27.8. История развития интерфейса IPv6
Документ RFC 2292 [113] определял более раннюю версию описываемого интерфейса, которая была реализована в некоторых системах. В этой версии для работы с параметрами получателя и транзитных узлов использовались функции inet6_option_space, inet6_option_init, inet6_option_append, inet6_option_alloc, inet6_option_next и inet6_option_find. Эти функции работали непосредственно с объектами типа struct cmsghdr, предполагая, что все параметры содержатся во вспомогательных данных. Для работы с заголовками маршрутизации были предназначены функции inet6_rthdr_space, inet6_rthdr_init, inet6_rthdr_add, inet6_rthdr_lasthop, inet6_rthdr_reverse, inet6_rthdr_segments, inet6_rthdr_getaddr и inet6_rthdr_getflags. Эти функции также работали непосредственно со вспомогательными данными.
В этом API закрепленные параметры устанавливались при помощи параметра сокета IPV6_PKTOPTIONS. Объекты вспомогательных данных при этом передавались в качестве данных параметра IPV6_PKTOPTIONS. Нынешние параметры сокета IPV6_DSTOPTS, IPV6_HOPOPTS и IPV6_RTHDR были флагами, позволявшими получать соответствующие заголовки во вспомогательных данных.
Подробнее обо всем этом вы можете прочесть в разделах 4–8 документа RFC 2292 [113].
27.9. Резюме
Из десяти определенных в IPv4 параметров наиболее часто используются параметры маршрутизации от отправителя, но в настоящее время их популярность падает из-за проблем, связанных с безопасностью. Доступ к параметрам заголовков IPv4 осуществляется с помощью параметра сокета IP_OPTIONS.
В IPv6 определены шесть заголовков расширения. Доступ к заголовкам расширения IPv6 осуществляется с помощью функционального интерфейса, что освобождает нас от необходимости углубляться в детали фактического формата пакета. Эти заголовки расширения записываются как вспомогательные данные функцией sendmsg и возвращаются функцией recvmsg также в виде вспомогательных данных.
Упражнения
1. Что изменится, если в нашем примере, приведенном в конце раздела 27.3, мы зададим каждый промежуточный узел с параметром -G вместо -g?
2. Размер буфера, указываемый в качестве аргумента функции setsockopt для параметра сокета IP_OPTIONS, должен быть кратен 4 байтам. Что бы нам пришлось делать, если бы мы не поместили параметр NOP в начало буфера, как показано на рис. 27.1?
3. Каким образом программа ping получает маршрут от отправителя, когда используется параметр IP Record Route (запись маршрута), описанный в разделе 7.3 [128]?
4. Почему в примере кода для сервера rlogind, приведенном в конце раздела 27.3, который предназначен для удаления полученного маршрута от отправителя, дескриптор сокета (первый аргумент функций getsockopt и setsockopt) имеет нулевое значение?
5. В течение долгого времени для удаления маршрута использовался код, несколько отличающийся от приведенного в конце раздела 27.3. Он выглядел следующим образом:
optsize = 0;
setsockopt(0, ipproto, IP_OPTIONS, NULL, &optsize);
Что в этом фрагменте неправильно? Имеет ли это значение?
Глава 28
Символьные сокеты
28.1. Введение
Символьные, или неструктурированные, сокеты (raw sockets) обеспечивают три возможности, не предоставляемые обычными сокетами TCP и UDP.
1. Символьные сокеты позволяют читать и записывать пакеты ICMPv4, IGMPv4 и ICMPv6. Например, программа ping посылает эхо-запросы ICMP и получает эхо-ответы ICMP. (Наша оригинальная версия программы ping приведена в разделе 28.5.) Демон маршрутизации многоадресной передачи mrouted посылает и получает пакеты IGMPv4.
2. Эта возможность также позволяет реализовывать как пользовательские процессы те приложения, которые построены с использованием протоколов ICMP и IGMP, вместо того чтобы помещать большее количество кода в ядро. Например, подобным образом построен демон обнаружения маршрутов (in.rdisc в системе Solaris 2.x. В приложении F книги [111] рассказывается, как можно получить исходный код открытой версии). Этот демон обрабатывает два типа сообщений ICMP, о которых ядро ничего не знает (извещение маршрутизатора и запрос маршрутизатору).
С помощью символьных сокетов процесс может читать и записывать IPv4-дейтаграммы с полем протокола IPv4, которое не обрабатывается ядром. Посмотрите еще раз на 8-разрядное поле протокола IPv4, изображенное на рис. А.1. Большинство ядер обрабатывают дейтаграммы, содержащие значения поля протокола 1 (ICMP), 2 (IGMP), 6 (TCP) и 17 (UDP). Но для этого поля определено гораздо большее количество значений, полный список которых приведен в реестре IANA «Номера протоколов» (Protocol Numbers). Например, протокол маршрутизации OSPF не использует протоколы TCP или UDP, а работает напрямую с протоколом IP, устанавливая в поле протокола значение 89 для IP-дейтаграмм. Программа gated, реализующая OSPF, должна использовать для чтения и записи таких IP-дейтаграмм символьный сокет, поскольку они содержат значение поля протокола, о котором ничего не известно ядру. Эта возможность также переносится в версию IPv6.
3. С помощью символьных сокетов процесс может построить собственный заголовок IPv4 при помощи параметра сокета IP_HDRINCL. Такую возможность имеет смысл использовать, например, для построения собственного пакета UDP или TCP. Подобный пример приведен в разделе 29.7.
В данной главе описывается создание символьных сокетов, а также операции ввода и вывода с этими сокетами. Далее приводятся версии программ ping и traceroute, работающие как с версией IPv4, так и с версией IPv6.
28.2. Создание символьных сокетов
При создании символьных сокетов выполняются следующие шаги:
1. Символьный сокет создается функцией socket со вторым аргументом SOCK_RAW. Третий аргумент (протокол) обычно ненулевой. Например, для создания символьного сокета IPv4 следует написать:
int sockfd;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, <i>protocol</i>);