3191 \item[\const{TCP\_KEEPINTVL}] con questa opzione si legge o si imposta
3192 l'intervallo di tempo, in secondi, fra due messaggi di \textit{keep-alive}
3193 successivi (si veda sempre quanto illustrato in
3194 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come la precedente non è disponibile su
3195 tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere codice
3198 \item[\const{TCP\_KEEPCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3199 totale di messaggi di \textit{keep-alive} da inviare prima di concludere che
3200 la connessione è caduta per assenza di risposte ad un messaggio di
3201 \textit{keep-alive} (di nuovo vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come
3202 la precedente non è disponibile su tutti i kernel unix-like e deve essere
3203 evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3205 \item[\const{TCP\_SYNCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3206 di tentativi di ritrasmissione dei segmenti SYN usati nel
3207 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} prima che il
3208 tentativo di connessione venga abortito (si ricordi quanto accennato in
3209 sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Sovrascrive per il singolo socket il valore
3210 globale impostato con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_syn\_retries} (vedi
3211 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Non vengono accettati valori maggiori di
3212 255; anche questa opzione non è standard e deve essere evitata se si vuole
3213 scrivere codice portabile.
3215 \item[\const{TCP\_LINGER2}] con questa opzione si legge o si imposta, in
3216 numero di secondi, il tempo di sussistenza dei socket terminati nello stato
3217 \texttt{FIN\_WAIT2} (si ricordi quanto visto in
3218 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}).\footnote{si tenga ben presente che questa
3219 opzione non ha nulla a che fare con l'opzione \const{SO\_LINGER} che
3220 abbiamo visto in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Questa opzione
3221 consente di sovrascrivere per il singolo socket il valore globale impostato
3222 con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_fin\_timeout} (vedi
3223 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Anche questa opzione è da evitare se si
3224 ha a cuore la portabilità del codice.
3226 \item[\const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}] questa opzione consente di modificare il
3227 comportamento standard del protocollo TCP nello stabilirsi di una
3228 connessione; se ricordiamo il meccanismo del \itindex{three~way~handshake}
3229 \textit{three way handshake} illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_TWH} possiamo
3230 vedere che in genere un client inizierà ad inviare i dati ad un server solo
3231 dopo l'emissione dell'ultimo segmento di ACK.
3233 Di nuovo esistono situazioni (e la più tipica è quella di una richiesta
3234 HTTP) in cui sarebbe utile inviare immediatamente la richiesta all'interno
3235 del segmento con l'ultimo ACK del \itindex{three~way~handshake}
3236 \textit{three way handshake}; si potrebbe così risparmiare l'invio di un
3237 segmento successivo per la richiesta e il ritardo sul server fra la
3238 ricezione dell'ACK e quello della richiesta.
3240 Se si invoca \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} su un socket dal lato client (cioè
3241 dal lato da cui si invoca \func{connect}) si istruisce il kernel a non
3242 inviare immediatamente l'ACK finale del \itindex{three~way~handshake}
3243 \textit{three way handshake}, attendendo per un po' di tempo la prima
3244 scrittura, in modo da inviare i dati di questa insieme col segmento ACK.
3245 Chiaramente la correttezza di questo comportamento dipende in maniera
3246 diretta dal tipo di applicazione che usa il socket; con HTTP, che invia una
3247 breve richiesta, permette di risparmiare un segmento, con FTP, in cui invece
3248 si attende la ricezione del prompt del server, introduce un inutile ritardo.
3250 Allo stesso tempo il protocollo TCP prevede che sul lato del server la
3251 funzione \func{accept} ritorni dopo la ricezione dell'ACK finale, in tal
3252 caso quello che si fa usualmente è lanciare un nuovo processo per leggere i
3253 successivi dati, che si bloccherà su una \func{read} se questi non sono
3254 disponibili; in questo modo si saranno impiegate delle risorse (per la
3255 creazione del nuovo processo) che non vengono usate immediatamente. L'uso
3256 di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} consente di intervenire anche in questa
3257 situazione; quando la si invoca sul lato server (vale a dire su un socket in
3258 ascolto) l'opzione fa sì che \func{accept} ritorni soltanto quando sono
3259 presenti dei dati sul socket, e non alla ricezione dell'ACK conclusivo del
3260 \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake}.
3262 L'opzione prende un valore intero che indica il numero massimo di secondi
3263 per cui mantenere il ritardo, sia per quanto riguarda il ritorno di
3264 \func{accept} su un server, che per l'invio dell'ACK finale insieme ai dati
3265 su un client. L'opzione è specifica di Linux non deve essere utilizzata in
3266 codice che vuole essere portabile.\footnote{su FreeBSD è presente una
3267 opzione \texttt{SO\_ACCEPTFILTER} che consente di ottenere lo stesso
3268 comportamento di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} per quanto riguarda il lato
3271 \item[\const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}] con questa opzione si legge o si imposta
3272 alla dimensione specificata, in byte, il valore dichiarato della
3273 \itindex{advertised~window} \textit{advertised window} (vedi
3274 sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}). Il kernel impone comunque una dimensione
3275 minima pari a \texttt{SOCK\_MIN\_RCVBUF/2}. Questa opzione non deve essere
3276 utilizzata in codice che vuole essere portabile.
3278 \begin{figure}[!htb]
3279 \footnotesize \centering
3280 \begin{minipage}[c]{15cm}
3281 \includestruct{listati/tcp_info.h}
3283 \caption{La struttura \structd{tcp\_info} contenente le informazioni sul
3284 socket restituita dall'opzione \const{TCP\_INFO}.}
3285 \label{fig:tcp_info_struct}
3288 \item[\const{TCP\_INFO}] questa opzione, specifica di Linux, ma introdotta
3289 anche in altri kernel (ad esempio FreeBSD) permette di controllare lo stato
3290 interno di un socket TCP direttamente da un programma in user space.
3291 L'opzione restituisce in una speciale struttura \struct{tcp\_info}, la cui
3292 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:tcp_info_struct}, tutta una serie
3293 di dati che il kernel mantiene, relativi al socket. Anche questa opzione
3294 deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3296 Con questa opzione diventa possibile ricevere una serie di informazioni
3297 relative ad un socket TCP così da poter effettuare dei controlli senza dover
3298 passare attraverso delle operazioni di lettura. Ad esempio si può verificare
3299 se un socket è stato chiuso usando una funzione analoga a quella illustrata
3300 in fig.~\ref{fig:is_closing}, in cui si utilizza il valore del campo
3301 \var{tcpi\_state} di \struct{tcp\_info} per controllare lo stato del socket.
3303 \begin{figure}[!htb]
3304 \footnotesize \centering
3305 \begin{minipage}[c]{15cm}
3306 \includecodesnip{listati/is_closing.c}
3308 \caption{Codice della funzione \texttt{is\_closing.c}, che controlla lo stato
3309 di un socket TCP per verificare se si sta chiudendo.}
3310 \label{fig:is_closing}
3313 %Si noti come nell'esempio si sia (
3316 \item[\const{TCP\_QUICKACK}] con questa opzione è possibile eseguire una forma
3317 di controllo sull'invio dei segmenti ACK all'interno di in flusso di dati su
3318 TCP. In genere questo invio viene gestito direttamente dal kernel, il
3319 comportamento standard, corrispondente la valore logico di vero (in genere
3320 1) per questa opzione, è quello di inviare immediatamente i segmenti ACK, in
3321 quanto normalmente questo significa che si è ricevuto un blocco di dati e si
3322 può passare all'elaborazione del blocco successivo.
3324 Qualora però la nostra applicazione sappia in anticipo che alla ricezione di
3325 un blocco di dati seguirà immediatamente l'invio di un altro
3326 blocco,\footnote{caso tipico ad esempio delle risposte alle richieste HTTP.}
3327 poter accorpare quest'ultimo al segmento ACK permette di risparmiare sia in
3328 termini di dati inviati che di velocità di risposta. Per far questo si può
3329 utilizzare \const{TCP\_QUICKACK} impostando un valore logico falso (cioè 0),
3330 in questo modo il kernel attenderà così da inviare il prossimo segmento di
3331 ACK insieme ai primi dati disponibili.
3333 Si tenga presente che l'opzione non è permanente, vale a dire che una volta
3334 che la si sia impostata a 0 il kernel la riporterà al valore di default dopo
3335 il suo primo utilizzo. Sul lato server la si può impostare anche una volta
3336 sola su un socket in ascolto, ed essa verrà ereditata da tutti i socket che
3337 si otterranno da esso al ritorno di \func{accept}.
3339 % TODO trattare con gli esempi di apache
3341 \item[\const{TCP\_CONGESTION}] questa opzione permette di impostare quale
3342 algoritmo per il controllo della congestione\footnote{il controllo della
3343 congestione è un meccanismo previsto dal protocollo TCP (vedi
3344 sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}) per evitare di trasmettere inutilmente
3345 dati quando una connessione è congestionata; un buon algoritmo è
3346 fondamentale per il funzionamento del protocollo, dato che i pacchetti
3347 persi andrebbero ritrasmessi, per cui inviare un pacchetto su una linea
3348 congestionata potrebbe causare facilmente un peggioramento della
3349 situazione.} utilizzare per il singolo socket. L'opzione è stata
3350 introdotta con il kernel 2.6.13,\footnote{alla data di stesura di queste
3351 note (Set. 2006) è pure scarsamente documentata, tanto che non è neanche
3352 definita nelle intestazioni delle \acr{glibc} per cui occorre definirla a
3353 mano al suo valore che è 13.} e prende come per \param{optval} il
3354 puntatore ad un buffer contenente il nome dell'algoritmo di controllo che
3357 L'uso di un nome anziché di un valore numerico è dovuto al fatto che gli
3358 algoritmi di controllo della congestione sono realizzati attraverso
3359 altrettanti moduli del kernel, e possono pertanto essere attivati a
3360 richiesta; il nome consente di caricare il rispettivo modulo e di introdurre
3361 moduli aggiuntivi che implementino altri meccanismi.
3363 Per poter disporre di questa funzionalità occorre aver compilato il kernel
3364 attivando l'opzione di configurazione generale
3365 \texttt{TCP\_CONG\_ADVANCED},\footnote{disponibile come \textit{TCP:
3366 advanced congestion control} nel menù \textit{Network->Networking
3367 options}, che a sua volta renderà disponibile un ulteriore menù con gli
3368 algoritmi presenti.} e poi abilitare i singoli moduli voluti con le varie
3369 \texttt{TCP\_CONG\_*} presenti per i vari algoritmi disponibili; un elenco
3370 di quelli attualmente supportati nella versione ufficiale del kernel è
3371 riportato in tab.~\ref{tab:sock_tcp_congestion_algo}.\footnote{la lista è
3372 presa dalla versione 2.6.17.}
3375 Si tenga presente che prima della implementazione modulare alcuni di questi
3376 algoritmi erano disponibili soltanto come caratteristiche generali del
3377 sistema, attivabili per tutti i socket, questo è ancora possibile con la
3378 \textit{sysctl} \texttt{tcp\_congestion\_control} (vedi
3379 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}) che ha sostituito le precedenti
3380 \textit{sysctl}.\footnote{riportate anche, alla data di stesura di queste
3381 pagine (Set. 2006) nelle pagine di manuale, ma non più presenti.}
3386 \begin{tabular}[c]{|l|l|p{10cm}|}
3388 \textbf{Nome}&\textbf{Configurazione}&\textbf{Riferimento} \\
3391 reno& -- &algoritmo tradizionale, usato in caso di assenza degli altri.\\
3392 \texttt{bic} &\texttt{TCP\_CONG\_BIC} &
3393 \href{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}
3394 {\texttt{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}}.\\
3395 \texttt{cubic} &\texttt{TCP\_CONG\_CUBIC} &
3396 \href{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}
3397 {\texttt{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}}.\\
3398 \texttt{highspeed}&\texttt{TCP\_CONG\_HSTCP} &
3399 \href{http://www.icir.org/floyd/hstcp.html}
3400 {\texttt{http://www.icir.org/floyd/hstcp.html}}.\\
3401 \texttt{htcp} &\texttt{TCP\_CONG\_HTCP} &
3402 \href{http://www.hamilton.ie/net/htcp/}
3403 {\texttt{http://www.hamilton.ie/net/htcp/}}.\\
3404 \texttt{hybla} &\texttt{TCP\_CONG\_HYBLA} &
3405 \href{http://www.danielinux.net/projects.html}
3406 {\texttt{http://www.danielinux.net/projects.html}}.\\
3407 \texttt{scalable}&\texttt{TCP\_CONG\_SCALABLE}&
3408 \href{http://www.deneholme.net/tom/scalable/}
3409 {\texttt{http://www.deneholme.net/tom/scalable/}}.\\
3410 \texttt{vegas} &\texttt{TCP\_CONG\_VEGAS} &
3411 \href{http://www.cs.arizona.edu/protocols/}
3412 {\texttt{http://www.cs.arizona.edu/protocols/}}.\\
3413 \texttt{westwood}&\texttt{TCP\_CONG\_WESTWOOD}&
3414 \href{http://www.cs.ucla.edu/NRL/hpi/tcpw/}
3415 {\texttt{http://www.cs.ucla.edu/NRL/hpi/tcpw/}}.\\
3416 % \texttt{}&\texttt{}& .\\
3419 \caption{Gli algoritmi per il controllo della congestione disponibili con
3420 Linux con le relative opzioni di configurazione da attivare.}
3421 \label{tab:sock_tcp_congestion_algo}
3427 Il protocollo UDP, anche per la sua maggiore semplicità, supporta un numero
3428 ridotto di opzioni, riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}; anche in
3429 questo caso per poterle utilizzare occorrerà impostare l'opportuno valore per
3430 l'argomento \param{level}, che è \const{SOL\_UDP} (o l'equivalente
3431 \const{IPPROTO\_UDP}). Le costanti che identificano dette opzioni sono
3432 definite in \file{netinet/udp.h}, ed accessibili includendo detto
3433 file.\footnote{come per TCP, la definizione delle opzioni effettivamente
3434 supportate dal kernel si trova in realtà nel file \texttt{linux/udp.h}, dal
3435 quale si sono estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}.}
3440 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3442 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3443 \textbf{Descrizione}\\
3446 \const{UDP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3447 accumula tutti i dati su un unico pacchetto.\\
3448 \const{UDP\_ENCAP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
3452 \caption{Le opzioni per i socket UDP disponibili al livello
3454 \label{tab:sock_opt_udplevel}
3457 Ancora una volta le descrizioni contenute tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}
3458 sono un semplice riferimento, una maggiore quantità di dettagli sulle
3459 caratteristiche delle opzioni citate è quello dell'elenco seguente:
3460 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3462 \item[\const{UDP\_CORK}] questa opzione ha l'identico effetto dell'analoga
3463 \const{TCP\_CORK} vista in precedenza per il protocollo TCP, e quando
3464 abilitata consente di accumulare i dati in uscita su un solo pacchetto che
3465 verrà inviato una volta che la si disabiliti. L'opzione è stata introdotta
3466 con il kernel 2.5.44, e non deve essere utilizzata in codice che vuole
3469 \item[\const{UDP\_ENCAP}] Questa opzione permette di gestire l'incapsulazione
3470 dei dati nel protocollo UDP. L'opzione è stata introdotta con il kernel
3471 2.5.67, e non è documentata. Come la precedente è specifica di Linux e non
3472 deve essere utilizzata in codice portabile.
3479 \section{La gestione attraverso le funzioni di controllo}
3480 \label{sec:sock_ctrl_func}
3482 Benché la maggior parte delle caratteristiche dei socket sia gestibile con le
3483 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}, alcune proprietà possono
3484 essere impostate attraverso le funzioni \func{fcntl} e \func{ioctl} già
3485 trattate in sez.~\ref{sec:file_fcntl} e sez.~\ref{sec:file_ioctl}; in
3486 quell'occasione abbiamo parlato di queste funzioni esclusivamente nell'ambito
3487 della loro applicazione a file descriptor associati a dei file normali; qui
3488 tratteremo invece i dettagli del loro utilizzo con file descriptor associati a
3492 \subsection{L'uso di \func{ioctl} e \func{fcntl} per i socket generici}
3493 \label{sec:sock_ioctl}
3495 Tratteremo in questa sezione le caratteristiche specifiche delle funzioni
3496 \func{ioctl} e \func{fcntl} quando esse vengono utilizzate con dei socket
3497 generici. Quanto già detto in precedenza in sez.~\ref{sec:file_fcntl} e
3498 sez.~\ref{sec:file_ioctl} continua a valere; quello che tratteremo qui sono le
3499 operazioni ed i comandi che sono validi, o che hanno significati peculiari,
3500 quando queste funzioni vengono applicate a dei socket generici.
3502 Nell'elenco seguente si riportano i valori specifici che può assumere il
3503 secondo argomento della funzione \func{ioctl} (\param{request}, che indica il
3504 tipo di operazione da effettuare) quando essa viene applicata ad un socket
3505 generico. Nell'elenco si illustrerà anche, per ciascuna operazione, il tipo di
3506 dato usato come terzo argomento della funzione ed il significato che esso
3507 viene ad assumere. Dato che in caso di lettura questi dati vengono restituiti
3508 come \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}, con
3509 queste operazioni il terzo argomento deve sempre essere passato come puntatore
3510 ad una variabile (o struttura) precedentemente allocata. Le costanti che
3511 identificano le operazioni sono le seguenti:
3512 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3513 \item[\const{SIOCGSTAMP}] restituisce il contenuto di una struttura
3514 \struct{timeval} con la marca temporale dell'ultimo pacchetto ricevuto sul
3515 socket, questa operazione può essere utilizzata per effettuare delle
3516 misurazioni precise del tempo di andata e ritorno\footnote{il
3517 \itindex{Round~Trip~Time} \textit{Round Trip Time} cui abbiamo già
3518 accennato in sez.~\ref{sec:net_tcp}.} dei pacchetti sulla rete.
3520 \item[\const{SIOCSPGRP}] imposta il processo o il \itindex{process~group}
3521 \textit{process group} a cui inviare i segnali \const{SIGIO} e
3522 \const{SIGURG} quando viene completata una operazione di I/O asincrono o
3523 arrivano dei dati urgenti \itindex{out-of-band} (\texttt{out-of-band}). Il
3524 terzo argomento deve essere un puntatore ad una variabile di tipo
3525 \type{pid\_t}; un valore positivo indica direttamente il \acr{pid} del
3526 processo, mentre un valore negativo indica (col valore assoluto) il
3527 \textit{process group}. Senza privilegi di amministratore o la capability
3528 \const{CAP\_KILL} si può impostare solo se stessi o il proprio
3529 \textit{process group}.
3531 \item[\const{SIOCGPGRP}] legge le impostazioni presenti sul socket
3532 relativamente all'eventuale processo o \itindex{process~group}
3533 \textit{process group} cui devono essere inviati i segnali \const{SIGIO} e
3534 \const{SIGURG}. Come per \const{SIOCSPGRP} l'argomento passato deve un
3535 puntatore ad una variabile di tipo \type{pid\_t}, con lo stesso significato.
3536 Qualora non sia presente nessuna impostazione verrà restituito un valore
3539 \item[\const{FIOASYNC}] Abilita o disabilita la modalità di I/O asincrono sul
3540 socket. Questo significa (vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation})
3541 che verrà inviato il segnale di \const{SIGIO} (o quanto impostato con
3542 \const{F\_SETSIG}, vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl}) in caso di eventi di I/O
3546 Nel caso dei socket generici anche \func{fcntl} prevede un paio di comandi
3547 specifici; in questo caso il secondo argomento (\param{cmd}, che indica il
3548 comando) può assumere i due valori \const{FIOGETOWN} e \const{FIOSETOWN},
3549 mentre il terzo argomento dovrà essere un puntatore ad una variabile di tipo
3550 \type{pid\_t}. Questi due comandi sono una modalità alternativa di eseguire le
3551 stesse operazioni (lettura o impostazione del processo o del gruppo di
3552 processo che riceve i segnali) che si effettuano chiamando \func{ioctl} con
3553 \const{SIOCGPGRP} e \const{SIOCSPGRP}.
3556 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per l'accesso ai dispositivi di rete}
3557 \label{sec:sock_ioctl_netdevice}
3559 Benché non strettamente attinenti alla gestione dei socket, vale la pena di
3560 trattare qui l'interfaccia di accesso a basso livello ai dispositivi di rete
3561 che viene appunto fornita attraverso la funzione \texttt{ioctl}. Questa non è
3562 attinente a caratteristiche specifiche di un qualche protocollo, ma si applica
3563 a tutti i socket, indipendentemente da tipo e famiglia degli stessi, e
3564 permette di impostare e rilevare le funzionalità delle interfacce di rete.
3566 \begin{figure}[!htb]
3567 \footnotesize \centering
3568 \begin{minipage}[c]{15cm}
3569 \includestruct{listati/ifreq.h}
3571 \caption{La struttura \structd{ifreq} utilizzata dalle \func{ioctl} per le
3572 operazioni di controllo sui dispositivi di rete.}
3573 \label{fig:netdevice_ifreq_struct}
3576 Tutte le operazioni di questo tipo utilizzano come terzo argomento di
3577 \func{ioctl} il puntatore ad una struttura \struct{ifreq}, la cui definizione
3578 è illustrata in fig.~\ref{fig:netdevice_ifreq_struct}. Normalmente si utilizza
3579 il primo campo della struttura, \var{ifr\_name} per specificare il nome
3580 dell'interfaccia su cui si vuole operare (ad esempio \texttt{eth0},
3581 \texttt{ppp0}, ecc.), e si inseriscono (o ricevono) i valori relativi alle
3582 diversa caratteristiche e funzionalità nel secondo campo, che come si può
3583 notare è definito come una \ctyp{union} proprio in quanto il suo significato
3584 varia a secondo dell'operazione scelta.
3586 Si tenga inoltre presente che alcune di queste operazioni (in particolare
3587 quelle che modificano le caratteristiche dell'interfaccia) sono privilegiate e
3588 richiedono i privilegi di amministratore o la \itindex{capabilities}
3589 \textit{capability} \const{CAP\_NET\_ADMIN}, altrimenti si otterrà un errore
3590 di \errval{EPERM}. Le costanti che identificano le operazioni disponibili
3592 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.7cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3593 \item[\const{SIOCGIFNAME}] questa è l'unica operazione che usa il campo
3594 \var{ifr\_name} per restituire un risultato, tutte le altre lo utilizzano
3595 per indicare l'interfaccia sulla quale operare. L'operazione richiede che si
3596 indichi nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore numerico dell'\textsl{indice}
3597 dell'interfaccia, e restituisce il relativo nome in \var{ifr\_name}.
3599 Il kernel infatti assegna ad ogni interfaccia un numero progressivo, detto
3600 appunto \itindex{interface~index} \textit{interface index}, che è quello che
3601 effettivamente la identifica nelle operazioni a basso livello, il nome
3602 dell'interfaccia è soltanto una etichetta associata a detto \textsl{indice},
3603 che permette di rendere più comprensibile l'indicazione dell'interfaccia
3604 all'interno dei comandi. Una modalità per ottenere questo valore è usare il
3605 comando \cmd{ip link}, che fornisce un elenco delle interfacce presenti
3606 ordinato in base a tale valore (riportato come primo campo).
3609 \item[\const{SIOCGIFINDEX}] restituisce nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore
3610 numerico dell'indice dell'interfaccia specificata con \var{ifr\_name}, è in
3611 sostanza l'operazione inversa di \const{SIOCGIFNAME}.
3613 \item[\const{SIOCGIFFLAGS}] permette di ottenere nel campo \var{ifr\_flags} il
3614 valore corrente dei flag dell'interfaccia specificata (con \var{ifr\_name}).
3615 Il valore restituito è una maschera binaria i cui bit sono identificabili
3616 attraverso le varie costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}.
3621 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
3623 \textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
3626 \const{IFF\_UP} & l'interfaccia è attiva.\\
3627 \const{IFF\_BROADCAST} & l'interfaccia ha impostato un indirizzo di
3628 \itindex{broadcast} \textit{broadcast} valido.\\
3629 \const{IFF\_DEBUG} & è attivo il flag interno di debug.\\
3630 \const{IFF\_LOOPBACK} & l'interfaccia è una interfaccia di
3631 \textit{loopback}.\\
3632 \const{IFF\_POINTOPOINT}& l'interfaccia è associata ad un collegamento
3633 \textsl{punto-punto}.\\
3634 \const{IFF\_RUNNING} & l'interfaccia ha delle risorse allocate (non può
3635 quindi essere disattivata).\\
3636 \const{IFF\_NOARP} & l'interfaccia ha il protocollo ARP disabilitato o
3637 l'indirizzo del livello di rete non è impostato.\\
3638 \const{IFF\_PROMISC} & l'interfaccia è in \index{modo~promiscuo}
3639 \textsl{modo promiscuo} (riceve cioè tutti i
3640 pacchetti che vede passare, compresi quelli non
3641 direttamente indirizzati a lei).\\
3642 \const{IFF\_NOTRAILERS}& evita l'uso di \textit{trailer} nei pacchetti.\\
3643 \const{IFF\_ALLMULTI} & riceve tutti i pacchetti di \itindex{multicast}
3644 \textit{multicast}.\\
3645 \const{IFF\_MASTER} & l'interfaccia è il master di un bundle per il
3646 bilanciamento di carico.\\
3647 \const{IFF\_SLAVE} & l'interfaccia è uno slave di un bundle per il
3648 bilanciamento di carico.\\
3649 \const{IFF\_MULTICAST} & l'interfaccia ha il supporto per il
3650 \textit{multicast} \itindex{multicast} attivo.\\
3651 \const{IFF\_PORTSEL} & l'interfaccia può impostare i suoi parametri
3652 hardware (con l'uso di \struct{ifmap})..\\
3653 \const{IFF\_AUTOMEDIA} & l'interfaccia è in grado di selezionare
3654 automaticamente il tipo di collegamento.\\
3655 \const{IFF\_DYNAMIC} & gli indirizzi assegnati all'interfaccia vengono
3656 persi quando questa viene disattivata.\\
3657 % \const{IFF\_} & .\\
3660 \caption{Le costanti che identificano i vari bit della maschera binaria
3661 \var{ifr\_flags} che esprime i flag di una interfaccia di rete.}
3662 \label{tab:netdevice_iface_flag}
3666 \item[\const{SIOCSIFFLAGS}] permette di impostare il valore dei flag
3667 dell'interfaccia specificata (sempre con \var{ifr\_name}, non staremo a
3668 ripeterlo oltre) attraverso il valore della maschera binaria da passare nel
3669 campo \var{ifr\_flags}, che può essere ottenuta con l'OR aritmetico delle
3670 costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}; questa operazione è
3673 \item[\const{SIOCGIFMETRIC}] permette di leggere il valore della metrica del
3674 dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3675 \var{ifr\_metric}. Attualmente non è implementato, e l'operazione
3676 restituisce sempre un valore nullo.
3678 \item[\const{SIOCSIFMETRIC}] permette di impostare il valore della metrica del
3679 dispositivo al valore specificato nel campo \var{ifr\_metric}, attualmente
3680 non ancora implementato, restituisce un errore di \errval{EOPNOTSUPP}.
3682 \item[\const{SIOCGIFMTU}] permette di leggere il valore della
3683 \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Maximum Transfer Unit} del
3684 dispositivo nel campo \var{ifr\_mtu}.
3686 \item[\const{SIOCSIFMTU}] permette di impostare il valore della
3687 \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Maximum Transfer Unit} del
3688 dispositivo al valore specificato campo \var{ifr\_mtu}. L'operazione è
3689 privilegiata, e si tenga presente che impostare un valore troppo basso può
3690 causare un blocco del kernel.
3692 \item[\const{SIOCGIFHWADDR}] permette di leggere il valore dell'indirizzo
3693 hardware del dispositivo associato all'interfaccia nel campo
3694 \var{ifr\_hwaddr}; questo viene restituito come struttura \struct{sockaddr}
3695 in cui il campo \var{sa\_family} contiene un valore \texttt{ARPHRD\_*}
3696 indicante il tipo di indirizzo ed il campo \var{sa\_data} il valore binario
3697 dell'indirizzo hardware a partire dal byte 0.
3699 \item[\const{SIOCSIFHWADDR}] permette di impostare il valore dell'indirizzo
3700 hardware del dispositivo associato all'interfaccia attraverso il valore
3701 della struttura \struct{sockaddr} (con lo stesso formato illustrato per
3702 \const{SIOCGIFHWADDR}) passata nel campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è
3705 \item[\const{SIOCSIFHWBROADCAST}] imposta l'indirizzo \textit{broadcast}
3706 \itindex{broadcast} hardware dell'interfaccia al valore specificato dal
3707 campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è privilegiata.
3709 \item[\const{SIOCGIFMAP}] legge alcuni parametri hardware (memoria, interrupt,
3710 canali di DMA) del driver dell'interfaccia specificata, restituendo i
3711 relativi valori nel campo \var{ifr\_map}; quest'ultimo contiene una
3712 struttura di tipo \struct{ifmap}, la cui definizione è illustrata in
3713 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3715 \begin{figure}[!htb]
3716 \footnotesize \centering
3717 \begin{minipage}[c]{15cm}
3718 \includestruct{listati/ifmap.h}
3720 \caption{La struttura \structd{ifmap} utilizzata per leggere ed impostare i
3721 valori dei parametri hardware di un driver di una interfaccia.}
3722 \label{fig:netdevice_ifmap_struct}
3725 \item[\const{SIOCSIFMAP}] imposta i parametri hardware del driver
3726 dell'interfaccia specificata, restituendo i relativi valori nel campo
3727 \var{ifr\_map}. Come per \const{SIOCGIFMAP} questo deve essere passato come
3728 struttura \struct{ifmap}, secondo la definizione di
3729 fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
3731 \item[\const{SIOCADDMULTI}] aggiunge un indirizzo di \itindex{multicast}
3732 \textit{multicast} ai filtri del livello di collegamento associati
3733 dell'interfaccia. Si deve usare un indirizzo hardware da specificare
3734 attraverso il campo \var{ifr\_hwaddr}, che conterrà l'opportuna struttura
3735 \struct{sockaddr}; l'operazione è privilegiata. Per una modalità alternativa
3736 per eseguire la stessa operazione si possono usare i \textit{packet socket},
3737 vedi sez.~\ref{sec:packet_socket}.
3739 \item[\const{SIOCDELMULTI}] rimuove un indirizzo di \itindex{multicast}
3740 \textit{multicast} ai filtri del livello di collegamento dell'interfaccia,
3741 vuole un indirizzo hardware specificato come per \const{SIOCADDMULTI}. Anche
3742 questa operazione è privilegiata e può essere eseguita in forma alternativa
3743 con i \textit{packet socket}.
3745 \item[\const{SIOCGIFTXQLEN}] permette di leggere la lunghezza della coda di
3746 trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
3749 \item[\const{SIOCSIFTXQLEN}] permette di impostare il valore della lunghezza
3750 della coda di trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia, questo
3751 deve essere specificato nel campo \var{ifr\_qlen}. L'operazione è
3754 \item[\const{SIOCSIFNAME}] consente di cambiare il nome dell'interfaccia
3755 indicata da \var{ifr\_name} utilizzando il nuovo nome specificato nel campo
3760 Una ulteriore operazione, che consente di ricavare le caratteristiche delle
3761 interfacce di rete, è \const{SIOCGIFCONF}; però per ragioni di compatibilità
3762 questa operazione è disponibile soltanto per i socket della famiglia
3763 \const{AF\_INET} (vale ad dire per socket IPv4). In questo caso l'utente dovrà
3764 passare come argomento una struttura \struct{ifconf}, definita in
3765 fig.~\ref{fig:netdevice_ifconf_struct}.
3767 \begin{figure}[!htb]
3768 \footnotesize \centering
3769 \begin{minipage}[c]{15cm}
3770 \includestruct{listati/ifconf.h}
3772 \caption{La struttura \structd{ifconf}.}
3773 \label{fig:netdevice_ifconf_struct}
3776 Per eseguire questa operazione occorrerà allocare preventivamente un buffer di
3777 contenente un vettore di strutture \struct{ifreq}. La dimensione (in byte) di
3778 questo buffer deve essere specificata nel campo \var{ifc\_len} di
3779 \struct{ifconf}, mentre il suo indirizzo andrà specificato nel campo
3780 \var{ifc\_req}. Qualora il buffer sia stato allocato come una stringa, il suo
3781 indirizzo potrà essere fornito usando il campo \var{ifc\_buf}.\footnote{si
3782 noti che l'indirizzo del buffer è definito in \struct{ifconf} con una
3783 \ctyp{union}, questo consente di utilizzare una delle due forme a piacere.}
3785 La funzione restituisce nel buffer indicato una serie di strutture
3786 \struct{ifreq} contenenti nel campo \var{ifr\_name} il nome dell'interfaccia e
3787 nel campo \var{ifr\_addr} il relativo indirizzo IP. Se lo spazio allocato nel
3788 buffer è sufficiente il kernel scriverà una struttura \struct{ifreq} per
3789 ciascuna interfaccia attiva, restituendo nel campo \var{ifc\_len} il totale
3790 dei byte effettivamente scritti. Il valore di ritorno è 0 se l'operazione ha
3791 avuto successo e negativo in caso contrario.
3793 Si tenga presente che il kernel non scriverà mai sul buffer di uscita dati
3794 eccedenti numero di byte specificato col valore di \var{ifc\_len} impostato
3795 alla chiamata della funzione, troncando il risultato se questi non dovessero
3796 essere sufficienti. Questa condizione non viene segnalata come errore per cui
3797 occorre controllare il valore di \var{ifc\_len} all'uscita della funzione, e
3798 verificare che esso sia inferiore a quello di ingresso. In caso contrario si è
3799 probabilmente\footnote{probabilmente perché si potrebbe essere nella
3800 condizione in cui sono stati usati esattamente quel numero di byte.} avuta
3801 una situazione di troncamento dei dati.
3803 \begin{figure}[!htb]
3804 \footnotesize \centering
3805 \begin{minipage}[c]{15cm}
3806 \includecodesample{listati/iflist.c}
3808 \caption{Il corpo principale del programma \texttt{iflist.c}.}
3809 \label{fig:netdevice_iflist}
3812 Come esempio dell'uso di queste funzioni si è riportato in
3813 fig.~\ref{fig:netdevice_iflist} il corpo principale del programma
3814 \texttt{iflist} in cui si utilizza l'operazione \const{SIOCGIFCONF} per
3815 ottenere una lista delle interfacce attive e dei relativi indirizzi. Al solito
3816 il codice completo è fornito nei sorgenti allegati alla guida.
3818 Il programma inizia (\texttt{\small 7--11}) con la creazione del socket
3819 necessario ad eseguire l'operazione, dopo di che si inizializzano
3820 opportunamente (\texttt{\small 13--14}) i valori della struttura
3821 \struct{ifconf} indicando la dimensione del buffer ed il suo
3822 indirizzo;\footnote{si noti come in questo caso si sia specificato l'indirizzo
3823 usando il campo \var{ifc\_buf}, mentre nel seguito del programma si accederà
3824 ai valori contenuti nel buffer usando \var{ifc\_req}.} si esegue poi
3825 l'operazione invocando \func{ioctl}, controllando come sempre la corretta
3826 esecuzione, ed uscendo in caso di errore (\texttt{\small 15--19}).
3828 Si esegue poi un controllo sulla quantità di dati restituiti segnalando un
3829 eventuale overflow del buffer (\texttt{\small 21--23}); se invece è tutto a
3830 posto (\texttt{\small 24--27}) si calcola e si stampa a video il numero di
3831 interfacce attive trovate. L'ultima parte del programma (\texttt{\small
3832 28--33}) è il ciclo sul contenuto delle varie strutture \struct{ifreq}
3833 restituite in cui si estrae (\texttt{\small 30}) l'indirizzo ad esse
3834 assegnato\footnote{si è definito \var{access} come puntatore ad una struttura
3835 di tipo \struct{sockaddr\_in} per poter eseguire un \textit{casting}
3836 dell'indirizzo del valore restituito nei vari campi \var{ifr\_addr}, così
3837 poi da poterlo poi usare come argomento di \func{inet\_ntoa}.} e lo si
3838 stampa (\texttt{\small 31--32}) insieme al nome dell'interfaccia.
3842 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per i socket TCP e UDP}
3843 \label{sec:sock_ioctl_IP}
3845 Non esistono operazioni specifiche per i socket IP in quanto tali,\footnote{a
3846 parte forse \const{SIOCGIFCONF}, che però resta attinente alle proprietà
3847 delle interfacce di rete, per cui l'abbiamo trattata in
3848 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice} insieme alle altre che comunque si
3849 applicano anche ai socket IP.} mentre per i pacchetti di altri protocolli
3850 trasportati su IP, qualora li si gestisca attraverso dei socket, si dovrà fare
3851 riferimento direttamente all'eventuale supporto presente per il tipo di socket
3852 usato: ad esempio si possono ricevere pacchetti ICMP con socket di tipo
3853 \texttt{raw}, nel qual caso si dovrà fare riferimento alle operazioni di
3856 Tuttavia la gran parte dei socket utilizzati nella programmazione di rete
3857 utilizza proprio il protocollo IP, e quello che succede è che in realtà la
3858 funzione \func{ioctl} consente di effettuare alcune operazioni specifiche per
3859 i socket che usano questo protocollo, ma queste vendono eseguite, invece che a
3860 livello di IP, al successivo livello di trasporto, vale a dire in maniera
3861 specifica per i socket TCP e UDP.
3863 Le operazioni di controllo disponibili per i socket TCP sono illustrate dalla
3864 relativa pagina di manuale, accessibile con \texttt{man 7 tcp}, e prevedono
3865 come possibile valore per il secondo argomento della funzione le costanti
3866 illustrate nell'elenco seguente; il terzo argomento della funzione, gestito
3867 come \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}, deve
3868 essere sempre il puntatore ad una variabile di tipo \ctyp{int}:
3869 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3870 \item[\const{SIOCINQ}] restituisce la quantità di dati non ancora letti
3871 presenti nel buffer di ricezione; il socket non deve essere in stato
3872 \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di \errval{EINVAL}.
3873 \item[\const{SIOCATMARK}] ritorna un intero non nullo, da intendere come
3874 valore logico, se il flusso di dati letti sul socket è arrivato sulla
3875 posizione (detta anche \textit{urgent mark}) in cui sono stati ricevuti
3876 \itindex{out-of-band} dati urgenti (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}).
3877 Una operazione di lettura da un socket non attraversa mai questa posizione,
3878 per cui è possibile controllare se la si è raggiunta o meno con questa
3881 Questo è utile quando si attiva l'opzione \const{SO\_OOBINLINE} (vedi
3882 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}) per ricevere i dati urgenti all'interno
3883 del flusso dei dati ordinari del socket;\footnote{vedremo in
3884 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data} che in genere i dati urgenti presenti su un
3885 socket si leggono \textit{out-of-band} usando un opportuno flag per
3886 \func{recvmsg}.} in tal caso quando \const{SIOCATMARK} restituisce un
3887 valore non nullo si saprà che la successiva lettura dal socket restituirà i
3888 dati urgenti e non il normale traffico; torneremo su questo in maggior
3889 dettaglio in sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}.
3891 \item[\const{SIOCOUTQ}] restituisce la quantità di dati non ancora inviati
3892 presenti nel buffer di spedizione; come per \const{SIOCINQ} il socket non
3893 deve essere in stato \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di
3897 Le operazioni di controllo disponibili per i socket UDP, anch'esse illustrate
3898 dalla relativa pagina di manuale accessibile con \texttt{man 7 udp}, sono
3899 quelle indicate dalle costanti del seguente elenco; come per i socket TCP il
3900 terzo argomento viene gestito come \itindex{value~result~argument}
3901 \textit{value result argument} e deve essere un puntatore ad una variabile di
3903 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3904 \item[\const{FIONREAD}] restituisce la dimensione in byte del primo pacchetto
3905 in attesa di ricezione, o 0 qualora non ci sia nessun pacchetto.
3906 \item[\const{TIOCOUTQ}] restituisce il numero di byte presenti nella coda di
3907 invio locale; questa opzione è supportata soltanto a partire dal kernel 2.4
3912 \section{La gestione con \func{sysctl} ed il filesystem \texttt{/proc}}
3913 \label{sec:sock_sysctl_proc}
3915 Come ultimo argomento di questo capitolo tratteremo l'uso della funzione
3916 \func{sysctl} (che è stata introdotta nelle sue funzionalità generiche in
3917 sez.~\ref{sec:sys_sysctl}) per quanto riguarda le sue capacità di effettuare
3918 impostazioni relative alle proprietà dei socket. Dato che le stesse
3919 funzionalità sono controllabili direttamente attraverso il filesystem
3920 \texttt{/proc}, le tratteremo attraverso i file presenti in quest'ultimo.
3923 \subsection{L'uso di \func{sysctl} e \texttt{/proc} per le proprietà della
3925 \label{sec:sock_sysctl}
3927 La differenza nell'uso di \func{sysctl} e del filesystem \texttt{/proc}
3928 rispetto a quello delle funzioni \func{ioctl} e \func{fcntl} visto in
3929 sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func} o all'uso di \func{getsockopt} e
3930 \func{setsockopt} è che queste funzioni consentono di controllare le proprietà
3931 di un singolo socket, mentre con \func{sysctl} e con \texttt{/proc} si
3932 impostano proprietà (o valori di default) validi a livello dell'intero
3933 sistema, e cioè per tutti i socket.
3935 Le opzioni disponibili per le proprietà della rete, nella gerarchia dei valori
3936 impostabili con \func{sysctl}, sono riportate sotto il nodo \texttt{net}, o,
3937 se acceduti tramite l'interfaccia del filesystem \texttt{/proc}, sotto
3938 \texttt{/proc/sys/net}. In genere sotto questa directory compaiono le
3939 sottodirectory (corrispondenti ad altrettanti sottonodi per \func{sysctl})
3940 relative ai vari protocolli e tipi di interfacce su cui è possibile
3941 intervenire per effettuare impostazioni; un contenuto tipico di questa
3942 directory è il seguente:
3953 e sono presenti varie centinaia di parametri, molti dei quali non sono neanche
3954 documentati; nel nostro caso ci limiteremo ad illustrare quelli più
3957 Si tenga presente infine che se è sempre possibile utilizzare il filesystem
3958 \texttt{/proc} come sostituto di \func{sysctl}, dato che i valori di nodi e
3959 sottonodi di quest'ultima sono mappati come file e directory sotto
3960 \texttt{/proc/sys/}, non è vero il contrario, ed in particolare Linux consente
3961 di impostare alcuni parametri o leggere lo stato della rete a livello di
3962 sistema sotto \texttt{/proc/net}, dove sono presenti dei file che non
3963 corrispondono a nessun nodo di \func{sysctl}.
3966 \subsection{I valori di controllo per i socket generici}
3967 \label{sec:sock_gen_sysctl}
3969 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/core} sono presenti i file
3970 corrispondenti ai parametri generici di \textit{sysctl} validi per tutti i
3971 socket. Quelli descritti anche nella pagina di manuale, accessibile con
3972 \texttt{man 7 socket} sono i seguenti:
3974 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3975 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{rmem\_default}] imposta la dimensione
3976 di default del buffer di lettura (cioè per i dati in ingresso) dei socket.
3977 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{rmem\_max}] imposta la dimensione
3978 massima che si può assegnare al buffer di ingresso dei socket attraverso
3979 l'uso dell'opzione \const{SO\_RCVBUF}.
3980 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{wmem\_default}] imposta la dimensione
3981 di default del buffer di scrittura (cioè per i dati in uscita) dei socket.
3982 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{wmem\_max}] imposta la dimensione
3983 massima che si può assegnare al buffer di uscita dei socket attraverso l'uso
3984 dell'opzione \const{SO\_SNDBUF}.
3985 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{message\_cost},
3986 \procrelfile{/proc/sys/net/core}{message\_burst}] contengono le impostazioni
3987 del \itindex{bucket~filter} \textit{bucket filter} che controlla l'emissione
3988 di messaggi di avviso da parte kernel per eventi relativi a problemi sulla
3989 rete, imponendo un limite che consente di prevenire eventuali attacchi di
3990 \itindex{Denial~of~Service~(DoS)} \textit{Denial of Service} usando i
3991 log.\footnote{senza questo limite un attaccante potrebbe inviare ad arte un
3992 traffico che generi intenzionalmente messaggi di errore, per saturare il
3995 Il \itindex{bucket~filter} \textit{bucket filter} è un algoritmo generico
3996 che permette di impostare dei limiti di flusso su una quantità\footnote{uno
3997 analogo viene usato nel \index{netfilter} \textit{netfilter} per imporre
3998 dei limiti sul flusso dei pacchetti.} senza dovere eseguire medie
3999 temporali, che verrebbero a dipendere in misura non controllabile dalla
4000 dimensione dell'intervallo su cui si media e dalla distribuzione degli
4001 eventi;\footnote{in caso di un picco di flusso (il cosiddetto
4002 \textit{burst}) il flusso medio verrebbe a dipendere in maniera esclusiva
4003 dalla dimensione dell'intervallo di tempo su cui calcola la media.} in
4004 questo caso si definisce la dimensione di un ``\textsl{bidone}'' (il
4005 \textit{bucket}) e del flusso che da esso può uscire, la presenza di una
4006 dimensione iniziale consente di assorbire eventuali picchi di emissione,
4007 l'aver fissato un flusso di uscita garantisce che a regime questo sarà il
4008 valore medio del flusso ottenibile dal \textit{bucket}.
4010 I due valori indicano rispettivamente il flusso a regime (non sarà inviato
4011 più di un messaggio per il numero di secondi specificato da
4012 \texttt{message\_cost}) e la dimensione iniziale per in caso di picco di
4013 emissione (verranno accettati inizialmente fino ad un massimo di
4014 \texttt{message\_cost/message\_burst} messaggi).
4016 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{netdev\_max\_backlog}] numero massimo
4017 di pacchetti che possono essere contenuti nella coda di ingresso generale.
4019 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{optmem\_max}] lunghezza massima dei
4020 dati ancillari e di controllo (vedi sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}).
4023 Oltre a questi nella directory \texttt{/proc/sys/net/core} si trovano altri
4024 file, la cui documentazione dovrebbe essere mantenuta nei sorgenti del kernel,
4025 nel file \texttt{Documentation/networking/ip-sysctl.txt}; la maggior parte di
4026 questi però non è documentato:
4027 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.0cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4028 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{dev\_weight}] blocco di lavoro
4029 (\textit{work quantum}) dello scheduler di processo dei pacchetti.
4031 % TODO da documentare meglio
4033 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{lo\_cong}] valore per l'occupazione
4034 della coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una bassa
4037 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{mod\_cong}] valore per l'occupazione
4038 della coda di ricezione sotto la quale si considera di avere una congestione
4041 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{no\_cong}] valore per l'occupazione
4042 della coda di ricezione sotto la quale si si considera di non avere
4045 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{no\_cong\_thresh}] valore minimo
4046 (\textit{low water mark}) per il riavvio dei dispositivi congestionati.
4048 % \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{netdev\_fastroute}] è presente
4049 % soltanto quando si è compilato il kernel con l'apposita opzione di
4050 % ottimizzazione per l'uso come router.
4052 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/core}{somaxconn}] imposta la dimensione
4053 massima del \textit{backlog} della funzione \func{listen} (vedi
4054 sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}), e corrisponde al valore della costante
4055 \const{SOMAXCONN}; il suo valore di default è 128.
4060 \subsection{I valori di controllo per il protocollo IPv4}
4061 \label{sec:sock_ipv4_sysctl}
4063 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/ipv4} sono presenti i file che
4064 corrispondono ai parametri dei socket che usano il protocollo IPv4, relativi
4065 quindi sia alle caratteristiche di IP, che a quelle degli altri protocolli che
4066 vengono usati all'interno di quest'ultimo (come ICMP, TCP e UDP) o a fianco
4067 dello stesso (come ARP).
4069 I file che consentono di controllare le caratteristiche specifiche del
4070 protocollo IP in quanto tale, descritti anche nella pagina di manuale
4071 accessibile con \texttt{man 7 ip}, sono i seguenti:
4072 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4074 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_default\_ttl}] imposta il valore di
4075 default per il campo TTL (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}) di tutti i
4076 pacchetti uscenti, stabilendo così il numero massimo di router che i
4077 pacchetti possono attraversare. Il valore può essere modificato anche per il
4078 singolo socket con l'opzione \const{IP\_TTL}. Prende un valore intero, ma
4079 dato che il campo citato è di 8 bit hanno senso solo valori fra 0 e 255. Il
4080 valore di default è 64, e normalmente non c'è nessuna necessità di
4081 modificarlo.\footnote{l'unico motivo sarebbe per raggiungere macchine
4082 estremamente ``{lontane}'' in termini di \textit{hop}, ma è praticamente
4083 impossible trovarne.} Aumentare il valore è una pratica poco gentile, in
4084 quanto in caso di problemi di routing si allunga inutilmente il numero di
4088 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_forward}] abilita l'inoltro dei
4089 pacchetti da una interfaccia ad un altra, e può essere impostato anche per
4090 la singola interfaccia. Prende un valore logico (0 disabilita, diverso da
4091 zero abilita), di default è disabilitato.
4093 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_dynaddr}] abilita la riscrittura
4094 automatica degli indirizzi associati ad un socket quando una interfaccia
4095 cambia indirizzo. Viene usato per le interfacce usate nei collegamenti in
4096 dial-up, il cui indirizzo IP viene assegnato dinamicamente dal provider, e
4097 può essere modificato. Un valore nullo disabilita la funzionalità, con 1 la
4098 si abilita, con 2 (o con qualunque altro valore diverso dai precedenti) la
4099 si abilità in modalità \textsl{prolissa}; di default la funzionalità è
4102 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_autoconfig}] specifica se
4103 l'indirizzo IP è stato configurato automaticamente dal kernel all'avvio
4104 attraverso DHCP, BOOTP o RARP; è un valore logico (0 falso, 1 vero)
4105 accessibile in lettura, è inutilizzato nei kernel recenti ed eliminato a
4108 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_local\_port\_range}] imposta
4109 l'intervallo dei valori usati per l'assegnazione delle porte effimere,
4110 permette cioè di modificare i valori illustrati in
4111 fig.~\ref{fig:TCP_port_alloc}; prende due valori numerici, che indicano gli
4112 estremi dell'intervallo. Si abbia cura di non definire un intervallo che si
4113 sovrappone a quello delle porte usate per il \itindex{masquerading}
4114 \textit{masquerading}, il kernel può gestire la sovrapposizione, ma si avrà
4115 una perdita di prestazioni. Si imposti sempre un valore iniziale maggiore di
4116 1024 (o meglio ancora di 4096) per evitare conflitti con le porte usate dai
4119 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_no\_pmtu\_disc}] imposta la
4120 disciplina di ricerca della \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Path
4121 MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).
4123 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ipfrag\_high\_thresh}] limite massimo
4124 (espresso in numero di byte) sui pacchetti IP frammentati presenti in coda;
4125 quando questo valore viene raggiunta la coda viene ripulita fino al valore
4126 \texttt{ipfrag\_low\_thresh}.
4128 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ipfrag\_low\_thresh}] soglia bassa
4129 (specificata in byte) cui viene riportata la coda dei pacchetti IP
4130 frammentati quando si raggiunge il valore \texttt{ipfrag\_high\_thresh}.
4132 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_always\_defrag}] se abilitato
4133 (prende un intero come valore logico) tutti i pacchetti IP frammentati
4134 saranno riassemblati, anche in caso in successivo immediato
4135 inoltro.\footnote{introdotto con il kernel 2.2.13, nelle versioni precedenti
4136 questo comportamento poteva essere solo in fase di compilazione del kernel
4137 con l'opzione \texttt{CONFIG\_IP\_ALWAYS\_DEFRAG}.}
4139 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{ip\_nonlocal\_bind}] se abilitato
4140 (prende un intero come valore logico) è possibile che una applicazione possa
4141 collegarsi (con \func{bind} su un indirizzo non locale. Questo può risultare
4142 utile per applicazioni particolari (come gli \textit{sniffer}) che hanno la
4143 necessità di ricevere pacchetti anche non diretti agli indirizzi presenti
4144 sulla macchina, ad esempio per intercettare il traffico per uno specifico
4145 indirizzo che si vuole tenere sotto controllo.
4147 % \item[\texttt{neigh/*}] La directory contiene i valori
4148 % TODO trattare neigh/* nella parte su arp, da capire dove sarà.
4151 I file di \texttt{/proc/sys/net/ipv4} che invece fanno riferimento alle
4152 caratteristiche specifiche del protocollo TCP, elencati anche nella rispettiva
4153 pagina di manuale (accessibile con \texttt{man 7 tcp}), sono i seguenti:
4154 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.9cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4156 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_abort\_on\_overflow}] Un valore
4157 logico (disabilitato di default) che indica di azzerare le connessioni
4158 quando il programma che le riceve è troppo lento ed incapace di accettarle.
4159 Questo consente di recuperare le connessioni se si è avuto un eccesso dovuto
4160 ad un qualche picco di traffico, ma ovviamente va a discapito dei client che
4161 interrogano il server. Pertanto è da abilitare soltanto quando si è sicuri
4162 che non è possibile ottimizzare il server in modo che sia in grado di
4163 accettare connessioni più rapidamente.
4165 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_adv\_win\_scale}] questa variabile
4166 intera indica al kernel quanto spazio all'interno del buffer associato ad un
4167 socket (quello impostato con \texttt{tcp\_rmem}) deve essere utilizzato per
4168 la finestra del protocollo TCP (quello che costituisce la
4169 \itindex{advertised~window} \textit{advertised window} annunciata all'altro
4170 capo del socket) e quello che viene usato come buffer applicativo per
4171 isolare la rete dalle latenze dell'applicazione. Il valore viene calcolato
4172 secondo la formula $\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se
4174 $\texttt{buffer}-\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se
4175 negativo. Il valore di default è 2 che significa che al buffer
4176 dell'applicazione viene riservato un quarto del totale.
4178 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_app\_win}] il valore indica quanti
4179 byte della finestra TCP vengono riservati per la bufferizzazione, valore è
4180 il massimo fra la \itindex{Maximum~Segment~Size} MSS e
4181 $\texttt{window}/2^\texttt{tcp\_app\_win}$. Un valore nullo significa che
4182 non viene riservato nessuno spazio; il default è 31.
4184 % vecchi, presumibilmente usati quando gli algoritmi di congestione non erano
4186 % \item[\texttt{tcp\_bic}]
4187 % \item[\texttt{tcp\_bic\_low\_window}]
4188 % \item[\texttt{tcp\_bic\_fast\_convergence}]
4190 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_dsack}] Un valore logico che
4191 abilita il supporto, definito
4192 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}, per il
4193 \textit{Duplicate SACK}.\footnote{si indica con SACK (\textit{Selective
4194 Acknowledgement}) un'opzione TCP, definita
4195 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}, usata per dare
4196 un \textit{acknowledgement} unico su blocchi di pacchetti non contigui,
4197 che consente di diminuire il numero di pacchetti scambiati.} Di default è
4200 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_ecn}] Un valore logico che abilita
4201 il meccanismo della \textit{Explicit Congestion Notification} (in breve ECN)
4202 nelle connessioni TCP. Questo è un meccanismo (è descritto in dettaglio
4203 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc3168.txt}{RFC~3168} mentre gli effetti
4204 sulle prestazioni del suo utilizzo sono documentate
4205 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884} ) che consente di
4206 notificare quando una rotta o una rete è congestionata da un eccesso di
4207 traffico, si può così essere avvisati e cercare rotte alternative oppure
4208 diminuire l'emissione di pacchetti (in modo da non aumentare la
4209 congestione). Di default è disabilitato.
4211 Si tenga presente che se si abilita questa opzione si possono avere dei
4212 malfunzionamenti apparentemente casuali dipendenti dalla destinazione,
4213 dovuti al fatto che alcuni vecchi router non supportano il meccanismo ed
4214 alla sua attivazione e scartano i relativi pacchetti, bloccando
4215 completamente il traffico.\\
4217 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_fack}] è un valore logico che
4218 abilita il supporto per il \textit{TCP Forward Acknowledgement}, un
4219 algoritmo per il controllo della congestione del traffico. Di default è
4221 % TODO documentare o descrivere che cos'è il TCP Forward Acknowledgement
4223 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_fin\_timeout}] specifica il numero
4224 di secondi (il default è 60\footnote{nei kernel della serie 2.2.x era invece
4225 di 120 secondi.}) da passare in stato \texttt{FIN\_WAIT2} nell'attesa
4226 delle ricezione del pacchetto FIN conclusivo, passati quali il socket viene
4227 comunque chiuso forzatamente. L'uso di questa opzione realizza quella che
4228 in sostanza è una violazione delle specifiche del protocollo TCP, ma è utile
4229 per fronteggiare alcuni attacchi di \itindex{Denial~of~Service~(DoS)}
4230 \textit{Denial of Service}.
4232 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_frto}] è un valore logico che
4233 abilita il supporto per l'algoritmo F-RTO, un algoritmo usato per la
4234 ritrasmissione dei timeout del protocollo TCP, che diventa molto utile per
4235 le reti wireless dove la perdita di pacchetti è usualmente dovuta a delle
4236 interferenze radio, piuttosto che alla congestione dei router. Di default è
4239 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_keepalive\_intvl}] il numero di
4240 secondi che deve trascorrere fra l'emissione di due successivi pacchetti di
4241 test quando è abilitata la funzionalità del \textit{keepalive} (vedi
4242 sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Il valore di default è 75.
4244 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_keepalive\_probes}] il massimo
4245 numero pacchetti di \textit{keepalive} (vedi
4246 sez.~\ref{sec:sock_options_main}) che devono essere inviati senza ricevere
4247 risposta prima che il kernel decida che la connessione è caduta e la
4248 termini. Il valore di default è 9.
4250 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_keepalive\_time}] il numero di
4251 secondi che devono passare senza traffico sulla connessione prima che il
4252 kernel, qualora si sia utilizzata l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE} (vedi
4253 sez.~\ref{sec:sock_options_main}), inizi ad inviare pacchetti di pacchetti
4254 di \textit{keepalive}. Il default è 7200, pari a due ore.
4256 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_low\_latency}] un valore logico
4257 che indica allo stack TCP del kernel di ottimizzare il comportamento per
4258 ottenere tempi di latenza più bassi a scapito di valori più alti per
4259 l'utilizzo della banda. Di default è disabilitato in quanto un maggior
4260 utilizzo della banda è preferito, ma esistono applicazioni particolari in
4261 cui la riduzione della latenza è più importante (ad esempio i cluster di
4262 calcolo parallelo) in cui lo si può abilitare.
4264 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_max\_orphans}] il numero massimo
4265 di socket TCP ``\textsl{orfani}'' (vale a dire non associati a nessun file
4266 descriptor) consentito nel sistema.\footnote{trattasi in genere delle
4267 connessioni relative a socket chiusi che non hanno completato il processo
4268 di chiusura.} Quando il limite viene ecceduto la connessione orfana viene
4269 resettata e viene stampato un avvertimento. Questo limite viene usato per
4270 contrastare alcuni elementari attacchi di \textit{denial of service}.
4271 Diminuire il valore non è mai raccomandato, in certe condizioni di rete può
4272 essere opportuno aumentarlo, ma si deve tenere conto del fatto che ciascuna
4273 connessione orfana può consumare fino a 64K di memoria del kernel. Il valore
4274 di default viene impostato inizialmente al valore del parametro del kernel
4275 \texttt{NR\_FILE}, e viene aggiustato a seconda della memoria disponibile.
4276 % TODO verificare la spiegazione di connessione orfana
4278 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_max\_syn\_backlog}] un numero
4279 intero che indica la lunghezza della coda delle connessioni incomplete, cioè
4280 delle connessioni per le quali si è ricevuto un SYN di richiesta ma non
4281 l'ACK finale del \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake}
4282 (si riveda quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}).
4284 Quando questo valore è superato il kernel scarterà immediatamente ogni
4285 ulteriore richiesta di connessione. Il valore di default (che è 256) viene
4286 automaticamente portato a 1024 qualora nel sistema ci sia sufficiente
4287 memoria (se maggiore di 128Mb) e ridotto a 128 qualora la memoria sia poca
4288 (inferiore a 32Mb).\footnote{si raccomanda, qualora si voglia aumentare il
4289 valore oltre 1024, di seguire la procedura citata nella pagina di manuale
4290 di TCP, e modificare il valore della costante \texttt{TCP\_SYNQ\_HSIZE}
4291 nel file \texttt{include/net/tcp.h} dei sorgenti del kernel, in modo che
4292 sia $\mathtt{tcp\_max\_syn\_backlog} \ge \mathtt{16*TCP\_SYNQ\_HSIZE}$,
4293 per poi ricompilare il kernel.}
4295 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_max\_tw\_buckets}] questo valore
4296 indica il numero massimo di socket in stato \texttt{TIME\_WAIT} consentito
4297 nel sistema; viene impostato per prevenire semplici attacchi di
4298 \textit{denial of service} ed inizializzato di default ad un valore del
4299 parametro \texttt{NR\_FILE}, per poi essere aggiustato a seconda della
4300 memoria presente. Se il valore viene superato il socket viene chiuso con la
4301 stampa di un avviso.
4304 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_mem}] una tripletta di valori
4305 usati dallo stack TCP per controllare il proprio uso della memoria. Il primo
4306 valore, chiamato \textit{low} nelle pagine di manuale, indica il numero di
4307 pagine allocate sotto il quale non viene usato nessun meccanismo di
4308 regolazione dell'uso della memoria.
4310 Il secondo valore, chiamato \textit{pressure} indica il numero di pagine
4311 allocate passato il quale lo stack TCP inizia a moderare il suo consumo di
4312 memoria. Si esce da questo stato di \textsl{pressione} sulla memoria quando
4313 il numero di pagine scende sotto il precedente valore \textit{low}.
4315 Il terzo valore, chiamato \textit{high} indica il numero massimo di pagine
4316 che possono essere utilizzate dallo stack TCP/IP, e soprassiede ogni altro
4317 valore specificato dagli altri limiti del kernel.
4320 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_orphan\_retries}] il numero
4321 massimo di volte che si esegue un tentativo di controllo sull'altro capo di
4322 una connessione che è stata già chiusa dalla nostra parte. Il valore di
4325 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_reordering}] il numero massimo di
4326 volte che un pacchetto può essere riordinato nel flusso di dati, prima che
4327 lo stack TCP assuma che è andato perso e si ponga nello stato di
4328 \textit{slow start} (si veda sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}) viene usata
4329 questa metrica di riconoscimento dei riordinamenti per evitare inutili
4330 ritrasmissioni provocate dal riordinamento. Non è opportuno modificare
4331 questo valore dal default che è 3.
4333 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_retrans\_collapse}] in caso di
4334 pacchetti persi durante una connessione, per ottimizzare l'uso della banda
4335 il kernel cerca di eseguire la ritrasmissione inviando pacchetti della
4336 massima dimensione possibile; in sostanza dati che in precedenza erano stati
4337 trasmessi su pacchetti diversi possono essere ritrasmessi riuniti su un solo
4338 pacchetto (o su un numero minore di pacchetti di dimensione maggiore).
4340 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_retries1}] imposta il massimo
4341 numero di volte che protocollo tenterà la ritrasmissione si un pacchetto su
4342 una connessione stabilita prima di fare ricorso ad ulteriori sforzi che
4343 coinvolgano anche il livello di rete. Passato questo numero di
4344 ritrasmissioni verrà fatto eseguire al livello di rete un tentativo di
4345 aggiornamento della rotta verso la destinazione prima di eseguire ogni
4346 successiva ritrasmissione.
4348 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_retries2}] imposta il numero di
4349 tentativi di ritrasmissione di un pacchetto inviato su una connessione già
4350 stabilita per il quale non si sia ricevuto una risposta di ACK (si veda
4351 anche quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_server_crash}). Il valore
4352 default è 15, che significa un tempo variabile fra 13 e 30 minuti; questo
4353 non corrisponde a quanto richiesto
4354 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} dove è indicato un
4355 massimo di 100 secondi, che però è un valore considerato troppo basso.
4358 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_rfc1337}] un valore logico che
4359 indica allo stack TCP del kernel di abilitare il comportamento richiesto
4360 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1337.txt}{RFC~1337}; di default è
4361 disabilitato, il che significa che alla ricezione di un segmento RST in stao
4362 \texttt{TIME\_WAIT} il socket viene chiuso immediatamente senza attendere la
4363 conclusione del periodo di \texttt{TIME\_WAIT}.
4365 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_rmem}]
4368 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_sack}] un valore logico che indica
4369 al kernel di utilizzare il meccanismo del \textit{TCP selective
4370 aknowledment} definito
4371 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}; di default è
4374 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_stdurg}]
4376 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_synack\_retries}] un valore intero
4377 che indica il numero massimo di volte che verrà ritasmesso il segmento
4378 SYN/ACK nella creazione di una connessione (vedi
4379 sez.~\ref{sec:TCP_conn_cre}). Il valore di default è 5, e non si deve
4380 superare il valore massimo di 255.
4382 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_syncookies}] un valore logico
4383 che abilita i \textit{TCP syncookies},\footnote{per poter usare quasta
4384 funzionalità è necessario avere abilitato l'opzione
4385 \texttt{CONFIG\_SYN\_COOKIES} nella compilazione del kernel.} di default è
4388 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_syn\_retries}] imposta il numero
4389 di tentativi (il default è 5) di ritrasmissione dei pacchetti SYN di inizio
4390 connessione del \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake}
4391 (si ricordi quanto illustrato in sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Il valore
4392 non deve superare 255.
4394 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_timestamps}] un valore logico che
4395 attiva l'uso dei \textit{TCP timestamps}, definiti
4396 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}. Di default è
4399 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_tw\_recycle}]
4401 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_tw\_reuse}]
4403 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_window\_scaling}]
4405 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_vegas\_cong\_avoid}]
4407 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_westwood}]
4409 \item[\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_wmem}]
4413 % LocalWords: socket sez dotted decimal resolver Domain Name Service cap DNS
4414 % LocalWords: client fig LDAP Lightweight Access Protocol NIS Information Sun
4415 % LocalWords: like netgroup Switch Solaris glibc libc uclib NSS tab shadow uid
4416 % LocalWords: username group aliases ethers MAC address hosts networks rpc RPC
4417 % LocalWords: protocols services dns db lib libnss org truelite it root res HS
4418 % LocalWords: resource init netinet resolv int void conf host LOCALDOMAIN TCP
4419 % LocalWords: options DEBUG debug AAONLY USEVC UDP PRIMARY IGNTC RECURSE INET
4420 % LocalWords: DEFNAMES search STAYOPEN DNSRCH INSECURE NOALIASES HOSTALIASES
4421 % LocalWords: IPv gethostbyname NOCHECKNAME KEEPTSIG TSIG BLAST RETRY retry NS
4422 % LocalWords: retrans query FQDN Fully Qualified const char dname class type
4423 % LocalWords: unsigned answer anslen CSNET Hesiod MIT CHAOS Chaosnet ANY BIND
4424 % LocalWords: nameser compat Berkley MF CNAME SOA MB MR NULL WKS PTR HINFO TXT
4425 % LocalWords: MINFO RP responsible person AFSDB AFS RT router NSAP SIG KEY PX
4426 % LocalWords: GPOS AAAA LOC NXT EID NIMLOC nimrod SRV ATMA ATM NAPTR naming AF
4427 % LocalWords: authority IXFR AXFR MAILB MAILA errno NOT FOUND RECOVERY TRY err
4428 % LocalWords: AGAIN herror netdb string perror error hstrerror strerror struct
4429 % LocalWords: hostent name addrtype length addr list sys af mygethost inet ret
4430 % LocalWords: ntop deep copy buf size buflen result errnop value argument len
4431 % LocalWords: ERANGE sethostent stayopen endhostent gethostbyaddr order pton
4432 % LocalWords: getipnodebyname getipnodebyaddr flags num MAPPED ALL ADDRCONFIG
4433 % LocalWords: freehostent ip getXXXbyname getXXXbyaddr servent getservbyname
4434 % LocalWords: getservbyaddr netent getnetbyname getnetbyaddr protoent smtp udp
4435 % LocalWords: getprotobyname getprotobyaddr getservbyport port tcp setservent
4436 % LocalWords: getservent endservent setXXXent getXXXent endXXXent gethostent
4437 % LocalWords: setnetent getnetent endnetent setprotoent getprotoent POSIX RFC
4438 % LocalWords: endprotoent getaddrinfo getnameinfo nell' node service addrinfo
4439 % LocalWords: hints linked addrlen socklen family socktype protocol sockaddr
4440 % LocalWords: canonname next PF UNSPEC SOCK STREAM DGRAM bind INADDR loopback
4441 % LocalWords: connect sendto NUMERICHOST EAI NONAME SYSTEM BADFLAGS ADDRFAMILY
4442 % LocalWords: NODATA MEMORY FAIL errcode echo mygetaddr ptr casting Canonical
4443 % LocalWords: freeaddrinfo getservname salen hostlen serv servlen l'OR NI NUL
4444 % LocalWords: NOFQDN NAMEREQD NUMERICSERV MAXHOST MAXSERV sockconn SockUtil of
4445 % LocalWords: descriptor hint fifth sockbind setsockopt getsockopt sock level
4446 % LocalWords: optname optval optlen EBADF EFAULT EINVAL ENOPROTOOPT ENOTSOCK
4447 % LocalWords: IPPROTO Stevens ICMP ICMPV ICMPv get KEEPALIVE OOBINLINE timeval
4448 % LocalWords: RCVLOWAT SNDLOWAT RCVTIMEO SNDTIMEO BSDCOMPAT BSD PASSCRED ucred
4449 % LocalWords: PEERCRED BINDTODEVICE REUSEADDR ACCEPTCONN DONTROUTE gateway MSG
4450 % LocalWords: BROADCAST broadcast SNDBUF RCVBUF LINGER linger PRIORITY read IF
4451 % LocalWords: OOB recvmsg kernel select write readv recv recvfrom EAGAIN send
4452 % LocalWords: EWOULDBLOCK writev sendmsg raw domain SCM CREDENTIALS eth packet
4453 % LocalWords: IFNAMSIZ capabilities capability ADMIN log trpt EADDRINUSE close
4454 % LocalWords: listen routing sysctl shutdown Quality TOS keep alive ACK RST to
4455 % LocalWords: ECONNRESET ETIMEDOUT keepalive echod fourth newsgroup WAIT reuse
4456 % LocalWords: sockbindopt SockUtils homed completely binding RECVDSTADDR onoff
4457 % LocalWords: PKTINFO getsockname multicast streaming unicast REUSEPORT reset
4458 % LocalWords: stealing ling RECVTOS RECVTTL TTL RECVOPTS RETOPTS HDRINCL MTU
4459 % LocalWords: RECVERR DISCOVER Path Discovery ALERT alert ADD MEMBERSHIP mreqn
4460 % LocalWords: pktinfo ipi ifindex spec dst RECVIF Live IPTOS LOWDELAY Advanced
4461 % LocalWords: Transfer Unit PMTUDISC DONT WANT route dall' pmtu EMSGSIZE imr
4462 % LocalWords: multiaddr mreq fcntl ioctl request SIOCGSTAMP trip SIOCSPGRP pid
4463 % LocalWords: process SIGIO SIGURG KILL FIOASYNC SIOCGPGRP filesystem proc ttl
4464 % LocalWords: rmem wmem message cost burst bucket filter netdev backlog optmem
4465 % LocalWords: forward dynaddr dial autoconfig local masquerading ipfrag high
4466 % LocalWords: thresh low always defrag CONFIG SETSIG cmd FIOGETOWN FIOSETOWN
4467 % LocalWords: quest'ultime neigh dev weight cong mod somaxconn Di SIOCINQ DoS
4468 % LocalWords: Documentation SIOCATMARK SIOCOUTQ FIONREAD TIOCOUTQ Denial work
4469 % LocalWords: netfilter scheduler mark ARP DHCP BOOTP RARP nonlocal sniffer is
4470 % LocalWords: linux NODELAY MAXSEG CORK KEEPIDLE KEEPINTVL KEEPCNT SYNCNT INFO
4471 % LocalWords: DEFER ACCEPT WINDOW CLAMP QUICKACK CONGESTION ENCAP urgent MSS
4472 % LocalWords: Segment SYN accept advertised window info quickack Nagle ifreq
4473 % LocalWords: ifr ppp union EPERM SIOCGIFNAME dell' interface index IFF NOARP
4474 % LocalWords: SIOCGIFINDEX SIOCGIFFLAGS POINTOPOINT RUNNING PROMISC NOTRAILERS
4475 % LocalWords: ALLMULTI bundle PORTSEL ifmap AUTOMEDIA DYNAMIC SIOCSIFFLAGS way
4476 % LocalWords: SIOCGIFMETRIC SIOCSIFMETRIC SIOCGIFMTU SIOCSIFMTU SIOCGIFHWADDR
4477 % LocalWords: SIOCSIFHWADDR SIOCSIFHWBROADCAST SIOCGIFMAP SIOCSIFMAP sendfile
4478 % LocalWords: SIOCADDMULTI SIOCDELMULTI SIOCGIFTXQLEN SIOCSIFTXQLEN three syn
4479 % LocalWords: SIOCSIFNAME SIOCGIFCONF handshake retries MIN FreeBSD closing Mb
4480 % LocalWords: abort overflow adv win app bic convergence dsack ecn fack frto
4481 % LocalWords: intvl probes latency orphans l'ACK SYNQ HSIZE tw buckets mem rfc
4482 % LocalWords: orphan reordering collapse sack stdurg synack syncookies recycle
4483 % LocalWords: timestamps scaling vegas avoid westwood tcpi l'incapsulazione NR
4484 % LocalWords: metric EOPNOTSUPP mtu hwaddr ARPHRD interrupt DMA map qlen silly
4485 % LocalWords: rename ifconf syndrome dell'ACK FTP ACCEPTFILTER advanced reno
4486 % LocalWords: congestion control Networking cubic CUBIC highspeed HSTCP htcp
4487 % LocalWords: HTCP hybla HYBLA scalable SCALABLE ifc req iflist access ntoa
4488 % LocalWords: hop Selective Acknowledgement acknowledgement Explicit RTO stack
4489 % LocalWords: Notification wireless denial pressure
4491 %%% Local Variables:
4493 %%% TeX-master: "gapil"