]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.1.git/blob - share/man/man4/tcp.4
MFC r232197 (by phk):
[FreeBSD/releng/9.1.git] / share / man / man4 / tcp.4
1 .\" Copyright (c) 1983, 1991, 1993
2 .\"     The Regents of the University of California.
3 .\" Copyright (c) 2010-2011 The FreeBSD Foundation
4 .\" All rights reserved.
5 .\"
6 .\" Portions of this documentation were written at the Centre for Advanced
7 .\" Internet Architectures, Swinburne University of Technology, Melbourne,
8 .\" Australia by David Hayes under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
9 .\"
10 .\" Redistribution and use in source and binary forms, with or without
11 .\" modification, are permitted provided that the following conditions
12 .\" are met:
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16 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
17 .\"    documentation and/or other materials provided with the distribution.
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23 .\"    may be used to endorse or promote products derived from this software
24 .\"    without specific prior written permission.
25 .\"
26 .\" THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
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29 .\" ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
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33 .\" HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
34 .\" LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
35 .\" OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
36 .\" SUCH DAMAGE.
37 .\"
38 .\"     From: @(#)tcp.4 8.1 (Berkeley) 6/5/93
39 .\" $FreeBSD$
40 .\"
41 .Dd February 5, 2012
42 .Dt TCP 4
43 .Os
44 .Sh NAME
45 .Nm tcp
46 .Nd Internet Transmission Control Protocol
47 .Sh SYNOPSIS
48 .In sys/types.h
49 .In sys/socket.h
50 .In netinet/in.h
51 .Ft int
52 .Fn socket AF_INET SOCK_STREAM 0
53 .Sh DESCRIPTION
54 The
55 .Tn TCP
56 protocol provides reliable, flow-controlled, two-way
57 transmission of data.
58 It is a byte-stream protocol used to
59 support the
60 .Dv SOCK_STREAM
61 abstraction.
62 .Tn TCP
63 uses the standard
64 Internet address format and, in addition, provides a per-host
65 collection of
66 .Dq "port addresses" .
67 Thus, each address is composed
68 of an Internet address specifying the host and network,
69 with a specific
70 .Tn TCP
71 port on the host identifying the peer entity.
72 .Pp
73 Sockets utilizing the
74 .Tn TCP
75 protocol are either
76 .Dq active
77 or
78 .Dq passive .
79 Active sockets initiate connections to passive
80 sockets.
81 By default,
82 .Tn TCP
83 sockets are created active; to create a
84 passive socket, the
85 .Xr listen 2
86 system call must be used
87 after binding the socket with the
88 .Xr bind 2
89 system call.
90 Only passive sockets may use the
91 .Xr accept 2
92 call to accept incoming connections.
93 Only active sockets may use the
94 .Xr connect 2
95 call to initiate connections.
96 .Pp
97 Passive sockets may
98 .Dq underspecify
99 their location to match
100 incoming connection requests from multiple networks.
101 This technique, termed
102 .Dq "wildcard addressing" ,
103 allows a single
104 server to provide service to clients on multiple networks.
105 To create a socket which listens on all networks, the Internet
106 address
107 .Dv INADDR_ANY
108 must be bound.
109 The
110 .Tn TCP
111 port may still be specified
112 at this time; if the port is not specified, the system will assign one.
113 Once a connection has been established, the socket's address is
114 fixed by the peer entity's location.
115 The address assigned to the
116 socket is the address associated with the network interface
117 through which packets are being transmitted and received.
118 Normally, this address corresponds to the peer entity's network.
119 .Pp
120 .Tn TCP
121 supports a number of socket options which can be set with
122 .Xr setsockopt 2
123 and tested with
124 .Xr getsockopt 2 :
125 .Bl -tag -width ".Dv TCP_CONGESTION"
126 .It Dv TCP_INFO
127 Information about a socket's underlying TCP session may be retrieved
128 by passing the read-only option
129 .Dv TCP_INFO
130 to
131 .Xr getsockopt 2 .
132 It accepts a single argument: a pointer to an instance of
133 .Vt "struct tcp_info" .
134 .Pp
135 This API is subject to change; consult the source to determine
136 which fields are currently filled out by this option.
137 .Fx
138 specific additions include
139 send window size,
140 receive window size,
141 and
142 bandwidth-controlled window space.
143 .It Dv TCP_CONGESTION
144 Select or query the congestion control algorithm that TCP will use for the
145 connection.
146 See
147 .Xr mod_cc 4
148 for details.
149 .It Dv TCP_KEEPINIT
150 This write-only 
151 .Xr setsockopt 2
152 option accepts a per-socket timeout argument of
153 .Vt "u_int"
154 in seconds, for new, non-established
155 .Tn TCP
156 connections.
157 For the global default in milliseconds see
158 .Va keepinit
159 in the
160 .Sx MIB Variables
161 section further down.
162 .It Dv TCP_KEEPIDLE
163 This write-only 
164 .Xr setsockopt 2
165 option accepts an argument of
166 .Vt "u_int"
167 for the amount of time, in seconds, that the connection must be idle
168 before keepalive probes (if enabled) are sent for the connection of this
169 socket.
170 If set on a listening socket, the value is inherited by the newly created
171 socket upon
172 .Xr accept 2 .
173 For the global default in milliseconds see
174 .Va keepidle
175 in the
176 .Sx MIB Variables
177 section further down.
178 .It Dv TCP_KEEPINTVL
179 This write-only 
180 .Xr setsockopt 2
181 option accepts an argument of
182 .Vt "u_int"
183 to set the per-socket interval, in seconds, between keepalive probes sent
184 to a peer.
185 If set on a listening socket, the value is inherited by the newly created
186 socket upon
187 .Xr accept 2 .
188 For the global default in milliseconds see
189 .Va keepintvl
190 in the
191 .Sx MIB Variables
192 section further down.
193 .It Dv TCP_KEEPCNT
194 This write-only 
195 .Xr setsockopt 2
196 option accepts an argument of
197 .Vt "u_int"
198 and allows a per-socket tuning of the number of probes sent, with no response,
199 before the connection will be dropped.
200 If set on a listening socket, the value is inherited by the newly created
201 socket upon
202 .Xr accept 2 .
203 For the global default see the
204 .Va keepcnt
205 in the
206 .Sx MIB Variables
207 section further down.
208 .It Dv TCP_NODELAY
209 Under most circumstances,
210 .Tn TCP
211 sends data when it is presented;
212 when outstanding data has not yet been acknowledged, it gathers
213 small amounts of output to be sent in a single packet once
214 an acknowledgement is received.
215 For a small number of clients, such as window systems
216 that send a stream of mouse events which receive no replies,
217 this packetization may cause significant delays.
218 The boolean option
219 .Dv TCP_NODELAY
220 defeats this algorithm.
221 .It Dv TCP_MAXSEG
222 By default, a sender- and
223 .No receiver- Ns Tn TCP
224 will negotiate among themselves to determine the maximum segment size
225 to be used for each connection.
226 The
227 .Dv TCP_MAXSEG
228 option allows the user to determine the result of this negotiation,
229 and to reduce it if desired.
230 .It Dv TCP_NOOPT
231 .Tn TCP
232 usually sends a number of options in each packet, corresponding to
233 various
234 .Tn TCP
235 extensions which are provided in this implementation.
236 The boolean option
237 .Dv TCP_NOOPT
238 is provided to disable
239 .Tn TCP
240 option use on a per-connection basis.
241 .It Dv TCP_NOPUSH
242 By convention, the
243 .No sender- Ns Tn TCP
244 will set the
245 .Dq push
246 bit, and begin transmission immediately (if permitted) at the end of
247 every user call to
248 .Xr write 2
249 or
250 .Xr writev 2 .
251 When this option is set to a non-zero value,
252 .Tn TCP
253 will delay sending any data at all until either the socket is closed,
254 or the internal send buffer is filled.
255 .It Dv TCP_MD5SIG
256 This option enables the use of MD5 digests (also known as TCP-MD5)
257 on writes to the specified socket.
258 In the current release, only outgoing traffic is digested;
259 digests on incoming traffic are not verified.
260 The current default behavior for the system is to respond to a system
261 advertising this option with TCP-MD5; this may change.
262 .Pp
263 One common use for this in a
264 .Fx
265 router deployment is to enable
266 based routers to interwork with Cisco equipment at peering points.
267 Support for this feature conforms to RFC 2385.
268 Only IPv4
269 .Pq Dv AF_INET
270 sessions are supported.
271 .Pp
272 In order for this option to function correctly, it is necessary for the
273 administrator to add a tcp-md5 key entry to the system's security
274 associations database (SADB) using the
275 .Xr setkey 8
276 utility.
277 This entry must have an SPI of 0x1000 and can therefore only be specified
278 on a per-host basis at this time.
279 .Pp
280 If an SADB entry cannot be found for the destination, the outgoing traffic
281 will have an invalid digest option prepended, and the following error message
282 will be visible on the system console:
283 .Em "tcp_signature_compute: SADB lookup failed for %d.%d.%d.%d" .
284 .El
285 .Pp
286 The option level for the
287 .Xr setsockopt 2
288 call is the protocol number for
289 .Tn TCP ,
290 available from
291 .Xr getprotobyname 3 ,
292 or
293 .Dv IPPROTO_TCP .
294 All options are declared in
295 .In netinet/tcp.h .
296 .Pp
297 Options at the
298 .Tn IP
299 transport level may be used with
300 .Tn TCP ;
301 see
302 .Xr ip 4 .
303 Incoming connection requests that are source-routed are noted,
304 and the reverse source route is used in responding.
305 .Pp
306 The default congestion control algorithm for
307 .Tn TCP
308 is
309 .Xr cc_newreno 4 .
310 Other congestion control algorithms can be made available using the
311 .Xr mod_cc 4
312 framework.
313 .Ss MIB Variables
314 The
315 .Tn TCP
316 protocol implements a number of variables in the
317 .Va net.inet.tcp
318 branch of the
319 .Xr sysctl 3
320 MIB.
321 .Bl -tag -width ".Va TCPCTL_DO_RFC1323"
322 .It Dv TCPCTL_DO_RFC1323
323 .Pq Va rfc1323
324 Implement the window scaling and timestamp options of RFC 1323
325 (default is true).
326 .It Dv TCPCTL_MSSDFLT
327 .Pq Va mssdflt
328 The default value used for the maximum segment size
329 .Pq Dq MSS
330 when no advice to the contrary is received from MSS negotiation.
331 .It Dv TCPCTL_SENDSPACE
332 .Pq Va sendspace
333 Maximum
334 .Tn TCP
335 send window.
336 .It Dv TCPCTL_RECVSPACE
337 .Pq Va recvspace
338 Maximum
339 .Tn TCP
340 receive window.
341 .It Va log_in_vain
342 Log any connection attempts to ports where there is not a socket
343 accepting connections.
344 The value of 1 limits the logging to
345 .Tn SYN
346 (connection establishment) packets only.
347 That of 2 results in any
348 .Tn TCP
349 packets to closed ports being logged.
350 Any value unlisted above disables the logging
351 (default is 0, i.e., the logging is disabled).
352 .It Va slowstart_flightsize
353 The number of packets allowed to be in-flight during the
354 .Tn TCP
355 slow-start phase on a non-local network.
356 .It Va local_slowstart_flightsize
357 The number of packets allowed to be in-flight during the
358 .Tn TCP
359 slow-start phase to local machines in the same subnet.
360 .It Va msl
361 The Maximum Segment Lifetime, in milliseconds, for a packet.
362 .It Va keepinit
363 Timeout, in milliseconds, for new, non-established
364 .Tn TCP
365 connections.
366 The default is 75000 msec.
367 .It Va keepidle
368 Amount of time, in milliseconds, that the connection must be idle
369 before keepalive probes (if enabled) are sent.
370 The default is 7200000 msec (2 hours).
371 .It Va keepintvl
372 The interval, in milliseconds, between keepalive probes sent to remote
373 machines, when no response is received on a
374 .Va keepidle
375 probe.
376 The default is 75000 msec.
377 .It Va keepcnt
378 Number of probes sent, with no response, before a connection
379 is dropped.
380 The default is 8 packets.
381 .It Va always_keepalive
382 Assume that
383 .Dv SO_KEEPALIVE
384 is set on all
385 .Tn TCP
386 connections, the kernel will
387 periodically send a packet to the remote host to verify the connection
388 is still up.
389 .It Va icmp_may_rst
390 Certain
391 .Tn ICMP
392 unreachable messages may abort connections in
393 .Tn SYN-SENT
394 state.
395 .It Va do_tcpdrain
396 Flush packets in the
397 .Tn TCP
398 reassembly queue if the system is low on mbufs.
399 .It Va blackhole
400 If enabled, disable sending of RST when a connection is attempted
401 to a port where there is not a socket accepting connections.
402 See
403 .Xr blackhole 4 .
404 .It Va delayed_ack
405 Delay ACK to try and piggyback it onto a data packet.
406 .It Va delacktime
407 Maximum amount of time, in milliseconds, before a delayed ACK is sent.
408 .It Va path_mtu_discovery
409 Enable Path MTU Discovery.
410 .It Va tcbhashsize
411 Size of the
412 .Tn TCP
413 control-block hash table
414 (read-only).
415 This may be tuned using the kernel option
416 .Dv TCBHASHSIZE
417 or by setting
418 .Va net.inet.tcp.tcbhashsize
419 in the
420 .Xr loader 8 .
421 .It Va pcbcount
422 Number of active process control blocks
423 (read-only).
424 .It Va syncookies
425 Determines whether or not
426 .Tn SYN
427 cookies should be generated for outbound
428 .Tn SYN-ACK
429 packets.
430 .Tn SYN
431 cookies are a great help during
432 .Tn SYN
433 flood attacks, and are enabled by default.
434 (See
435 .Xr syncookies 4 . )
436 .It Va isn_reseed_interval
437 The interval (in seconds) specifying how often the secret data used in
438 RFC 1948 initial sequence number calculations should be reseeded.
439 By default, this variable is set to zero, indicating that
440 no reseeding will occur.
441 Reseeding should not be necessary, and will break
442 .Dv TIME_WAIT
443 recycling for a few minutes.
444 .It Va rexmit_min , rexmit_slop
445 Adjust the retransmit timer calculation for
446 .Tn TCP .
447 The slop is
448 typically added to the raw calculation to take into account
449 occasional variances that the
450 .Tn SRTT
451 (smoothed round-trip time)
452 is unable to accommodate, while the minimum specifies an
453 absolute minimum.
454 While a number of
455 .Tn TCP
456 RFCs suggest a 1
457 second minimum, these RFCs tend to focus on streaming behavior,
458 and fail to deal with the fact that a 1 second minimum has severe
459 detrimental effects over lossy interactive connections, such
460 as a 802.11b wireless link, and over very fast but lossy
461 connections for those cases not covered by the fast retransmit
462 code.
463 For this reason, we use 200ms of slop and a near-0
464 minimum, which gives us an effective minimum of 200ms (similar to
465 .Tn Linux ) .
466 .It Va rfc3042
467 Enable the Limited Transmit algorithm as described in RFC 3042.
468 It helps avoid timeouts on lossy links and also when the congestion window
469 is small, as happens on short transfers.
470 .It Va rfc3390
471 Enable support for RFC 3390, which allows for a variable-sized
472 starting congestion window on new connections, depending on the
473 maximum segment size.
474 This helps throughput in general, but
475 particularly affects short transfers and high-bandwidth large
476 propagation-delay connections.
477 .Pp
478 When this feature is enabled, the
479 .Va slowstart_flightsize
480 and
481 .Va local_slowstart_flightsize
482 settings are not observed for new
483 connection slow starts, but they are still used for slow starts
484 that occur when the connection has been idle and starts sending
485 again.
486 .It Va sack.enable
487 Enable support for RFC 2018, TCP Selective Acknowledgment option,
488 which allows the receiver to inform the sender about all successfully
489 arrived segments, allowing the sender to retransmit the missing segments
490 only.
491 .It Va sack.maxholes
492 Maximum number of SACK holes per connection.
493 Defaults to 128.
494 .It Va sack.globalmaxholes
495 Maximum number of SACK holes per system, across all connections.
496 Defaults to 65536.
497 .It Va maxtcptw
498 When a TCP connection enters the
499 .Dv TIME_WAIT
500 state, its associated socket structure is freed, since it is of
501 negligible size and use, and a new structure is allocated to contain a
502 minimal amount of information necessary for sustaining a connection in
503 this state, called the compressed TCP TIME_WAIT state.
504 Since this structure is smaller than a socket structure, it can save
505 a significant amount of system memory.
506 The
507 .Va net.inet.tcp.maxtcptw
508 MIB variable controls the maximum number of these structures allocated.
509 By default, it is initialized to
510 .Va kern.ipc.maxsockets
511 / 5.
512 .It Va nolocaltimewait
513 Suppress creating of compressed TCP TIME_WAIT states for connections in
514 which both endpoints are local.
515 .It Va fast_finwait2_recycle
516 Recycle
517 .Tn TCP
518 .Dv FIN_WAIT_2
519 connections faster when the socket is marked as
520 .Dv SBS_CANTRCVMORE
521 (no user process has the socket open, data received on
522 the socket cannot be read).
523 The timeout used here is
524 .Va finwait2_timeout .
525 .It Va finwait2_timeout
526 Timeout to use for fast recycling of
527 .Tn TCP
528 .Dv FIN_WAIT_2
529 connections.
530 Defaults to 60 seconds.
531 .It Va ecn.enable
532 Enable support for TCP Explicit Congestion Notification (ECN).
533 ECN allows a TCP sender to reduce the transmission rate in order to
534 avoid packet drops.
535 .It Va ecn.maxretries
536 Number of retries (SYN or SYN/ACK retransmits) before disabling ECN on a
537 specific connection. This is needed to help with connection establishment
538 when a broken firewall is in the network path.
539 .El
540 .Sh ERRORS
541 A socket operation may fail with one of the following errors returned:
542 .Bl -tag -width Er
543 .It Bq Er EISCONN
544 when trying to establish a connection on a socket which
545 already has one;
546 .It Bq Er ENOBUFS
547 when the system runs out of memory for
548 an internal data structure;
549 .It Bq Er ETIMEDOUT
550 when a connection was dropped
551 due to excessive retransmissions;
552 .It Bq Er ECONNRESET
553 when the remote peer
554 forces the connection to be closed;
555 .It Bq Er ECONNREFUSED
556 when the remote
557 peer actively refuses connection establishment (usually because
558 no process is listening to the port);
559 .It Bq Er EADDRINUSE
560 when an attempt
561 is made to create a socket with a port which has already been
562 allocated;
563 .It Bq Er EADDRNOTAVAIL
564 when an attempt is made to create a
565 socket with a network address for which no network interface
566 exists;
567 .It Bq Er EAFNOSUPPORT
568 when an attempt is made to bind or connect a socket to a multicast
569 address.
570 .El
571 .Sh SEE ALSO
572 .Xr getsockopt 2 ,
573 .Xr socket 2 ,
574 .Xr sysctl 3 ,
575 .Xr blackhole 4 ,
576 .Xr inet 4 ,
577 .Xr intro 4 ,
578 .Xr ip 4 ,
579 .Xr mod_cc 4 ,
580 .Xr syncache 4 ,
581 .Xr setkey 8
582 .Rs
583 .%A "V. Jacobson"
584 .%A "R. Braden"
585 .%A "D. Borman"
586 .%T "TCP Extensions for High Performance"
587 .%O "RFC 1323"
588 .Re
589 .Rs
590 .%A "A. Heffernan"
591 .%T "Protection of BGP Sessions via the TCP MD5 Signature Option"
592 .%O "RFC 2385"
593 .Re
594 .Rs
595 .%A "K. Ramakrishnan"
596 .%A "S. Floyd"
597 .%A "D. Black"
598 .%T "The Addition of Explicit Congestion Notification (ECN) to IP"
599 .%O "RFC 3168"
600 .Re
601 .Sh HISTORY
602 The
603 .Tn TCP
604 protocol appeared in
605 .Bx 4.2 .
606 The RFC 1323 extensions for window scaling and timestamps were added
607 in
608 .Bx 4.4 .
609 The
610 .Dv TCP_INFO
611 option was introduced in
612 .Tn Linux 2.6
613 and is
614 .Em subject to change .