UNIX: разработка сетевых приложений

2. Что произойдет в листинге 28.30, если по какой-либо причине клиент перестанет производить считывание из своего доменного сокета Unix и демон icmpdнакопит множество сообщений для данного клиента? В чем заключается простейшее решение этой проблемы?

3. Если задать нашей программе pingадрес широковещательной передачи, направленный в подсеть, она будет работать. То есть широковещательный эхо- запрос ICMP посылается как широковещательный запрос канального уровня, даже если мы не установим параметр сокета SO_BROADCAST. Почему?

4. Что произойдет с программой ping, если мы запустим ее на узле с несколькими интерфейсами, а в качестве аргумента имени узла возьмем групповой адрес 224.0.0.1?

Глава 29 Доступ к канальному уровню

29.1. Введение

В настоящее время большинство операционных систем позволяют приложению получать доступ к канальному уровню. Это подразумевает следующие возможности:

1. Отслеживание пакетов, принимаемых на канальном уровне, что, в свою очередь, позволяет запускать такие программы, как tcpdump, на обычных компьютерных системах (а не только на специальных аппаратных устройствах для отслеживания пакетов). Если добавить к этому способность сетевого интерфейса работать в смешанном режиме( promiscuous mode), приложение сможет отслеживать все пакеты, проходящие по локальному кабелю, а не только предназначенные для того узла, на котором работает эта программа.

ПРИМЕЧАНИЕ

Эта возможность не так полезна в коммутируемых сетях, которые получили широкое распространение в последнее время. Дело в том, что коммутатор пропускает трафик на конкретный порт только в том случае, если этот трафик адресован конкретному устройству или устройствам, подключенным к этому порту, каким бы трафик ни был: направленным, широковещательным или многоадресным. Для того чтобы получать трафик, передаваемый через другие порты коммутатора, нужно сначала переключить свой порт коммутатора в режим контроля (monitor mode или port mirroring). Заметьте, что многие устройства, которые обычно не считают коммутаторами, на самом деле являются таковыми. Например, двухскоростной концентратор 10/100 обычно является двухпортовым коммутатором: один порт для сетей, работающих на 100 Мбит/с, другой — для сетей на 10 Мбит/с.

2. Возможность запуска определенных программ как обычных приложений, а не как частей ядра. Скажем, большинство версий Unix сервера RARP — это обычные приложения, которые считывают запросы RARP с канального уровня (запросы RARP не являются дейтаграммами IP), а затем передают ответы также на канальный уровень.

Три наиболее распространенных средства получения доступа к канальному уровню в Unix — это пакетный фильтр BSD (BPF, BSD Packet Filter), DLPI в SVR4 (Datalink Provider Interface — интерфейс поставщика канального уровня) и интерфейс пакетных сокетов Linux ( SOCK_PACKET). Мы приводим в этой главе обзор перечисленных средств, а затем описываем libcap— открытую для свободного доступа библиотеку, содержащую функции для захвата пакетов. Эта библиотека работает со всеми тремя перечисленными средствами, и использование библиотеки позволяет сделать наши программы не зависящими от фактического способа обеспечения доступа к канальному уровню, применяемому в данной операционной системе. Мы описываем эту библиотеку, разрабатывая программу, которая посылает запросы серверу имен DNS (мы составляем свои собственные дейтаграммы UDP и записываем их в символьный сокет) и считывает ответ при помощи libcap, чтобы определить, добавляет ли сервер имен контрольную сумму в дейтаграммы UDP.

29.2. BPF: пакетный фильтр BSD

4.4BSD и многие другие Беркли-реализации поддерживают BPF — пакетный фильтр BSD (BSD Packet Filter). Реализация BPF описана в главе 31 [128]. История BPF, описание псевдопроцессора BPF и сравнение с пакетным фильтром SunOs 4.1.x NIT приведены в [72].

Каждый канальный уровень вызывает BPF сразу после получения пакета и непосредственно перед его передачей выше, как показано на рис. 29.1.

Рис. 29.1. Захват пакета с использованием BPF