UDP

名前

書式

udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);  

説明

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 /proc/sys/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。渡したバッファーよりもパケットが 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。 逆にバッファー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 /proc パラメーター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。

デフォルトでは、Linux の UDP は Path MTU Discovery を行う。 つまり、カーネルは特定の宛先 IP アドレスの MTU (Maximum Transmission Unit; 最大転送単位) を記録し、UDP パケットの書き込みが MTU を超えた場合 EMSGSIZE を返す。 EMSGSIZE を返された場合、アプリケーションはパケットサイズを小さくすべきである。 ソケットオプション IP_MTU_DISCOVER または /proc/sys/net/ipv4/ip_no_pmtu_disc ファイルを使って Path MTU Discovery を無効にすることもできる (詳細は ip(7) を参照)。 Path MTU Discovery を無効にした場合は、パケットサイズが インターフェースの MTU よりも大きいと UDP はそのパケットを フラグメント化して送出する。 しかしながら、性能と信頼性の理由から Path MTU Discovery を 無効にするのは推奨できない。  

アドレスのフォーマット

エラー処理

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。  

/proc インターフェース

udp_mem (Linux 2.6.25 以降)

これは 3 つの整数からなるベクトル値で、 UDP の全ソケットのキューで利用可能なページ数を制御する。

min

このページ数より少なければ、UDP はそのメモリー使用に関して 干渉されない。 UDP に割り当てられたメモリー総量がこの値を超過すると、 UDP はメモリー使用量を調整し始める。

pressure

この値は tcp_mem の形式 (tcp(7) 参照) と合わせるために導入された

max

UDP の全ソケットのキューで利用可能なページ数。

これらの 3 つの値のデフォルト値は、 ブート時に利用可能なメモリー総量から計算される。

udp_rmem_min (integer; デフォルト値: PAGE_SIZE; Linux 2.6.25 以降)

メモリー使用量の調整中に、UDP ソケットが使用できる受信バッファーの最小値 (バイト単位)。 UDP の全ソケットのページ使用量の合計が udp_mem pressure を超過している場合であっても、 各 UDP ソケットはデータの受信にこのサイズ分だけは使用することができる。

udp_wmem_min (integer; デフォルト値: PAGE_SIZE; Linux 2.6.25 以降)

メモリー使用量の調整中に、UDP ソケットが使用できる送信バッファーの最小値 (バイト単位)。 UDP の全ソケットのページ使用量の合計が udp_mem pressure を超過している場合であっても、 各 UDP ソケットはデータの送信にこのサイズ分だけは使用することができる。

ソケットオプション

Following is a list of UDP-specific socket options. For details of some other socket options that are also applicable for UDP sockets, see socket(7).

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

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

FIONREAD (SIOCINQ)

整数へのポインターを引数に取り、そのポインターに、次の処理待ちのデータグラムの サイズをバイト単位で返す。処理待ちのデータグラムがない場合は 0 を返す。 警告: FIONREAD を使った場合、処理待ちのデータグラムがない場合と、 次の処理待ちデータグラムが 0 バイトのデータの場合を区別することができない。 この両者を区別したい場合は、select(2), poll(2), epoll(7) を使う方が安全である。

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

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

関連項目

The kernel source file Documentation/networking/ip-sysctl.txt.

RFC 768 : User Datagram Protocol
RFC 1122 : ホストの必要条件
RFC 1191 : path MTU discovery の記述  

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/proc インターフェース

ソケットオプション

ioctl

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