Уильям Стивенс - UNIX - разработка сетевых приложений

Вспомните, что в нашем заголовочном файле unp.h (см. раздел 1.2) мы определили SA как строку "struct sockaddr", чтобы сократить код, который мы написали для преобразования этих указателей.

С точки зрения ядра основанием использовать в качестве аргументов указатели на универсальные структуры адреса сокетов является то, что ядро должно получать указатель вызывающей функции, преобразовывать его в struct sockaddr, а затем по значению элемента sa_family определять тип структуры. Но разработчику приложений было бы проще работать с указателем void*, поскольку это избавило бы его от необходимости выполнять явное преобразование указателя.

Структура адреса сокета IPv6 задается при помощи включения заголовочного файла , как показано в листинге 3.3.

Листинг 3.3. Структура адреса сокета IPv6: sockaddr_in6

struct in6_addr {

uint8_t s6_addr[16]; /* 128-разрядный адрес IPv6 */

/* сетевой порядок байтов */

};

#define SIN6_LEN /* требуется для проверки во время компиляции */

struct sockaddr_in6 {

uint8_t sin_len; /* длина этой структуры (24) */

sa_family_t sin6_family; /* AF_INET6 */

in_port_t sin6_port; /* номер порта транспортного уровня */

/* сетевой порядок байтов */

uint32_t sin6_flowinfo; /* приоритет и метка потока */

/* сетевой порядок байтов */

struct in6_addr sin6_addr; /* IPv6-адрес */

/* сетевой порядок байтов */

uint32_t sin6_scope_id; /* набор интерфейсов */

};

Расширения API сокетов для IPv6 описаны в RFC 3493 [36].

Отметим следующие моменты относительно листинга 3.3:

■ Константа SIN6_LENдолжна быть задана, если система поддерживает поле длины для структур адреса сокета.

■ Семейством IPv6 является AF_INET6, в то время как семейство IPv4 — AF_INET.

■ Элементы в структуре упорядочены таким образом, что если структура sockaddr_in6выровнена по 64 битам, то так же выровнен и 128-разрядный элемент sin6_addr. На некоторых 64-разрядных процессорах доступ к данным с 64-разрядными значениями оптимизирован, если данные выровнены так, что их адрес кратен 64.

■ Элемент sin6_flowinfoразделен на три поля:

□ 20 бит младшего порядка — это метка потока;

□ следующие 12 бит зарезервированы.

Поле метки потока и поле приоритета рассматриваются в описании рис. А.2. Отметим, что использование поля приоритета еще не определено.

■ Элемент sin6_scope_idопределяет контекст, в котором действует контекстный адрес (scoped address). Чаще всего это бывает индекс интерфейса для локальных адресов (см. раздел А.5).

Новая универсальная структура адреса сокета была определена как часть API сокетов IPv6 с целью преодолеть некоторые недостатки существующей структуры sockaddr. В отличие от структуры sockaddr, новая структура sockaddr_storageдостаточно велика для хранения адреса сокета любого типа, поддерживаемого системой. Новая структура задается подключением заголовочного файла , часть которого показана в листинге 3.4.

Листинг 3.4. Структура хранения адреса сокета sockaddr_storage

struct sockaddr_storage {

uint8_t ss_len; /* длина этой структуры (зависит от реализации) */

sa_family_t ss_family; /* семейство адреса. AF_xxx */

/* зависящие от реализации элементы, обеспечивающие:

а) выравнивание, достаточное для выполнения требований по выравниванию всех

типов адресов сокетов, поддерживаемых системой;

б) достаточный объем для хранения адреса сокета любого типа,

поддерживаемого системой. */

};

Тип sockaddr_storage— это универсальная структура адреса сокета, отличающаяся от struct sockaddrпо следующим параметрам:

1. Если к структурам адресов сокетов, поддерживаемым системой, предъявляются требования по выравниванию, структура sockaddr_storageвыполняет самое жесткое из них.

2. Структура sockaddr_storageдостаточно велика для размещения любой структуры адреса сокета, поддерживаемой системой.

Заметьте, что поля структуры sockaddr_storageнепрозрачны для пользователя, за исключением ss_familyи ss_len(если таковые заданы). Структура sockaddr_storageдолжна преобразовываться в структуру адреса соответствующего типа для обращения к содержимому остальных полей.

На рис. 3.1 показано сравнение пяти структур адресов сокетов, с которыми мы встретимся в тексте, предназначенных для IPv4, IPv6, доменного сокета Unix (см. листинг 15.1), канального уровня (см. листинг 18.1) и хранения. Подразумевается, что все структуры адреса сокета содержат 1-байтовое поле длины, поле семейства также занимает 1 байт и длина любого поля, размер которого ограничен снизу, в точности равна этому ограничению.