UNIX: разработка сетевых приложений

27.5. Параметры транзитных узлов и параметры получателя IPv6

Параметры для транзитных узлов и параметры получателя IPv6 имеют одинаковый формат, показанный на рис. 27.3. Восьмиразрядное поле следующий заголовок( next header) идентифицирует следующий заголовок, который следует за данным заголовком. Восьмиразрядное поле длина заголовка расширения( header extension length) содержит длину заголовка расширения в условных единицах (1 у.e. = 8 байт), но не учитывает первые 8 байт заголовка. Например, если заголовок занимает всего 8 байт, то значение поля длины будет равно нулю. Если заголовок занимает 16 байт, то соответственно значение этого поля будет равно 1, и т.д. Оба заголовка заполняются таким образом, чтобы длина каждого была кратна 8 байтам. Это достигается либо с помощью параметра pad1, либо с помощью параметра padN, которые мы вскоре рассмотрим.

Рис. 27.3. Формат параметра для транзитных узлов и параметра получателя

Заголовок параметра транзитных узлов и заголовок параметра получателя могут содержать произвольное количество отдельных параметров, как показано на рис. 27.4.

Рис. 27.4. Формат отдельных параметров, входящих в заголовок параметра транзитных узлов и заголовок параметра получателя

Этот формат иногда называется TLV, так как для каждого отдельного параметра указывается его тип, длина и значение ( type, length, value). Восьмиразрядное поле типа( type) указывает тип параметра. В дополнение к этому два старших разряда указывают, что именно узел IPv6 будет делать с этим параметром в том случае, если он не сможет в нем разобраться:

00 — пропустить параметр и продолжить обработку заголовка.

01 — игнорировать пакет.

10 — игнорировать пакет и отослать отправителю сообщение об ошибке ICMP типа 2 (см. табл. А.6), независимо от того, является ли адрес получателя пакета групповым адресом.

11 — игнорировать пакет и отослать отправителю сообщение об ошибке ICMP типа 2 (см. табл. А.6) но только в том случае, если адрес получателя пакета не является адресом многоадресной передачи.

Следующий разряд указывает, могут ли меняться данные, входящие в этот параметр, в процессе передачи пакета.

0 — данные параметра не могут быть изменены.

1 — данные параметра могут быть изменены.

Оставшиеся пять младших разрядов задают сам параметр. Заметьте, что код параметра определяется всеми восемью битами, младших пяти битов для этого недостаточно. Однако значения параметров выбираются таким образом, чтобы обеспечивать уникальность младших пяти битов как можно дольше.

8-разрядное поле длины задает длину данных этих параметров в байтах. Длина поля типа и длина самого поля длины не входят в это значение.

Два параметра заполнения (pad options) определены в RFC 2460 [27] и могут быть использованы как в заголовке параметров для транзитных узлов, так и в заголовке параметров получателя. Один из параметров транзитных узлов — параметр размера увеличенного поля данных( jumbo pay load length option) — определен в RFC 2675 [9]. Ядро генерирует этот параметр по мере необходимости и обрабатывает при получении. Новый параметр увеличенного объема данных для IPv6, аналогичный параметру извещения маршрутизатора( router alert), описан в RFC 2711 [87]. Эти параметры изображены на рис. 27.5. Есть и другие параметры (например, для Mobile-IPv6), но мы их на рисунке не показываем.

Рис. 27.5. Параметры IPv6 для транзитных узлов

Параметр pad1— это единственный параметр, для которого не указывается длина и значение. Его назначение — вставка одного пустого байта для заполнения. Параметр padN используется, когда требуется вставить 2 или более байта заполнения. Для 2 байт заполнения длина параметра будет иметь нулевое значение, а сам параметр будет состоять из поля типа и поля длины. В случае 3 байт заполнения длина будет равна 1, а следом за полем длины будет стоять один нулевой байт. Параметр размера увеличенного поля данных допускает увеличение поля размера дейтаграмм до 32 бит и используется, когда 16-разрядное поле размера, показанное на рис. А.2, оказывается недостаточно большим.

Мы показываем эти параметры схематически, потому что для всех параметров получателя и транзитных узлов действует так называемое условие выравнивания( alignment requirement), записываемое как xn + y. Это означает, что сдвиг данного параметра относительно начала заголовка равен числу, nраз кратному xбайтам, к которому добавлено убайтов (то есть величина сдвига в байтах равна xn + y). Например, условие выравнивания для параметра размера увеличенного поля данных записывается как 4 n+ 2. Это означает, что 4-байтовое значение параметра (длина размера увеличенного поля данных) будет выровнено по 4-байтовой границе. Причина, по которой значение y для этого параметра равно 2, заключается в том, что параметры транзитных узлов и получателя начинаются именно с двух байтов — один байт используется для указания типа, другой — для указания длины (см. рис. 27.4). Для параметра уведомления маршрутизатора условие выравнивания записывается как 2 n + 0, благодаря чему 2-байтовое значение параметра оказывается выровненным по 2-байтовой границе.

Параметры транзитных узлов и параметры получателя обычно задаются как вспомогательные данные в функции sendmsg и возвращаются функцией recvmsg также в виде вспомогательных данных. От приложения не требуется никаких специальных действий для отправки этих параметров — нужно только задать их при вызове функции sendmsg. Но для получения этих параметров должен быть включен соответствующий параметр сокета: IPV6_RECVHOPOPTS для параметра транзитных узлов и IPV6_RECVDSTOPTS для параметров получателя. Например, чтобы можно было получить оба параметра, нужен следующий код:

 const int on = 1;

 setsockopt(sockfd, IPPROTO_IPV6, IPV6_RECVHOPOPTS, &on, sizeof(on));
 setsockopt(sockfd, IPPROTO_IPV6, IPV6_RECVDSTOPTS, &on, sizeof(on));

На рис. 27.6 показан формат объектов вспомогательных данных, используемый для отправки и получения параметров транзитных узлов и параметров получателя.

Рис. 27.6. Объекты вспомогательных данных, используемые для параметров транзитных узлов и параметров получателя

Чтобы уменьшить объем дублированного кода, определены семь функций, которые создают и обрабатывают эти вспомогательные объекты данных. Следующие четыре функции формируют отправляемый параметр.

 #include <netinet/in.h>

 int inet6_opt_init(void * extbuf, socklen_t extlen);
  Возвращает: количество байтов для размещения пустого заголовка расширения, -1 в случае ошибки

 int inet6_opt_append(void * extbuf, socklen_t extlen,
  int offset, uint8_t type, socklen_t len, uint_t align, void ** databufp);
  Возвращает: длину расширяющего заголовка после добавления параметра, -1 в случае ошибки

 int inet6_opt_finish(void * extbuf, socklen_t extlen, int offset);