Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений

■ AI_ADDRCONFIGвозвращает адреса, относящиеся к заданной версии IP, когда имеется несколько интерфейсов, имеющих IP-адреса другой версии.

Если аргументом структуры hintsявляется пустой указатель, функция подразумевает нулевое значение для ai_flags, ai_socktypeи ai_protocolи значение AF_UNSPECдля ai_family.

Если функция завершается успешно (0), то в переменную, на которую указывает аргумент result, записывается указатель на список структур addrinfo, связанных через указатель ai_next. Имеется два способа возвращения множественных структур.

1. Если существует множество адресов, связанных с узлом hostname, то одна структура возвращается для каждого адреса, который может использоваться с запрашиваемым семейством адресов (значение ai_family, если задано).

2. Если служба предоставляется для множества типов сокетов, то одна структура может быть возвращена для каждого типа сокета в зависимости от ai_socktype. (Заметьте, что большинство реализаций getaddrinfoсчитают, что номер порта используется только тем типом сокета, который запрашивается в ai_socktype. Если аргумент ai_socktypeне определен, функция возвращает ошибку.)

Например, если структура hintsпуста, а вы запрашиваете записи для службы domainна узле с двумя IP-адресами, возвращаются четыре структуры addrinfo:

■ одна для первого IP-адреса и типа сокета SOCK_STREAM;

■ одна для первого IP-адреса и типа сокета SOCK_DGRAM;

■ одна для второго IP-адреса и типа сокета SOCK_STREAM;

■ одна для второго IP-адреса и типа сокета SOCK_DGRAM.

Мы показываем схематическое изображение этого примера на рис. 11.3. Не существует никакого гарантированного порядка структур при возвращении множества элементов. Например, мы не можем считать, что службы TCP возвращаются перед службами UDP.

Рис. 11.3. Пример информации, возвращаемой функцией getaddrinfo

Хотя это и не гарантируется, реализация должна возвращать IP-адреса в том же порядке, в котором они возвращаются DNS. Некоторые распознаватели позволяют администратору указывать порядок сортировки адресов в файле /etc/resolv.conf. Протокол IPv6 определяет правила выбора адресов (RFC 3484 [28]), которые могут влиять на порядок адресов, возвращаемых getaddrinfo.

Информация, возвращаемая в структурах addrinfo, готова для передачи функциям socketи connectили sendto(для клиента) и bind(для сервера). Аргументы функции socket— это элементы ai_family, ai_socktypeи ai_protocol. Второй и третий аргументы функций connectи bind— это элементы ai_addr(указатель на структуру адреса сокета соответствующего типа, заполняемую функцией getaddrinfo) и ai_addrlen(длина этой структуры адреса сокета).

Если в структуре hintsустановлен флаг AI_CANONNAME, элемент ai_canonnameпервой возвращаемой структуры указывает на каноническое имя узла. В терминах DNS это обычно полное доменное имя (FQDN). Программы типа telnetшироко используют этот флаг для того, чтобы выводить канонические имена систем, к которым производится подключение. Пользователь может указать короткое имя узла или его альтернативное имя, но он должен знать, с какой системой он в результате соединился.

На рис. 11.3 представлена возвращаемая информация для следующего вызова:

struct addrinfo hints, *res;

bzero(&hints, sizeof(hints));

hints.ai_flags = AI_CANONNAME;

hints.ai_family = AF_INET;

getaddrinfo("bsdi", "domain", &hints, &res);

На этом рисунке все, кроме переменной res, относится к динамически выделяемой памяти (например, с помощью функции malloc). Предполагается, что каноническое имя узла freebsd4— freebsd4.unpbook.com, и что этот узел имеет два адреса IPv4 в DNS.

Порт 53 предназначен для службы domain, и нужно учитывать, что этот номер порта будет представлен в структурах адресов сокетов в сетевом порядке байтов. Мы приводим возвращаемые значения ai_protocolIPPROTO_TCP и IPPROTO_UDP. Функция getaddrinfoможет возвращать значение ai_protocolравное 0 для структур SOCK_STREAM, если этого достаточно для однозначного определения протокола (типа сокета недостаточно, например, если в системе помимо TCP реализован и SCTP), и 0 для структур SOCK_DGRAM, если в системе не реализованы другие протоколы дейтаграмм для IP (на момент написания этой книги стандартизованных протоколов еще не было, но два уже разрабатывались IETF). Лучше всего, если getaddrinfoвсегда будет возвращать конкретный тип протокола.

В табл. 11.1 показано число структур addrinfoдля каждого возвращаемого адреса, определяемое на основе заданного имени службы (которое может быть представлено десятичным номером порта) и рекомендации ai_socktype.

Таблица 11.1. Число структур addrinfo, возвращаемых для каждого IP-адреса

Более одной структуры addrinfoвозвращается для каждого IP-адреса только в том случае, когда поле ai_socktypeструктуры hintsпусто и либо служба поддерживается TCP и UDP (как указано в файле /etc/services), либо задан номер порта для этой службы.

Если бы мы рассматривали все 64 возможных варианта сочетаний входных данных для функции getaddrinfo(имеется шесть входных переменных), многие сочетания оказались бы недопустимыми, а некоторые не имели бы смысла. Вместо этого рассмотрим наиболее типичные случаи.

■ Задание имени узла и службы . Это традиционный случай для клиента TCP и UDP. По завершении клиент TCP перебирает в цикле все возвращаемые IP-адреса, вызывая функции socketи connectдля каждого из них, пока не установится соединение или пока не будут перебраны все адреса. Мы показываем такой пример с нашей функцией tcp_connectв листинге 11.2.

Для клиента UDP структура адреса сокета, заполняемая с помощью функции getaddrinfo, будет использоваться в вызове функции sendtoили connect. Если клиент сообщит, что первый адрес не работает (ошибка на присоединенном сокете UDP или тайм-аут на неприсоединенном сокете), будет предпринята попытка обратиться к другому адресу.

Если клиент знает, что он обрабатывает только один тип сокета (например, клиентами Telnet и FTP обрабатываются только сокеты TCP, а клиентами TFTP — только сокеты UDP), то элементу ai_socktypeструктуры hintsдолжно быть задано соответственно либо значение SOCK_STREAM, либо значение SOCK_DGRAM.