UNIX: разработка сетевых приложений

9-10 Нам необходимо два сокета: символьный сокет, на котором мы читаем все вернувшиеся ICMP-сообщения, и UDP-сокет, на который мы посылаем пробные пакеты с увеличивающимся значением поля TTL. После создания символьного сокета мы заменяем наш эффективный идентификатор пользователя на фактический, поскольку более нам не понадобятся права привилегированного пользователя.

Установка фильтра ICMPv6

11-20 Если мы отслеживаем маршрут к адресату IPv6 и параметр командной строки -V указан не был, можно установить фильтр, который будет блокировать все ICMP-сообщения, за исключением тех, которые нас интересуют: «Time exceeded» и «Destination unreachable». Это сократит число пакетов, получаемых на данном сокете.

Связывание порта отправителя UDP-сокета

21-25 Осуществляется связывание порта отправителя с UDP-сокетом, который используется для отправки пакетов. При этом берется 16 младших битов из идентификатора нашего процесса, а старшему биту присваивается 1. Поскольку несколько копий программы traceroute могут работать одновременно, нам необходима возможность определить, относится ли поступившее ICMP-сообщение к одной из наших дейтаграмм или оно пришло в ответ на дейтаграмму, посланную другой копией программы. Мы используем порт отправителя в UDP-заголовке для определения отправляющего процесса, поскольку возвращаемое ICMP-сообщение всегда содержит UDP-заголовок дейтаграммы, вызвавшей ICMP-ошибку.

Установка обработчика сигнала SIGALRM

26 Мы устанавливаем нашу функцию sig_alrm в качестве обработчика сигнала SIGALRM, поскольку каждый раз, когда мы посылаем UDP-дейтаграмму, мы ждем 3 с, прежде чем послать следующий пробный пакет.

Основной цикл: установка TTL или предельного количества транзитных узлов и отправка трех пробных пакетов

27-38 Основным циклом функции является двойной вложенный цикл for. Внешний цикл стартует со значения TTL или предельного количества транзитных узлов, равного 1, и увеличивает это значение на 1, в то время как внутренний цикл посылает три пробных пакета (UDP-дейтаграммы) получателю. Каждый раз, когда изменяется значение TTL, мы вызываем setsockopt для установки нового значения, используя параметр сокета IP_TTL или IPV6_UNICAST_HOPS.

Каждый раз во внешнем цикле мы инициализируем нулем структуру адреса сокета, на которую указывает salast. Данная структура будет сравниваться со структурой адреса сокета, возвращенной функцией recvfrom, при считывании ICMP-сообщения, и если эти две структуры будут различны, на экран будет выведен IP-адрес из новой структуры. При использовании этого метода для каждого значения TTL выводится IP-адрес, соответствующий первому пробному пакету, а если для данного значения TTL IP-адрес изменится (то есть во время работы программы изменится маршрут), то будет выведен новый IP-адрес.

Установка порта получателя и отправка UDP-дейтаграммы

39-40 Каждый раз, когда посылается пробный пакет, порт получателя в структуре адреса сокета sasend меняется с помощью вызова функции sock_set_port. Причина, по которой порт меняется для каждого пробного пакета, заключается в том, что когда мы достигаем конечного получателя, все три пробных пакета посылаются на разные порты, чтобы увеличить шансы на обращение к неиспользуемому порту. Функция sendto посылает UDP-дейтаграмму.

Чтение ICMP-сообщения

41-42 Одна из функций recv_v4 или recv_v6 вызывает функцию recvfrom для чтения и обработки вернувшихся ICMP-сообщений. Обе эти функции возвращают значение -3 в случае истечения времени ожидания (сообщая, что следует послать следующий пробный пакет, если для данного значения TTL еще не посланы все три пакета), значение -2, если приходит ICMP-ошибка о превышении времени передачи, и значение -1, если получена ICMP-ошибка «Port unreachable» (Порт недоступен), то есть достигнут конечный получатель. Если же приходит какая-либо другая ICMP-ошибка недоступности получателя («Destination unreachable»), эти функции возвращают неотрицательный ICMP-код.

Вывод ответа

43-63 Как отмечалось выше, в случае первого ответа для данного значения TTL, а также если для данного TTL меняется IP-адрес узла, посылающего ICMP-сообщение, выводится имя узла и IP-адрес (или только IP-адрес, если вызов функции getnameinfo не возвращает имени узла). Время RTT вычисляется как разность между временем отправки пробного пакета и временем возвращения и вывода ICMP-сообщения.

Функция recv_v4 приведена в листинге 28.16.

Листинг 28.16. Функция recv_v4: чтение и обработка сообщений ICMPv4

//traceroute/recv_v4

 1 #include "trace.h"

 2 extern int gotalarm;

 3 /* Возвращает:

 4  * -3 при тайм-ауте

 5  * -2 при сообщении ICMP time exceeded in transit (продолжаем поиск)