UNIX: разработка сетевых приложений

 
ПРИМЕЧАНИЕ
 
Параметры IPv4 TTL и закольцовки получают аргумент типа u_char, в то время как IPv6-параметры предела транзитных узлов и закольцовки получают аргументы соответственно типа int и u_int. Распространенная ошибка программирования с параметрами многоадресной передачи IPv4 — вызов функции setsockopt с аргументом типа int для задания TTL или закольцовки (что не разрешается [128, с. 354–355]), поскольку большинство других параметров сокетов, представленных в табл. 7.1, имеют целочисленные аргументы. Изменения, внесенные в IPv6, должны уменьшить вероятность ошибок.
 
Теперь мы опишем каждый из девяти параметров сокетов более подробно. Обратите внимание, что эти девять параметров концептуально идентичны в IPv4 и IPv6 — различаются только их названия и типы аргументов.
■ 
IP_ADD_MEMBERSHIP
, 
IPV6_JOIN_GROUP
, 
MCAST_JOIN_GROUP
. Назначение этих параметров — присоединение к группе на заданном локальном интерфейсе. Мы задаем локальный интерфейс одним из его направленных адресов для IPv4 или индексом интерфейса для IPv6. Следующие три структуры используются при присоединении к группе или при отсоединении от нее:
struct ip_mreq {
 struct in_addr imr_multiaddr; /* IPv4-адрес многоадресной
                                  передачи класса D */
 struct in_addr imr_interface; /* IPv4-адрес локального
                                  интерфейса */
};
struct ipv6_mreq {
 struct in6_addr ipv6mr_multiaddr; /* IPv6-адрес многоадресной
                                      передачи */
 unsigned int ipv6mr_interface;    /* индекс интерфейса или 0 */
};
struct group_req {
 unsigned int gr_interface;        /* индекс интерфейса или 0 */
 struct sockaddr_storage gr_group; /* адрес многоадресной передачи
                                      IPv4 или IPv6 */
};
Если локальный интерфейс задается как универсальный адрес (
INADDR_ANY
 для IPv4) или как нулевой индекс IPv6, то конкретный локальный интерфейс выбирается ядром.
Мы говорим, что узел принадлежит к данной группе на данном интерфейсе, если один или более процессов в настоящий момент принадлежат к этой группе на этом интерфейсе.
Сокет может быть присоединен к нескольким группам, но к каждой группе должен быть присоединен уникальный адрес или уникальный интерфейс. Это свойство можно использовать на узле с несколькими сетевыми интерфейсами: создается один сокет, которому присваивается один адрес многоадресной передачи, но благодаря наличию разных интерфейсов этот сокет может быть присоединен к разным группам.
Вспомните из табл. 21.1, что частью адреса многоадресной передачи IPv6 является поле области действия. Как мы отмечали, адреса многоадресной передачи IPv6, отличающиеся только областью действия, являются различными. Следовательно, если реализация протокола синхронизации времени (network time protocol, NTP) хочет получать все пакеты NTP независимо от их области действия, она должна будет присоединиться к адресу 
ff01:101
 (локальный в пределах узла), 
ff02:101
 (локальный в пределах физической сети), 
ff05:101
 (локальный в пределах сайта), 
ff08:101
 (локальный в пределах организации) и 
ff0e:101
 (глобальный). Все присоединения могут выполняться на одном сокете. Можно установить параметр сокета 
IPV6_PKTINFO
 (см. раздел 22.8), чтобы функция recvmsg возвращала адрес получателя каждой дейтаграммы.
  
Независимый от версии IP параметр сокета (
MCAST_JOIN_GROUP
) аналогичен соответствующему параметру IPv6 за тем исключением, что он использует структуру 
sockaddr_storage
 вместо 
in6_addr
 для передачи адреса ядру. Структура 
sockaddr_storage
 (см. листинг 3.4) достаточно велика для хранения адреса любой версии, поддерживаемой системой.
 
ПРИМЕЧАНИЕ
 
В большинстве реализаций число присоединений, допустимых для одного сокета, ограничено. Предел определяется константой IP_MAX_MEMBERSHIPS (для Беркли-реализаций ее значение равно 20). В некоторых реализациях это ограничение снято, в других оно значительно превышает значение для Беркли-реализаций.
 
Когда интерфейс, на котором будет происходить присоединение, не задан, Беркли-ядра ищут адрес многоадресной передачи в обычной таблице маршрутизации IP и используют полученный в результате интерфейс [128, с. 357]. Некоторые системы для обработки этой ситуации устанавливают маршрут для всех адресов многоадресной передачи (то есть маршрут с адресом получателя 224.0.0.0/8 для IPv4) в процессе инициализации.
 
Для IPv6 сделано изменение — при задании интерфейса используется индекс, а не локальный адрес направленной передачи, как было в IPv4. Это позволяет выполнять присоединение на ненумерованных интерфейсах и конечных точках туннелей.
 
Изначально в API многоадресной передачи IPv6 использовалась константа IPV6_ADD_MEMBERSHIP, а не IPV6_JOIN_GROUP. Во всех остальных отношениях интерфейс программирования не изменился. Описанная далее функция mcast_join скрывает это отличие.
 
■ 
IP_DROP_MEMBERSHIP
, 
IPV6_LEAVE_GROUP
 и 
MCAST_LEAVE_GROUP
. Назначение этих параметров — выход из группы на заданном локальном интерфейсе. С этими параметрами сокета применяются те же структуры, которые мы только что показали для присоединения к группе. Если локальный интерфейс не задан (то есть его значение равно 
INADDR_ANY
 для IPv4 или индекс интерфейса равен нулю для IPv6), удаляется первое совпадающее с искомым вхождение в группу.
Если процесс присоединился к группе, но не выходил из группы явно, то при закрытии сокета (либо явном, либо по завершении процесса) вхождение в группу прекращается автоматически. Возможна ситуация, когда несколько процессов на узле присоединились к одной и той же группе, и в этом случае узел остается членом группы, пока последний процесс не выйдет из группы.
 
ПРИМЕЧАНИЕ
 
Изначально в API многоадресной передачи IPv6 использовалась константа IPV6_DROP_MEMBERSHIP, а не IPV6_LEAVE_GROUP. Во всех остальных отношениях интерфейс программирования не изменился. Описанная далее функция mcast_leave скрывает это отличие.
 
■ 
IP_BLOCK_SOURCE
, 
MCAST_BLOCK_SOURCE
. Блокируют получение трафика через данный сокет от конкретного источника для конкретной группы и интерфейса. Если все сокеты, присоединенные к группе, заблокировали один и тот же источник, система может проинформировать маршрутизаторы о нежелательности трафика, что может повлиять на маршрутизацию многоадресного трафика в сети. Локальный интерфейс задается одним из его направленных адресов для IPv4 или индексом для независимого от версии API. Для блокирования и разблокирования источника используются две приведенные ниже структуры: