Адрес раз, адрес два…
С адресами как раз и наблюдается наибольшая путаница, в которую не помешает внести немного ясности. Прежде всего структура sockaddr определенная так:
struct sockaddr
{
u_short sa_family; // семейство протоколов (как правило AF_INET)
char sa_data[14]; // IP-адрес узла и порт
};
Однако, …теперь уже считается устаревшей, и в Winsock 2.x на смену ей пришла структура sockaddr_in, определенная следующим образом:
struct sockaddr_in
{
short sin_family; // семейство протоколов (как правило AF_INET)
u_short sin_port; // порт
struct in_addr sin_addr; // IP – адрес
char sin_zero[8]; // хвост
};
В общем-то ничего не изменилось (и стоило огород городить?), замена безнакового короткого целого на знаковое короткое целое для представления семейства протоколов ничего не дает. Зато теперь адрес узла представлен в виде трех полей – sin_port (номера порта), sin_addr (IP-адреса узла) и "хвоста" из восьми нулевых байт, который остался от четырнадцати символьного массива sa_data. Для чего он нужен? Дело в том, что структура sockaddr не привязана именно к Интернет и может работать и с другими сетями. Адреса же некоторых сетей требуют для своего представления гораздо больше четырех байт, - вот и приходится брать с запасом!
Структура in_addr определяется следующим в образом:
struct in_addr {
union {
struct { u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4; } S_un_b; // IP-адрес
struct { u_short s_w1,s_w2; } S_un_w; // IP-адрес
u_long S_addr; // IP-алрес
} S_un;
}
Как видно, она состоит из одного IP-адреса, записанного в трех "ипостасях" – четырехбайтовой последовательности (S_un_b), пары двухбайтовых слов (S_un_W) и одного длинного целого (S_addr) – выбирай на вкус… Но не все так просто! Во многих программах, технических руководствах и даже демонстрационных примерах, прилагающихся к Winsock SDK, встречается обращение к "таинственному" члену структуры s_addr, который явно не описан в SDK! Например, вот строка из файла "Simples.h": "local.sin_addr.s{<<<выделить 's' жирным}_addr = (!interface)?INADDR_ANY:inet_addr(interface);"
Это что такое?! Заглянув в файл "winsock2.h" можно обнаружить следующее: "#define s_addr S_un.S_addr". Ага, да ведь это эквивалент s_addr, т.е. IP-адресу, записанному в виде длинного целого!
На практике можно с одинаковым успехом пользоваться как "устаревшей" sockaddr, так и "новомодной" sockaddr_in. Однако, поскольку, прототипы остальных функций не изменились, при использовании sockaddr_in придется постоянно выполнять явные преобразования, например так: "sockaddr_in dest_addr; connect (mysocket, (struct sockaddr*) &dest_addr, sizeof(dest_addr)".
Для преобразования IP-адреса, записанного в виде символьной последовательности наподобие "127.0.0.1" в четырехбайтовую числовую последовательность предназначена функция "unsigned long inet_addr
(const char FAR * cp )". Она принимает указатель на символьную строку и в случае успешной операции преобразует ее в четырехбайтовый IP адрес или –1 если это преобразование невозможно. Возвращенный функцией результат можно присвоить элементу структуры sockaddr_in следующим образом: "struct sockaddr_in dest_addr; dest_addr.sin_addr.S_addr=inet_addr("195.161.42.222");". При использовании структуры sockaddr это будет выглядеть так: "struc sockaddr dest_addr; ((unsigned int *)(&dest_addr.sa_data[0]+2))[0] = inet_addr("195.161.42.222");"
Попытка передать inet_addr доменное имя узла приводит к провалу. Узнать IP-адрес такого-то домена можно с помощью функции "struct hostent FAR * gethostbyname (const char FAR * name);". Функция обращается к DNS и возвращает свой ответ в структуре hostent или нуль если DNS сервер не смог определить IP-адрес данного домена.
Структура hostent выглядит следующим образом:
struct hostent
{
char FAR * h_name; // официальное
имя узла
char FAR * FAR* h_aliases; // альтернативные имена узла (массив строк)
short h_addrtype; // тип адреса
short h_length; // длина адреса (как правило AF_INET)
char FAR * FAR * h_addr_list; // список указателей на IP-адреса
// ноль – конец списка
};
Как и в случае с in_addr, во множестве программ и прилагаемых к Winsock SDK примерах активно используется недокументированное поле структуры h_addr. Например, вот строка из файла "simplec.c" "memcpy(&(server.sin_addr),hp->h_addr,hp->h_length);" Заглянув в "winsock2.h" можно найти, что оно обозначает: "#define h_addr h_addr_list[0]".
А вот это уже интересно! Дело в том, что с некоторыми доменными именами связано сразу несколько IP-адресов. В случае неработоспособности одного узла, клиент может попробовать подключится к другому или просто выбрать узел с наибольшей скоростью обмена. Но в приведенном примере клиент использует только первый IP адрес в списке и игнорирует все остальные! Конечно, это не смертельно, но все же будет лучше, если в своих программах вы будете учитывать возможность подключения к остальным IP-адресам, при невозможности установить соединение с первым.
Функция gethostbyname ожидает на входе только доменные имена, но не цифровые IP-адреса. Между тем, правила "хорошего тона" требуют предоставления клиенту возможности как задания доменных имен, так и цифровых IP-адресов.
Решение заключается в следующем – необходимо проанализировать переданную клиентом строку – если это IP адрес, то передать его функции inet_addr в противном случае – gethostbyaddr, полагая, что это доменное имя. Для отличия IP-адресов от доменных имен многие программисты используют нехитрый трюк: если первый символ строки – цифра, это IP-адрес, иначе – имя домена. Однако, такой трюк не совсем честен – доменные имя могут начинаться с цифры, например, "666.ru", могут они и заканчиваться цифрой, например, к узлу "666.ru" члены cубдомена "666" могут так и обращаться – "666". Самое смешное, что (теоретически) могут существовать имена доменов, синтаксически неотличимые от IP-адресов! Поэтому, на взгляд автора данной статьи, лучше всего действовать так: передаем введенную пользователем строку функции inet_addr, если она возвращает ошибку, то вызываем gethostbyaddr.
Для решения обратной задачи – определении доменного имени по IP адресу предусмотрена функция "struct HOSTENT FAR * gethostbyaddr (const char FAR * addr, int len, int type)", которая во всем аналогична gethostbyname, за тем исключением, что ее аргументом является не указатель на строку, содержащую имя, а указатель на четырехбайтовый IP-адрес. Еще два аргумента задают его длину и тип (соответственно, 4 и AF_INET).
Определение имени узла по его адресу бывает полезным для серверов, желающих "в лицо" знать своих клиентов.
Для преобразования IP-адреса, записанного в сетевом формате в символьную строку, предусмотрена функция "char FAR * inet_ntoa
(struct in_addr)", которая принимает на вход структуру in_addr, а возвращает указатель на строку, если преобразование выполнено успешно и ноль в противном случае.
