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NOMBRE
socket - Interfaz de conectores (sockets) de Linux
SINOPSIS
#include <sys/socket.h>
mysocket = socket(int socket_family, int socket_type, int protocol);
DESCRIPCIÓN
Esta página de manual describe la interfaz de usuario de la capa de conectores de red de
Linux. Los conectores compatibles con BSD son la interfaz uniforme entre el proceso de
usuario y las pilas de protocolos de red dentro del núcleo. Los módulos de protocolo se
agrupan en familias de protocolos como PF_INET, PF_IPX y PF_PACKET, y tipos de conectores
como SOCK_STREAM o SOCK_DGRAM. Vea socket(2) para obtener más información sobre las
familias y los tipos.
FUNCIONES DE LA CAPA DE CONECTORES
Estas funciones las usa el proceso de usuario para enviar o recibir paquetes y para
realizar otras operaciones con conectores. Para más información vea sus páginas de manual
respectivas.
socket(2) crea un conector, connect(2) conecta un conector a una dirección de conector
remota, la función bind(2) enlaza un conector a una dirección de conector local, listen(2)
indica al conector que se aceptarán nuevas conexiones y accept(2) se usa para obtener un
nuevo conector con una nueva conexión de entrada. socketpair(2) devuelve dos conectores
anónimos conectados (sólo implementado para unas pocas familias locales como PF_UNIX)
send(2), sendto(2) y sendmsg(2) envían datos a través de un conector y recv(2),
recvfrom(2) y recvmsg(2) reciben datos de un conector. poll(2) y select(2) esperan la
llegada de datos o la posibilidad de enviar datos. Además, se pueden usar las operaciones
estándares de E/S como write(2), writev(2), sendfile(2), read(2) y readv(2) para leer y
escribir datos.
getsockname(2) devuelve la dirección de un conector local y getpeername(2) devuelve la
dirección de un conector remoto. getsockopt(2) y setsockopt(2) se usan para configurar o
consultar opciones de los protocolos o las capas. ioctl(2) se puede usar para configurar
o consultar otras opciones determinadas.
close(2) se usa para cerrar un conector. shutdown(2) cierra partes de una conexión
bidireccional entre conectores.
Las búsquedas o las llamadas a pread(2) o pwrite(2) con una posición distinta de cero, no
están soportadas en conectores.
Es posible realizar E/S no bloqueante con conectores activando la opción O_NONBLOCK sobre
el descriptor de fichero de un conector usando fcntl(2). A continuación, todas las
operaciones que normalmente se bloquearían devolverán (usualmente) el error EAGAIN . (la
operación deberá ser reintentada más tarde); connect(2) devolverá un error EINPROGRESS.
Más tarde, el usuario puede esperar diferentes eventos mediante poll(2) o select(2).
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Eventos de E/S │
├──────────────────┬────────────────┬──────────────────────────┤
│Evento │ Opción de poll │ Ocurrencia │
├──────────────────┼────────────────┼──────────────────────────┤
│Lectura │ POLLIN │ Han llegado nuevos │
│ │ │ datos. │
├──────────────────┼────────────────┼──────────────────────────┤
│Lectura │ POLLIN │ Se ha completado una │
│ │ │ nueva solicitud de │
│ │ │ conexión (para │
│ │ │ conectores orientados a │
│ │ │ conexión). │
├──────────────────┼────────────────┼──────────────────────────┤
│Lectura │ POLLHUP │ El otro extremo ha │
│ │ │ iniciado una solicitud │
│ │ │ de desconexión. │
├──────────────────┼────────────────┼──────────────────────────┤
│Lectura │ POLLHUP │ Se ha roto una conexión │
│ │ │ (sólo para protocolos │
│ │ │ orientados a conexión). │
│ │ │ Cuando se escribe en el │
│ │ │ conector, también se │
│ │ │ envía la señal SIGPIPE. │
├──────────────────┼────────────────┼──────────────────────────┤
│Escritura │ POLLOUT │ El conector tiene │
│ │ │ suficente espacio en el │
│ │ │ buffer de envío para │
│ │ │ escribir nuevos datos. │
├──────────────────┼────────────────┼──────────────────────────┤
│Lectura/Escritura │ POLLIN| │ Ha finalizado un │
│ │ POLLOUT │ connect(2) de salida. │
├──────────────────┼────────────────┼──────────────────────────┤
│Lectura/Escritura │ POLLERR │ Se ha producido un error │
│ │ │ asíncrono. │
├──────────────────┼────────────────┼──────────────────────────┤
│Lectura/Escritura │ POLLHUP │ El otro extremo ha │
│ │ │ cerrado una dirección de │
│ │ │ la conexión. │
├──────────────────┼────────────────┼──────────────────────────┤
│Excepción │ POLLPRI │ Han llegado datos fuera │
│ │ │ de orden, lo que hace │
│ │ │ que se envíe la señal │
│ │ │ SIGURG. │
└──────────────────┴────────────────┴──────────────────────────┘
Una alternativa a poll/select es dejar que el núcleo informe de los eventos a la
aplicación mediante una señal SIGIO. Para ello, se debe activar la opción FASYNC en el
descriptor de fichero de un conector mediante fcntl(2) y se debe instalar un manejador de
señales válido para SIGIO mediante sigaction(2). Vea la discusión sobre SEÑALES más
abajo.
OPCIONES DE LOS CONECTORES
Estas opciones de conector se pueden configurar usando setsockopt(2) y consultar con
getsockopt(2) con el nivel de conectores fijado a SOL_SOCKET para todos los conectores:
SO_KEEPALIVE
Habilita el envío de mensajes "sigue vivo" (keep-alive) en conectores orientados a
conexión. Espera una opción booleana entera.
SO_OOBINLINE
Si se habilita esta opción, los datos fuera de orden se colocan directamente en el
flujo de recepción de datos. En otro caso, los datos fuera de orden sólo se pasan
cuando se activa la opción MSG_OOB durante la recepción.
SO_RCVLOWAT y SO_SNDLOWAT
Especifican el número mínimo de bytes en el buffer para que la capa de conectores
pase los datos al protocolo (SO_SNDLOWAT) o al usuario durante la recepción
(SO_RCVLOWAT). Estos dos valores no se pueden cambiar en Linux y sus argumentos de
tamaño siempre tienen el valor de 1 byte. getsockopt es capaz de leerlos.
setsockopt siempre devolverá ENOPROTOOPT.
SO_RCVTIMEO y SO_SNDTIMEO
Especifica los plazos de tiempo (timeouts) para enviar y recibir antes de informar
de un error. En Linux el valor de ambos es fijo y viene dado por una configuración
específica del protocolo y no se pueden ni leer ni modificar. Su funcionalidad se
puede emular usando alarm(2) o setitimer(2).
SO_BSDCOMPAT
Habilita la compatibilidad fallo a fallo con BSD. Esto lo usa sólo el módulo del
protocolo UDP y está previsto que se elimine en el futuro. Cuando está activa, los
errores ICMP recibidos por un conector UDP no se pasan al programa de usuario.
Linux 2.0 también habilitaba las opciones de compatibilidad fallo a fallo con BSD
(cambio aleatorio de las cabeceras, omisión de la opción de difusión) para los
conectores directos con esta opción, pero esto se ha eliminado en la versión 2.2 de
Linux. Es mejor corregir los programas de usuario que habilitar esta opción.
SO_PASSCRED
Habilita o deshabilita la recepción del mensaje de control SCM_CREDENTIALS. Para
más información, vea unix(7).
SO_PEERCRED
Devuelve las credenciales del proceso externo conectado a este conector. Sólo útil
para conectores PF_UNIX. Vea unix(7). El argumento es una estructura ucred. Esta
opción sólo es válida para getsockopt.
SO_BINDTODEVICE
Enlaza este conector a un dispositivo particular, como “eth0”, especificado en el
nombre de inferfaz pasado. Si el nombre es una cadena vacía o la longitud de las
opciones es cero, se elimina el enlace entre el dispositivo y el conector. La
opción pasada es una cadena (terminada en \0) de longitud variable con el nombre de
la interfaz, con un tamaño máximo de IFNAMSIZ. Si el conector está ligado a una
interfaz, éste sólo procesará los paquetes recibidos desde la interfaz particular.
Observe que esto sólo funciona para algunos tipos de conector, particularmente para
conectores de tipo AF_INET bind(8) con ellos).
SO_DEBUG
Activa la depuración de los conectores. Sólo permitida para los procesos con la
capacidad CAP_NET_ADMIN o un identificador de usuario efectivo 0.
SO_REUSEADDR
Indica que las reglas usadas para validar las direcciones proporcionadas en una
llamada bind(2) deben permitir la reutilización de las direcciones locales. Para
los conectores PF_INET esto significa que un conector se puede enlazar a una
dirección, excepto cuando hay un conector activo escuchando asociado a la
dirección. Cuando el conector que está escuchando está asociado a INADDR_ANY con un
puerto específico, entonces no es posible realizar enlaces a este puerto para
ninguna dirección local.
SO_TYPE
Obtiene el tipo de conector como un valor entero (como SOCK_STREAM). Sólo puede
ser leído con getsockopt.
SO_ACCEPTCONN
Devuelve un valor indicando si el conector ha sido marcado o no para aceptar
conexiones con listen(). El valor 0 indica que es un conector que no escucha
peticiones, el valor 1 indica que es un conector que escucha peticiones. Sólo
puede ser leído con getsockopt.
SO_DONTROUTE
No enviar a través de un enrutador, sólo enviar a ordenadores directamente
conectados. Se puede conseguir el mismo efecto activando la opción MSG_DONTROUTE
en una operación send(2) sobre un conector. Espera una opción booleana entera.
SO_BROADCAST
Establece o consulta la opción de difusión. Cuando está activa, los conectores de
datagramas reciben los paquetes enviados a una dirección de difusión y se les
permite enviar paquetes a una dirección de difusión. Esta opción no tiene efecto en
conectores orientados a conexión.
SO_SNDBUF
Establece u obtiene, en bytes, el máximo buffer de envío de un conector. El valor
por defecto se configura con la sysctl wmem_default y el máximo valor permitido se
establece con la sysctl wmem_max.
SO_RCVBUF
Establece u obtiene, en bytes, el máximo buffer de recepción de un conector. El
valor por defecto se configura con la sysctl rmem_default y el máximo valor
permitido se establece con la sysctl rmem_max.
SO_LINGER
Establece u obtiene la opción SO_LINGER. El argumento es una estructura linger.
struct linger {
int l_onoff; /* activar/desactivar demora */
int l_linger; /* segundos de demora */
};
Cuando esta opción está activa, un close(2) o shutdown(2) no regresarán hasta que
todos los mensajes encolados para el conector hayan sido enviados con éxito o se
haya alcanzado el plazo de tiempo de demora. En otro caso, la llamada regresa
inmediatamente y el cierre se realiza en segundo plano. Cuando el conector se
cierra como parte de una llamada exit(2), siempre se demora en segundo plano.
SO_PRIORITY
Asigna a todos los paquetes a enviar a través de este conector la prioridad
definida por el protocolo. Linux usa este valor para ordenar las colas de red: los
paquetes con una prioridad mayor se pueden procesar primero dependiendo de la
disciplina de encolamiento del dispositivo seleccionado. Para ip(7), esto también
establece el campo "tipo de servicio IP" (TOS) para los paquetes de salida.
SO_ERROR
Obtiene y borra el error de conector pendiente. Sólo válida para getsockopt.
Espera un entero.
SEÑALES
Cuando se escribe en un conector orientado a conexión que ha sido cerrado (por el extremo
local o remoto) se envía una señal SIGPIPE al proceso escritor y se devuelve el valor de
error EPIPE. No se envía la señal cuando la llamada para escritura especifica la opción
MSG_NOSIGNAL.
Cuando se solicita con la fcntl FIOSETOWN o la ioctl SIOCSPGRP, la señal SIGIO se envía
cuando se produce un evento de E/S. Es posible usar poll(2) o select(2) en el manejador de
la señal para averigurar sobre qué conector se produjo el evento. Una alternativa (en
Linux 2.2) es configurar una señal de tiempo real usando la fcntl F_SETSIG. Se llamará al
manejador de la señal de tiempo real con el descriptor de fichero en el campo si_fd de su
estructura siginfo_t. Vea fcntl(2) para más información.
Bajo determinadas circunstancias (por ejemplo, varios procesos accediendo a un único
conector), la condición que ha provocado la señal SIGIO puede haber desaparecido ya cuando
el proceso reaccione a la señal. Si esto ocurre, el proceso debería esperar de nuevo ya
que Linux reenviará la señal SIGIO más tarde.
SYSCTLS
Se puede acceder a las sysctls fundamentales de red de los conectores usando los ficheros
/proc/sys/net/core/* o mediante la interfaz sysctl(2).
rmem_default
contiene el valor por defecto, en bytes, del buffer de recepción de un conector.
rmem_max
contiene el tamaño máximo, en bytes, del buffer de recepción de un conector que el
usuario puede establecer usando la opción de conector SO_RCVBUF.
wmem_default
contiene el valor por defecto, en bytes, del buffer de envío de un conector.
wmem_max
contiene el tamaño máximo, en bytes, del buffer de envío de un conector que un
usuario puede configurar usando la opción de conector SO_SNDBUF.
message_cost y message_burst
configuran el filtro de cubetas de fichas usado to load limit warning messages
provocados por eventos de red externos.
netdev_max_backlog
Número máximo de paquetes en la cola de entrada global.
optmem_max
Longitud máxima de los datos auxiliares y de los datos de control del usuario,
como los iovecs por conector.
IOCTLS
Se puede acceder a estas ioctls usando ioctl(2):
error = ioctl(ip_socket, ioctl_type, &value_result);
SIOCGSTAMP
Devuelve una struct timeval con la marca de tiempo recibida del último paquete
pasado al usuario. Esto es útil para realizar medidas exacta del tiempo de ida y
vuelta o tiempo de viaje. Vea setitimer(2) para una descripción de struct timeval.
SIOCSPGRP
Configura el proceso o grupo de procesos al que enviar la señal SIGIO o SIGURG
cuando termina una operación de E/S asíncrona o hay disponibles datos urgentes. El
argumento es un puntero a un pid_t. Si el argumento es positivo, las señales se
envian a ese proceso. Si es negativo, las señales se envían al grupo de procesos
cuyo identificador es el valor absoluto del argumento. El proceso sólo puede
seleccionar a él mismo o a su propio grupo de procesos para que reciban las
señales, a menos que posea la capacidad CAP_KILL o un identificador de usuario
efectivo 0.
FIOASYNC
Modifica la opción O_ASYNC para habilitar o deshabilitar el modo de E/S asíncrona
del conector. El modo de E/S asíncrona significa que se producirá una señal SIGIO,
o la señal establecida mediante F_SETSIG, cuando se produzca un nuevo evento de
E/S.
El argumento es una opción booleana entera.
SIOCGPGRP
Obtiene el proceso o grupo de procesos actual que recibe las señal SIGIO o SIGURG,
o 0 cuando no hay ningúno.
Fcntls válidas:
FIOGETOWN
Idéntica a la ioctl SIOCGPGRP.
FIOSETOWN
Idéntica a la ioctl SIOCSPGRP.
OBSERVACIONES
Linux asume que se usa la mitad del buffer de envío/recepción para estructuras internas
del núcleo. Por tanto, las sysctls son el doble de lo que se puede observar en última
instancia.
FALLOS
No se han documentado las opciones de conector SO_ATTACH_FILTER y SO_DETACH_FILTER de
CONFIG_FILTER. La interfaz sugerida para usarlas es la biblioteca libpcap.
VERSIONES
SO_BINDTODEVICE se introdujo en la versión 2.0.30 de Linux. SO_PASSCRED es nueva en la
versión 2.2 del núcleo. Las sysctls son nuevas en Linux 2.2.
AUTORES
Esta página de manual fue escrita por Andi Kleen.
VÉASE TAMBIÉN
socket(2), ip(7), setsockopt(2), getsockopt(2), packet(7), ddp(7)