P3-05: Socket Options

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1 Autunno 2002 Prof. Roberto De Prisco -05: Socket Options Università degli studi di Salerno Laurea e Diploma in Informatica Socket options 05.2 Ogni socket aperto ha delle proprietà che ne determinano alcuni comportamenti Possono essere cambiate: opzioni L anologo per i file sono le proprietà che vengono gestite tramite la funzione fcntl La funzione fcntl può essere usata con i socket Ogni opzione ha un valore di default Alcune opzioni sono binarie (on o off) Altre hanno un valore (int o anche strutture più complesse) 1

2 Livelli 05.3 Sono divise in vari livelli SOL_SOCKET livello socket IPPROTO_IP livello IP IPPROTO_IPV6 livello IP per la versione 6 IPPROTO_ICMPV6 livello messaggi di controllo IPPROTO_TCP livello TCP Ogni livello ha varie opzioni Non è detto che tutte siano supportate Il programma sockopts-check stampa i valori di default delle opzioni supportate Livello: SOL_SOCKET Livello: IPPROTO_IP Livello: IPPROTO_TCP Opzioni SO_BROADCAST SO_DEBUG SO_DONTROUTE SO_ERROR SO_KEEPALIVE SO_LINGER SO_RCVBUF SO_SNDBUF SO_RCVLOWAT SO_SNDLOWAT SO_RCVTIMEO SO_SNDTIMEO SO_REUSEADDR SO_REUSEPORT SO_TYPE SO_USELOOPBACK IP_HDRINCL IP_OPTIONS IP_TTL TCP_KEEPALIVE TCP_MAXRT TCP_MAXSEG TCP_NODELAY 05.4 permette il broadcast abilita le informazioni di debug salta il lookup nella tavola di routing legge l errore corrente controlla che la connessione sia attiva controlla la chiusura della connessione grandezza del buffer in ricezione grandezza buffer in spedizione soglia per il buffer in ricezione soglia per il buffer in spedizione timeout per la ricezione timeout per la spedizione permette riutilizzo indirizzi locali permette riutilizzo porte locali il tipo di socket per i socket di routing (copia i pacchetti) header incluso con i dati opzioni nell header IP Time-To-Live tempo per la ritrasmissione tempo massimo per la ritrasmissione MSS (Maximum Segment Size) disabilita algoritmo di Nagle 2

3 getsockopt e setsockopt 05.5 #include <sys/socket.h> int getsockopt(int sd, int level, int name, void*value, socklen_t *len); int setsockopt(int sd, int level, int name, void *value, socklen_t len); Valore di ritorno: -1 se errore, 0 se OK Parametri: setsockopt(3,sol_socket,so_keepalive,1,sizeof(int)); attiva l opzione di keepalive per mantenere la connessione attiva void* flag; socklen_t* size; getsockopt(3,sol_socket,so_keepalive,*flag,*size); ritorna la grandezza di un intero in size e flag sarà 0 se l opzione è disabilitata, oppure diverso da 0 se l opzione è abilitata SO_BROADCAST 05.6 Rende possibile la trasmissione broadcast Un applicazione che intende spedire in broadcast deve abilitare questa opzione Serve a prevenire broadcast accidentali Es. un programma prende in input l indirizzo di destinazione L utente potrebbe inserire un indirizzo di broadcast Il programma dovrebbe controllare Se l opzione è disabilitata il broadcast non viene fatto comunque Viene ritornato l errore EACCES 3

4 SO_ERROR 05.7 Quando si verifica un errore, un codice di errore viene memorizzato in una variabile chiamata so_error La notifica dell errore avviene in 2 modi: Se il processo è in una chiamata a select, sia per la lettura che per la scrittura, ritorna con il descrittore pronto ad essere letto Se si sta usando I/O guidato dai segnali, SIGIO viene generato Il processo può leggere il valore di so_error tramite questa opzione L intero ritornato è il valore di so_error Può essere solo letta, non scritta SO_KEEPALIVE 05.8 Quando è abilitata per un socket TCP spedisce un messaggio di controllo se non c è scambio di dati per un periodo di 2 ore Serve a mantenere attiva la connessione 3 possibili casi ACK di risposta: la connessione è ancora attiva RST di risposta: la connessione era stata chiusa, viene generato l errore ECONNRESET Non c è risposta, vengono spediti 8 ulteriori messaggi ogni 75 secondi Nessuna riposta dopo 11 minuti e 15 secondi: viene generato l errore ETIMEDOUT Messaggi ICMP di errore sulla rete, viene generato l errore EHOSTUNREACH 4

5 SO_LINGER 05.9 Specifica il funzionamento della close per protocolli orientati alla connessione (TCP) struct linger { int l_onoff; /* 0=off, nonzero=on */ int l_linger; /* tempo attesa in secondi */ } l_onoff = 0, close ritorna immediatamente ed il kernel spedirà eventuali dati residui l_onoff 0, l_linger = 0 La connessione viene resettata, i dati residui non spediti Evita il TIME_WAIT, ma rischia la reincarnazione della connessione l_onoff 0, l_linger 0 Close non ritorna subito ma aspetta l_linger secondi affinchè i dati residui vengano spediti È importante controllare il valore di ritorno perché dopo l_linger secondi i dati vengono cancellati SO_RCVBUF e SO_SNDBUF Ogni socket ha un buffer di ricezione ed uno di spedizione Il buffer di ricezione è usato per mantenere i dati nel kernel prima di passarli all applicazione Con TCP, lo spazio disponibile è quello pubblicizzato nella finestra di TCP quindi non dovrebbe esserci overflow Con UDP, eventuali pacchetti in overflow vengono cancellati Il buffer in spedizione è usato per far scriver i dati dall applicazione prima di spedirli SO_RCVBUF e SO_SNDBUF ci permettono di cambiare la grandezza dei buffer 5

6 SO_RCVLOWAT e SO_SNDLOWAT Sono le soglie usate dalla funzione select Quando in ricezione sono presenti almeno un numero di byte pari al low-watermark allora select ritorna socket pronto in lettura Per TCP e UDP il default è 1 In modo simile per poter scrivere (socket pronto in scrittura) i byte disponibili nel buffer di spedizione deve essere almeno pari al lowwatermark Il default è 2048 SO_RCVTIMEO e SO_SNDTIMEO Ci permettono di usare un timeout per la ricezione e la spedizione sul socket struct timeval { long tv_sec; /* secondi */ long tv_usec; /* microsecondi */ } Il timeout in ricezione è per le funzioni Read, readv, recv, recvfrom, recvmsg Il timeout in spedizione è per le funzioni Write, writev, send, sendto Per default il timeout è 0 Timeout disabilitato, quindi la funzione si blocca 6

7 SO_TYPE Ci dà il tipo di socket SOCK_STREAM SOCK_DGRAM Viene usata da un processo che eredita un socket Può essere solo letta, non scritta Opzioni di IPv IP_HDRINCL Se è settata per un raw socket di IP allora l applicazione deve costruire anche l IP header che normalmente è scritto dal kernel IP_OPTIONS Permette di inserire le opzioni dell IP header IP_TTL Permette di specificare il Time-To-Live (in hops) del datagram Il default è 64 7

8 Opzioni di TCP TCP_KEEPALIVE Permette di moficare le 2 ore di attesa usate da SO_KEEPALIVE TCP_MAXRT -1, ritrasmetti per sempre 0, usa il default di sistema n > 0, ritrasmetti per n secondi prima di abbandonare la connessione TCP_MAXSEG Permette di modificare il valore dell MSS della connessione TCP_NODELAY Diabilita l algoritmo di Nagle che diminuisce i dati spediti in caso di congestione Esempio di set e get sockopt #include "basic.h" #include <netinet/tcp.h> int main(int argc, char **argv) { int sockfd, mss, sendbuff, ttl; socklen_t optlen; sockopts-set.c if( (sockfd = socket(af_inet, SOCK_STREAM, 0)) < 0 ) err_sys("socket error"); optlen = sizeof(ttl); if( getsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_TTL, &ttl, &optlen) == -1 ) err_ret("getsockopt error"); printf("getsockopt: TTL = %d\n", ttl); ttl = ttl + 16; } if( setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_TTL, &ttl, sizeof(ttl)) == -1 ) err_ret("getsockopt error"); printf("ttl modificato\n", ttl); if( getsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_TTL, &ttl, &optlen) == -1 ) err_ret("getsockopt error"); printf("getsockopt: TTL = %d\n", ttl); exit(0); 8