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\chapter{La gestione dei socket}
\label{cha:sock_generic_management}

Esamineremo in questo capitolo una serie di funzionalità aggiuntive relative
alla gestione dei socket, come la gestione della risoluzione di nomi e
indirizzi, le impostazioni delle varie proprietà ed opzioni relative ai
socket, e le funzioni di controllo che permettono di modificarne il
comportamento.


\section{La risoluzione dei nomi}
\label{sec:sock_name_resolution}

Negli esempi dei capitoli precedenti abbiamo sempre identificato le singole
macchine attraverso indirizzi numerici, sfruttando al più le funzioni di
conversione elementare illustrate in sez.~\ref{sec:sock_addr_func} che
permettono di passare da un indirizzo espresso in forma dotted decimal ad un
numero. Vedremo in questa sezione le funzioni utilizzate per poter utilizzare
dei nomi simbolici al posto dei valori numerici, e viceversa quelle che
permettono di ottenere i nomi simbolici associati ad indirizzi, porte o altre
proprietà del sistema.


\subsection{La struttura del \textit{resolver}}
\label{sec:sock_resolver}

La risoluzione dei nomi è associata tradizionalmente al servizio del
\textit{Domain Name Service} che permette di identificare le macchine su
internet invece che per numero IP attraverso il relativo \textsl{nome a
  dominio}.\footnote{non staremo ad entrare nei dettagli della definizione di
  cosa è un nome a dominio, dandolo per noto, una introduzione alla
  problematica si trova in \cite{AGL} (cap. 9) mentre per una trattazione
  approfondita di tutte le problematiche relative al DNS si può fare
  riferimento a \cite{DNSbind}.} In realtà per DNS si intendono spesso i
server che forniscono su internet questo servizio, mentre nel nostro caso
affronteremo la problematica dal lato client, di un qualunque programma che
necessita di compiere questa operazione.

\begin{figure}[htb]
  \centering
  \includegraphics[width=10cm]{img/resolver}
  \caption{Schema di funzionamento delle routine del \textit{resolver}.}
  \label{fig:sock_resolver_schema}
\end{figure}

Inoltre quella fra nomi a dominio e indirizzi IP non è l'unica corrispondenza
possibile fra nomi simbolici e valori numerici, come abbiamo visto anche in
sez.~\ref{sec:sys_user_group} per le corrispondenze fra nomi di utenti e
gruppi e relativi identificatori numerici; per quanto riguarda però tutti i
nomi associati a identificativi o servizi relativi alla rete il servizio di
risoluzione è gestito in maniera unificata da un insieme di routine fornite
con le librerie del C, detto appunto \textit{resolver}.

Lo schema di funzionamento del \textit{resolver} è illustrato in
fig.~\ref{fig:sock_resolver_schema}; in sostanza i programmi hanno a
disposizione un insieme di funzioni di libreria con cui chiamano il
\textit{resolver}, indicate con le freccie nere. Ricevuta la richiesta è
quest'ultimo che, sulla base della sua configurazione, esegue le operazioni
necessarie a fornire la risposta, che possono essere la lettura delle
informazioni mantenute nei relativi dei file statici presenti sulla macchina,
una interrogazione ad un DNS (che a sua volta, per il funzionamento del
protocollo può interrogarene altri) o la richiesta ad altri server per i quali
sia fornito il supporto, come LDAP.\footnote{la sigla LDAP fa riferimento ad
  un protocollo, il \textit{Lightweight Directory Access Protocol}, che
  prevede un meccanismo per la gestione di \textsl{elenchi} di informazioni
  via rete; il contenuto di un elenco può essere assolutamente generico, e
  questo permette il manenimento dei più vari tipi di informazioni su una
  infrastruttura di questo tipo.}

La configurazione del \textit{resolver} attiene più alla amministrazione di
sistema che alla programmazione, ciò non di meno, prima di trattare le varie
funzioni di librerie utilizzate dai programmi, vale la pena fare una
panoramica generale.  Originariamente la configurazione del \textit{resolver}
riguardava esclusivamente le questioni relative alla gestione dei nomi a
dominio, e prevedeva solo l'utilizzo del DNS e del file statico
\file{/etc/hosts}.

Per questo aspetto il file di configurazione principale del sistema è
\file{/etc/resolv.conf} che contiene in sostanza l'elenco degli indirizzi IP
dei server DNS da contattare; a questo si affianca il file
\file{/etc/host.conf} il cui scopo principale è indicare l'ordine in cui
eseguire la risoluzione dei nomi (se usare prima i valori di \file{/etc/hosts}
o quelli del DNS). Tralasciamo i dettagli relativi alle varie direttive che
possono essere usate in questi file, che si trovano nelle rispettive pagine di
manuale.

Con il tempo però è divenuto possibile fornire diversi sostituti per
l'utilizzo delle associazione statiche in \file{/etc/hosts}, inoltre oltre
alla risoluzione dei nomi a dominio ci sono anche altri nomi da risolvere,
come quelli che possono essere associati ad una rete (invece che ad una
singola macchina) o ai gruppi di macchine definiti dal servizio
NIS,\footnote{il \textit{Network Information Service} è un servizio, creato da
  Sun, e poi diffuso su tutte le piattaforme unix-like, che permette di
  raggruppare all'interno di una rete (in quelli che appunto vengono chiamati
  \textit{netgroup}) varie macchine, centralizzando i servizi di definizione
  di utenti e gruppi e di autenticazione, oggi è sempre più spesso sostituito
  da LDAP.} o come quelli dei protocolli e dei servizi che sono mantenuti nei
file statici \file{/etc/protocols} e \file{/etc/services}.  Molte di queste
informazioni non si trovano su un DNS, ma in una rete locale può essere molto
utile centralizzare il mentenimento di alcune di esse su opportuni server.
Inoltre l'uso di diversi supporti possibili per le stesse informazioni (ad
esempio il nome delle macchine può essere mantenuto sia tramite
\file{/etc/hosts}, che con il DNS, che con NIS) comporta il problema
dell'ordine in cui questi vengono interrogati.\footnote{con le implementazioni
  classiche i vari supporti erano introdotti modificando direttamente le
  funzioni di liberia, prevedendo un ordine di interrogazione predefinito e
  non modificabile (a meno di una ricompilazione delle librerie stesse).}

Per risolvere questa serie di problemi la risoluzione dei nomi a dominio
eseguira dal \textit{resolver} è stata inclusa all'interno di un meccanismo
generico per la risoluzione di corripondenze fra nomi ed informazioni ad essi
associate chiamato \textit{Name Service Switch}\footnote{il sistema è stato
  introdotto la prima volta nelle librerie standard di Solaris, le \acr{glibc}
  hanno ripreso lo stesso schema, si tenga presente che questo sistema non
  esiste per altre librerie standard come le \acr{libc5} o le \acr{uclib}.}
cui abbiamo accennato anche in sez.~\ref{sec:sys_user_group} per quanto
riguarda la gestione dei dati associati a utenti e gruppi.  Il \textit{Name
  Service Switch} (cui spesso si fa riferimento con l'acronimo NSS) è un
sistema di librerie dinamiche che permette di definire in maniera generica sia
i supporti su cui mantenere i dati di corrispondenza fra nomi e valori
numerici, sia l'ordine in cui effettuare le ricerche sui vari supporti
disponibili. Il sistema prevede una serie di possibili classi di
corrispondenza, quelle attualmente definite sono riportate in
tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes}.

\begin{table}[htb]
  \footnotesize
  \centering
  \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
    \hline
    \textbf{Classe} & \textbf{Tipo di corrispondenza}\\
    \hline
    \hline
    \texttt{shadow}   & corrispondenze fra username e proprietà dell'utente
                       (\acr{uid}, ecc.).\\  
    \texttt{group}    & corrispondenze fra nome del gruppo e proprietà dello 
                        stesso.\\  
    \texttt{aliases}  & alias per la posta elettronica\\ 
    \texttt{ethers}   & corrispondenze fra numero IP e MAC address della
                        scheda di rete.\\ 
    \texttt{hosts}    & corrispondenze fra nome a dominio e numero IP.\\ 
    \texttt{netgroup} & corrispondenze gruppo di rete e macchine che lo
                        compongono.\\  
    \texttt{networks} & corrispondenze fra nome di una rete e suo indirizzo
                        IP.\\  
    \texttt{protocols}& corrispondenze fra nome di un protocollo e relativo
                        numero identificativo.\\ 
    \texttt{rpc}      & corrispondenze fra nome di un servizio RPC e relativo 
                        numero identificativo.\\ 
    \texttt{services} & corrispondenze fra nome di un servizio e numero di
                        porta. \\ 
    \hline
  \end{tabular}
  \caption{Le diverse classi di corrispondenze definite
    all'interno del \textit{Name Service Switch}.} 
  \label{tab:sys_NSS_classes}
\end{table}

Il sistema  del \textit{Name Service  Switch} è controllato dal  contenuto del
file \file{/etc/nsswitch.conf}; questo contiene una riga\footnote{seguendo una
  convezione  comune per  i  file  di configurazione  le  righe vuote  vengono
  ignorate  e  tutto  quello  che  segue un  carattere  ``\texttt{\#}''  viene
  considerato un  commento.} di configurazione per ciascuna  di queste classi,
che  viene inizia  col nome  di tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes}  seguito  da un
carattere ``\texttt{:}'' e  prosegue con la lista dei  \textsl{servizi} su cui
le  relative informazioni sono  raggiungibili, scritti  nell'ordine in  cui si
vuole siano interrogati.

Ogni  servizio è  specificato  a sua  volta  da un  nome, come  \texttt{file},
\texttt{dns},  \texttt{db},  ecc.  che  identifica la  libreria  dinamica  che
realizza l'interfaccia  con esso. Per  ciascun servizio se \texttt{NAME}  è il
nome  utilizzato  dentro   \file{/etc/nsswitch.conf},  dovrà  essere  presente
(usualmente  in   \file{/lib})  una  libreria   \texttt{libnss\_NAME}  che  ne
implementa le funzioni.

In ogni caso, qualunque sia la modalità con cui ricevono i dati o il supporto
su cui vengono mantenuti, e che si usino o meno funzionalità aggiuntive
fornire dal sistema del \textit{Name Service Switch}, dal punto di vista di un
programma che deve effettuare la risoluzione di un nome a dominio, tutto
quello che conta sono le funzioni classiche che il \textit{resolver} mette a
disposizione,\footnote{è cura della implementazione fattane nelle \acr{glibc}
  tenere conto della presenza del \textit{Name Service Switch}.} e sono queste
quelle che tratteremo nelle sezioni successive.


\subsection{Le funzioni di interrogazione del \textit{resolver}}
\label{sec:sock_resolver_functions}

Prima di trattare le funzioni usate normalmente nella risoluzione dei nomi a
dominio conviene trattare in maniera più dettagliata il meccanismo principale
da esse utilizzato e cioè quello del servizio DNS. Come accennato questo,
benché in teoria sia solo uno dei possibili supporti su cui mantenere le
informazioni, in pratica costituisce il meccanismo principale con cui vengono
risolti i nomi a dominio.  Per questo motivo esistono una serie di funzioni di
libreria che servono specificamente ad esseguire delle interrogazioni verso un
server DNS, funzioni che poi vengono utilizzate per realizzare le funzioni
generiche di libreria usate anche dal sistema del \textit{resolver}.

Il sistema del DNS è in sostanza di un database distribuito organizzato in
maniera gerarchica, i dati vengono mantenuti in tanti server distinti ciascuno
dei quali si occupa della risoluzione del proprio \textsl{dominio}; i nomi a
dominio sono organizzati in una struttura ad albero analoga a quella
dell'albero dei file, con domini di primo livello (come i \texttt{.org}),
secondo livello (come \texttt{.truelite.it}), ecc.  In questo caso le
separazioni sono fra i vari livelli sono definite dal carattere ``\texttt{.}''
ed i nomi devono essere risolti da destra verso sinistra.\footnote{per chi si
  stia chiedendo quale sia la radice di questo albero, cioè l'equivalente di
  ``\texttt{/}'', la risposta è il dominio speciale ``\texttt{.}'', che in
  genere non viene mai scritto esplicitamente, ma che, come chiunque abbia
  configurato un server DNS sa bene, esiste ed è gestito dai cosiddetti
  \textit{root DNS} che risolvono i domini di primo livello.} Il meccanismo
funziona con il criterio della \textsl{delegazione}, un server responsabile
per un dominio di primo livello può delegare la risoluzione degli indirizzi
per un suo dominio di secondo livello ad un altro server, il quale a sua volta
potrà delegare la risoluzione di un eventuale sottodominio di terzo livello ad
un altro server ancora.

In realtà un server DNS è in grado di fare altro rispetto alla risoluzione di
un nome a dominio in un indirizzo IP; ciascuna voce nel database viene
chiamata \textit{resource record}, e può contenere diverse informazioni. In
genere i \textit{resource record} vengono classificati per la \textsl{classe
  di indirizzi} cui i dati contenuti fanno riferimento, e per il \textsl{tipo}
di questi ultimi.\footnote{ritroveremo classi di indirizzi e tipi di record
  più avanti in tab.~\ref{tab:DNS_address_class} e
  tab.~\ref{tab:DNS_record_type}.}  Oggigiorno i dati mantenuti nei server DNS
sono quasi esclusivamente relativi ad indirizzi internet, per cui in pratica
viene utilizzata soltanto una classe di indirizzi; invece le corrispondenze
fra un nome a dominio ed un indirizzo IP sono solo uno fra i vari tipi di
informazione che un server DNS fornisce normalmente.

L'esistenza di vari tipi di informazioni è un'altro dei motivi per cui il
\textit{resolver} prevede, rispetto a quelle relative alla semplice
risoluzione dei nomi, un insieme di funzioni specifiche dedicate
all'interrogazione di un server DNS; la prima di queste funzioni è
\funcd{res\_init}, il cui prototipo è:
\begin{functions}
  \headdecl{netinet/in.h} \headdecl{arpa/nameser.h} \headdecl{resolv.h}
  \funcdecl{int res\_init(void)}

Inizializza il sistema del \textit{resolver}.

\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
  errore.}
\end{functions}

La funzione legge il contenuto dei file di configurazione (i già citati
\file{resolv.conf} e \file{host.conf}) per impostare il dominio di default,
gli indirizzi dei server DNS da contattare e l'ordine delle ricerche; se non
sono specificati server verrà utilizzato l'indirizzo locale, e se non è
definito un dominio di default sarà usato quello associato con l'indirizzo
locale (ma questo può essere sovrascritto con l'uso della variabile di
ambiente \texttt{LOCALDOMAIN}). In genere non è necessario eseguire questa
funzione direttamente in quanto viene automaticamente chiamata la prima volta
che si esegue una delle altre.

Le impostazioni e lo stato del \textit{resolver} vengono mantenuti in una
serie di variabili raggruppate nei campi di una apposita struttura \var{\_res}
usata da tutte queste funzioni. Essa viene definita in \file{resolv.h} ed è
utilizzata internamente alle funzioni essendo definita come variabile globale;
questo consente anche di accedervi direttamente all'interno di un qualunque
programma, una volta che la sia opportunamente dichiarata come:
\includecodesnip{listati/resolv_option.c}

Tutti i campi della struttura sono ad uso interno, e vengono usualmente
inizializzati da \func{res\_init} in base al contenuto dei file di
configurazione e ad una serie di valori di default. L'unico campo che può
essere utile modificare è \var{\_res.options}, una maschera binaria che
contiene una serie di bit di opzione che permettono di controllare il
comportamento del \textit{resolver}. 

\begin{table}[htb]
  \centering
  \footnotesize
  \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
    \hline
    \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
    \hline
    \hline
    \const{RES\_INIT}       & viene attivato se è stata chiamata
                              \func{res\_init}. \\
    \const{RES\_DEBUG}      & stampa dei messaggi di debug.\\
    \const{RES\_AAONLY}     & accetta solo risposte autoritative.\\
    \const{RES\_USEVC}      & usa connessioni TCP per contattare i server 
                              invece che l'usuale UDP.\\
    \const{RES\_PRIMARY}    & interroga soltanto server DNS primari.
                              \\
    \const{RES\_IGNTC}      & ignora gli errori di troncamento, non ritenta la
                              richiesta con una connessione TCP.\\
    \const{RES\_RECURSE}    & imposta il bit che indica che si desidera
                              eseguire una interrogazione ricorsiva.\\
    \const{RES\_DEFNAMES}   & se attivo \func{res\_search} aggiunge il nome
                              del dominio di default ai nomi singoli (che non
                              contengono cioè un ``\texttt{.}'').\\
    \const{RES\_STAYOPEN}   & usato con \const{RES\_USEVC} per mantenere
                              aperte le connesioni TCP fra interrogazioni
                              diverse. \\
    \const{RES\_DNSRCH}     & se attivo \func{res\_search} esegue le ricerche
                              di nomi di macchine nel dominio corrente o nei
                              domini ad esso sovrastanti.\\
    \const{RES\_INSECURE1}  & blocca i controlli di sicurezza di tipo 1.\\
    \const{RES\_INSECURE2}  & blocca i controlli di sicurezza di tipo 2.\\
    \const{RES\_NOALIASES}  & blocca l'uso della variabile di ambiente
                              \texttt{HOSTALIASES}.\\ 
    \const{RES\_USE\_INET6} & restituisce indirizzi IPv6 con
                              \func{gethostbyname}. \\
    \const{RES\_ROTATE}     & ruota la lista dei server DNS dopo ogni
                              interrogazione.\\
    \const{RES\_NOCHECKNAME}& non controlla i nomi per verificarne la
                              correttezza sintattica. \\
    \const{RES\_KEEPTSIG}   & non elimina i record di tipo \texttt{TSIG}.\\
    \const{RES\_BLAST}      & \\
    \const{RES\_DEFAULT}    & è l'insieme di \const{RES\_RECURSE},
                              \const{RES\_DEFNAMES} e \const{RES\_DNSRCH}.\\
    \hline
  \end{tabular}
  \caption{Costanti utilizzabili come valori per \var{\_res.options}.}
  \label{tab:resolver_option}
\end{table}

Per utilizzare questa funzionalità per modificare le impostazioni direttamente
da programma occorrerà impostare un opportuno valore per questo campo ed
invocare esplicitamente \func{res\_init}, dopo di che le altre funzioni
prenderanno le nuove impostazioni. Le costanti che definiscono i vari bit di
questo campo, ed il relativo significato sono illustrate in
tab.~\ref{tab:resolver_option}; trattandosi di una maschera binaria un valore
deve essere espresso con un opportuno OR aritmetico di dette costanti; ad
esempio il valore di default delle opzioni, epsresso dalla costante
\const{RES\_DEFAULT}, è definito come:
\includecodesnip{listati/resolv_option_def.c}

Non tratteremo il significato degli altri campi non essendovi necessità di
modificarli direttamente; gran parte di essi sono infatti impostati dal
contenuto dei file di configurazione, mentre le funzionalità controllate da
alcuni di esse possono essere modificate con l'uso delle opportune variabili
di ambiente come abbiamo visto per \texttt{LOCALDOMAIN}. In particolare con
\texttt{RES\_RETRY} si soprassiede il valore del campo \var{retry} che
controlla quante volte viene ripetuto il tentativo di connettersi ad un server
DNS prima di dichiarare fallimento; il valore di default è 4, un valore nullo
significa bloccare l'uso del DNS. Infine con \texttt{RES\_TIMEOUT} si
soprassiede il valore del campo \var{retrans},\footnote{preimpostato al valore
  della omonima costante \const{RES\_TIMEOUT} di \file{resolv.h}.} che è il
valore preso come base (in numero di secondi) per definire la scadenza di una
richiesta, ciascun tentativo di richiesta fallito viene ripetuto raddoppianto
il tempo di scadenza per il numero massimo di volte stabilito da
\texttt{RES\_RETRY}.

La funzione di interrogazione principale è \funcd{res\_query}, che serve ad
eseguire una richiesta ad un server DNS per un nome a dominio
\textsl{completamente specificato} (quello che si chiama FQDN, \textit{Fully
  Qualified Domain Name}); il suo prototipo è:

\begin{functions}
\headdecl{netinet/in.h}
\headdecl{arpa/nameser.h}
\headdecl{resolv.h}
\funcdecl{int res\_query(const char *dname, int class, int type,
              unsigned char *answer, int anslen)}

  Esegue una interrogazione al DNS.

\bodydesc{La funzione restituisce un valore positivo pari alla lunghezza dei
    dati scritti nel buffer \param{answer} in caso di successo e -1 in caso di
    errore.}
\end{functions}

La funzione esegue una interrogazione ad un server DNS relativa al nome da
risolvere passato nella stringa indirizzata da \param{dname}, inoltre deve
essere specificata la classe di indirizzi in cui eseguire la ricerca con
\param{class}, ed il tipo di \textit{resource record} che si vuole ottenere
con \param{type}. Il risultato della ricerca verrà scritto nel buffer di
lunghezza \param{anslen} puntato da \param{answer} che si sarà opportunamente
allocato in precedenza.


Una seconda funzione di ricerca, analoga a \func{res\_query}, che prende gli
stessi argomenti, ma che esegue l'interrogazione con le funzionalità
addizionali previste dalle due opzioni \const{RES\_DEFNAMES} e
\const{RES\_DNSRCH}, è \funcd{res\_search}, il cui prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{netinet/in.h}
\headdecl{arpa/nameser.h}
\headdecl{resolv.h}
\funcdecl{int res\_search(const char *dname, int class, int type,
              unsigned char *answer, int anslen)}

  Esegue una interrogazione al DNS.
  
  \bodydesc{La funzione restituisce un valore positivo pari alla lunghezza dei
    dati scritti nel buffer \param{answer} in caso di successo e -1 in caso di
    errore.}
\end{functions}

In sostanza la funzione ripete una serie di chiamate a \func{res\_query}
aggiungendo al nome contenuto nella stringa \param{dname} il dominio di
default da cercare, fermandosi non appena trova un risultato.  Il risultato di
entrambe le funzioni viene scritto nel formato opportuno (che sarà diverso a
seconda del tipo di record richiesto) nel buffer di ritorno; sarà compito del
programma (o di altre funzioni) estrarre i relativi dati, esistono una serie
di funzioni interne usate per la scansione di questi dati, per chi fosse
interessato una trattazione dettagliata è riportata nel quattordicesimo
capitolo di \cite{DNSbind}.

Le classi di indirizzi supportate da un server DNS sono tre, ma di queste in
pratica oggi viene utilizzata soltanto quella degli indirizzi internet; le
costanti che identificano dette classi, da usare come valore per l'argomento
\param{class} delle precedenti funzioni, sono riportate in
tab.~\ref{tab:DNS_address_class}.\footnote{esisteva in realtà anche una classe
  \const{C\_CSNET} per la omonima rete, ma è stata dichiarata obsoleta.}

\begin{table}[htb]
  \centering
  \footnotesize
  \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
    \hline
    \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
    \hline
    \hline
    \const{C\_IN}   & indirizzi internet, in pratica i soli utilizzati oggi.\\
    \const{C\_HS}   & indirizzi \textit{Hesiod}, utilizzati solo al MIT, oggi
                      completamente estinti. \\
    \const{C\_CHAOS}& indizzi per la rete \textit{Chaosnet}, un'altra rete
                      sperimentale nata al MIT. \\
    \const{C\_ANY}  & indica un indirizzo di classe qualunque.\\
    \hline
  \end{tabular}
  \caption{Costanti identificative delle classi di indirizzi per l'argomento
    \param{class} di \func{res\_query}.}
  \label{tab:DNS_address_class}
\end{table}

Come accennato le tipologie di dati che sono mantenibili su un server DNS sono
diverse, ed a ciascuna di essa corriponde un diverso tipo di \textit{resource
  record}. L'elenco delle costanti\footnote{ripreso dai file di dichiarazione
  \file{arpa/nameser.h} e \file{arpa/nameser\_compat.h}.} che definiscono i
valori che si possono usare per l'argomento \param{type} per specificare il
tipo di \textit{resource record} da richiedere è riportato in
tab.~\ref{tab:DNS_record_type}; le costanti (tolto il \texttt{T\_} iniziale)
hanno gli stessi nomi usati per identificare i record nei file di zona di
BIND,\footnote{BIND, acronimo di \textit{Berkley Internet Name Domain}, è una
  implementazione di un server DNS, ed, essendo utilizzata nella stragrande
  maggioranza dei casi, fa da rifererimento; i dati relativi ad un certo
  dominio (cioè i suoi \textit{resource record} vengono mantenuti in quelli
  che sono usualmente chiamati \textsl{file di zona}, e in essi ciascun tipo
  di dominio è identificato da un nome che è appunto identico a quello delle
  costanti di tab.~\ref{tab:DNS_record_type} senza il \texttt{T\_} iniziale.}
e che normalmente sono anche usati come nomi per indicare i record.

\begin{table}[!htb]
  \centering
  \footnotesize
  \begin{tabular}[c]{|l|l|}
    \hline
    \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
    \hline
    \hline
    \const{T\_A}     & indirizzo di una stazione.\\
    \const{T\_NS}    & server DNS autoritativo per il dominio richiesto.\\
    \const{T\_MD}    & destinazione per la posta elettronica.\\
    \const{T\_MF}    & redistributore per la posta elettronica.\\
    \const{T\_CNAME} & nome canonico.\\
    \const{T\_SOA}   & inzio di una zona di autorità.\\
    \const{T\_MB}    & nome a dominio di una casella di posta.\\
    \const{T\_MG}    & nome di un membro di un gruppo di posta.\\
    \const{T\_MR}    & nome di un cambiamento di nome per la posta.\\
    \const{T\_NULL}  & record nullo.\\
    \const{T\_WKS}   & servizio noto.\\
    \const{T\_PTR}   & risoluzione inversa di un indirizzo numerico.\\
    \const{T\_HINFO} & informazione sulla stazione.\\
    \const{T\_MINFO} & informazione sulla casella di posta.\\
    \const{T\_MX}    & server cui instradare la posta per il dominio.\\
    \const{T\_TXT}   & stringhe di testo (libere).\\
    \const{T\_RP}    & nome di un responsabile (\textit{responsible person}).\\
    \const{T\_AFSDB} & database per una cella AFS.\\
    \const{T\_X25}   & indirizzo di chiamata per X.25.\\
    \const{T\_ISDN}  & indirizzo di chiamata per ISDN.\\
    \const{T\_RT}    & router.\\
    \const{T\_NSAP}  & indirizzo NSAP.\\
    \const{T\_NSAP\_PTR}& risoluzione inversa per NSAP (deprecato).\\
    \const{T\_SIG}   & firma digitale di sicurezza.\\
    \const{T\_KEY}   & chiave per firma.\\
    \const{T\_PX}    & corrispondenza per la posta X.400.\\
    \const{T\_GPOS}  & posizione grografica.\\
    \const{T\_AAAA}  & indirizzo IPv6.\\
    \const{T\_LOC}   & informazione di collocazione.\\
    \const{T\_NXT}   & dominio successivo.\\
    \const{T\_EID}   & identificatore di punto conclusivo.\\
    \const{T\_NIMLOC}& posizionatore \textit{nimrod}.\\
    \const{T\_SRV}   & servizio.\\
    \const{T\_ATMA}  & indirizzo ATM.\\
    \const{T\_NAPTR} & puntatore ad una \textit{naming authority} .\\
    \const{T\_TSIG}  & firma di transazione.\\
    \const{T\_IXFR}  & trasferimento di zona incrementale.\\
    \const{T\_AXFR}  & trasferimento di zona di autorità.\\
    \const{T\_MAILB} & trasferimento di record di caselle di posta.\\
    \const{T\_MAILA} & trasferimento di record di server di posta.\\
    \const{T\_ANY}   & valore generico.\\
    \hline
  \end{tabular}
  \caption{Costanti identificative del tipo di record per l'argomento
    \param{type} di \func{res\_query}.}
  \label{tab:DNS_record_type}
\end{table}


L'elenco di tab.~\ref{tab:DNS_record_type} è quello di \textsl{tutti} i
\textit{resource record} definiti, con una breve descrizione del relativo
significato.  Di tutti questi però viene impiegato correntemente solo un
piccolo sottoinsieme, alcuni sono obsoleti ed altri fanno riferimento a dati
applicativi che non ci interessano non avendo nulla a che fare con la
risoluzione degli indirizzi IP, pertanto non entreremo nei dettagli del
significato di tutti i \textit{resource record}, ma solo di quelli usati dalle
funzioni del \textit{resolver}. Questi sono sostanzialmente i seguenti (per
indicarli si è usata la notazione dei file di zona di BIND):
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
\item[\texttt{A}] viene usato per indicare la corripondenza fra un nome a
  dominio ed un indirizzo IPv4; ad esempio la corrispondenza fra
  \texttt{dodds.truelite.it} e l'indirizzo IP \texttt{62.48.34.25}.
\item[\texttt{AAAA}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
  dominio ed un indirizzo IPv6; è chiamato in questo modo dato che la
  dimensione di un indirizzo IPv6 è quattro volte quella di un indirizzo IPv4.
\item[\texttt{PTR}] per fornire la corripondenza inversa fra un indirizzo IP
  ed un nome a dominio ad esso associato si utilizza questo tipo di record (il
  cui nome sta per \textit{pointer}).
\item[\texttt{CNAME}] qualora si abbiamo più nomi che corrispondono allo
  stesso indirizzo (come ad esempio \texttt{www.truelite.it}, o
  \texttt{sources.truelite.it}, che fanno sempre riferimento a
  \texttt{dodds.truelite.it}) si può usare questo tipo di record per creare
  degli \textit{alias} in modo da associare un qualunque altro nome al
  \textsl{nome canonico} della macchina (si chiama così quello associato al
  record \texttt{A}).
\end{basedescript}

Come accennato in caso di successo le due funzioni di richiesta restituiscono
il risultato della interrogazione al server, in caso di insuccesso l'errore
invece viene segnalato da un valore di ritorno pari a -1, ma in questo caso,
non può essere utilizzata la variabile \var{errno} per riportare un codice di
errore, in quanto questo viene impostato per ciascuna delle chiamate al
sistema utilizzate dalle funzioni del \textit{resolver}, non avrà alcun
significato nell'indicare quale parte del procedimento di risoluzione è
fallita.

Per questo motivo è stata definita una variabile di errore separata,
\var{h\_errno}, che viene utilizzata dalle funzioni del \textit{resolver} per
indicare quale problema ha causato il fallimento della risoluzione del nome.
Ad essa si può accedere una volta che la si dichiara con:
\includecodesnip{listati/herrno.c} 
ed i valori che può assumere, con il relativo significato, sono riportati in
tab.~\ref{tab:h_errno_values}.

\begin{table}[!htb]
  \centering
  \footnotesize
  \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
    \hline
    \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
    \hline
    \hline
    \const{HOST\_NOT\_FOUND} & l'indirizzo richiesto non è valido e la
                               macchina indicata è sconosciuta. \\
    \const{NO\_ADDRESS}      & il nome a dominio richiesto è valido, ma non ha
                               un indirizzo associato ad esso
                               (alternativamente può essere indicato come 
                               \const{NO\_DATA}). \\
    \const{NO\_RECOVERY}     & si è avuto un errore non recuperabile
                               nell'interrogazione di un server DNS. \\
    \const{TRY\_AGAIN}       & si è avuto un errore temporaneo
                               nell'interrogazione di un server DNS, si può
                               ritentare l'interrogazione in un secondo
                               tempo. \\
    \hline
  \end{tabular}
  \caption{Valori possibili della variabile \var{h\_errno}.}
  \label{tab:h_errno_values}
\end{table}

Insieme alla nuova variabile vengono definite anche due nuove funzioni per
stampare l'errore a video, analoghe a quelle di sez.~\ref{sec:sys_strerror}
per \var{errno}, ma che usano il valore di \var{h\_errno}; la prima è
\funcd{herror} ed il suo prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{netdb.h}
\funcdecl{void herror(const char *string)}

Stampa un errore di risoluzione.
\end{functions}

La funzione è l'analoga di \func{perror} e stampa sullo standard error un
messaggio di errore corrispondente al valore corrente di \var{h\_errno}, a cui
viene anteposta la stringa \param{string} passata come argomento.  La seconda
funzione è \funcd{hstrerror} ed il suo prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{netdb.h}
\funcdecl{const char *hstrerror(int err)}

Restituisce una stringa corripondente ad un errore di risoluzione.
\end{functions}
\noindent che, come  l'analoga \func{strerror}, restituise una stringa con un
messaggio di errore già formattato, corrispondente al codice passato come
argomento (che si presume sia dato da \var{h\_errno}).




\subsection{La risoluzione dei nomi a dominio}
\label{sec:sock_gethostbyname}

La principale funzionalità del \textit{resolver} resta quella di risolvere i
nomi a dominio in indirizzi IP, per cui non ci dedicheremo oltre alle funzioni
di richiesta generica ed esamineremo invece le funzioni a questo dedicate. La
prima funzione è \funcd{gethostbyname} il cui scopo è ottenere l'indirizzo di
una stazione noto il suo nome a dominio, il suo prototipo è:
\begin{prototype}{netdb.h}
{struct hostent *gethostbyname(const char *name)}

Determina l'indirizzo associato al nome a dominio \param{name}.

\bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
  struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
  dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
\end{prototype}

La funzione prende come argomento una stringa \param{name} contenente il nome
a dominio che si vuole risolvere, in caso di successo i dati ad esso relativi
vengono memorizzati in una opportuna struttura \struct{hostent} la cui
definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}. 

\begin{figure}[!htb]
  \footnotesize \centering
  \begin{minipage}[c]{15cm}
    \includestruct{listati/hostent.h}
  \end{minipage}
  \caption{La struttura \structd{hostent}.}
  \label{fig:sock_hostent_struct}
\end{figure}

Quando un programma chiama \func{gethostbyname} e questa usa il DNS per
effettuare la risoluzione del nome, è con i valori contenuti nei relativi
record che vengono riempite le varie parti della struttura \struct{hostent}.
Il primo campo della struttura, \var{h\_name} contiene sempre il \textsl{nome
  canonico}, che nel caso del DNS è appunto il nome associato ad un record
\texttt{A}. Il secondo campo della struttura, \var{h\_aliases}, invece è un
puntatore ad vettore di puntatori, terminato da un puntatore nullo. Ciascun
puntatore del vettore punta ad una stringa contenente uno degli altri
possibili nomi associati allo stesso \textsl{nome canonico} (quelli che nel
DNS vengono inseriti come record di tipo \texttt{CNAME}).

Il terzo campo della struttura, \var{h\_addrtype}, indica il tipo di indirizzo
che è stato restituito, e può assumere soltanto i valori \const{AF\_INET} o
\const{AF\_INET6}, mentre il quarto campo, \var{h\_length}, indica la
lunghezza dell'indirizzo stesso in byte. 

Infine il campo \var{h\_addr\_list} è il puntatore ad un vettore di puntatori
ai singoli indirizzi; il vettore è terminato da un puntatore nullo.  Inoltre,
come illustrato in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}, viene definito il campo
\var{h\_addr} come sinonimo di \code{h\_addr\_list[0]}, cioè un riferimento
diretto al primo indirizzo della lista.

Oltre ai normali nomi a dominio la funzione accetta come argomento
\param{name} anche indirizzi numerici, in formato dotted decimal per IPv4 o
con la notazione illustrata in sez.~\ref{sec:IP_ipv6_notation} per IPv6. In
tal caso \func{gethostbyname} non eseguirà nessuna interrogazione remota, ma
si limiterà a copiare la stringa nel campo \var{h\_name} ed a creare la
corrispondente struttura \var{in\_addr} da indirizzare con
\code{h\_addr\_list[0]}.

Con l'uso di \func{gethostbyname} normalmente si ottengono solo gli indirizzi
IPv4, se si vogliono ottenere degli indirizzi IPv6 occorrerà prima impostare
l'opzione \const{RES\_USE\_INET6} nel campo \texttt{\_res.options} e poi
chiamare \func{res\_init} (vedi sez.~\ref{sec:sock_resolver_functions}) per
modificare le opzioni del resolver; dato che questo non è molto comodo è stata
definita un'altra funzione, \funcd{gethostbyname2}, il cui prototipo è:
\begin{functions}
  \headdecl{netdb.h} 
  \headdecl{sys/socket.h}
  \funcdecl{struct hostent *gethostbyname2(const char *name, int af)}

Determina l'indirizzo di tipo \param{af} associato al nome a dominio
\param{name}.

\bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
  struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
  dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
\end{functions}

In questo caso la funzione prende un secondo argomento \param{af} che indica
(i soli valori consentiti sono \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}, per
questo è necessario l'uso di \texttt{sys/socket.h}) la famiglia di indirizzi
che dovrà essere utilizzata nei risultati restituiti dalla funzione. Per tutto
il resto la funzione è identica a \func{gethostbyname}, ed identici sono i
suoi risultati.

\begin{figure}[!htb]
  \footnotesize \centering
  \begin{minipage}[c]{15cm}
    \includecodesample{listati/myhost.c}
  \end{minipage}
  \normalsize
  \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
  \label{fig:myhost_example}
\end{figure}

Vediamo allora un primo esempio dell'uso delle funzioni di risoluzione, in
fig.~\ref{fig:myhost_example} è riportato un estratto del codice di un
programma che esegue una semplice interrogazione al \textit{resolver} usando
\func{gethostbyname} e poi ne stampa a video i risultati. Al solito il
sorgente completo, he comprende il trattamento delle opzioni ed una funzione
per stampare un messaggio di aiuto, è nel file \texttt{myhost.c} dei sorgenti
allegati alla guida.

Il programma richiede un solo argomento che specifichi il nome da cercare,
senza il quale (\texttt{\small 12--15}) esce con un errore. Dopo di che
(\texttt{\small 16}) si limita a chiamare \func{gethostbyname}, ricendo il
risultato nel puntatore \var{data}. Questo (\texttt{\small 17--20}) viene
controllato per rilevare eventuali errori, nel qual caso il programma esce
dopo aver stampato un messaggio con \func{herror}. 

Se invece la risoluzione è andata a buon fine si inizia (\texttt{\small 21})
con lo stampare il nome canonico, dopo di che (\texttt{\small 22--26}) si
stampano eventuali altri nomi. Per questo prima (\texttt{\small 22}) si prende
il puntatore alla cima della lista che contiene i nomi e poi (\texttt{\small
  23--26}) si esegue un ciclo che sarà ripetuto fin tanto che nella lista si
troveranno dei puntatori validi\footnote{si ricordi che la lista viene
  terminata da un puntatore nullo.} per le stringhe dei nomi; prima
(\texttt{\small 24}) si stamperà la stringa e poi (\texttt{\small 25}) si
provvederà ad incrementare il puntatore per passare al successivo elemento
della lista.

Una volta stampati i nomi si passerà a stampare gli indirizzi, il primo passo
(\texttt{\small 27--34}) è allora quello di riconoscere il tipo di indirizzo
sulla base del valore del campo \var{h\_addrtype}, stampandolo a video. Si è
anche previsto di stampare un errore nel caso (che non dovrebbe mai accadere)
di un indirizzo non valido.

Infine (\texttt{\small 35--40}) si stamperanno i valori degli indirizzi, di
nuovo (\texttt{\small 35}) si inizializzerà un puntatore alla cima della lista
e si eseguirà un ciclo fintanto che questo punterà ad indirizzi validi in
maniera analoga a quanto fatto in precedenza per i nomi a dominio. Si noti
come, essendo il campo \var{h\_addr\_list} un puntatore ad strutture di
indirizzi generiche, questo sia ancora di tipo \texttt{char **} e si possa
riutilizzare lo stesso puntatore usato per i nomi.

Per ciascun indirizzo valido si provvederà (\texttt{\small 37}) ad una
conversione con la funzione \func{inet\_ntop} (vedi
sez.~\ref{sec:sock_addr_func}) passandole gli opportuni argomenti, questa
restituirà la stringa da stampare (\texttt{\small 38}) con il valore
dell'indirizzo in \var{buffer}, che si è avuto la cura di dichiarare
inizialmente (\texttt{\small 10}) con dimensioni adeguate; dato che la
funzione è in grado di tenere conto automaticamente del tipo di indirizzo non
ci sono precauzioni particolari da prendere.\footnote{volendo essere pignoli
  si dovrebbe controllarne lo stato di uscita, lo si è tralasciato per non
  appesantire il codice, dato che in caso di indirizzi non validi si sarebbe
  avuto un errore con \func{gethostbyname}, ma si ricordi che la sicurezza non
  è mai troppa.}

Le funzioni illustrate finora hanno un difetto fondamentale, utilizzando una
area di memoria interna per allocare il contenuto della struttura
\struct{hostent} non possono essere rientranti. Per questo motivo ne sono
state definite delle versioni alternative rientranti, al solito queste sono
caratterizzate dall'avere un suffisso \texttt{\_r}, pertanto avremo le due
funzioni \funcd{gethostbyname\_r} e \funcd{gethostbyname2\_r} i cui prototipi
sono:
\begin{functions}
  \headdecl{netdb.h} 
  \headdecl{sys/socket.h}
  \funcdecl{int gethostbyname\_r(const char *name, struct hostent *ret, 
    char *buf, size\_t buflen, struct hostent **result, int *h\_errnop)}
  \funcdecl{int gethostbyname2\_r(const char *name, int af,
         struct hostent *ret, char *buf, size\_t buflen, 
         struct hostent **result, int *h\_errnop)}
  
  Versioni rientranti delle funzioni \func{gethostbyname} e
  \func{gethostbyname2}. 
       
  \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo ed un valore
    negativo in caso di errore.}
\end{functions}

Gli argomenti \param{name} (e \param{af} per \func{gethostbyname2}) hanno lo
stesso significato visto in precedenza. Tutti gli altri argomenti hanno lo
stesso significato per entrambe le funzioni. Per evitare l'uso di variabili
globali si dovrà allocare preventivamente una struttura \struct{hostent} in
cui ricevere il risultato, passandone l'indirizzo alla funzione nell'argomento
\param{ret}.  Inoltre, dato che \struct{hostent} contiene solo dei puntatori,
dovrà essere allocato anche un buffer in cui le funzioni possano scrivere
tutti i dati del risultato dell'interrogazione, l'indirizzo e la lunghezza di
questo buffer devono essere indicati con gli argomenti \param{buf} e
\param{buflen}. 

Gli ultimi due argomenti vengono utilizzati per avere indietro i risultati
come \index{\textit{value~result~argument}}\textit{value result argument}, si
deve specificare l'indirizzo della variabile su cui la funzione dovrà salvare
il codice di errore con \param{h\_errnop} e quello su cui dovrà salvare il
puntatatore che si userà per accedere i dati con \param{result}.

In caso di successo entrambe le funzioni restituiscono un valore nullo,
altrimenti restituiscono un codice di errore negativo e all'indirizzo puntato
da \param{result} sarà salvato un puntatore nullo, mentre a quello puntato da
\param{h\_errnop} sarà salvato il valore del codice di errore, dato che per
essere rientrante la funzione non può la variabile globale \var{h\_errno}. In
questo caso il codice di errore, oltre ai valori di
tab.~\ref{tab:h_errno_values}, può avere anche quello di \errcode{ERANGE}
qualora il buffer allocato su \param{buf} non sia sufficiente a contenere i
dati, in tal caso si dovrà semplicemente ripetere l'esecuzione della funzione
con un buffer di dimensione maggiore.

Una delle caratteristiche delle interrogazioni al servizio DNS è che queste
sono normalmente eseguite con il protocollo UDP, ci sono casi in cui si
preferisce che vengano usate connessioni permanenti con il protocollo TCP. Per
ottenere questo sono previste delle funzioni apposite (oltre che delle opzioni
in \var{\_\_res.options}); la prima è \funcd{sethostent}, il cui prototipo
è:
\begin{prototype}{netdb.h}
{void sethostent(int stayopen)}

Richiede l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.

\bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
\end{prototype}



\subsection{Altre funzioni di gestione dei nomi}
\label{sec:sock_name_services}

Quelle illustrate nella sezione precedente sono le funzioni classiche per la
risoluzione di nomi ed indirizzi IP, ma abbiamo già visto in 




\section{Le opzioni dei socket}
\label{sec:TCP_sock_options}

Finora abbiamo trattato i socket nel loro comportamento più comune, è però
possibile attivare alcune modalità diverse di funzionamento degli stessi

Dato che la maggior parte delle opzioni dei socket sono relative ai socket
TCP, ed hanno poi significato analogo quando usate con altri socket, abbiamo
preferito trattare l'argomento in generale in questa sezione piuttosto che nel
capitolo dedicato alla trattazione generica dei socket.

\section{Altre funzioni di controllo}
\label{sec:TCP_sock_ctrl}





%%% Local Variables: 
%%% mode: latex
%%% TeX-master: "gapil"
%%% End: 
