Les primitives de conversion entre noms et adresses

Un article de IPv6.

L'interface socket Table des matières La commande haah (host-address-address-host)

Les primitives gethostbyname, gethostbyaddr, getservbyname et getservbyport ont été remplacées par les deux primitives indépendantes de la famille d'adresses et normalisées par la RFC 3493 getaddrinfo et getnameinfo : 

#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
 
int
getaddrinfo(const char *nodename, const char *servname,
const struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res);
 
void freeaddrinfo(struct addrinfo *res);
 
const char *gai_strerror(int errcode);

Le type struct addrinfo est défini comme suit : 

struct addrinfo {
   int ai_flags;             /* AI_PASSIVE, AI_CANONNAME, ... */
   int ai_family;            /* PF_xxx */
   int ai_socktype;          /* SOCK_xxx */
   int ai_protocol;          /* 0 ou IPPROTO_xxx pour IPv4 et IPv6 */
   size_t ai_addrlen;        /* la taille de l'adresse binaire ai_addr */
   char *ai_canonname;       /* le nom complétement qualifié */
   struct sockaddr *ai_addr; /* l'adresse binaire */
   struct addrinfo *ai_next; /* la structure suivante dans la liste chaînée */
};

getaddrinfo prend en entrée le nom d'une machine (nodename) et le nom d'un service (servname). S'il n'y a pas d'erreur, getaddrinfo rend 0 et res pointe sur une liste dynamiquement allouée de struct addrinfo. Chaque élément de cette liste contient la description et l'adresse d'une struct sockaddr initialisée pour fournir l'accès au service servname sur nodename. Les champs ai_family, ai_socktype et ai_protocol ont la valeur utilisable dans l'appel système socket.

Lorsque la liste de résultat n'est plus nécessaire, la mémoire allouée peut être libérée par la primitive freeaddrinfo. En cas d'erreur, getaddrinfo rend un code d'erreur non nul qui peut être imprimé par la fonction gai_strerror.

getaddrinfo peut donner des réponses de la famille d'adresses IPv4 ou IPv6, et des réponses pour les protocoles connectés ou non (ai_socktype peut valoir SOCK_DGRAM ou SOCK_STREAM). L'argument hints permet de choisir les réponses souhaitées. Un argument égal à NULL signifie que la liste des réponses doit contenir toutes les adresses et tous les protocoles. Sinon hints doit pointer sur une structure dont les champs ai_family, ai_socktype et ai_protocol définissent les types de résultat attendus. Une valeur de PF_UNSPEC du champ ai_family signifie que toutes les familles d'adresse (IPv4 et IPv6) sont admises, un 0 dans les champs ai_socktype (resp. ai_protocol) signifie que tous les types de socket (resp. protocole) sont admis. Le champ ai_flags permet de préciser des options supplémentaires.

L'argument servname peut être le nom d'un service ou un nombre décimal. De même, l'argument nodename peut être un nom (au format DNS habituel) ou une adresse sous forme numérique IPv4 ou IPv6 (si ai_flags contient le bit AI_NUMERICHOST, nodename doit être sous forme numérique et aucun appel au serveur de nom n'est fait). De plus l'un ou l'autre des arguments servname et nodename peut être un pointeur NULL, mais pas tous les deux. Si servname est NULL, le champ port des réponses ne sera pas initialisé (il restera égal à 0). Si nodename est NULL, l'adresse réseau dans les réponses est mis à "non initialisé" (INADDR_ANY en IPv4, IN6ADDR_ANY_INIT en IPv6) si ai_flags contient le bit AI_PASSIVE, et à l'adresse de "loopback" (INADDR_LOOPBACK ou IN6ADDR_LOOPBACK_INIT) sinon. Le cas AI_PASSIVE sert donc à obtenir des réponses utilisables par un programme serveur dans un bind pour recevoir des requêtes. Enfin si le bit AI_CANONNAME est positionné, le champ ai_canonname de la réponse contient le nom canonique de nodename.

La primitive getnameinfo remplace les primitives gethostbyaddr et getservbyport. Elle effectue la traduction d'une adresse vers un nom : 

#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
 
int getnameinfo(const struct sockaddr *sa, socklen_t salen,
char *host, size_t hostlen,
char *serv, size_t servlen, int flags);

En entrée l'argument sa pointe vers une structure d'adresse générique (de type sockaddr_in ou sockaddr_in6) et salen contient sa longueur. Le champ host (resp. serv) doit pointer sur une zone de longueur hostlen (resp. servlen) caractères. getnameinfo retourne la valeur 0 si tout est correct et un code d'erreur non nul si une erreur est détectée. S'il n'y a pas d'erreur, le champ host (resp. serv) reçoit en sortie le nom de la machine (resp. du service) correspondant. Les arguments host et serv peuvent être NULL si la réponse est inutile. Deux constantes sont définies pour permettre de réserver des zones de réponses de longueur raisonnable : 

# define NI_MAXHOST 1025
# define NI_MAXSERV 32

Le champ flags permet de modifier la réponse : si flags contient le bit NI_NUMERICHOST (resp. NI_NUMERICSERV) la réponse sera l'adresse et non le nom de la machine (resp. le numéro et non le nom du service) ; si on ne sait pas trouver dans le serveur de nom le nom de la machine, getnameinfo rendra une erreur si le bit NI_NAMEREQD est positionné et l'adresse numérique sinon ; le bit NI_DGRAM indique si le service est sur UDP et non sur TCP.

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Les fonctions de conversion numériques d'adresses

Elles sont l'analogue des fonctions inet_addr et inet_ntoa d'IPv4, la seule véritable différence étant qu'elles ont un argument précisant la famille d'adresse et peuvent donc aussi bien convertir les adresses IPv4 que les adresses IPv6. Comme la plupart des programmes manipulent des struct sockaddr*, il est souvent préferable d'utiliser les fonctions getaddrinfo et getnameinfo, au besoin avec le flag AI_NUMERICHOST. 

#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
 
int
inet_pton(af, src, dst)
int af;              /* AF_INET ou AF_INET6 */
const char *src;     /* l'adresse (chaine de caract.) à traiter */
void *dst;           /* le tampon où est rangé le résultat */
 
char *
inet_ntop(af, src, dst, size)
int af;              /* AF_INET ou AF_INET6 */
const void *src;     /* l'adresse binaire à traiter */
char *dst;           /* le tampon où est rangé le résultat */
size_t size;         /* la taille de ce tampon */

La primitive inet_pton convertit une adresse textuelle en sa forme binaire. Elle retourne 1 lorsque la conversion a été réussie, 0 si la chaine de caractères qui lui a été fournie n'est pas une adresse valide et -1 en cas d'erreur, c'est-à-dire lorsque la famille d'adresses (premier argument) n'est pas supportée. Actuellement, les deux seules familles d'adresses supportées sont AF_INET et AF_INET6.

La primitive duale inet_ntop convertit une adresse sous forme binaire en sa forme textuelle. Le troisième argument est un tampon destiné à recevoir le résultat de la conversion. Il doit être d'une taille suffisante, à savoir 16 octets pour les adresses IPv4 et 46 octets pour les adresses IPv6. Ces deux tailles sont définies dans le fichier netinet/in.h : 

#define INET_ADDRSTRLEN 16
#define INET6_ADDRSTRLEN 46

Si la conversion est réussie, inet_ntop retourne un pointeur vers le tampon où est rangé le résultat de la conversion. Dans le cas contraire, inet_ntop retourne le pointeur nul, ce qui se produit soit lorsque la famille d'adresses n'est pas reconnue, soit lorsque la taille du tampon est insuffisante.

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