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+
\chapter{La gestione dei socket}
\label{cha:sock_generic_management}
\subsection{La risoluzione dei nomi a dominio}
\label{sec:sock_name_services}
-La principale funzionalità del \itindex{resolver}\textit{resolver} resta
+La principale funzionalità del \itindex{resolver} \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
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 \itindex{resolver}\textit{resolver}; dato che
+modificare le opzioni del \itindex{resolver} \textit{resolver}; dato che
questo non è molto comodo è stata definita\footnote{questa è una estensione
fornita dalle \acr{glibc}, disponibile anche in altri sistemi unix-like.}
un'altra funzione, \funcd{gethostbyname2}, il cui prototipo è:
Vediamo allora un primo esempio dell'uso delle funzioni di risoluzione, in
fig.~\ref{fig:mygethost_example} è riportato un estratto del codice di un
programma che esegue una semplice interrogazione al
-\itindex{resolver}\textit{resolver} usando \func{gethostbyname} e poi ne
+\itindex{resolver} \textit{resolver} usando \func{gethostbyname} e poi ne
stampa a video i risultati. Al solito il sorgente completo, che comprende il
trattamento delle opzioni ed una funzione per stampare un messaggio di aiuto,
è nel file \texttt{mygethost.c} dei sorgenti allegati alla guida.
copiare il contenuto della sola struttura non è sufficiente per salvare tutti
i dati, in quanto questa contiene puntatori ad altri dati, che pure possono
essere sovrascritti; per questo motivo, se si vuole salvare il risultato di
-una chiamata, occorrerà eseguire quella che si chiama una
-\itindex{deep~copy}\textit{deep copy}.\footnote{si chiama così quella tecnica
- per cui, quando si deve copiare il contenuto di una struttura complessa (con
- puntatori che puntano ad altri dati, che a loro volta possono essere
- puntatori ad altri dati) si deve copiare non solo il contenuto della
- struttura, ma eseguire una scansione per risolvere anche tutti i puntatori
- contenuti in essa (e così via se vi sono altre sottostrutture con altri
- puntatori) e copiare anche i dati da questi referenziati.}
+una chiamata, occorrerà eseguire quella che si chiama una \itindex{deep~copy}
+\textit{deep copy}.\footnote{si chiama così quella tecnica per cui, quando si
+ deve copiare il contenuto di una struttura complessa (con puntatori che
+ puntano ad altri dati, che a loro volta possono essere puntatori ad altri
+ dati) si deve copiare non solo il contenuto della struttura, ma eseguire una
+ scansione per risolvere anche tutti i puntatori contenuti in essa (e così
+ via se vi sono altre sottostrutture con altri puntatori) e copiare anche i
+ dati da questi referenziati.}
Per ovviare a questi problemi nelle \acr{glibc} sono definite anche delle
versioni rientranti delle precedenti funzioni, al solito queste sono
\param{buf} e \param{buflen}.
Gli ultimi due argomenti vengono utilizzati per avere indietro i risultati
-come \itindex{value~result~argument}\textit{value result argument}, si deve
+come \itindex{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
puntatore che si userà per accedere i dati con \param{result}.
rientrante, ed alloca autonomamente tutta la memoria necessaria in cui
verranno riportati i risultati della risoluzione. La funzione scriverà
all'indirizzo puntato da \param{res} il puntatore iniziale ad una
-\itindex{linked~list}\textit{linked list} di strutture di tipo
+\itindex{linked~list} \textit{linked list} di strutture di tipo
\struct{addrinfo} contenenti tutte le informazioni ottenute.
\begin{figure}[!htb]
\begin{figure}[!htb]
\centering
\includegraphics[width=10cm]{img/addrinfo_list}
- \caption{La \itindex{linked~list}\textit{linked list} delle strutture
+ \caption{La \itindex{linked~list} \textit{linked list} delle strutture
\struct{addrinfo} restituite da \func{getaddrinfo}.}
\label{fig:sock_addrinfo_list}
\end{figure}
Come primo esempio di uso di \func{getaddrinfo} vediamo un programma
-elementare di interrogazione del \itindex{resolver}\textit{resolver} basato
+elementare di interrogazione del \itindex{resolver} \textit{resolver} basato
questa funzione, il cui corpo principale è riportato in
fig.~\ref{fig:mygetaddr_example}. Il codice completo del programma, compresa
la gestione delle opzioni in cui è gestita l'eventuale inizializzazione
\end{Verbatim}
%$
-Una volta estratti i risultati dalla \itindex{linked~list}\textit{linked list}
+Una volta estratti i risultati dalla \itindex{linked~list} \textit{linked list}
puntata da \param{res} se questa non viene più utilizzata si dovrà avere cura
di disallocare opportunamente tutta la memoria, per questo viene fornita
l'apposita funzione \funcd{freeaddrinfo}, il cui prototipo è:
Si tenga presente infine che se si copiano i risultati da una delle strutture
\struct{addrinfo} restituite nella lista indicizzata da \param{res}, occorre
-avere cura di eseguire una \itindex{deep~copy}\textit{deep copy} in cui
+avere cura di eseguire una \itindex{deep~copy} \textit{deep copy} in cui
si copiano anche tutti i dati presenti agli indirizzi contenuti nella
struttura \struct{addrinfo}, perché una volta disallocati i dati con
\func{freeaddrinfo} questi non sarebbero più disponibili.
per entrambe le funzioni. In questo caso \param{optval} viene usato per
ricevere le informazioni ed indica l'indirizzo a cui andranno scritti i dati
letti dal socket, infine \param{optlen} diventa un puntatore ad una variabile
-che viene usata come \itindex{value~result~argument}\textit{value result
+che viene usata come \itindex{value~result~argument} \textit{value result
argument} per indicare, prima della chiamata della funzione, la lunghezza
del buffer allocato per \param{optval} e per ricevere indietro, dopo la
chiamata della funzione, la dimensione effettiva dei dati scritti su di esso.
\item[\const{SO\_SNDBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
uscita del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il numero
- di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si può specificare
- come argomento per questa opzione sono impostabili tramiti gli opportuni
- valori di \func{sysctl} (vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
+ di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si possono
+ specificare come argomento per questa opzione sono impostabili
+ rispettivamente tramite gli opportuni valori di \func{sysctl} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
\item[\const{SO\_RCVBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
ingresso del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il numero
come argomento per questa opzione sono impostabili tramiti gli opportuni
valori di \func{sysctl} (vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
+ Si tenga presente che nel caso di socket TCP, per entrambe le opzioni
+ \const{SO\_RCVBUF} e \const{SO\_SNDBUF}, il kernel alloca effettivamente una
+ quantità di memoria doppia rispetto a quanto richiesto con
+ \func{setsockopt}. Questo comporta che una successiva lettura con
+ \func{getsockopt} riporterà un valore diverso da quello impostato con
+ \func{setsockopt}. Questo avviene perché TCP necessita dello spazio in più
+ per mantenere dati amministrativi e strutture interne, e solo una parte
+ viene usata come buffer per i dati, mentre il valore letto da
+ \func{getsockopt} e quello riportato nei vari parametri di
+ \textit{sysctl}\footnote{cioè \texttt{wmem\_max} e \texttt{rmem\_max} in
+ \texttt{/proc/sys/net/core} e \texttt{tcp\_wmem} e \texttt{tcp\_rmem} in
+ \texttt{/proc/sys/net/ipv4}, vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}.} indica la
+ memoria effettivamente impiegata. Si tenga presente inoltre che le
+ modifiche alle dimensioni dei buffer di ingresso e di uscita, per poter
+ essere effettive, devono essere impostate prima della chiamata alle funzioni
+ \func{listen} o \func{connect}.
+
\item[\const{SO\_LINGER}] questa opzione controlla le modalità con cui viene
chiuso un socket quando si utilizza un protocollo che supporta le
connessioni (è pertanto usata con i socket TCP ed ignorata per UDP) e
\item[\const{SO\_ERROR}] questa opzione riceve un errore presente sul socket;
può essere utilizzata soltanto con \func{getsockopt} e prende per
- \param{optval} un valore intero.
+ \param{optval} un valore intero, nel quale viene restituito il codice di
+ errore, e la condizione di errore sul socket viene cancellata. Viene
+ usualmente utilizzata per ricevere il codice di errore, come accennato in
+ sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}, quando si sta osservando il socket con una
+ \func{select} che ritorna a causa dello stesso.
\end{basedescript}
+% TODO documentare SO_ATTACH_FILTER e SO_DETACH_FILTER
+
\subsection{L'uso delle principali opzioni dei socket}
\label{sec:sock_options_main}
La prima opzione da approfondire è \const{SO\_KEEPALIVE} che permette di
tenere sotto controllo lo stato di una connessione. Una connessione infatti
-resta attiva anche quando non viene effettuato alcun traffico su di essa,
-questo può comportare che un crollo della connessione, qualora avvenisse ad
-esempio in conseguenza di una interruzione completa della rete, potrebbe
-passare inosservato.
+resta attiva anche quando non viene effettuato alcun traffico su di essa; è
+allora possibile, in caso di una interruzione completa della rete, che la
+caduta della connessione non venga rilevata, dato che sulla stessa non passa
+comunque alcun traffico.
Se si imposta questa opzione, è invece cura del kernel inviare degli appositi
messaggi sulla rete, detti appunto \textit{keep-alive}, per verificare se la
-connessione è attiva. L'opzione funziona soltanto con socket che supportino
+connessione è attiva. L'opzione funziona soltanto con i socket che supportano
le connessioni (non ha senso per socket UDP ad esempio) e si applica
principalmente ai socket TCP.
Con le impostazioni di default (che sono riprese da BSD) Linux emette un
messaggio di \textit{keep-alive}\footnote{in sostanza un segmento ACK vuoto,
cui sarà risposto con un altro segmento ACK vuoto.} verso l'altro capo della
-connessione se questa è rimasta senza traffico per più di due ore. Se è tutto
+connessione se questa è rimasta senza traffico per più di due ore. Se è tutto
a posto il messaggio viene ricevuto e verrà emesso un segmento ACK di
risposta, alla cui ricezione ripartirà un altro ciclo di attesa per altre due
ore di inattività; il tutto avviene all'interno del kernel e le applicazioni
non riceveranno nessun dato.
-In caso di problemi invece si possono avere i due casi già illustrati in
-sez.~\ref{sec:TCP_conn_crash} per il caso di terminazione precoce del server:
-il primo è quello in cui la macchina remota è caduta ed è stata riavviata, per
-cui dopo il riavvio la connessione non viene più riconosciuta,\footnote{si
- ricordi che un normale riavvio non ha questo effetto, in quanto in tal caso
- si passa per la chiusura del processo, e questo, come illustrato in
- sez.~\ref{sec:file_close}, comporta la chiusura del socket con l'invio di un
- segmento FIN all'altro capo della connessione, che verrà regolarmente
- chiusa.} in questo caso all'invio del messaggio di \textit{keep-alive} si
-otterrà come risposta un segmento RST che indica che l'altro capo non
-riconosce più l'esistenza della connessione. In tal caso il socket viene
-chiuso dopo aver impostato un errore \errcode{ECONNRESET}.
+Qualora ci siano dei problemi di rete si possono invece verificare i due casi
+di terminazione precoce del server già illustrati in
+sez.~\ref{sec:TCP_conn_crash}. Il primo è quello in cui la macchina remota ha
+avuto un crollo del sistema ed è stata riavviata, per cui dopo il riavvio la
+connessione non esiste più.\footnote{si ricordi che un normale riavvio o il
+ crollo dell'applicazione non ha questo effetto, in quanto in tal caso si
+ passa sempre per la chiusura del processo, e questo, come illustrato in
+ sez.~\ref{sec:file_close}, comporta anche la regolare chiusura del socket
+ con l'invio di un segmento FIN all'altro capo della connessione.} In questo
+caso all'invio del messaggio di \textit{keep-alive} si otterrà come risposta
+un segmento RST che indica che l'altro capo non riconosce più l'esistenza
+della connessione ed il socket verrà chiuso riportando un errore di
+\errcode{ECONNRESET}.
Se invece non viene ricevuta nessuna risposta (indice che la macchina non è
più raggiungibile) l'emissione dei messaggi viene ripetuta ad intervalli di 75
secondi per un massimo di 9 volte\footnote{entrambi questi valori possono
- essere opportunamente modificati con gli opportuni parametri illustrati in
- sez.~\ref{sec:sock_sysctl}, si tenga presente che però questo vale a livello
- di kernel ed i suddetti valori saranno applicati a \textsl{tutti} i socket.}
-(per un totale di 11 minuti e 15 secondi) dopo di che, se non si è ricevuta
-nessuna risposta, il socket viene chiuso dopo aver impostato un errore di
-\errcode{ETIMEDOUT}. Qualora la connessione si sia ristabilita e si riceva un
-successivo messaggio di risposta il ciclo riparte come se niente fosse
-avvenuto. Infine se invece si riceve come risposta un pacchetto ICMP di
-destinazione irraggiungibile (vedi sez.~\ref{sec:icmp_protocol_xxx}), verrà
-restituito l'errore corrispondente.
+ essere modificati a livello di sistema (cioè per tutti i socket) con gli
+ opportuni parametri illustrati in sez.~\ref{sec:sock_sysctl} ed a livello di
+ singolo socket con le opzioni \texttt{TCP\_KEEP*} di
+ sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options}.} (per un totale di 11 minuti e 15
+secondi) dopo di che, se non si è ricevuta nessuna risposta, il socket viene
+chiuso dopo aver impostato un errore di \errcode{ETIMEDOUT}. Qualora la
+connessione si sia ristabilita e si riceva un successivo messaggio di risposta
+il ciclo riparte come se niente fosse avvenuto. Infine se si riceve come
+risposta un pacchetto ICMP di destinazione irraggiungibile (vedi
+sez.~\ref{sec:icmp_protocol_xxx}), verrà restituito l'errore corrispondente.
In generale questa opzione serve per individuare una caduta della connessione
anche quando non si sta facendo traffico su di essa. Viene usata
verrebbero dedicate a trattare delle connessioni che in realtà sono già
terminate (quelle che vengono anche chiamate connessioni
\textsl{semi-aperte}); in tutti quei casi cioè in cui il server si trova in
-attesa di dati in ingresso su una connessione che non arriveranno mai perché o
-il client sull'altro capo non è più attivo o non è più in grado di comunicare
-con il server via rete.
+attesa di dati in ingresso su una connessione che non arriveranno mai o perché
+il client sull'altro capo non è più attivo o perché non è più in grado di
+comunicare con il server via rete.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
\hline
\hline
\const{IP\_OPTIONS} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{void *}& %???
- Imposta o riceve le opzioni di IP.\\
+ imposta o riceve le opzioni di IP.\\
\const{IP\_PKTINFO} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
- Passa un messaggio di informazione.\\
+ passa un messaggio di informazione.\\
\const{IP\_RECVTOS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
- Passa un messaggio col campo TOS.\\
+ passa un messaggio col campo TOS.\\
\const{IP\_RECVTTL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
- Passa un messaggio col campo TTL.\\
+ passa un messaggio col campo TTL.\\
\const{IP\_RECVOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
- Passa un messaggio con le opzioni IP.\\
+ passa un messaggio con le opzioni IP.\\
\const{IP\_RETOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
- Passa un messaggio con le opzioni IP non trattate.\\
+ passa un messaggio con le opzioni IP non trattate.\\
\const{IP\_TOS} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
- Imposta il valore del campo TOS.\\
+ imposta il valore del campo TOS.\\
\const{IP\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
- Imposta il valore del campo TTL.\\
+ imposta il valore del campo TTL.\\
\const{IP\_HDRINCL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
- Passa l'intestazione di IP nei dati.\\
+ passa l'intestazione di IP nei dati.\\
\const{IP\_RECVERR} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
- Abilita la gestione degli errori.\\
+ abilita la gestione degli errori.\\
\const{IP\_MTU\_DISCOVER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
- Imposta il Path MTU Discovery.\\
+ imposta il Path MTU \itindex{Maximum~Transfer~Unit} Discovery.\\
\const{IP\_MTU} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
- Legge il valore attuale della MTU.\\
+ legge il valore attuale della \itindex{Maximum~Transfer~Unit} MTU.\\
\const{IP\_ROUTER\_ALERT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
- Imposta l'opzione \textit{IP router alert} sui pacchetti.\\
+ imposta l'opzione \textit{IP router alert} sui pacchetti.\\
\const{IP\_MULTICAST\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
- Imposta il TTL per i pacchetti \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
+ imposta il TTL per i pacchetti \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
\const{IP\_MULTICAST\_LOOP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
- Controlla il reinvio a se stessi dei dati di \itindex{multicast}
+ controlla il reinvio a se stessi dei dati di \itindex{multicast}
\textit{multicast}.\\
\const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
- Si unisce a un gruppo di \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
+ si unisce a un gruppo di \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
\const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}& &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
- Si sgancia da un gruppo di \textit{multicast}.\\
+ si sgancia da un gruppo di \textit{multicast}.\\
\const{IP\_MULTICAST\_IF} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
- Imposta l'interfaccia locale di un socket \itindex{multicast}
+ imposta l'interfaccia locale di un socket \itindex{multicast}
\textit{multicast}.\\
\hline
\end{tabular}
una struttura \struct{pktinfo} (vedi fig.~\ref{fig:sock_pktinfo_struct}) che
mantiene una serie di informazioni riguardo i pacchetti in arrivo. In
particolare è possibile conoscere l'interfaccia su cui è stato ricevuto un
- pacchetto (nel campo \var{ipi\_ifindex}), l'indirizzo locale da esso
+ pacchetto (nel campo \var{ipi\_ifindex}),\footnote{in questo campo viene
+ restituito il valore numerico dell'indice dell'interfaccia,
+ sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}.} l'indirizzo locale da esso
utilizzato (nel campo \var{ipi\_spec\_dst}) e l'indirizzo remoto dello
stesso (nel campo \var{ipi\_addr}).
esplicitamente connesso con \func{connect}.
Ad esempio con i socket UDP si potrà ottenere una stima iniziale della
- \textit{Path MTU} eseguendo prima una \func{connect} verso la destinazione,
- e poi usando \func{getsockopt} con questa opzione. Si può anche avviare
- esplicitamente il procedimento di scoperta inviando un pacchetto di grosse
- dimensioni (che verrà scartato) e ripetendo l'invio coi dati aggiornati. Si
- tenga infine conto che durante il procedimento i pacchetti iniziali possono
- essere perduti, ed è compito dell'applicazione gestirne una eventuale
- ritrasmissione.
+ \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Path MTU} eseguendo prima una
+ \func{connect} verso la destinazione, e poi usando \func{getsockopt} con
+ questa opzione. Si può anche avviare esplicitamente il procedimento di
+ scoperta inviando un pacchetto di grosse dimensioni (che verrà scartato) e
+ ripetendo l'invio coi dati aggiornati. Si tenga infine conto che durante il
+ procedimento i pacchetti iniziali possono essere perduti, ed è compito
+ dell'applicazione gestirne una eventuale ritrasmissione.
\itindend{Maximum~Transfer~Unit}
è disponibile nella settima sezione delle pagine di manuale, che si può
consultare rispettivamente con \texttt{man 7 tcp} e \texttt{man 7 udp}; le
pagine di manuale però, alla stesura di questa sezione (Agosto 2006) sono
- alquanto incomplete.} Dato che questi protocolli sono entrambi trasportati
-su IP, oltre alle opzioni generiche di sez.~\ref{sec:sock_generic_options}
-saranno comunque disponibili anche le precedenti opzioni di
-sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}.\footnote{in realtà in
- sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options} si sono riportate le opzioni per IPv4, ma
- quelle per TCP e UDP sono le stesse anche quando si usa IPv6.}
-
+ alquanto incomplete.} Dato che questi due protocolli sono entrambi
+trasportati su IP,\footnote{qui si sottintende IPv4, ma le opzioni per TCP e
+ UDP sono le stesse anche quando si usa IPv6.} oltre alle opzioni generiche
+di sez.~\ref{sec:sock_generic_options} saranno comunque disponibili anche le
+precedenti opzioni di sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}.\footnote{in realtà in
+ sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options} si sono riportate le opzioni per IPv4, al
+ solito, qualora si stesse utilizzando IPv6, si potrebbero utilizzare le
+ opzioni di quest'ultimo.}
Il protocollo che supporta il maggior numero di opzioni è TCP; per poterle
utilizzare occorre specificare \const{SOL\_TCP} (o l'equivalente
-\const{IPPROTO\_TCP}) come valore per l'argomento \param{level}. Si è
-riportato un elenco di queste opzioni in tab.~\ref{tab:sock_opt_tcp}. Le
-costanti indicanti le opzioni del protocollo TCP e tutte le altre costanti ad
-esse collegate sono definite in \file{netinet/tcp.h}, ed accessibili
-includendo detto file.\footnote{in realtà questo è il file usato dalle
- liberie; la definizione delle opzioni effettivamente supportate da Linux si
- trova nel file \texttt{linux/tcp.h}, dal quale si sono estratte le costanti
- di tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel}.}
+\const{IPPROTO\_TCP}) come valore per l'argomento \param{level}. Si sono
+riportate le varie opzioni disponibili in tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel},
+dove sono elencate le rispettive costanti da utilizzare come valore per
+l'argomento \param{optname}. Dette costanti e tutte le altre costanti e
+strutture collegate all'uso delle opzioni TCP sono definite in
+\file{netinet/tcp.h}, ed accessibili includendo detto file.\footnote{in realtà
+ questo è il file usato dalle librerie; la definizione delle opzioni
+ effettivamente supportate da Linux si trova nel file \texttt{linux/tcp.h},
+ dal quale si sono estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel}.}
\begin{table}[!htb]
\centering
\textbf{Descrizione}\\
\hline
\hline
- \const{TCP\_NODELAY} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
- .\\
- \const{TCP\_MAXSEG} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
- .\\
- \const{TCP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
- .\\
- \const{TCP\_KEEPIDLE} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
- .\\
- \const{TCP\_KEEPINTVL} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
- .\\
- \const{TCP\_KEEPCNT} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
- .\\
- \const{TCP\_SYNCNT} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
- .\\
- \const{TCP\_LINGER2} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
- .\\
- \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}&$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
- .\\
- \const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}&$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
- .\\
- \const{TCP\_INFO} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
- .\\
- \const{TCP\_QUICKACK} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
- .\\
- \const{TCP\_CONGESTION} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
- .\\
+ \const{TCP\_NODELAY} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
+ spedisce immediatamente i dati in segmenti singoli.\\
+ \const{TCP\_MAXSEG} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
+ valore della \itindex{Maximum~Segment~Size} MSS per i segmenti in
+ uscita.\\
+ \const{TCP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
+ accumula i dati in un unico segmento.\\
+ \const{TCP\_KEEPIDLE} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
+ tempo in secondi prima di inviare un \textit{keepalive}.\\
+ \const{TCP\_KEEPINTVL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
+ tempo in secondi prima fra \textit{keepalive} successivi.\\
+ \const{TCP\_KEEPCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
+ numero massimo di \textit{keepalive} inviati.\\
+ \const{TCP\_SYNCNT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
+ numero massimo di ritrasmissioni di un SYN.\\
+ \const{TCP\_LINGER2} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
+ tempo di vita in stato \texttt{FIN\_WAIT2}.\\
+ \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
+ ritorna da \func{accept} solo in presenza di dati.\\
+ \const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
+ valore della \itindex{advertised~window} \textit{advertised window}.\\
+ \const{TCP\_INFO} &$\bullet$& & &\struct{tcp\_info}&
+ restituisce informazioni sul socket.\\
+ \const{TCP\_QUICKACK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
+ abilita la modalità \textit{quickack}.\\
+ \const{TCP\_CONGESTION} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
+ imposta l'algoritmo per il controllo della congestione.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Le opzioni per i socket TCP disponibili al livello
\label{tab:sock_opt_tcplevel}
\end{table}
-Le descrizioni di tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel} sono estremamente
-sintetiche, una maggiore quantità di dettagli su queste opzioni è fornita nel
-seguente elenco:
-\begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.0cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
-
-\item[\const{TCP\_NODELAY}]
-
-\item[\const{TCP\_MAXSEG}]
-
-\item[\const{TCP\_CORK}]
-
-\item[\const{TCP\_KEEPINTVL}]
-
-\item[\const{TCP\_KEEPCNT}]
+Le descrizioni delle varie opzioni riportate in
+tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel} sono estremamente sintetiche ed indicative,
+la spiegazione del funzionamento delle singole opzioni con una maggiore
+quantità di dettagli è fornita nel seguente elenco:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
-\item[\const{TCP\_SYNCNT}]
-\item[\const{TCP\_LINGER2}]
+\item[\const{TCP\_NODELAY}] il protocollo TCP utilizza un meccanismo di
+ bufferizzazione dei dati uscenti, per evitare la trasmissione di tanti
+ piccoli segmenti con un utilizzo non ottimale della banda
+ disponibile.\footnote{il problema è chiamato anche \textit{silly window
+ syndrome}, per averne un'idea si pensi al risultato che si ottiene
+ quando un programma di terminale invia un segmento TCP per ogni tasto
+ premuto, 40 byte di intestazione di protocollo con 1 byte di dati
+ trasmessi; per evitare situazioni del genere è stato introdotto
+ l'\textsl{algoritmo di Nagle}.} Questo meccanismo è controllato da un
+ apposito algoritmo (detto \textsl{algoritmo di Nagle}, vedi
+ sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}). Il comportamento normale del protocollo
+ prevede che i dati siano accumulati fintanto che non si raggiunge una
+ quantità considerata adeguata per eseguire la trasmissione di un singolo
+ segmento.
+
+ Ci sono però delle situazioni in cui questo comportamento può non essere
+ desiderabile, ad esempio quando si sa in anticipo che l'applicazione invierà
+ soltanto un piccolo quantitativo di dati;\footnote{è il caso classico di una
+ richiesta HTTP.} in tal caso l'attesa introdotta dall'algoritmo di
+ bufferizzazione non soltanto è inutile, ma peggiora le prestazioni
+ introducendo un ritardo. Impostando questa opzione si disabilita l'uso
+ dell'\textsl{algoritmo di Nagle} ed i dati vengono inviati immediatamente in
+ singoli segmenti, qualunque sia la loro dimensione. Ovviamente l'uso di
+ questa opzione è dedicato a chi ha esigenze particolari come quella
+ illustrata, che possono essere stabilite solo per la singola applicazione.
+
+ Si tenga conto che questa opzione viene sovrascritta dall'eventuale
+ impostazione dell'opzione \const{TCP\_CORK} (il cui scopo è sostanzialmente
+ l'opposto) che blocca l'invio immediato. Tuttavia quando la si abilita viene
+ sempre forzato lo scaricamento della coda di invio (con conseguente
+ trasmissione di tutti i dati pendenti), anche qualora si fosse già abilitata
+ \const{TCP\_CORK}.\footnote{si tenga presente però che \const{TCP\_CORK} può
+ essere specificata insieme a \const{TCP\_NODELAY} soltanto a partire dal
+ kernel 2.5.71.}
+
+\item[\const{TCP\_MAXSEG}] con questa opzione si legge o si imposta il valore
+ della \itindex{Maximum~Segment~Size} MSS (\textit{Maximum~Segment~Size},
+ vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}) dei
+ segmenti TCP uscenti. Se l'opzione è impostata prima di stabilire la
+ connessione, si cambia anche il valore della \itindex{Maximum~Segment~Size}
+ MSS annunciata all'altro capo della connessione. Se si specificano valori
+ maggiori della \itindex{Maximum~Transfer~Unit} MTU questi verranno ignorati,
+ inoltre TCP imporrà anche i suoi limiti massimo e minimo per questo valore.
+
+\item[\const{TCP\_CORK}] questa opzione è il complemento naturale di
+ \const{TCP\_NODELAY} e serve a gestire a livello applicativo la situazione
+ opposta, cioè quella in cui si sa fin dal principio che si dovranno inviare
+ grosse quantità di dati. Anche in questo caso l'\textsl{algoritmo di Nagle}
+ tenderà a suddividerli in dimensioni da lui ritenute
+ opportune,\footnote{l'algoritmo cerca di tenere conto di queste situazioni,
+ ma essendo un algoritmo generico tenderà comunque ad introdurre delle
+ suddivisioni in segmenti diversi, anche quando potrebbero non essere
+ necessarie, con conseguente spreco di banda.} ma sapendo fin dall'inizio
+ quale è la dimensione dei dati si potranno di nuovo ottenere delle migliori
+ prestazioni disabilitandolo, e gestendo direttamente l'invio del nostro
+ blocco di dati in soluzione unica.
+
+ Quando questa opzione viene abilitata non vengono inviati segmenti di dati
+ fintanto che essa non venga disabilitata; a quel punto tutti i dati rimasti
+ in coda saranno inviati in un solo segmento TCP. In sostanza con questa
+ opzione si può controllare il flusso dei dati mettendo una sorta di
+ ``\textsl{tappo}'' (da cui il nome in inglese) al flusso di uscita, in modo
+ ottimizzare a mano l'uso della banda. Si tenga presente che per l'effettivo
+ funzionamento ci si deve ricordare di disattivare l'opzione al termine
+ dell'invio del blocco dei dati.
+
+ Si usa molto spesso \const{TCP\_CORK} quando si effettua il trasferimento
+ diretto di un blocco di dati da un file ad un socket con \func{sendfile}
+ (vedi sez.~\ref{sec:file_sendfile}), per inserire una intestazione prima
+ della chiamata a questa funzione; senza di essa l'intestazione potrebbe
+ venire spedita in un segmento a parte, che a seconda delle condizioni
+ potrebbe richiedere anche una risposta di ACK, portando ad una notevole
+ penalizzazione delle prestazioni.
+
+ Si tenga presente che l'implementazione corrente di \const{TCP\_CORK} non
+ consente di bloccare l'invio dei dati per più di 200 millisecondi, passati i
+ quali i dati accumulati in coda sanno inviati comunque. Questa opzione è
+ tipica di Linux\footnote{l'opzione è stata introdotta con i kernel della
+ serie 2.4.x.} e non è disponibile su tutti i kernel unix-like, pertanto
+ deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
+
+\item[\const{TCP\_KEEPIDLE}] con questa opzione si legge o si imposta
+ l'intervallo di tempo, in secondi, che deve trascorrere senza traffico sul
+ socket prima che vengano inviati, qualora si sia attivata su di esso
+ l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}, i messaggi di \textit{keep-alive} (si veda
+ la trattazione relativa al \textit{keep-alive} in
+ sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Anche questa opzione non è disponibile
+ su tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere
+ codice portabile.
+
+\item[\const{TCP\_KEEPINTVL}] con questa opzione si legge o si imposta
+ l'intervallo di tempo, in secondi, fra due messaggi di \textit{keep-alive}
+ successivi (si veda sempre quanto illustrato in
+ sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come la precedente non è disponibile su
+ tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere codice
+ portabile.
+
+\item[\const{TCP\_KEEPCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
+ totale di messaggi di \textit{keep-alive} da inviare prima di concludere che
+ la connessione è caduta per assenza di risposte ad un messaggio di
+ \textit{keep-alive} (di nuovo vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come
+ la precedente non è disponibile su tutti i kernel unix-like e deve essere
+ evitata se si vuole scrivere codice portabile.
+
+\item[\const{TCP\_SYNCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
+ di tentativi di ritrasmissione dei segmenti SYN usati nel
+ \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} prima che il
+ tentativo di connessione venga abortito (si ricordi quanto accennato in
+ sez.\ref{sec:TCP_func_connect}). Sovrascrive per il singolo socket il valore
+ globale impostato con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_syn\_retries} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Non vengono accettati valori maggiori di
+ 255; anche questa opzione non è standard e deve essere evitata se si vuole
+ scrivere codice portabile.
+
+\item[\const{TCP\_LINGER2}] con questa opzione si legge o si imposta, in
+ numero di secondi, il tempo di sussistenza dei socket terminati nello stato
+ \texttt{FIN\_WAIT2} (si ricordi quanto visto in
+ sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}).\footnote{si tenga ben presente che questa
+ opzione non ha nulla a che fare con l'opzione \const{SO\_LINGER} che
+ abbiamo visto in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.} Questa opzione
+ consente di sovrascrivere per il singolo socket il valore globale impostato
+ con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_fin\_timeout} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Anche questa opzione è da evitare se si
+ ha a cuore la portabilità del codice.
+
+\item[\const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}] questa opzione consente di modificare il
+ comportamento standard del protocollo TCP nello stabilirsi di una
+ connessione; se ricordiamo il meccanismo del \itindex{three~way~handshake}
+ \textit{three way handshake} illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_TWH} possiamo
+ vedere che in genere un client inizierà ad inviare i dati ad un server solo
+ dopo l'emissione dell'ultimo segmento di ACK.
+
+ Di nuovo esistono situazioni (e la più tipica è quella di una richiesta
+ HTTP) in cui sarebbe utile inviare immediatamente la richiesta all'interno
+ del segmento con l'ultimo ACK del \itindex{three~way~handshake}
+ \textit{three way handshake}; si potrebbe così risparmiare l'invio di un
+ segmento successivo per la richiesta e il ritardo sul server fra la
+ ricezione dell'ACK e quello della richiesta.
+
+ Se si invoca \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} su un socket dal lato client (cioè
+ dal lato da cui si invoca \func{connect}) si istruisce il kernel a non
+ inviare immediatamente l'ACK finale del \itindex{three~way~handshake}
+ \textit{three way handshake}, attendendo per un po' di tempo la prima
+ scrittura, in modo da inviare i dati di questa insieme col segmento ACK.
+ Chiaramente la correttezza di questo comportamento dipende in maniera
+ diretta dal tipo di applicazione che usa il socket; con HTTP, che invia una
+ breve richiesta, permette di risparmiare un segmento, con FTP, in cui invece
+ si attende la ricezione del prompt del server, introduce un inutile ritardo.
+
+ Allo stesso tempo il protocollo TCP prevede che sul lato del server la
+ funzione \func{accept} ritorni dopo la ricezione dell'ACK finale, in tal
+ caso quello che si fa usualmente è lanciare un nuovo processo per leggere i
+ successivi dati, che si bloccherà su una \func{read} se questi non sono
+ disponibili; in questo modo si saranno impiegate delle risorse (per la
+ creazione del nuovo processo) che non vengono usate immediatamente. L'uso
+ di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} consente di intervenire anche in questa
+ situazione; quando la si invoca sul lato server (vale a dire su un socket in
+ ascolto) l'opzione fa sì che \func{accept} ritorni soltanto quando sono
+ presenti dei dati sul socket, e non alla ricezione dell'ACK conclusivo del
+ \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake}.
+
+ L'opzione prende un valore intero che indica il numero massimo di secondi
+ per cui mantenere il ritardo, sia per quanto riguarda il ritorno di
+ \func{accept} su un server, che per l'invio dell'ACK finale insieme ai dati
+ su un client. L'opzione è specifica di Linux non deve essere utilizzata in
+ codice che vuole essere portabile.\footnote{su FreeBSD è presente una
+ opzione \texttt{SO\_ACCEPTFILTER} che consente di ottenere lo stesso
+ comportamento di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} per quanto riguarda il lato
+ server.}
+
+\item[\const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}] con questa opzione si legge o si imposta
+ alla dimensione specificata, in byte, il valore dichiarato della
+ \itindex{advertised~window} \textit{advertised window} (vedi
+ sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}). Il kernel impone comunque una dimensione
+ minima pari a \texttt{SOCK\_MIN\_RCVBUF/2}. Questa opzione non deve essere
+ utilizzata in codice che vuole essere portabile.
-\item[\const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}]
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/tcp_info.h}
+ \end{minipage}
+ \caption{La struttura \structd{tcp\_info} contenente le informazioni sul
+ socket restituita dall'opzione \const{TCP\_INFO}.}
+ \label{fig:tcp_info_struct}
+\end{figure}
-\item[\const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}]
+\item[\const{TCP\_INFO}] questa opzione, specifica di Linux, ma introdotta
+ anche in altri kernel (ad esempio FreeBSD) permette di controllare lo stato
+ interno di un socket TCP direttamente da un programma in user space.
+ L'opzione restituisce in una speciale struttura \struct{tcp\_info}, la cui
+ definizione è riportata in fig.~\ref{fig:tcp_info_struct}, tutta una serie
+ di dati che il kernel mantiene, relativi al socket. Anche questa opzione
+ deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
+
+ Con questa opzione diventa possibile ricevere una serie di informazioni
+ relative ad un socket TCP così da poter effettuare dei controlli senza dover
+ passare attraverso delle operazioni di lettura. Ad esempio si può verificare
+ se un socket è stato chiuso usando una funzione analoga a quella illustrata
+ in fig.~\ref{fig:is_closing}, in cui si utilizza il valore del campo
+ \var{tcpi\_state} di \struct{tcp\_info} per controllare lo stato del socket.
-\item[\const{TCP\_INFO}]
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includecodesnip{listati/is_closing.c}
+ \end{minipage}
+ \caption{Codice della funzione \texttt{is\_closing.c}, che controlla lo stato
+ di un socket TCP per verificare se si sta chiudendo.}
+ \label{fig:is_closing}
+\end{figure}
-\item[\const{TCP\_QUICKACK}]
+%Si noti come nell'esempio si sia (
+
+
+\item[\const{TCP\_QUICKACK}] con questa opzione è possibile eseguire una forma
+ di controllo sull'invio dei segmenti ACK all'interno di in flusso di dati su
+ TCP. In genere questo invio viene gestito direttamente dal kernel, il
+ comportamento standard, corrispondente la valore logico di vero (in genere
+ 1) per questa opzione, è quello di inviare immediatamente i segmenti ACK, in
+ quanto normalmente questo significa che si è ricevuto un blocco di dati e si
+ può passare all'elaborazione del blocco successivo.
+
+ Qualora però la nostra applicazione sappia in anticipo che alla ricezione di
+ un blocco di dati seguirà immediatamente l'invio di un altro
+ blocco,\footnote{caso tipico ad esempio delle risposte alle richieste HTTP.}
+ poter accorpare quest'ultimo al segmento ACK permette di risparmiare sia in
+ termini di dati inviati che di velocità di risposta. Per far questo si può
+ utilizzare \const{TCP\_QUICKACK} impostando un valore logico falso (cioè 0),
+ in questo modo il kernel attenderà così da inviare il prossimo segmento di
+ ACK insieme ai primi dati disponibili.
+
+ Si tenga presente che l'opzione non è permanente, vale a dire che una volta
+ che la si sia impostata a 0 il kernel la riporterà al valore di default dopo
+ il suo primo utilizzo. Sul lato server la si può impostare anche una volta
+ sola su un socket in ascolto, ed essa verrà ereditata da tutti i socket che
+ si otterranno da esso al ritorno di \func{accept}.
+
+% TODO trattare con gli esempi di apache
+
+\item[\const{TCP\_CONGESTION}] questa opzione permette di impostare quale
+ algoritmo per il controllo della congestione\footnote{il controllo della
+ congestione è un meccanismo previsto dal protocollo TCP (vedi
+ sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}) per evitare di trasmettere inutilmente
+ dati quando una connessione è congestionata; un buon algoritmo è
+ fondamentale per il funzionamento del protocollo, dato che i pacchetti
+ persi andrebbero ritrasmessi, per cui inviare un pacchetto su una linea
+ congestionata potrebbe causare facilmente un peggioramento della
+ situazione.} utilizzare per il singolo socket. L'opzione è stata
+ introdotta con il kernel 2.6.13,\footnote{alla data di stesura di queste
+ note (Set. 2006) è pure scarsamente documentata, tanto che non è neanche
+ definita nelle intestazioni delle \acr{glibc} per cui occorre definirla a
+ mano al suo valore che è 13.} e prende come per \param{optval} il
+ puntatore ad un buffer contenente il nome dell'algoritmo di controllo che
+ si vuole usare.
+
+ L'uso di un nome anziché di un valore numerico è dovuto al fatto che gli
+ algoritmi di controllo della congestione sono realizzati attraverso
+ altrettanti moduli del kernel, e possono pertanto essere attivati a
+ richiesta; il nome consente di caricare il rispettivo modulo e di introdurre
+ moduli aggiuntivi che implementino altri meccanismi.
+
+ Per poter disporre di questa funzionalità occorre aver compilato il kernel
+ attivando l'opzione di configurazione generale
+ \texttt{TCP\_CONG\_ADVANCED},\footnote{disponibile come \textit{TCP:
+ advanced congestion control} nel menù \textit{Network->Networking
+ options}, che a sua volta renderà disponibile un ulteriore menù con gli
+ algoritmi presenti.} e poi abilitare i singoli moduli voluti con le varie
+ \texttt{TCP\_CONG\_*} presenti per i vari algoritmi disponibili; un elenco
+ di quelli attualmente supportati nella versione ufficiale del kernel è
+ riportato in tab.~\ref{tab:sock_tcp_congestion_algo}.\footnote{la lista è
+ presa dalla versione 2.6.17.}
+
+
+ Si tenga presente che prima della implementazione modulare alcuni di questi
+ algoritmi erano disponibili soltanto come caratteristiche generali del
+ sistema, attivabili per tutti i socket, questo è ancora possibile con la
+ \textit{sysctl} \texttt{tcp\_congestion\_control} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}) che ha sostituito le precedenti
+ \textit{sysctl}.\footnote{riportate anche, alla data di stesura di queste
+ pagine (Set. 2006) nelle pagine di manuale, ma non più presenti.}
-\item[\const{TCP\_CONGESTION}] Introdotta con il kernel 2.6.13.
+ \begin{table}[!htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|p{10cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Nome}&\textbf{Configurazione}&\textbf{Riferimento} \\
+ \hline
+ \hline
+ reno& -- &algoritmo tradizionale, usato in caso di assenza degli altri.\\
+ \texttt{bic} &\texttt{TCP\_CONG\_BIC} &
+ \href{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}
+ {\texttt{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}}.\\
+ \texttt{cubic} &\texttt{TCP\_CONG\_CUBIC} &
+ \href{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}
+ {\texttt{http://www.csc.ncsu.edu/faculty/rhee/export/bitcp/index.htm}}.\\
+ \texttt{highspeed}&\texttt{TCP\_CONG\_HSTCP} &
+ \href{http://www.icir.org/floyd/hstcp.html}
+ {\texttt{http://www.icir.org/floyd/hstcp.html}}.\\
+ \texttt{htcp} &\texttt{TCP\_CONG\_HTCP} &
+ \href{http://www.hamilton.ie/net/htcp/}
+ {\texttt{http://www.hamilton.ie/net/htcp/}}.\\
+ \texttt{hybla} &\texttt{TCP\_CONG\_HYBLA} &
+ \href{http://www.danielinux.net/projects.html}
+ {\texttt{http://www.danielinux.net/projects.html}}.\\
+ \texttt{scalable}&\texttt{TCP\_CONG\_SCALABLE}&
+ \href{http://www.deneholme.net/tom/scalable/}
+ {\texttt{http://www.deneholme.net/tom/scalable/}}.\\
+ \texttt{vegas} &\texttt{TCP\_CONG\_VEGAS} &
+ \href{http://www.cs.arizona.edu/protocols/}
+ {\texttt{http://www.cs.arizona.edu/protocols/}}.\\
+ \texttt{westwood}&\texttt{TCP\_CONG\_WESTWOOD}&
+ \href{http://www.cs.ucla.edu/NRL/hpi/tcpw/}
+ {\texttt{http://www.cs.ucla.edu/NRL/hpi/tcpw/}}.\\
+% \texttt{}&\texttt{}& .\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Gli algoritmi per il controllo della congestione disponibili con
+ Linux con le relative opzioni di configurazione da attivare.}
+ \label{tab:sock_tcp_congestion_algo}
+ \end{table}
\end{basedescript}
Il protocollo UDP, anche per la sua maggiore semplicità, supporta un numero
-ridootto di opzioni, riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_udp}; anche in questo
-caso per poterle utilizzare occorrerà impostare l'opportuni valore per
+ridotto di opzioni, riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}; anche in
+questo caso per poterle utilizzare occorrerà impostare l'opportuno valore per
l'argomento \param{level}, che è \const{SOL\_UDP} (o l'equivalente
\const{IPPROTO\_UDP}). Le costanti che identificano dette opzioni sono
-definite in \file{netinet/tcp.h}, ed accessibili includendo detto
+definite in \file{netinet/udp.h}, ed accessibili includendo detto
file.\footnote{come per TCP, la definizione delle opzioni effettivamente
- supportate dal kernel si trova nel file \texttt{linux/udp.h}, dal quale si
- sono estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}.}
+ supportate dal kernel si trova in realtà nel file \texttt{linux/udp.h}, dal
+ quale si sono estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}.}
\begin{table}[!htb]
\centering
\textbf{Descrizione}\\
\hline
\hline
- \const{UDP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
- .\\
- \const{UDP\_ENCAP} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
- .\\
+ \const{UDP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
+ accumula tutti i dati su un unico pacchetto.\\
+ \const{UDP\_ENCAP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& %???
+ non documentata.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Le opzioni per i socket UDP disponibili al livello
caratteristiche delle opzioni citate è quello dell'elenco seguente:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
-\item[\const{UDP\_CORK}] Introdotta con il kernel 2.5.44
+\item[\const{UDP\_CORK}] questa opzione ha l'identico effetto dell'analoga
+ \const{TCP\_CORK} vista in precedenza per il protocollo TCP, e quando
+ abilitata consente di accumulare i dati in uscita su un solo pacchetto che
+ verrà inviato una volta che la si disabiliti. L'opzione è stata introdotta
+ con il kernel 2.5.44, e non deve essere utilizzata in codice che vuole
+ essere portabile.
-\item[\const{UDP\_ENCAP}] Introdotta con il kernel 2.5.67.
+\item[\const{UDP\_ENCAP}] Questa opzione permette di gestire l'incapsulazione
+ dei dati nel protocollo UDP. L'opzione è stata introdotta con il kernel
+ 2.5.67, e non è documentata. Come la precedente è specifica di Linux e non
+ deve essere utilizzata in codice portabile.
\end{basedescript}
\const{SIOCGPGRP} e \const{SIOCSPGRP}.
+\subsection{L'uso di \func{ioctl} per l'accesso ai dispositivi di rete}
+\label{sec:sock_ioctl_netdevice}
+
+Benché non strettamente attinenti alla gestione dei socket, vale la pena di
+trattare qui l'interfaccia di accesso a basso livello ai dispositivi di rete
+che viene appunto fornita attraverso la funzione \texttt{ioctl}. Questa non è
+attinente a caratteristiche specifiche di un qualche protocollo, ma si applica
+a tutti i socket, indipendentemente da tipo e famiglia degli stessi, e
+permette di impostare e rilevare le funzionalità delle interfacce di rete.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/ifreq.h}
+ \end{minipage}
+ \caption{La struttura \structd{ifreq} utilizzata dalle \func{ioctl} per le
+ operazioni di controllo sui dispositivi di rete.}
+ \label{fig:netdevice_ifreq_struct}
+\end{figure}
+
+Tutte le operazioni di questo tipo utilizzano come terzo argomento di
+\func{ioctl} il puntatore ad una struttura \struct{ifreq}, la cui definizione
+è illustrata in fig.~\ref{fig:netdevice_ifreq_struct}. Normalmente si utilizza
+il primo campo della struttura, \var{ifr\_name} per specificare il nome
+dell'interfaccia su cui si vuole operare (ad esempio \texttt{eth0},
+\texttt{ppp0}, ecc.), e si inseriscono (o ricevono) i valori relativi alle
+diversa caratteristiche e funzionalità nel secondo campo, che come si può
+notare è definito come una \ctyp{union} proprio in quanto il suo significato
+varia a secondo dell'operazione scelta.
+
+Si tenga inoltre presente che alcune di queste operazioni (in particolare
+quelle che modificano le caratteristiche dell'interfaccia) sono privilegiate e
+richiedono i privilegi di amministratore o la \itindex{capabilities}
+\textit{capability} \const{CAP\_NET\_ADMIN}, altrimenti si otterrà un errore
+di \errval{EPERM}. Le costanti che identificano le operazioni disponibili
+sono le seguenti:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.7cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\item[\const{SIOCGIFNAME}] questa è l'unica operazione che usa il campo
+ \var{ifr\_name} per restituire un risultato, tutte le altre lo utilizzano
+ per indicare l'interfaccia sulla quale operare. L'operazione richiede che si
+ indichi nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore numerico dell'\textsl{indice}
+ dell'interfaccia, e restituisce il relativo nome in \var{ifr\_name}.
+
+ Il kernel infatti assegna ad ogni interfaccia un numero progressivo, detto
+ appunto \index{interface index} \textit{interface index}, che è quello che
+ effettivamente la identifica nelle operazioni a basso livello, il nome
+ dell'interfaccia è soltanto una etichetta associata a detto \textsl{indice},
+ che permette di rendere più comprensibile l'indicazione dell'interfaccia
+ all'interno dei comandi. Una modalità per ottenere questo valore è usare il
+ comando \cmd{ip link}, che fornisce un elenco delle interfacce presenti
+ ordinato in base a tale valore (riportato come primo campo).
+
+
+\item[\const{SIOCGIFINDEX}] restituisce nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore
+ numerico dell'indice dell'interfaccia specificata con \var{ifr\_name}, è in
+ sostanza l'operazione inversa di \const{SIOCGIFNAME}.
+
+\item[\const{SIOCGIFFLAGS}] permette di ottenere nel campo \var{ifr\_flags} il
+ valore corrente dei flag dell'interfaccia specificata (con \var{ifr\_name}).
+ Il valore restituito è una maschera binaria i cui bit sono identificabili
+ attraverso le varie costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{IFF\_UP} & l'interfaccia è attiva.\\
+ \const{IFF\_BROADCAST} & l'interfaccia ha impostato un indirizzo di
+ \itindex{broadcast} \textit{broadcast} valido.\\
+ \const{IFF\_DEBUG} & è attivo il flag interno di debug.\\
+ \const{IFF\_LOOPBACK} & l'interfaccia è una interfaccia di
+ \textit{loopback}.\\
+ \const{IFF\_POINTOPOINT}& l'interfaccia è associata ad un collegamento
+ \textsl{punto-punto}.\\
+ \const{IFF\_RUNNING} & l'interfaccia ha delle risorse allocate (non può
+ quindi essere disattivata).\\
+ \const{IFF\_NOARP} & l'interfaccia ha il protocollo ARP disabilitato o
+ l'indirizzo del livello di rete non è impostato.\\
+ \const{IFF\_PROMISC} & l'interfaccia è in \index{modo~promiscuo}
+ \textsl{modo promiscuo} (riceve cioè tutti i
+ pacchetti che vede passare, compresi quelli non
+ direttamente indirizzati a lei).\\
+ \const{IFF\_NOTRAILERS}& evita l'uso di \textit{trailer} nei pacchetti.\\
+ \const{IFF\_ALLMULTI} & riceve tutti i pacchetti di \itindex{multicast}
+ \textit{multicast}.\\
+ \const{IFF\_MASTER} & l'interfaccia è il master di un bundle per il
+ bilanciamento di carico.\\
+ \const{IFF\_SLAVE} & l'interfaccia è uno slave di un bundle per il
+ bilanciamento di carico.\\
+ \const{IFF\_MULTICAST} & l'interfaccia ha il supporto per il
+ \textit{multicast} \itindex{multicast} attivo.\\
+ \const{IFF\_PORTSEL} & l'interfaccia può impostare i suoi parametri
+ hardware (con l'uso di \struct{ifmap})..\\
+ \const{IFF\_AUTOMEDIA} & l'interfaccia è in grado di selezionare
+ automaticamente il tipo di collegamento.\\
+ \const{IFF\_DYNAMIC} & gli indirizzi assegnati all'interfaccia vengono
+ persi quando questa viene disattivata.\\
+% \const{IFF\_} & .\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Le costanti che identificano i vari bit della maschera binaria
+ \var{ifr\_flags} che esprime i flag di una interfaccia di rete.}
+ \label{tab:netdevice_iface_flag}
+\end{table}
+
+
+\item[\const{SIOCSIFFLAGS}] permette di impostare il valore dei flag
+ dell'interfaccia specificata (sempre con \var{ifr\_name}, non staremo a
+ ripeterlo oltre) attraverso il valore della maschera binaria da passare nel
+ campo \var{ifr\_flags}, che può essere ottenuta con l'OR aritmetico delle
+ costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}; questa operazione è
+ privilegiata.
+
+\item[\const{SIOCGIFMETRIC}] permette di leggere il valore della metrica del
+ dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
+ \var{ifr\_metric}. Attualmente non è implementato, e l'operazione
+ restituisce sempre un valore nullo.
+
+\item[\const{SIOCSIFMETRIC}] permette di impostare il valore della metrica del
+ dispositivo al valore specificato nel campo \var{ifr\_metric}, attualmente
+ non ancora implementato, restituisce un errore di \errval{EOPNOTSUPP}.
+
+\item[\const{SIOCGIFMTU}] permette di leggere il valore della
+ \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Maximum Transfer Unit} del
+ dispositivo nel campo \var{ifr\_mtu}.
+
+\item[\const{SIOCSIFMTU}] permette di impostare il valore della
+ \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Maximum Transfer Unit} del
+ dispositivo al valore specificato campo \var{ifr\_mtu}. L'operazione è
+ privilegiata, e si tenga presente che impostare un valore troppo basso può
+ causare un blocco del kernel.
+
+\item[\const{SIOCGIFHWADDR}] permette di leggere il valore dell'indirizzo
+ hardware del dispositivo associato all'interfaccia nel campo
+ \var{ifr\_hwaddr}; questo viene restituito come struttura \struct{sockaddr}
+ in cui il campo \var{sa\_family} contiene un valore \texttt{ARPHRD\_*}
+ indicante il tipo di indirizzo ed il campo \var{sa\_data} il valore binario
+ dell'indirizzo hardware a partire dal byte 0.
+
+\item[\const{SIOCSIFHWADDR}] permette di impostare il valore dell'indirizzo
+ hardware del dispositivo associato all'interfaccia attraverso il valore
+ della struttura \struct{sockaddr} (con lo stesso formato illustrato per
+ \const{SIOCGIFHWADDR}) passata nel campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è
+ privilegiata.
+
+\item[\const{SIOCSIFHWBROADCAST}] imposta l'indirizzo \textit{broadcast}
+ \itindex{broadcast} hardware dell'interfaccia al valore specificato dal
+ campo \var{ifr\_hwaddr}. L'operazione è privilegiata.
+
+\item[\const{SIOCGIFMAP}] legge alcuni parametri hardware (memoria, interrupt,
+ canali di DMA) del driver dell'interfaccia specificata, restituendo i
+ relativi valori nel campo \var{ifr\_map}; quest'ultimo contiene una
+ struttura di tipo \struct{ifmap}, la cui definizione è illustrata in
+ fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/ifmap.h}
+ \end{minipage}
+ \caption{La struttura \structd{ifmap} utilizzata per leggere ed impostare i
+ valori dei parametri hardware di un driver di una interfaccia.}
+ \label{fig:netdevice_ifmap_struct}
+\end{figure}
+
+\item[\const{SIOCSIFMAP}] imposta i parametri hardware del driver
+ dell'interfaccia specificata, restituendo i relativi valori nel campo
+ \var{ifr\_map}. Come per \const{SIOCGIFMAP} questo deve essere passato come
+ struttura \struct{ifmap}, secondo la definizione di
+ fig.~\ref{fig:netdevice_ifmap_struct}.
+
+\item[\const{SIOCADDMULTI}] aggiunge un indirizzo di \itindex{multicast}
+ \textit{multicast} ai filtri del livello di collegamento associati
+ dell'interfaccia. Si deve usare un indirizzo hardware da specificare
+ attraverso il campo \var{ifr\_hwaddr}, che conterrà l'opportuna struttura
+ \struct{sockaddr}; l'operazione è privilegiata. Per una modalità alternativa
+ per eseguire la stessa operazione si possono usare i \textit{packet socket},
+ vedi sez.~\ref{sec:packet_socket}.
+
+\item[\const{SIOCDELMULTI}] rimuove un indirizzo di \itindex{multicast}
+ \textit{multicast} ai filtri del livello di collegamento dell'interfaccia,
+ vuole un indirizzo hardware specificato come per \const{SIOCADDMULTI}. Anche
+ questa operazione è privilegiata e può essere eseguita in forma alternativa
+ con i \textit{packet socket}.
+
+\item[\const{SIOCGIFTXQLEN}] permette di leggere la lunghezza della coda di
+ trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia specificata nel campo
+ \var{ifr\_qlen}.
+
+\item[\const{SIOCSIFTXQLEN}] permette di impostare il valore della lunghezza
+ della coda di trasmissione del dispositivo associato all'interfaccia, questo
+ deve essere specificato nel campo \var{ifr\_qlen}. L'operazione è
+ privilegiata.
+
+\item[\const{SIOCSIFNAME}] consente di cambiare il nome dell'interfaccia
+ indicata da \var{ifr\_name} utilizzando il nuovo nome specificato nel campo
+ \var{ifr\_rename}.
+
+\end{basedescript}
+
+Una ulteriore operazione, che consente di ricavare le caratteristiche delle
+interfacce di rete, è \const{SIOCGIFCONF}; però per ragioni di compatibilità
+questa operazione è disponibile soltanto per i socket della famiglia
+\const{AF\_INET} (vale ad dire per socket IPv4). In questo caso l'utente dovrà
+passare come argomento una struttura \struct{ifconf}, definita in
+fig.~\ref{fig:netdevice_ifconf_struct}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/ifconf.h}
+ \end{minipage}
+ \caption{La struttura \structd{ifconf}.}
+ \label{fig:netdevice_ifconf_struct}
+\end{figure}
+
+Per eseguire questa operazione occorrerà allocare preventivamente un buffer di
+contenente un vettore di strutture \struct{ifreq}. La dimensione (in byte) di
+questo buffer deve essere specificata nel campo \var{ifc\_len} di
+\struct{ifconf}, mentre il suo indirizzo andrà specificato nel campo
+\var{ifc\_req}. Qualora il buffer sia stato allocato come una stringa, il suo
+indirizzo potrà essere fornito usando il campo \var{ifc\_buf}.\footnote{si
+ noti che l'indirizzo del buffer è definito in \struct{ifconf} con una
+ \ctyp{union}, questo consente di utilizzare una delle due forme a piacere.}
+
+La funzione restituisce nel buffer indicato una serie di strutture
+\struct{ifreq} contenenti nel campo \var{ifr\_name} il nome dell'interfaccia e
+nel campo \var{ifr\_addr} il relativo indirizzo IP. Se lo spazio allocato nel
+buffer è sufficiente il kernel scriverà una struttura \struct{ifreq} per
+ciascuna interfaccia attiva, restituendo nel campo \var{ifc\_len} il totale
+dei byte effettivamente scritti. Il valore di ritorno è 0 se l'operazione ha
+avuto successo e negativo in caso contrario.
+
+Si tenga presente che il kernel non scriverà mai sul buffer di uscita dati
+eccedenti numero di byte specificato col valore di \var{ifc\_len} impostato
+alla chiamata della funzione, troncando il risultato se questi non dovessero
+essere sufficienti. Questa condizione non viene segnalata come errore per cui
+occorre controllare il valore di \var{ifc\_len} all'uscita della funzione, e
+verificare che esso sia inferiore a quello di ingresso. In caso contrario si è
+probabilmente\footnote{probabilmente perché si potrebbe essere nella
+ condizione in cui sono stati usati esattamente quel numero di byte.} avuta
+una situazione di troncamento dei dati.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includecodesample{listati/iflist.c}
+ \end{minipage}
+ \caption{Il corpo principale del programma \texttt{iflist.c}.}
+ \label{fig:netdevice_iflist}
+\end{figure}
+
+Come esempio dell'uso di queste funzioni si è riportato in
+fig.~\ref{fig:netdevice_iflist} il corpo principale del programma
+\texttt{iflist} in cui si utilizza l'operazione \const{SIOCGIFCONF} per
+ottenere una lista delle interfacce attive e dei relativi indirizzi. Al solito
+il codice completo è fornito nei sorgenti allegati alla guida.
+
+Il programma inizia (\texttt{\small 7--11}) con la creazione del socket
+necessario ad eseguire l'operazione, dopo di che si inizializzano
+opportunamente (\texttt{\small 13--14}) i valori della struttura
+\struct{ifconf} indicando la dimensione del buffer ed il suo
+indirizzo;\footnote{si noti come in questo caso si sia specificato l'indirizzo
+ usando il campo \var{ifc\_buf}, mentre nel seguito del programma si accederà
+ ai valori contenuti nel buffer usando \var{ifc\_req}.} si esegue poi
+l'operazione invocando \func{ioctl}, controllando come sempre la corretta
+esecuzione, ed uscendo in caso di errore (\texttt{\small 15--19}).
+
+Si esegue poi un controllo sulla quantità di dati restituiti segnalando un
+eventuale overflow del buffer (\texttt{\small 21--23}); se invece è tutto a
+posto (\texttt{\small 24--27}) si calcola e si stampa a video il numero di
+interfacce attive trovate. L'ultima parte del programma (\texttt{\small
+ 28--33}) è il ciclo sul contenuto delle varie strutture \struct{ifreq}
+restituite in cui si estrae (\texttt{\small 30}) l'indirizzo ad esse
+assegnato\footnote{si è definito \var{access} come puntatore ad una struttura
+ di tipo \struct{sockaddr\_in} per poter eseguire un \textit{casting}
+ dell'indirizzo del valore restituito nei vari campi \var{ifr\_addr}, così
+ poi da poterlo poi usare come argomento di \func{inet\_ntoa}.} e lo si
+stampa (\texttt{\small 31--32}) insieme al nome dell'interfaccia.
+
+
+
\subsection{L'uso di \func{ioctl} per i socket TCP e UDP}
\label{sec:sock_ioctl_IP}
-Oltre alle caratteristiche che si possono impostare per i socket generici, la
+Non esistono operazioni specifiche per i socket IP in quanto tali,\footnote{a
+ parte forse \const{SIOCGIFCONF}, che però resta attinente alle proprietà
+ delle interfacce di rete, per cui l'abbiamo trattata in
+ sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice} insieme alle altre che comunque si
+ applicano anche ai socket IP.} mentre per i pacchetti di altri protocolli
+trasportati su IP, qualora li si gestisca attraverso dei socket, si dovrà fare
+riferimento direttamente all'eventuale supporto presente per il tipo di socket
+usato: ad esempio si possono ricevere pacchetti ICMP con socket di tipo
+\texttt{raw}, nel qual caso si dovrà fare riferimento alle operazioni di
+quest'ultimo.
+
+Tuttavia la gran parte dei socket utilizzati nella programmazione di rete
+utilizza proprio il protocollo IP, e quello che succede è che in realtà la
funzione \func{ioctl} consente di effettuare alcune operazioni specifiche per
-i socket UDP e TCP. Non esistono operazioni specifiche per i socket IP
-generici, mentre per i pacchetti di altri protocolli trasportati su IP,
-qualora li si gestisca attraverso dei socket, si dovrà fare riferimento
-direttamente all'eventuale supporto presente per il tipo di socket usato (ad
-esempio si possono ricevere pacchetti ICMP con socket di tipo \texttt{raw},
-nel qual caso si dovrà fare riferimento alle operazioni di quest'ultimo).
-
-Le operazioni di controllo disponibili per i socket TCP, come illustrate dalla
-relativa pagina di manuale, accessibile con \texttt{man 7 tcp}, prevedono come
-possibile valore per il secondo argomento della funzione le costanti
+i socket che usano questo protocollo, ma queste vendono eseguite, invece che a
+livello di IP, al successivo livello di trasporto, vale a dire in maniera
+specifica per i socket TCP e UDP.
+
+Le operazioni di controllo disponibili per i socket TCP sono illustrate dalla
+relativa pagina di manuale, accessibile con \texttt{man 7 tcp}, e prevedono
+come possibile valore per il secondo argomento della funzione le costanti
illustrate nell'elenco seguente; il terzo argomento della funzione, gestito
come \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}, deve
essere sempre il puntatore ad una variabile di tipo \ctyp{int}:
\errval{EINVAL}.
\end{basedescript}
-
-Le operazioni di controllo disponibili per i socket UDP, come illustrate dalla
-relativa pagina di manuale, accessibile con \texttt{man 7 udp}, sono quelle
-indicate nelle costanti del seguente elenco; come per i socket TCP il terzo
-argomento viene gestito come \itindex{value~result~argument} \textit{value
- result argument} e deve essere un puntatore ad una variabile di tipo
-\ctyp{int}:
+Le operazioni di controllo disponibili per i socket UDP, anch'esse illustrate
+dalla relativa pagina di manuale accessibile con \texttt{man 7 udp}, sono
+quelle indicate dalle costanti del seguente elenco; come per i socket TCP il
+terzo argomento viene gestito come \itindex{value~result~argument}
+\textit{value result argument} e deve essere un puntatore ad una variabile di
+tipo \ctyp{int}:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
-\item[\const{FIONREAD}]
-\item[\const{TIOCOUTQ}]
+\item[\const{FIONREAD}] restituisce la dimensione in byte del primo pacchetto
+ in attesa di ricezione, o 0 qualora non ci sia nessun pacchetto.
+\item[\const{TIOCOUTQ}] restituisce il numero di byte presenti nella coda di
+ invio locale; questa opzione è supportata soltanto a partire dal kernel 2.4
\end{basedescript}
corrispondono a nessun nodo di \func{sysctl}.
-
\subsection{I valori di controllo per i socket generici}
\label{sec:sock_gen_sysctl}
Nella directory \texttt{/proc/sys/net/core} sono presenti i file
-corrispondenti ai parametri generici validi per tutti i socket. Quelli
-descritti anche nella pagina di manuale, accessibile con \texttt{man 7 socket}
-sono i seguenti:
+corrispondenti ai parametri generici di \textit{sysctl} validi per tutti i
+socket. Quelli descritti anche nella pagina di manuale, accessibile con
+\texttt{man 7 socket} sono i seguenti:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
\item[\texttt{rmem\_default}] imposta la dimensione di default del buffer di
questi però non è documentato:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.0cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
\item[\texttt{dev\_weight}] blocco di lavoro (\textit{work quantum}) dello
- scheduler di processo dei pacchetti. % TODO da documentare meglio
+ scheduler di processo dei pacchetti.
+
+% TODO da documentare meglio
\item[\texttt{lo\_cong}] valore per l'occupazione della coda di ricezione
sotto la quale si considera di avere una bassa congestione.
I file che consentono di controllare le caratteristiche specifiche del
protocollo IP in quanto tale, descritti anche nella pagina di manuale
accessibile con \texttt{man 7 ip}, sono i seguenti:
-\begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
\item[\texttt{ip\_default\_ttl}] imposta il valore di default per il campo TTL
- (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}) di tutti i pacchetti uscenti. Il valore può
- essere modificato per il singolo socket con l'opzione \const{IP\_TTL}.
- Prende un valore intero.
+ (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}) di tutti i pacchetti uscenti, stabilendo
+ così il numero massimo di router che i pacchetti possono attraversare. Il
+ valore può essere modificato anche per il singolo socket con l'opzione
+ \const{IP\_TTL}. Prende un valore intero, ma dato che il campo citato è di
+ 8 bit hanno senso solo valori fra 0 e 255. Il valore di default è 64, e non
+ ci normalmente non c'è nessuna necessità di modificarlo,\footnote{l'unico
+ motivo sarebbe per raggiungere macchine estremamente ``{lontane}'' in
+ termini di \textit{hop}, ma è praticamente } aumentare il valore è una
+ pratica poco gentile, in quanto in caso di problemi di routing si allunga
+ inutilmente il numero di ritrasmissioni.
+
\item[\texttt{ip\_forward}] abilita l'inoltro dei pacchetti da una interfaccia
ad un altra, e può essere impostato anche per la singola interfaccia. Prende
conflitti con le porte usate dai servizi noti.
\item[\texttt{ip\_no\_pmtu\_disc}] imposta la disciplina di ricerca della
- \textit{Path MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
- sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).
+ \itindex{Maximum~Transfer~Unit} \textit{Path MTU} (vedi
+ sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).
\item[\texttt{ipfrag\_high\_thresh}] limite massimo (espresso in numero di
byte) sui pacchetti IP frammentati presenti in coda; quando questo valore
% \item[\texttt{neigh/*}] La directory contiene i valori
% TODO trattare neigh/* nella parte su arp, da capire dove sarà.
-
\end{basedescript}
+I file di \texttt{/proc/sys/net/ipv4} che invece fanno riferimento alle
+caratteristiche specifiche del protocollo TCP, elencati anche nella rispettiva
+pagina di manuale (accessibile con \texttt{man 7 tcp}), sono i seguenti:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.9cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+
+\item[\texttt{tcp\_abort\_on\_overflow}] è un valore logico (disabilitato di
+ default) che indica di azzerare le connessioni quando il programma che le
+ riceve è troppo lento ed incapace di accettarle. Questo consente di
+ recuperare le connessioni se si è avuto un eccesso dovuto ad un qualche
+ picco di traffico, ma ovviamente va a discapito dei client che interrogano
+ il server. Pertanto è da abilitare soltanto quando si è sicuri che non è
+ possibile ottimizzare il server in modo che sia in grado di accettare
+ connessioni più rapidamente.
+
+\item[\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}] questa variabile intera indica al kernel
+ quanto spazio all'interno del buffer associato ad un socket (quello
+ impostato con \texttt{tcp\_rmem}) deve essere utilizzato per la finestra del
+ protocollo TCP (quello che costituisce la \itindex{advertised~window}
+ \textit{advertised window} annunciata all'altro capo del socket) e quello
+ che viene usato come buffer applicativo per isolare la rete dalle latenze
+ dell'applicazione. Il valore viene calcolato secondo la formula
+ $\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se positivo o con
+ $\texttt{buffer}-\texttt{buffer}/2^\texttt{tcp\_adv\_win\_scale}$ se
+ negativo. Il valore di default è 2 che significa che al buffer
+ dell'applicazione viene riservato un quarto del totale.
+
+\item[\texttt{tcp\_app\_win}] il valore indica quanti byte della finestra TCP
+ vengono riservati per la bufferizzazione, valore è il massimo fra la
+ \itindex{Maximum~Segment~Size} MSS e
+ $\texttt{window}/2^\texttt{tcp\_app\_win}$. Un valore nullo significa che
+ non viene riservato nessuno spazio; il default è 31.
+
+% vecchi, presumibilmente usati quando gli algoritmi di congestione non erano
+% modularizzabili
+% \item[\texttt{tcp\_bic}]
+% \item[\texttt{tcp\_bic\_low\_window}]
+% \item[\texttt{tcp\_bic\_fast\_convergence}]
+
+\item[\texttt{tcp\_dsack}] Abilita il supporto definito
+ nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884} per il
+ \textit{Duplicate SACK}.\footnote{si indica con SACK (\textit{Selective
+ Acknowledgement}) un'opzione TCP, definita
+ nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2018.txt}{RFC~2018}, usata per dare
+ un \textit{acknowledgement} unico su blocchi di pacchetti non contigui.}
+
+\item[\texttt{tcp\_ecn}] Abilita il meccanismo della \textit{Explicit
+ Congestion Notification} (o ECN) definito
+ nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2884.txt}{RFC~2884}. Si tenga presente
+ che se si abilita questa opzione si possono avere dei malfunzionamenti
+ apparentemente casuali dipendenti dalla destinazione, dovuti al fatto che
+ alcuni vecchi router non supportano il meccanismo ed alla sua attivazione
+ scartano i relativi pacchetti.\\
+
+\item[\texttt{tcp\_fack}] è un valore logico che abilita il supporto per il
+ \textit{TCP Forward Acknowledgement}. Di default è abilitato.
+% TODO documentare o descrivere che cos'è il TCP Forward Acknowledgement
+
+\item[\texttt{tcp\_fin\_timeout}] specifica il numero di secondi (il default è
+ 60\footnote{nei kernel della serie 2.2.x era invece di 120 secondi.}) da
+ passare in stato \texttt{FIN\_WAIT2} nell'attesa delle ricezione del
+ pacchetto FIN conclusivo, passati quali il socket viene comunque chiuso
+ forzatamente. L'uso di questa opzione realizza quella che in sostanza è una
+ violazione delle specifiche del protocollo TCP, ma è utile per fronteggiare
+ alcuni attacchi di \itindex{Denial~of~Service~(DoS)} \textit{Denial of
+ Service}.
+
+\item[\texttt{tcp\_frto}] è un valore logico che abilita il supporto per
+ l'algoritmo F-RTO, un algoritmo usato per la ritrasmissione dei timeout del
+ protocollo TCP, che diventa molto utile per le reti wireless dove la perdita
+ di pacchetti è usualmente dovuta a delle interferenze radio, piuttosto che
+ alla congestione dei router. Di default è disabilitato.
+
+
+\item[\texttt{tcp\_keepalive\_intvl}] il numero di secondi che deve
+ trascorrere fra l'emissione di due successivi pacchetti di test quando è
+ abilitata la funzionalità del \textit{keepalive} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Il valore di default è 75.
+
+\item[\texttt{tcp\_keepalive\_probes}] il massimo numero pacchetti di
+ \textit{keepalive} (vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}) che devono essere
+ inviati senza ricevere risposta prima che il kernel decida che la
+ connessione è caduta e la termini. Il valore di default è 9.
+
+\item[\texttt{tcp\_keepalive\_time}] il numero di secondi che devono passare
+ senza traffico sulla connessione prima che il kernel, qualora si sia
+ utilizzata l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sock_options_main}), inizi ad inviare pacchetti di pacchetti
+ di \textit{keepalive}. Il default è 7200, pari a due ore.
+
+\item[\texttt{tcp\_low\_latency}] un valore logico che indica allo stack TCP
+ del kernel di ottimizzare il comportamento per ottenere tempi di latenza più
+ bassi a scapito di valori più alti per l'utilizzo della banda. Di default è
+ disabilitato in quanto un maggior utilizzo della banda è preferito, ma
+ esistono applicazioni particolari in cui la riduzione della latenza è più
+ importante (ad esempio i cluster di calcolo parallelo) in cui lo si può
+ abilitare.
+
+\item[\texttt{tcp\_max\_orphans}] il numero massimo di socket TCP
+ ``\textsl{orfani}'' (vale a dire non associati a nessun file descriptor)
+ consentito nel sistema.\footnote{trattasi in genere delle connessioni
+ relative a socket chiusi che non hanno completato il processo di
+ chiusura.} Quando il limite viene ecceduto la connessione orfana viene
+ resettata e viene stampato un avvertimento. Questo limite viene usato per
+ contrastare alcuni elementari attacchi di \textit{denial of service}.
+ Diminuire il valore non è mai raccomandato, in certe condizioni di rete può
+ essere opportuno aumentarlo, ma si deve tenere conto del fatto che ciascuna
+ connessione orfana può consumare fino a 64K di memoria del kernel. Il di
+ default viene impostato inizialmente al valore del parametro del kernel
+ \texttt{NR\_FILE}, e viene aggiustato a seconda della memoria disponibile.
+% TODO verificare la spiegazione di connessione orfana
+
+\item[\texttt{tcp\_max\_syn\_backlog}] un numero intero che indica la
+ lunghezza della coda delle connessioni incomplete, cioè delle connessioni
+ per le quali si è ricevuto un SYN di richiesta ma non l'ACK finale del
+ \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} (si riveda quanto
+ illustrato in sez.\ref{sec:TCP_func_listen}).
+
+ Quando questo valore è superato il kernel scarterà immediatamente ogni
+ ulteriore richiesta di connessione. Il valore di default (che è 256) viene
+ automaticamente portato a 1024 qualora nel sistema ci sia sufficiente
+ memoria (se maggiore di 128Mb) e ridotto a 128 qualora la memoria sia poca
+ (inferiore a 32Mb).\footnote{si raccomanda, qualora si voglia aumentare il
+ valore oltre 1024, di seguire la procedura citata nella pagina di manuale
+ di TCP, e modificare il valore della costante \texttt{TCP\_SYNQ\_HSIZE}
+ nel file \texttt{include/net/tcp.h} dei sorgenti del kernel, in modo che
+ sia $\mathtt{tcp\_max\_syn\_backlog} \ge \mathtt{16*TCP\_SYNQ\_HSIZE}$,
+ per poi ricompilare il kernel.}
+
+\item[\texttt{tcp\_max\_tw\_buckets}] questo valore indica il numero massimo
+ di socket in stato \texttt{TIME\_WAIT} consentito nel sistema; viene
+ impostato per prevenire semplici attacchi di \textit{denial of service} ed
+ inizializzato di default ad un valore del parametro \texttt{NR\_FILE}, per
+ poi essere aggiustato a seconda della memoria presente. Se il valore viene
+ superato il socket viene chiuso con la stampa di un avviso.
+
+
+\item[\texttt{tcp\_mem}] una tripletta di valori usati dallo stack TCP per
+ controllare il proprio uso della memoria. Il primo valore, chiamato
+ \textit{low} nelle pagine di manuale, indica il numero di pagine allocate
+ sotto il quale non viene usato nessun meccanismo di regolazione dell'uso
+ della memoria.
+
+ Il secondo valore, chiamato \textit{pressure} indica il numero di pagine
+ allocate passato il quale lo stack TCP inizia a moderare il suo consumo di
+ memoria. Si esce da questo stato di \textsl{pressione} sulla memoria quando
+ il numero di pagine scende sotto il precedente valore \textit{low}.
+
+ Il terzo valore, chiamato \textit{high} indica il numero massimo di pagine
+ che possono essere utilizzate dallo stack TCP/IP, e soprassiede ogni altro
+ valore specificato dagli altri limiti del kernel.
+
+
+\item[\texttt{tcp\_orphan\_retries}] il numero massimo di volte che si esegue
+ un tentativo di controllo sull'altro capo di una connessione che è stata già
+ chiusa dalla nostra parte. Il valore di default è 8 volte.
+
+\item[\texttt{tcp\_reordering}] il numero massimo di volte che un pacchetto
+ può essere riordinato nel flusso di dati, prima che lo stack TCP assuma che
+ è andato perso e si ponga nello stato di \textit{slow start} (si veda
+ sez.~\ref{sez:tcp_protocol_xxx}) viene usata questa metrica di
+ riconoscimento dei riordinamenti per evitare inutili ritrasmissioni
+ provocate dal riordinamento. Non è opportuno modificare questo valore dal
+ default che è 3.
+
+\item[\texttt{tcp\_retrans\_collapse}]
+\item[\texttt{tcp\_retries1}] imposta il massimo numero di volte che
+ protocollo tenterà la ritrasmissione si un pacchetto su una connessione
+ stabilita prima di fare ricorso ad ulteriori sforzi che coinvolgano anche il
+ livello di rete. Passato questo numero di ritrasmissioni verrà fatto
+ eseguire al livello di rete un tentativo di aggiornamento della rotta verso
+ la destinazione prima di eseguire ogni successiva ritrasmissione.
+\item[\texttt{tcp\_retries2}] imposta il numero di tentativi di ritrasmissione
+ di un pacchetto inviato su una connessione già stabilita per il quale non si
+ sia ricevuto una risposta di ACK (si veda anche quanto illustrato in
+ sez.~\ref{sec:TCP_server_crash}). Il valore default è 15, che significa un
+ tempo variabile fra 13 e 30 minuti; questo non corrisponde a quanto
+ richiesto nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt}{RFC~1122} dove è
+ indicato un massimo di 100 secondi, che però è un valore considerato troppo
+ basso.
+
+
+\item[\texttt{tcp\_rfc1337}]
+
+\item[\texttt{tcp\_rmem}]
+
+
+\item[\texttt{tcp\_sack}]
+\item[\texttt{tcp\_stdurg}]
+\item[\texttt{tcp\_synack\_retries}]
+\item[\texttt{tcp\_syncookies}]
+
+\item[\texttt{tcp\_syn\_retries}] imposta il numero di tentativi (il default è
+ 5) di ritrasmissione dei pacchetti SYN di inizio connessione del
+ \itindex{three~way~handshake} \textit{three way handshake} (si ricordi
+ quanto illustrato in sez.\ref{sec:TCP_func_connect}). Il valore non deve
+ superare 255.
+
+\item[\texttt{tcp\_timestamps}]
+\item[\texttt{tcp\_tw\_recycle}]
+\item[\texttt{tcp\_tw\_reuse}]
+\item[\texttt{tcp\_window\_scaling}]
+
+
+\item[\texttt{tcp\_vegas\_cong\_avoid}]
+\item[\texttt{tcp\_westwood}]
+\item[\texttt{tcp\_wmem}]
+\end{basedescript}
% LocalWords: socket sez dotted decimal resolver Domain Name Service cap DNS
% LocalWords: client fig LDAP Lightweight Access Protocol NIS Information Sun
% LocalWords: rmem wmem message cost burst bucket filter netdev backlog optmem
% LocalWords: forward dynaddr dial autoconfig local masquerading ipfrag high
% LocalWords: thresh low always defrag CONFIG SETSIG cmd FIOGETOWN FIOSETOWN
+% LocalWords: quest'ultime neigh dev weight cong mod somaxconn Di SIOCINQ DoS
+% LocalWords: Documentation SIOCATMARK SIOCOUTQ FIONREAD TIOCOUTQ Denial work
+% LocalWords: netfilter scheduler mark ARP DHCP BOOTP RARP nonlocal sniffer is
+% LocalWords: linux NODELAY MAXSEG CORK KEEPIDLE KEEPINTVL KEEPCNT SYNCNT INFO
+% LocalWords: DEFER ACCEPT WINDOW CLAMP QUICKACK CONGESTION ENCAP urgent MSS
+% LocalWords: Segment SYN accept advertised window info quickack Nagle ifreq
+% LocalWords: ifr ppp union EPERM SIOCGIFNAME dell' interface index IFF NOARP
+% LocalWords: SIOCGIFINDEX SIOCGIFFLAGS POINTOPOINT RUNNING PROMISC NOTRAILERS
+% LocalWords: ALLMULTI bundle PORTSEL ifmap AUTOMEDIA DYNAMIC SIOCSIFFLAGS way
+% LocalWords: SIOCGIFMETRIC SIOCSIFMETRIC SIOCGIFMTU SIOCSIFMTU SIOCGIFHWADDR
+% LocalWords: SIOCSIFHWADDR SIOCSIFHWBROADCAST SIOCGIFMAP SIOCSIFMAP sendfile
+% LocalWords: SIOCADDMULTI SIOCDELMULTI SIOCGIFTXQLEN SIOCSIFTXQLEN three syn
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