Ubuntu Manpage: udp - Protokół datagramów użytkownika dla IPv4

NAZWA

       udp - Protokół datagramów użytkownika dla IPv4

SKŁADNIA

       #include <sys/socket.h>
       #include <netinet/in.h>
       #include <netinet/udp.h>

       udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

OPIS

Jest to implementacja opisanego w RFC 768 protokołu datagramów użytkownika. Implementuje
usługę bezpołączeniowych, niepewnych pakietów datagramowych. Kolejność pakietów może się
zmienić przed ich dotarciem do celu, mogą one też zostać powielone. UDP generuje i
sprawdza sumy kontrolne, aby wykryć błędy transmisji.

Podczas tworzenia gniazda UDP jego adresy: lokalny i zdalny są nieokreślone. Datagramy
można wysyłać natychmiast za pomocą sendto(2) lub sendmsg(2), podając jako argument
prawidłowy adres docelowy. Gdy dla gniazda jest wywołane connect(2), ustawiany jest
domyślny adres docelowy i od tego momentu można wysyłać datagramy za pomocą send(2) lub
write(2), nie podając adresu docelowego. Nadal możliwe jest wysyłanie do innych adresów
docelowych, przekazując adres do funkcji sendto(2) lub sendmsg(2). Aby odbierać pakiety,
gniazdo może zostać najpierw przypisane do adresu lokalnego za pomocą bind(2). W
przeciwnym przypadku, warstwa gniazd automatycznie przypisze wolny port lokalny spoza
zakresu zdefiniowanego przez /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range i przypisze gniazdo
do INADDR_ANY.

Wszystkie operacje odbioru zwracają tylko jeden pakiet. Gdy pakiet jest mniejszy niż
przekazany bufor, zwracane są tylko dane o rozmiarze pakietu; gdy pakiet jest większy niż
bufor, pakiet jest obcinany i ustawiany jest znacznik MSG_TRUNC. MSG_WAITALL nie jest
wspierane.

Opcje IP mogą być wysyłane lub odbierane za pomocą opcji gniazda opisanych w ip(7). Są one
przetwarzane przez jądro tylko wtedy, gdy włączony jest odpowiedni parametr w /proc (ale
nadal są przekazywane do programu użytkownika, nawet gdy kontrolka jest wyłączona). Zobacz
ip(7).

Gdy przy wysyłaniu ustawiony jest znacznik MSG_DONTROUTE, adres docelowy musi odnosić się
do lokalnego adresu interfejsu i pakiet jest wysyłany jedynie do tego interfejsu.

Domyślnie UDP pod Linuksem wykrywa MTU (Maximum Transmission Unit) ścieżki. Oznacza to, że
jądro utrzymuje informacje o MTU określonego docelowego adresu IP i zwraca EMSGSIZE, jeśli
pakiet UDP jest większy niż MTU. W takim wypadku aplikacja powinna zmniejszyć rozmiar
pakietu. Wykrywanie MTU ścieżki można wyłączyć ustawiając opcję IP_MTU_DISCOVER gniazda
lub używając pliku /proc/sys/net/ipv4/ip_no_pmtu_disc, szczegóły opisano w ip(7). Jeśli
jest wyłączone, UDP podzieli wychodzące pakiety UDP, których rozmiar przekracza MTU, na
mniejsze pakiety. Jednakże wyłączenie wykrywania MTU ścieżki nie jest zalecane, gdyż ma
negatywny wpływ na wydajność i niezawodność.

Format adresu
UDP stosuje format adresu IPv4 sockaddr_in opisany w ip(7).

Obsługa błędów
Wszystkie błędy krytyczne są przekazywane do programu użytkownika jako wartość zwracana,
nawet gdy gniazdo nie jest połączone. Dotyczy to także błędów asynchronicznych
otrzymywanych z sieci. Można też otrzymać błąd dotyczący pakietu wcześniej wysłanego z
danego gniazda. To zachowanie różni się od wielu innych implementacji gniazd BSD, które
nie przekazują żadnych błędów, gdy gniazdo nie jest połączone. Zachowanie Linuksa ma
oparcie w RFC 1122.

Dla zgodności z kodem odziedziczonym w wersjach 2.0 i 2.2 jądra Linuksa było możliwe
ustawienie opcji SOL_SOCKET SO_BSDCOMPAT, aby otrzymywać błędy zdalne tylko wtedy, gdy
gniazdo jest połączone (z wyjątkiem EPROTO i EMSGSIZE). Błędy wygenerowane lokalnie są
zawsze przekazywane. Obsługa tej opcji została usunięta w kolejnych wersjach jądra;
szczegóły można znaleźć w socket(7).

Gdy włączona jest opcja IP_RECVERR, wszystkie błędy są przechowywane w kolejce błędów
gniazda i mogą być odczytywane za pomocą recvmsg(2) z ustawionym znacznikiem
MSG_ERRQUEUE.

Interfejsy /proc
Systemowe ustawienia parametrów można zmieniać, używając plików z katalogu
/proc/sys/net/ipv4/.

udp_mem (od Linuksa 2.6.25)
Jest wektorem trzech liczb całkowitych zawierających numery stron, które mogą być
kolejkowane przez wszystkie gniazda UDP.

min Do chwili przekroczenia podanej liczny stron, UDP nie przejmuje się
zużyciem pamięci. Kiedy ilość pamięci zaalokowanej przez UDP przekroczy
tę liczbę, UDP zaczyna zmniejszać zużycie pamięci.

pressure Wartość została wprowadzona, naśladując tcp_mem (patrz tcp(7))

max Liczba stron, które mogą być kolejkowane przez wszystkie gniazda UDP.

Domyślne wartości powyższych trzech pozycji są wyliczane podczas startu systemu na
podstawie ilości dostępnej pamięci.

udp_rmem_min (liczba całkowita; wartość domyślna: PAGE_SIZE; od Linuksa 2.6.25)
Minimalny rozmiar, bajtach, bufora otrzymywania używanego z umiarem przez gniazda
UDP. Każde gniazdo UDP jest w stanie użyć tego rozmiaru do otrzymywania danych,
nawet jeśli całkowita liczba stron gniazd UDP przekroczy udp_mem.

udp_wmem_min (liczba całkowita; wartość domyślna: PAGE_SIZE; od Linuksa 2.6.25)
Minimalny rozmiar, bajtach, bufora wysyłania używanego z umiarem przez gniazda UDP.
Każde gniazdo UDP jest w stanie użyć tego rozmiaru do wysyłania danych, nawet jeśli
całkowita liczba stron gniazd UDP przekroczy udp_mem.

Opcje gniazda
Aby ustawić lub pobrać opcję gniazda UDP, należy wywołać getsockopt(2) w celu odczytania
lub setsockopt(2) w celu zapisania opcji, ustawiając argument poziomu opcji na
IPPROTO_UDP. Jeśli nie zaznaczono inaczej, optval jest wskaźnikiem do int.

UDP_CORK (od Linuksa 2.5.44)
Jeśli ta opcja zostanie włączona, to wszystkie dane na wyjściu tego gniazda są
łączone do pojedynczego datagramu, który zostanie wysłany, kiedy ta opcja zostanie
wyłączona. Opcja ta nie powinna być używana w kodzie, który w zamierzeniu ma być
przenośny.

Kontrolki systemowe (ioctl)
Do poniższych kontrolek wejścia/wyjścia można uzyskać dostęp za pomocą funkcji ioctl(2).
Prawidłowa składnia to:

int value;
error = ioctl(udp_socket, ioctl_type, &value);

FIONREAD (SIOCINQ)
Pobiera jako argument wskaźnik do liczby całkowitej. Zwraca w tej zmiennej rozmiar
następnego oczekującego datagramu lub 0, w razie braku oczekujących datagramów.
Ostrzeżenie: FIONREAD nie daje możliwości rozróżnienia przypadku braku datagramów
od przypadku, w którym następny oczekujący datagram zawiera zero bajtów danych.
Żeby rozróżnić takie sytuacje bezpieczniej jest używać select(2), poll(2) lub
epoll(7).

TIOCOUTQ (SIOCOUTQ)
Zwraca liczbę bajtów danych w lokalnej kolejce pakietów wychodzących. Wspierane
przez Linuksa 2.4 i późniejsze wersje.

Ponadto wspierane są wszystkie kontrolki wejścia/wyjścia opisane w ip(7) i socket(7).

BŁĘDY

       Przy  wysyłaniu  lub  odbieraniu za pośrednictwem gniazd UDP mogą wystąpić wszystkie błędy
       zdefiniowane dla socket(7) lub ip(7).

       ECONNREFUSED
              Z adresem docelowym nie był skojarzony żaden  odbiorca.  Może  to  być  spowodowane
              przez uprzednie wysłanie pakietu za pośrednictwem danego gniazda.

WERSJE

       IP_RECVERR pojawiło się w Linuksie 2.2.

ZOBACZ TAKŻE

       ip(7), raw(7), socket(7), udplite(7)

       RFC 768 dla protokołu datagramów użytkownika.
       RFC 1122 dla wymagań hostów.
       RFC 1191 dla opisu badania MTU ścieżki.

O STRONIE

       Angielska  wersja  tej  strony  pochodzi  z  wydania  4.05  projektu Linux man-pages. Opis
       projektu, informacje dotyczące zgłaszania błędów, oraz najnowszą  wersję  oryginału  można
       znaleźć pod adresem https://www.kernel.org/doc/man-pages/.

TŁUMACZENIE

       Autorami   polskiego   tłumaczenia   niniejszej   strony   podręcznika   man  są:  Andrzej
       Krzysztofowicz (PTM) <ankry@mif.pg.gda.pl>, Robert Luberda  <robert@debian.org>  i  Michał
       Kułach <michal.kulach@gmail.com>.

       Polskie  tłumaczenie jest częścią projektu manpages-pl; uwagi, pomoc, zgłaszanie błędów na
       stronie  http://sourceforge.net/projects/manpages-pl/.  Jest   zgodne   z   wersją    4.05
       oryginału.