Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений

В листинге 28.13 приведен заголовочный файл t race.h, подключаемый ко всем файлам нашей программы.

Листинг 28.13. Заголовочный файл trace.h

//traceroute/trace.h

1 #include "unp.h"

2 #include

3 #include

4 #include

5 #include

6 #define BUFSIZE 1500

7 struct rec { /* структура данных UDP */

8 u_short rec_seq; /* порядковый номер */

9 u_short rec_ttl; /* значение TTL, с которым пакет отправляется */

10 struct timeval rec_tv; /* время отправки пакета */

11 };

12 /* глобальные переменные */

13 char recvbuf[BUFSIZE];

14 char sendbuf[BUFSIZE];

15 int datalen; /* размер данных в байтах после заголовка ICMP */

16 char *host;

17 u_short sport, dport;

18 int nsent; /* добавляет 1 для каждого вызова sendto() */

19 pid_t pid; /* идентификатор нашего процесса PID */

20 int probe, nprobes;

21 int sendfd, recvfd; /* посылает на сокет UDP. читает на

символьном сокете ICMP */

22 int ttl, max_ttl;

23 int verbose;

24 /* прототипы функций */

25 char *icmpcode_v4(int);

26 char *icmpcode_v6(int);

27 int recv_v4(int. struct timeval*);

28 int recv_v6(int. struct timeval*);

29 void sig_alrm(int);

30 void traceloop(void);

31 void tv_sub(struct timeval*, struct timeval*);

32 struct proto {

33 char *(*icmpcode)(int);

34 int (*recv)(int. struct timeval*);

35 struct sockaddr *sasend; /* структура sockaddr{} для отправки.

получена из getaddrinfo */

36 struct sockaddr *sarecv; /* структура sockaddr{} для получения */

37 struct sockaddr *salast; /* последняя структура sockaddr{} для получения */

38 struct sockaddr *sabind; /* структура sockaddr{} для связывания

порта отправителя*/

39 socklen_t salen; /* длина структур sockaddr{}s */

40 int icmpproto; /* значение IPPROTO_xxx для ICMP */

41 int ttl level; /* значение аргумента level функции

setsockopt() для задания TTL */

42 int ttloptname; /* значение аргумента name функции

setsockopt() для задания TTL */

43 } *pr;

44 #ifdef IPV6

45 #include "ip6.h" /* должно быть */

46 #include "icmp6.h" /* должно быть */

47 #endif

1-11 Подключаются стандартные заголовочные файлы IPv4, определяющие структуры и константы IPv4, ICMPv4 и UDP. Структура recопределяет часть посылаемой UDP-дейтаграммы, содержащую собственно данные, но, как мы увидим дальше, нам никогда не придется исследовать эти данные. Они отсылаются в основном для целей отладки.

32-43Как и в программе ping, описанной в предыдущем разделе, мы обрабатываем различие между протоколами IPv4 и IPv6, определяя структуру proto, которая содержит указатели на функции, указатели на структуры адресов сокетов и другие константы, различные для двух версий IP. Глобальная переменная prбудет установлена как указатель на одну из этих структур, инициализированных либо для IPv4, либо для IPv6, после того как адрес получателя будет обработан функцией main(поскольку именно адрес получателя определяет, какая версия используется — IPv4 или IPv6).

44-47Подключаются заголовочные файлы, определяющие структуры и константы IPv6 и ICMPv6.

Функция mainприведена в листинге 28.14. Она обрабатывает аргументы командной строки, инициализирует указатель prлибо для IPv4, либо для IPv6 и вызывает нашу функцию traceloop.

Листинг 28.14. Функция main программы traceroute

//traceroute/main.c

1 #include "trace.h"

2 struct proto proto_v4 =

3 {icmpcode_v4, recv_v4, NULL, NULL, NULL, NULL, 0,

4 IPPROTO_ICMP, IPPROTO_IP, IP_TTL};

5 #ifdef IPV6

6 struct proto proto_v6 =

7 {icmpcode_v6, recv_v6, NULL, NULL, NULL, NULL, 0,

8 IPPROTO_ICMPV6, IPPROTO_IPV6, IPV6_UNICAST_HOPS};

9 #endif

10 int datalen = sizeof(struct rec); /* значения по умолчанию */

11 int max_ttl = 30;

12 int nprobes = 3;

13 u_short dport = 32768 + 666;

14 int

15 main(int argc, char **argv)

16 {

17 int c;

18 struct addrinfo *ai;

19 opterr = 0; /* чтобы функция getopt() не записывала в stderr */

20 while ((с = getopt(argc, argv, "m:v")) != -1) {

21 switch (c) {

22 case 'm':

23 if ((max_ttl = atoi(optarg)) ai_canonname,

41 Sock_ntop_host(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen);

42 max_ttl, datalen);

43 /* инициализация в зависимости от протокола */

44 if (ai->ai_family == AF_INET) {

45 pr = &proto_v4;

46 #ifdef IPV6

47 } else if (ai->ai_family == AF_INET6) {

48 pr = &proto_v6;

49 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED

50 (&(((struct sockaddr_in6*)ai->ai_addr)->sin6_addr)))

51 err_quit("cannot traceroute IPv4-mapped IPv6 address");

52 #endif

53 } else

54 err_quit("unknown address family %d", ai->ai_family);

55 pr->sasend = ai->ai_addr; /* содержит адрес получателя */

56 pr->sarecv = Calloc(1, ai->ai_addrlen);

57 pr->salast = Calloc(1, ai->ai_addrlen);

58 pr->sabind = Calloc(1, ai->ai_addrlen);

59 pr->salen = ai->ai_addrlen;

60 traceloop();

61 exit(0);

62 }

2-9 Определяются две структуры proto, одна для IPv4 и другая для IPv6, хотя указатели на структуры адреса сокета не размещаются в памяти до окончания выполнения данной функции.

10-13 Максимальное значение поля TTL или поля предельного количества транзитных узлов, используемое в программе, по умолчанию равно 30. Предусмотрен параметр командной строки -m, чтобы пользователь мог поменять это значение. Для каждого значения TTL посылается три пробных пакета, но их количество также может быть изменено с помощью параметра командной строки. Изначально используется номер порта получателя 32 768 + 666, и каждый раз, когда посылается новая дейтаграмма UDP, это значение увеличивается на 1. Мы можем надеяться, что порты с такими номерами не используются на узле получателя в тот момент, когда приходит дейтаграмма, однако гарантии здесь нет.

19-37 Параметр командной строки -v позволяет вывести все остальные ICMP-сообщения.

38-58 Имя узла получателя или IP-адрес обрабатывается функцией host_serv, возвращающей указатель на структуру addrinfo. В зависимости от типа возвращенного адреса (IPv4 или IPv6) заканчивается инициализация структуры proto, сохраняется указатель в глобальной переменной pr, а также размещается в памяти дополнительная структура адреса сокета соответствующего размера.

Функция traceloop, приведенная в листинге 28.15, отправляет дейтаграммы и читает вернувшиеся ICMP-сообщения. Это основной цикл программы.

Листинг 28.15. Функция traceloop: основной цикл обработки

//traceroute/traceloop.c

1 #include "trace.h"

2 void

3 traceloop(void)

4 {

5 int seq, code, done;

6 double rtt;

7 struct rec *rec;

8 struct timeval tvrecv;

9 recvfd = Socket(pr->sasend->sa_family, SOCK_RAW, pr->icmpproto);