udp - 約束事その他の説明 - Linux コマンド集一覧表

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アドレスのフォーマット
エラー処理
ソケットオプション
IOCTL
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名前

udp - IPv4 のユーザーデータグラムプロトコル

書式

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
udp_socket = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

説明

これは RFC768 で記述されている User Datagram Protocol の実装である。 UDP はコネクションレスの、信頼性の低いデータパケットサービスである。パケットは到着前に並び替えられたり複製されたりする。 UDP は転送エラーを検出するためにチェックサムを生成・チェックする。
UDP ソケットが生成されるとき、ローカルアドレスやリモートアドレスは指定されない。正しい行き先アドレスを引数として sendto (2)や sendmsg (2)を呼べば、データグラムはただちに送信される。ソケットに対して connect (2) を呼ぶと、デフォルトの行き先アドレスが設定され、 send (2) や write (2) を使って、行き先アドレスの指定なしにデータグラムを送信できるようになる。この場合でも、行き先アドレスを sendto (2)や sendmsg (2)に渡せば、デフォルト以外のアドレスに送信可能である。パケットを受信するために、まずソケットを bind (2) を用いてローカルなアドレスにバインドさせることもできる。そうでない場合は、ソケット層は自動的に net.ipv4.ip_local_port_range で定義されている範囲の外で空いているローカルなポートを割り当て、ソケットを INADDR_ANY にバインドする。
受信動作はパケットを一つだけ返す。渡したバッファよりもパケットが小さければ、そのパケットの大きさのデータだけが返される。逆にバッファよりも大きい場合はパケットは丸められ、 MSG_TRUNC フラグがセットされる。 MSG_WAITALL はサポートしていない。
IP オプションは、 ip (7) に記述されているソケットオプションを用いて読み書きできる。これらは適切な sysctl が有効な場合に限ってカーネルによって処理される (しかし無効になっている場合でもユーザーには渡される)。 ip (7) を参照のこと。
MSG_DONTROUTE フラグが送信時にセットされている場合には、行き先アドレスはローカルなインターフェースアドレスから参照できなければならない。パケットはそのインターフェースにしか送られない。
パケットの総長がインターフェースの MTU (Maximum Transmission Unit) よりも大きいと、UDP はそのパケットをフラグメント化する。よりネットワークとの相性が良い別法は、 ip (7) の IP_MTU_DISCOVER セクションで記述されている Path MTU Discovery を用いることである。

アドレスのフォーマット

UDP は IPv4 の sockaddr_in アドレスフォーマットを用いる。これは ip (7) に記述されている。

エラー処理

致命的なエラーは、たとえソケットが接続されていなくても、すべてエラー戻り値としてユーザーに渡される。これにはネットワークから受け取る非同期エラーも含まれる。同じソケットを使って送信した昔のパケットに関するエラーを受け取るかもしれない。この振る舞いは他の BSD ソケットの実装の多くとは異なる。これらではソケットが接続されていない場合はエラーを全く返さない。 Linux の振る舞いは RFC1122 での指定に従ったものである。
Linux 2.0 と 2.2 では、古いコードとの互換性のために、 SO_BSDCOMPAT SOL_SOCKET オプションを設定すれば、ソケットが接続されている場合に限ってリモートのエラーを受信するようにできた ( EPROTO と EMSGSIZE を除く)。ローカルで生成されたエラーは常に渡される。このソケットオプションのサポートはそれ以降のバージョンの Linux で削除された。詳細は socket (7) を参照。
IP_RECVERR オプションが有効になっていると、すべてのエラーはソケットのエラーキューに保存される。これは MSG_ERRQUEUE フラグをセットして recvmsg (2)を呼べば受信できる。

ソケットオプション

UDP ソケットオプションを設定または取得するには、取得には getsockopt (2) を、設定には setsockopt (2)をオプションレベル引数に IPPROTO_UDP を指定して呼び出す。

UDP_CORK (Linux 2.5.44 以降): このオプションが指定されると、このソケットの全てのデータ出力は一つのデータグラムに蓄積され、このオプションが無効化された時に送信される。このオプションは移植性を考慮したコードでは用いるべきではない。

IOCTL

以下に示す ioctl は ioctl (2) を使ってアクセスできる。正しい文法は以下の通り。

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

FIONREAD ( SIOCINQ )

integer のポインタを引数として取る。次に待機しているデータグラムのサイズをバイト単位の整数で返す。待機しているデータグラムがない場合は 0 を返す。

TIOCOUTQ ( SIOCOUTQ )

ローカル送信キューにあるデータサイズをバイト単位で返す。 Linux 2.4 以上でのみ対応している。

さらに、 ip (7) と socket (7) で述べられている全ての ioctl も対応している。

エラー

socket (7) や ip (7) に記述されている全てのエラーが、 UDP ソケットの送受信で返される可能性がある。

ECONNREFUSED: 行き先アドレスに関連づけられている受信者がいない。これは以前のパケットがそのパケットを上書き送信してしまっているからであることが多い。

バージョン

IP_RECVERR は Linux 2.2 の新しい機能である。

著者

この man ページは Andi Kleen が書いた。

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