UNIX: разработка сетевых приложений - Уильям Стивенс

8-разрядное поле длины задает длину данных этих параметров в байтах. Длина поля типа и длина самого поля длины не входят в это значение.

Два параметра заполнения (pad options) определены в RFC 2460 [27] и могут быть использованы как в заголовке параметров для транзитных узлов, так и в заголовке параметров получателя. Один из параметров транзитных узлов — параметр размера увеличенного поля данных (jumbo pay load length option) — определен в RFC 2675 [9]. Ядро генерирует этот параметр по мере необходимости и обрабатывает при получении. Новый параметр увеличенного объема данных для IPv6, аналогичный параметру извещения маршрутизатора (router alert), описан в RFC 2711 [87]. Эти параметры изображены на рис. 27.5. Есть и другие параметры (например, для Mobile-IPv6), но мы их на рисунке не показываем.

Рис. 27.5. Параметры IPv6 для транзитных узлов

Параметр pad1 — это единственный параметр, для которого не указывается длина и значение. Его назначение — вставка одного пустого байта для заполнения. Параметр padN используется, когда требуется вставить 2 или более байта заполнения. Для 2 байт заполнения длина параметра будет иметь нулевое значение, а сам параметр будет состоять из поля типа и поля длины. В случае 3 байт заполнения длина будет равна 1, а следом за полем длины будет стоять один нулевой байт. Параметр размера увеличенного поля данных допускает увеличение поля размера дейтаграмм до 32 бит и используется, когда 16-разрядное поле размера, показанное на рис. А.2, оказывается недостаточно большим.

Мы показываем эти параметры схематически, потому что для всех параметров получателя и транзитных узлов действует так называемое условие выравнивания (alignment requirement), записываемое как xn + y. Это означает, что сдвиг данного параметра относительно начала заголовка равен числу, n раз кратному x байтам, к которому добавлено у байтов (то есть величина сдвига в байтах равна xn + y). Например, условие выравнивания для параметра размера увеличенного поля данных записывается как 4n + 2. Это означает, что 4-байтовое значение параметра (длина размера увеличенного поля данных) будет выровнено по 4-байтовой границе. Причина, по которой значение y для этого параметра равно 2, заключается в том, что параметры транзитных узлов и получателя начинаются именно с двух байтов — один байт используется для указания типа, другой — для указания длины (см. рис. 27.4). Для параметра уведомления маршрутизатора условие выравнивания записывается как 2n + 0, благодаря чему 2-байтовое значение параметра оказывается выровненным по 2-байтовой границе.

Параметры транзитных узлов и параметры получателя обычно задаются как вспомогательные данные в функции sendmsg и возвращаются функцией recvmsg также в виде вспомогательных данных. От приложения не требуется никаких специальных действий для отправки этих параметров — нужно только задать их при вызове функции sendmsg. Но для получения этих параметров должен быть включен соответствующий параметр сокета: IPV6_RECVHOPOPTS для параметра транзитных узлов и IPV6_RECVDSTOPTS для параметров получателя. Например, чтобы можно было получить оба параметра, нужен следующий код:

const int on = 1;

setsockopt(sockfd, IPPROTO_IPV6, IPV6_RECVHOPOPTS, &on, sizeof(on));

setsockopt(sockfd, IPPROTO_IPV6, IPV6_RECVDSTOPTS, &on, sizeof(on));

На рис. 27.6 показан формат объектов вспомогательных данных, используемый для отправки и получения параметров транзитных узлов и параметров получателя.

Рис. 27.6. Объекты вспомогательных данных, используемые для параметров транзитных узлов и параметров получателя

Чтобы уменьшить объем дублированного кода, определены семь функций, которые создают и обрабатывают эти вспомогательные объекты данных. Следующие четыре функции формируют отправляемый параметр.

#include <netinet/in.h>

int inet6_opt_init(void *extbuf, socklen_t extlen);

Возвращает: количество байтов для размещения пустого заголовка расширения, -1 в случае ошибки

int inet6_opt_append(void *extbuf, socklen_t extlen,

 int offset, uint8_t type, socklen_t len, uint_t align, void **databufp);

Возвращает: длину расширяющего заголовка после добавления параметра, -1 в случае ошибки

int inet6_opt_finish(void *extbuf, socklen_t extlen, int offset);

Возвращает: длину законченного заголовка расширения, -1 в случае ошибки

int inet6_opt_set_val(void *databuf, int offset,

 const void *val, socklen_t vallen);

Возвращает: новое смещение в буфере databuf

Функция inet6_opt_init возвращает количество байтов, необходимое для данного параметра. Если аргумент extbuf не является нулевым указателем, функция инициализирует заголовок расширения. Значение -1 возвращается при аварийном завершении работы в том случае, если аргумент extlen не кратен 8. (Все заголовки параметров транзитных узлов и получателя в IPv6 должны быть кратны 8.)

Функция inet6_opt_append возвращает общую длину заголовка расширения после добавления указанного при вызове параметра. Если аргумент extbuf не является нулевым указателем, функция дополнительно выполняет инициализацию параметра и вставляет необходимое заполнение. Значение -1 возвращается в случае аварийного завершения работы, если параметр не помещается в выделенный буфер. Аргумент offset представляет собой текущую полную длину, то есть значение, возвращенное при предыдущем вызове inet6_opt_append или inet6_opt_init. Аргументы type и len задают тип и длину параметра, они копируются непосредственно в его заголовок. Аргумент align указывает условие выравнивания, то есть значение x из выражения xn + y. Значение у вычисляется по align и len, поэтому указывать его явным образом необходимости нет. Аргумент databufp представляет собой адрес будущего указателя на значение параметра. Значение параметра копируется вызывающим процессом при помощи функции inet6_opt_set_val или любым другим методом.

Для завершения расширяющего заголовка вызывается функция inet6_opt_finish, которая добавляет в заголовок заполнение, делая его длину кратной 8 байтам. Как и раньше, заполнение добавляется в буфер только в том случае, если аргумент extbuf представляет собой непустой указатель. В противном случае функция вычисляет обновленное значение длины. Подобно inet6_opt_append, аргумент offset задает текущую полную длину (значение, возвращаемое inet6_opt_append и inet6_opt_init). Функция inet6_opt_finish возвращает полную длину возвращаемого заголовка или -1, если требуемое заполнение не помещается в предоставленный буфер.

Функция inet6_opt_set_val копирует значение параметра в буфер данных, возвращаемый inet6_opt_append. Аргумент databuf представляет собой указатель, возвращаемый inet6_opt_append. Аргумент offset представляет собой текущую длину внутри параметра, его необходимо инициализировать нулем для каждого параметра, а затем использовать возвращаемые inet6_opt_set_val значения по мере построения параметра. Аргументы val и vallen определяют значение для копирования в буфер значения параметра.

Предполагается, что с помощью этих функций вы будете делать два прохода по списку параметров, которые вы предполагаете вставить: во время первого прохода будет вычисляться требуемая длина буфера, а во время второго прохода — выполняться фактическое построение буфера параметра. При первом проходе нужно вызвать inet6_opt_init, inet6_opt_append (один раз для каждого параметра) и inet6_opt_finish, передавая нулевой указатель и 0 в качестве аргументов extbuf и extlen соответственно. Затем можно динамически выделить буфер, использовав в качестве размера значение, возвращенное inet6_opt_finish. Этот буфер будет передаваться в качестве аргумента extbuf при втором проходе. Во время второго прохода вызываются функции inet6_opt_init и inet6_opt_append. Копирование значений параметров может выполняться как «вручную», так и при помощи функции inet6_opt_set_val. Наконец, мы должны вызвать inet6_opt_finish. Альтернативный вариант действий состоит в выделении буфера достаточно большого размера для нашего параметра. В этом случае первый проход можно не выполнять. Однако если изменение параметров приведет к переполнению выделенного буфера, в программе возникнет ошибка.

Оставшиеся три функции обрабатывают полученный параметр.

#include <netinet/in.h>