Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений

• Название: UNIX: разработка сетевых приложений
• Автор: Уильям Стивенс
• Жанр: Программное обеспечение
• Год: 2007
• ISBN: 5-94723-991-4

Новое издание книги, посвященной созданию веб-серверов, клиент-серверных приложений или любого другого сетевого программного обеспечения в операционной системе UNIX, — классическое руководство по сетевым программным интерфейсам, в частности сокетам. Оно основано на трудах Уильяма Стивенса и полностью переработано и обновлено двумя ведущими экспертами по сетевому программированию. В книгу включено описание ключевых современных стандартов, реализаций и методов, она содержит большое количество иллюстрирующих примеров и может использоваться как учебник по программированию в сетях, так и в качестве справочника для опытных программистов.

---

1. Использовать функцию writev (раздел 14.4) вместо двух вызовов функции write. Один вызов функции writev приводит к отправке только одного сегмента TCP в нашем примере. Это предпочтительное решение.

2. Скопировать 4 байт и 396 байт данных в один буфер и вызвать один раз функцию write для этого буфера.

3. Установить параметр сокета TCP_NODELAY и продолжать вызывать функцию write дважды. Это наименее желательное решение.

Упражнения 7.8 и 7.9 продолжают этот пример.

7.10. Параметры сокетов SCTP

Относительно большое количество параметров, определенных для сокетов SCTP (17 на момент написания этой книги), дают возможность разработчику приложения более точно контролировать его поведение. Параметр level для сокетов SCTP должен принимать значение IPPROTO_SCTP.

Несколько параметров, используемых для получения сведений об SCTP, требуют передачи данных ядру (например, идентификатора ассоциации или адреса собеседника). Не все реализации getsockopt поддерживают передачу данных в обе стороны. Интерфейс сокетов SCTP определяет функцию sctp_opt_info (раздел 9.11), которая устраняет эту проблему. В некоторых системах, где getsockopt поддерживает передачу данных в ядро, функция sctp_opt_info является не более, чем оболочкой для getsockopt. В других системах она может вызывать функцию ioctl или какую-либо иную, возможно, созданную специально для данного случая. Мы рекомендуем получать параметры сокетов SCTP при помощи sctp_opt_info, так как в этом случае обеспечивается максимальная переносимость. В табл. 7.2 соответствующие параметры отмечены знаком «+»: SCTP_ASSOCINFO, SCTP_GET_PEER_ADDR_INFO, SCTP_PEER_ADDR_PARAMS, SCTP_PRIMARY_ADDR, SCTP_RTOINFO и SCTP_STATUS.

Параметр сокета SCTP_ADAPTION_LAYER

При инициализации ассоциации любой собеседник может указать на наличие уровня-адаптора. Это указание должно представлять из себя 32-разрядное беззнаковое целое, которое может использоваться двумя приложениями для координации локального уровня-адаптора приложений. Параметр сокета позволяет получать или устанавливать указание на наличие уровня-адаптора, которое будет предоставляться данной конечной точкой будущим собеседникам. Чтобы получить соответствующее значение, установленное собеседником, приложение должно подписаться на события уровня-адаптора.

Параметр сокета SCTP_ASSOCINFO

Параметр сокета SCTP_ASSOCINFO выполняет три функции. Во-первых, он позволяет получать сведения о существующей ассоциации. Во-вторых, с его помощью можно изменять параметры существующей ассоциации. Наконец, в-третьих, через этот параметр можно задавать значения по умолчанию для будущих ассоциаций. При получении сведений о существующей ассоциации вместо getsockopt следует использовать sctp_opt_info. Вместе с параметром при вызове функции указывается структура sctp_assocparams:

struct sctp_assocparams {

 sctp_assoc_t sasoc_assoc_id;

 uint16_t sasoc_asocmaxrxt;

 uint16_t sasoc_number_peer_destinations;

 uint32_t sasoc_peer_rwnd;

 uint32_t sasoc_local_rwnd;

 uint32_t sasoc_cookie_life;

};

Поля структуры имеют следующий смысл:

■ sasoc_assoc_id хранит идентификатор ассоциации. Если при вызове setsockopt параметр установлен в нуль, поля sasoc_asocmaxrxt и sasoc_cookie_life трактуются как новые значения по умолчанию для сокета. Вызов getsockopt вернет сведения об ассоциации, если при вызове указать ее идентификатор; если же поле оставить нулевым, будут возвращены значения по умолчанию;

■ sasoc_asocmaxrxt хранит количество повторных передач без получения подтверждений. При превышении этого ограничения передача прекращается, ассоциация закрывается и SCTP сообщает приложению о недоступности собеседника;

■ sasoc_number_peer_destinations хранит количество адресов собеседника. Этот параметр может быть только считан, но не установлен;

■ sasoc_peer_rwnd хранит текущее рассчитанное окно приема собеседника, то есть количество байтов, которые могут быть переданы в данный момент. Это поле изменяется динамически. Когда приложение отправляет данные, значение поля уменьшается, когда удаленное приложение считывает полученные данные, значение увеличивается. Вызовом данного параметра сокета это значение изменено быть не может;

■ sasoc_local_rwnd хранит размер локального окна приема, о котором SCTP оповещает собеседника. Это значение также изменяется динамически и зависит от параметра сокета SO_SNDBUF. Вызовом параметра SCTP_ASSOCINFO локальное окно изменено быть не может;

■ sasoc_cookie_life хранит срок действия cookie, выданного собеседнику (в миллисекундах). Каждому cookie присваивается определенный срок действия, благодаря чему обеспечивается защита от атак, основанных на повторах. Значение по умолчанию равно 60 000 и может быть изменено установкой нужного значения в данном поле при условии, что в поле sasoc_assoc_id записано значение 0.

Рекомендации по настройке sasoc_asocmaxrxt для оптимальной производительности приводятся в разделе 23.11. Для защиты от атак, основанных на повторе, значение sasoc_cookie_life можно уменьшить, но при этом система окажется менее устойчивой к задержкам в процессе инициации. Прочие поля полезны для отладки программ.

Параметр сокета SCTP_AUTOCLOSE

Этот параметр позволяет получать и устанавливать время автоматического закрытия конечной точки SCTP. Это время задается в секундах и определяет длительность существования ассоциации SCTP, по которой не передаются никакие данные. Передача данных контролируется стеком SCTP. По умолчанию функция автоматического закрытия отключена.

Параметр предназначен для использования на интерфейсах SCTP типа «один-ко-многим» (см. главу 9). Положительное значение соответствует времени поддержания неиспользуемой ассоциации в секундах, а нулевое отключает функцию автоматического закрытия. Установка параметра влияет только на будущие ассоциации, все существующие ассоциации сохраняют старые значения.

Автоматическое закрытие может использоваться сервером для закрытия неиспользуемых ассоциаций без дополнительных затрат на хранение информации о состоянии. Однако разработчик сервера должен тщательно оценить максимальную продолжительность бездействия клиентов. Если значение параметра окажется недостаточно большим, ассоциации будут закрываться слишком рано.

Параметр сокета SCTP_DEFAULT_SEND_PARAM

SCTP поддерживает множество дополнительных параметров отправки, которые обычно передаются в виде вспомогательных данных или используются при вызове функции sctp_sendmsg (который часто реализуется как библиотечный вызов, передающий вспомогательные данные пользователя). Приложение, планирующее отправку большого количества сообщений с одинаковыми параметрами, может воспользоваться параметром SCTP_DEFAULT_SEND_PARAM для настройки значений параметров по умолчанию и тем самым избавиться от необходимости добавлять вспомогательные данные или вызывать sctp_sendmsg. На вход параметра поступает структура sctp_sndrcvinfo:

struct sctp_sndrcvinfo {

 u_int16_t sinfo_stream;

 u_int16_t sinfo_ssn;

 u_int16_t sinfo_flags;

 u_int32_t sinfo_ppid;

 u_int32_t sinfo_context;

 u_int32_t sinfo_timetolive;

 u_int32_t sinfo_tsn;

 u_int32_t sinfo_cumtsn;

 sctp_assoc_t sinfo_assoc_id;

};

Поля структуры определяются следующим образом:

■ sinfo_stream задает поток, в который по умолчанию направляются все сообщения;

■ sinfo_ssn игнорируется при установке значений параметров по умолчанию. При получении сообщений функцией recvmsg или sctp_recvmsg это поле содержит значение потокового последовательного номера (stream sequence number, SSN), помещенное собеседником в порцию данных;

■ sinfo_flags устанавливает значения всех флагов для будущих сообщений. Допустимые значения флагов приводятся в табл. 7.5;

■ sinfo_ppid задает значение идентификатора протокола SCTP для всех будущих передач данных;

■ sinfo_context задает значение по умолчанию для поля sinfo_context, которое является локальной меткой для сообщений, которые не могли быть доставлены собеседнику;

■ sinfo_timetolive определяет время жизни отправляемых сообщений. Поле времени жизни используется стеком SCTP для того, чтобы сбрасывать сообщения, задержавшиеся в буфере отправки на слишком большой срок и не переданные ни разу. Если обе конечные точки поддерживают режим частичной надежности, параметр времени жизни влияет и на количество попыток повторной передачи, ограничивая их срок;

■ sinfo_tsn игнорируется при установке параметров по умолчанию. При получении сообщений функцией recvmsg или sctp_recvmsg это поле содержит значение транспортного последовательного номера (transport sequence number, TSN), помещенное собеседником в порцию данных SCTP;