Ubuntu Manpage: udp - Protokół datagramów użytkownika dla IPv4

nazwa
składnia
opis
błędy
wersje
zobacz także
tłumaczenie

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.

Poniższa lista dotyczy opcji gniazd charakterystycznych dla UDP. W podręczniku socket(7) opisano pewne
inne opcje gniazd, które dotyczą również gniazd UDP.

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.

UDP_SEGMENT (od Linuksa 4.18)
Włącza odciążanie segmentacji UDP. Odciążanie segmentacji zmniejsza koszt send(2) przez
transferowanie danych wielu datagramów w pojedynczym, dużym pakiecie, za pomocą ścieżki transmisji
jądra, nawet gdy przekracza to MTU. Duży pakiet jest dzielony według rozmiaru segmentu na serię
datagramów tak późno, jak to możliwe. Ten krok odciążania segmentacji jest wykonywany sprzętowo,
jeśli jest to obsługiwane albo programowo, w innym przypadku. Opcja ta przyjmuje wartość w
zakresie [0, USHRT_MAX], która ustawia rozmiar segmentu: rozmiar całego datagramu, z wyłączeniem
nagłówka UDP. Rozmiar segmentu należy wybrać w taki sposób, aby w pojedynczym wywołaniu były
wysłane co najwyżej 64 datagramy i aby datagramy po segmentacji spełniały te same reguły MTU,
które dotyczą datagramów wysyłanych bez tej opcji. Odciążanie segmentacji zależy od odciążania sum
kontrolnych, ponieważ sumy kontrolne datagramów są obliczane po segmentacji. Opcję tę można
ustawić również dla poszczególnych wywołań sendmsg(2), przekazując ją jako cmsg(3). Wartość równa
zero wyłącza tę funkcję. Opcji tej nie należy używać w kodzie, który ma być przenośny.

UDP_GRO (od Linuksa 5.0)
Włącza odciążanie odbiorcze UDP. Po włączeniu, gniazdo może otrzymywać dane wielu datagramów jako
pojedynczy, duży bufor, razem z cmsg(3), który zawiera rozmiar segmentu. Opcja ta jest
odwrotnością odciążania segmentacji. Redukuje koszt obsługi odbioru, obsługując dane wielu
datagramów jako pojedynczy, duży pakiet w ścieżce odbiorczej jądra nawet, gdy przekracza to MTU.
Opcji tej nie należy używać w kodzie, który 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. Obsługiwane jedynie 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)

       Plik źródeł jądra Documentation/networking/ip-sysctl.txt.

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

TŁUMACZENIE

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

       Niniejsze  tłumaczenie  jest  wolną  dokumentacją.  Bliższe informacje o warunkach licencji można uzyskać
       zapoznając się z GNU General Public License w wersji  3  ⟨https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html⟩  lub
       nowszej. Nie przyjmuje się ŻADNEJ ODPOWIEDZIALNOŚCI.

       Błędy  w  tłumaczeniu  strony  podręcznika  prosimy  zgłaszać  na  adres  listy dyskusyjnej ⟨manpages-pl-
       list@lists.sourceforge.net⟩.