In particolare ci concentreremo sulle modalità con le quali il protocollo dà
inizio e conclude una connessione; faremo inoltre anche un breve accenno al
significato di alcuni dei vari stati che il protocollo assume durante la vita
-di una connessione, che possono essere osservati per ciascun socket attivo con
-l'uso del programma \cmd{netstat}.
+di una connessione, che possono essere osservati per ciascun
+socket\index{socket} attivo con l'uso del programma \cmd{netstat}.
\subsection{La creazione della connessione: il \textit{three way handshake}}
\label{sec:TCPel_conn_cre}
Una descrizione completa del funzionamento del protocollo va al di là degli
obiettivi di questo libro; un approfondimento sugli aspetti principali si
trova in \capref{cha:tcp_protocol}, ma per una trattazione esauriente il
-miglior riferimento resta (FIXME citare lo Stevens); qui ci limiteremo a
-descrivere brevemente un semplice esempio di connessione e le transizioni che
-avvengono nei due casi appena citati (creazione e terminazione della
-connessione).
+miglior riferimento resta \cite{TCPIll1}; qui ci limiteremo a descrivere
+brevemente un semplice esempio di connessione e le transizioni che avvengono
+nei due casi appena citati (creazione e terminazione della connessione).
In assenza di connessione lo stato del TCP è \texttt{CLOSED}; quando una
applicazione esegue una apertura attiva il TCP emette un SYN e lo stato
\begin{figure}[!htb]
\centering
- \includegraphics[width=10cm]{img/port_alloc}
+ \includegraphics[width=15cm]{img/port_alloc}
\caption{Allocazione dei numeri di porta}
\label{fig:TCPel_port_alloc}
\end{figure}
funzione \func{rresvport} assegnando al socket una porta libera
nell'intervallo fra 512 e 1023.
-Data una connessione TCP si suole chiamare \textit{socket pair} la
-combinazione dei quattro numeri che definiscono i due capi della connessione e
-cioè l'indirizzo IP locale e la porta TCP locale, e l'indirizzo IP remoto e la
-porta TCP remota; questa combinazione, che scriveremo usando una notazione del
-tipo (195.110.112.152:22, 192.84.146.100:20100), identifica univocamente una
-connessione su internet. Questo concetto viene di solito esteso anche a UDP,
+Data una connessione TCP si suole chiamare \textit{socket pair}\footnote{da
+ non confondere con la coppia di socket della omonima funzione
+ \func{socketpair} che fanno riferimento ad una coppia di socket sulla stessa
+ macchina, non ai capi di una connessione TCP.} la combinazione dei quattro
+numeri che definiscono i due capi della connessione e cioè l'indirizzo IP
+locale e la porta TCP locale, e l'indirizzo IP remoto e la porta TCP remota;
+questa combinazione, che scriveremo usando una notazione del tipo
+(195.110.112.152:22, 192.84.146.100:20100), identifica univocamente una
+connessione su internet. Questo concetto viene di solito esteso anche a UDP,
benché in questo caso non abbia senso parlare di connessione. L'utilizzo del
programma \cmd{netstat} permette di visualizzare queste informazioni nei campi
\textit{Local Address} e \textit{Foreing Address}.
\begin{prototype}{sys/socket.h}
{int bind(int sockfd, const struct sockaddr *serv\_addr, socklen\_t addrlen)}
- Il primo argomento è un file descriptor ottenuto da una precedente chiamata
- a \func{socket}, mentre il secondo e terzo argomento sono rispettivamente
- l'indirizzo (locale) del socket e la dimensione della struttura che lo
- contiene, secondo quanto già trattato in \secref{sec:sock_sockaddr}.
+ Assegna un indirizzo ad un socket.
\bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
errore; in caso di errore la variabile \var{errno} viene impostata secondo
\item[\errcode{EBADF}] il file descriptor non è valido.
\item[\errcode{EINVAL}] il socket ha già un indirizzo assegnato.
\item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor non è associato ad un socket.
- \item[\errcode{EACCESS}] si è cercato di usare una porta riservata senza
+ \item[\errcode{EACCES}] si è cercato di usare una porta riservata senza
sufficienti privilegi.
\end{errlist}}
\end{prototype}
+Il primo argomento è un file descriptor ottenuto da una precedente chiamata a
+\func{socket}, mentre il secondo e terzo argomento sono rispettivamente
+l'indirizzo (locale) del socket e la dimensione della struttura che lo
+contiene, secondo quanto già trattato in \secref{sec:sock_sockaddr}.
+
Con il TCP la chiamata \func{bind} permette di specificare l'indirizzo, la
porta, entrambi o nessuno dei due. In genere i server utilizzano una porta
nota che assegnano all'avvio, se questo non viene fatto è il kernel a
viene registrata presso il \textit{portmapper}; quest'ultimo è un altro
demone che deve essere contattato dai client per ottenere la porta effimera
su cui si trova il server.} che in genere viene identificato dalla porta su
-cui risponde.
+cui risponde (l'elenco di queste porte, e dei relativi servizi, è in
+\file{/etc/services}).
Con \func{bind} si può assegnare un IP specifico ad un socket, purché questo
appartenga ad una interfaccia della macchina. Per un client TCP questo
è pari a zero, nell'esempio \figref{fig:net_serv_code} si è usata
un'assegnazione immediata del tipo:
-\footnotesize
\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
- serv_add.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); /* connect from anywhere */
+serv_add.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); /* connect from anywhere */
\end{lstlisting}
-\normalsize
Si noti che si è usato \func{htonl} per assegnare il valore
-\const{INADDR\_ANY}; benché essendo questo pari a zero il riordinamento sia
-inutile; ma dato che tutte le costanti \val{INADDR\_} sono definite
-secondo l'ordinamento della macchina è buona norma usare sempre la funzione
-\func{htonl}.
-
-L'esempio precedete funziona con IPv4 dato che l'indirizzo è rappresentabile
-anche con un intero a 32 bit; non si può usare lo stesso metodo con IPv6,
-in cui l'indirizzo è specificato come struttura, perché il linguaggio C non
-consente l'uso di una struttura costante come operando a destra in una
-assegnazione.
-
-Per questo nell'header \file{netinet/in.h} è definita una variabile
+\const{INADDR\_ANY}, benché essendo questo pari a zero il riordinamento sia
+inutile. Si tenga presente comunque che tutte le costanti \val{INADDR\_}
+(riportate in ) sono definite secondo l'ordinamento della macchina, ed anche
+se esse possono essere invarianti rispetto all'ordinamento, è comunque buona
+norma usare sempre la funzione \func{htonl}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{INADDR\_ANY} & Indirizzo generico (\texttt{0.0.0.0})\\
+ \const{INADDR\_BROADCAST}& Indirizzo di \textit{broadcast}.\\
+ \const{INADDR\_LOOPBACK} & Indirizzo di \textit{loopback}
+ (\texttt{127.0.0.1}).\\
+ \const{INADDR\_NONE} & Indirizzo errato.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti di definizione di alcuni indirizzi generici per IPv4.}
+ \label{tab:TCPel_ipv4_addr}
+\end{table}
+
+L'esempio precedente funziona correttamente con IPv4 poiché che l'indirizzo è
+rappresentabile anche con un intero a 32 bit; non si può usare lo stesso
+metodo con IPv6, in cui l'indirizzo deve necessariamente essere specificato
+con una struttura, perché il linguaggio C non consente l'uso di una struttura
+costante come operando a destra in una assegnazione.
+
+Per questo motivo nell'header \file{netinet/in.h} è definita una variabile
\type{in6addr\_any} (dichiarata come \ctyp{extern}, ed inizializzata dal
sistema al valore \const{IN6ADRR\_ANY\_INIT}) che permette di effettuare una
-assegnazione del tipo:
+assegnazione del tipo:
-\footnotesize
\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
- serv_add.sin6_addr = in6addr_any; /* connect from anywhere */
+serv_add.sin6_addr = in6addr_any; /* connect from anywhere */
\end{lstlisting}
-\normalsize
\subsection{La funzione \func{connect}}
\begin{prototype}{sys/socket.h}
{int connect(int sockfd, const struct sockaddr *servaddr, socklen\_t addrlen)}
- Il primo argomento è un file descriptor ottenuto da una precedente chiamata
- a \func{socket}, mentre il secondo e terzo argomento sono rispettivamente
- l'indirizzo e la dimensione della struttura che contiene l'indirizzo del
- socket, già descritta in \secref{sec:sock_sockaddr}.
+ Stabilisce una connessione fra due socket.
\bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
- errore, in caso di errore la variabile \var{errno} viene impostata secondo
- i seguenti codici di errore:
+ errore, in caso di errore \var{errno} assumerà i valori:
\begin{errlist}
\item[\errcode{ECONNREFUSED}] non c'è nessuno in ascolto sull'indirizzo
remoto.
\item[\errcode{EAGAIN}] non ci sono più porte locali libere.
\item[\errcode{EAFNOSUPPORT}] l'indirizzo non ha una famiglia di indirizzi
corretta nel relativo campo.
- \item[\errcode{EACCESS, EPERM}] si è tentato di eseguire una connessione ad
- un indirizzo broadcast senza che il socket fosse stato abilitato per il
- broadcast.
+ \item[\errcode{EACCES}, \errcode{EPERM}] si è tentato di eseguire una
+ connessione ad un indirizzo broadcast senza che il socket fosse stato
+ abilitato per il broadcast.
\end{errlist}
altri errori possibili sono: \errval{EFAULT}, \errval{EBADF},
\errval{ENOTSOCK}, \errval{EISCONN} e \errval{EADDRINUSE}.}
\end{prototype}
+Il primo argomento è un file descriptor ottenuto da una precedente chiamata a
+\func{socket}, mentre il secondo e terzo argomento sono rispettivamente
+l'indirizzo e la dimensione della struttura che contiene l'indirizzo del
+socket, già descritta in \secref{sec:sock_sockaddr}.
+
La struttura dell'indirizzo deve essere inizializzata con l'indirizzo IP e il
numero di porta del server a cui ci si vuole connettere, come mostrato
nell'esempio \secref{sec:net_cli_sample} usando le funzioni illustrate in
chiamata ad \func{accept}. Il prototipo della funzione come definito dalla
pagina di manuale è:
\begin{prototype}{sys/socket.h}{int listen(int sockfd, int backlog)}
- La funzione pone il socket specificato da \var{sockfd} in modalità
- passiva e predispone una coda per le connessioni in arrivo di lunghezza pari
- a \var{backlog}. La funzione si può applicare solo a socket di tipo
- \const{SOCK\_STREAM} o \const{SOCK\_SEQPACKET}.
+ Pone un socket in attesa di una connessione.
\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
errore. I codici di errore restituiti in \var{errno} sono i seguenti:
\end{errlist}}
\end{prototype}
+La funzione pone il socket specificato da \var{sockfd} in modalità passiva e
+predispone una coda per le connessioni in arrivo di lunghezza pari a
+\var{backlog}. La funzione si può applicare solo a socket di tipo
+\const{SOCK\_STREAM} o \const{SOCK\_SEQPACKET}.
Il parametro \var{backlog} indica il numero massimo di connessioni pendenti
-accettate; se esso viene ecceduto il client riceverà una errore di tipo
-\errcode{ECONNREFUSED}, o se il protocollo, come nel caso del TCP, supporta la
-ritrasmissione, la richiesta sarà ignorata in modo che la connessione possa
-essere ritentata.
+accettate; se esso viene ecceduto il client al momento della richiesta della
+connessione riceverà un errore di tipo \errcode{ECONNREFUSED}, o se il
+protocollo, come accade nel caso del TCP, supporta la ritrasmissione, la
+richiesta sarà ignorata in modo che la connessione possa venire ritentata.
Per capire meglio il significato di tutto ciò occorre approfondire la modalità
con cui il kernel tratta le connessioni in arrivo. Per ogni socket in ascolto
viene messo in attesa. Il prototipo della funzione è il seguente:
\begin{prototype}{sys/socket.h}
{int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen\_t *addrlen)}
- Estrae la prima connessione relativa al socket \var{sockfd}
- in attesa sulla coda delle connessioni complete, che associa ad nuovo socket
- con le stesse caratteristiche di \var{sockfd} (restituito dalla funzione
- stessa). Il socket originale non viene toccato. Nella struttura
- \var{addr} e nella variabile \var{addrlen} vengono restituiti
- indirizzo e relativa lunghezza del client che si è connesso.
+ Accetta una connessione sul socket specificato.
+
\bodydesc{La funzione restituisce un numero di socket descriptor positivo in
caso di successo e -1 in caso di errore, nel qual caso la variabile
\var{errno} viene impostata ai seguenti valori:
come non bloccante (vedi \secref{sec:file_noblocking}), e non ci sono
connessioni in attesa di essere accettate.
\item[\errcode{EPERM}] Le regole del firewall non consentono la connessione.
- \item[\errcode{ENOBUFS, ENOMEM}] questo spesso significa che l'allocazione
- della memoria è limitata dai limiti sui buffer dei socket, non dalla
- memoria di sistema.
+ \item[\errcode{ENOBUFS}, \errcode{ENOMEM}] questo spesso significa che
+ l'allocazione della memoria è limitata dai limiti sui buffer dei socket,
+ non dalla memoria di sistema.
\end{errlist}
Inoltre possono essere restituiti gli errori di rete relativi al nuovo
socket come: \errval{EMFILE}, \errval{EINVAL}, \errval{ENOSR},
\errval{ERESTARTSYS}.}
\end{prototype}
+Estrae la prima connessione relativa al socket \var{sockfd} in attesa sulla
+coda delle connessioni complete, che associa ad nuovo socket con le stesse
+caratteristiche di \var{sockfd} (restituito dalla funzione stessa). Il socket
+originale non viene toccato. Nella struttura \var{addr} e nella variabile
+\var{addrlen} vengono restituiti indirizzo e relativa lunghezza del client che
+si è connesso.
+
La funzione può essere usata solo con socket che supportino la connessione
(cioè di tipo \const{SOCK\_STREAM}, \const{SOCK\_SEQPACKET} o
\const{SOCK\_RDM}). Per alcuni protocolli che richiedono una conferma
projects / gapil.git / blobdiff