]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - share/man/man4/tcp.4
MFV r298178:
[FreeBSD/FreeBSD.git] / share / man / man4 / tcp.4
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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
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32 .\" SUCH DAMAGE.
33 .\"
34 .\"     From: @(#)tcp.4 8.1 (Berkeley) 6/5/93
35 .\" $FreeBSD$
36 .\"
37 .Dd January 21, 2016
38 .Dt TCP 4
39 .Os
40 .Sh NAME
41 .Nm tcp
42 .Nd Internet Transmission Control Protocol
43 .Sh SYNOPSIS
44 .In sys/types.h
45 .In sys/socket.h
46 .In netinet/in.h
47 .In netinet/tcp.h
48 .Ft int
49 .Fn socket AF_INET SOCK_STREAM 0
50 .Sh DESCRIPTION
51 The
52 .Tn TCP
53 protocol provides reliable, flow-controlled, two-way
54 transmission of data.
55 It is a byte-stream protocol used to
56 support the
57 .Dv SOCK_STREAM
58 abstraction.
59 .Tn TCP
60 uses the standard
61 Internet address format and, in addition, provides a per-host
62 collection of
63 .Dq "port addresses" .
64 Thus, each address is composed
65 of an Internet address specifying the host and network,
66 with a specific
67 .Tn TCP
68 port on the host identifying the peer entity.
69 .Pp
70 Sockets utilizing the
71 .Tn TCP
72 protocol are either
73 .Dq active
74 or
75 .Dq passive .
76 Active sockets initiate connections to passive
77 sockets.
78 By default,
79 .Tn TCP
80 sockets are created active; to create a
81 passive socket, the
82 .Xr listen 2
83 system call must be used
84 after binding the socket with the
85 .Xr bind 2
86 system call.
87 Only passive sockets may use the
88 .Xr accept 2
89 call to accept incoming connections.
90 Only active sockets may use the
91 .Xr connect 2
92 call to initiate connections.
93 .Pp
94 Passive sockets may
95 .Dq underspecify
96 their location to match
97 incoming connection requests from multiple networks.
98 This technique, termed
99 .Dq "wildcard addressing" ,
100 allows a single
101 server to provide service to clients on multiple networks.
102 To create a socket which listens on all networks, the Internet
103 address
104 .Dv INADDR_ANY
105 must be bound.
106 The
107 .Tn TCP
108 port may still be specified
109 at this time; if the port is not specified, the system will assign one.
110 Once a connection has been established, the socket's address is
111 fixed by the peer entity's location.
112 The address assigned to the
113 socket is the address associated with the network interface
114 through which packets are being transmitted and received.
115 Normally, this address corresponds to the peer entity's network.
116 .Pp
117 .Tn TCP
118 supports a number of socket options which can be set with
119 .Xr setsockopt 2
120 and tested with
121 .Xr getsockopt 2 :
122 .Bl -tag -width ".Dv TCP_CONGESTION"
123 .It Dv TCP_INFO
124 Information about a socket's underlying TCP session may be retrieved
125 by passing the read-only option
126 .Dv TCP_INFO
127 to
128 .Xr getsockopt 2 .
129 It accepts a single argument: a pointer to an instance of
130 .Vt "struct tcp_info" .
131 .Pp
132 This API is subject to change; consult the source to determine
133 which fields are currently filled out by this option.
134 .Fx
135 specific additions include
136 send window size,
137 receive window size,
138 and
139 bandwidth-controlled window space.
140 .It Dv TCP_CCALGOOPT
141 Set or query congestion control algorithm specific parameters.
142 See
143 .Xr mod_cc 4
144 for details.
145 .It Dv TCP_CONGESTION
146 Select or query the congestion control algorithm that TCP will use for the
147 connection.
148 See
149 .Xr mod_cc 4
150 for details.
151 .It Dv TCP_KEEPINIT
152 This
153 .Xr setsockopt 2
154 option accepts a per-socket timeout argument of
155 .Vt "u_int"
156 in seconds, for new, non-established
157 .Tn TCP
158 connections.
159 For the global default in milliseconds see
160 .Va keepinit
161 in the
162 .Sx MIB Variables
163 section further down.
164 .It Dv TCP_KEEPIDLE
165 This
166 .Xr setsockopt 2
167 option accepts an argument of
168 .Vt "u_int"
169 for the amount of time, in seconds, that the connection must be idle
170 before keepalive probes (if enabled) are sent for the connection of this
171 socket.
172 If set on a listening socket, the value is inherited by the newly created
173 socket upon
174 .Xr accept 2 .
175 For the global default in milliseconds see
176 .Va keepidle
177 in the
178 .Sx MIB Variables
179 section further down.
180 .It Dv TCP_KEEPINTVL
181 This
182 .Xr setsockopt 2
183 option accepts an argument of
184 .Vt "u_int"
185 to set the per-socket interval, in seconds, between keepalive probes sent
186 to a peer.
187 If set on a listening socket, the value is inherited by the newly created
188 socket upon
189 .Xr accept 2 .
190 For the global default in milliseconds see
191 .Va keepintvl
192 in the
193 .Sx MIB Variables
194 section further down.
195 .It Dv TCP_KEEPCNT
196 This
197 .Xr setsockopt 2
198 option accepts an argument of
199 .Vt "u_int"
200 and allows a per-socket tuning of the number of probes sent, with no response,
201 before the connection will be dropped.
202 If set on a listening socket, the value is inherited by the newly created
203 socket upon
204 .Xr accept 2 .
205 For the global default see the
206 .Va keepcnt
207 in the
208 .Sx MIB Variables
209 section further down.
210 .It Dv TCP_NODELAY
211 Under most circumstances,
212 .Tn TCP
213 sends data when it is presented;
214 when outstanding data has not yet been acknowledged, it gathers
215 small amounts of output to be sent in a single packet once
216 an acknowledgement is received.
217 For a small number of clients, such as window systems
218 that send a stream of mouse events which receive no replies,
219 this packetization may cause significant delays.
220 The boolean option
221 .Dv TCP_NODELAY
222 defeats this algorithm.
223 .It Dv TCP_MAXSEG
224 By default, a sender- and
225 .No receiver- Ns Tn TCP
226 will negotiate among themselves to determine the maximum segment size
227 to be used for each connection.
228 The
229 .Dv TCP_MAXSEG
230 option allows the user to determine the result of this negotiation,
231 and to reduce it if desired.
232 .It Dv TCP_NOOPT
233 .Tn TCP
234 usually sends a number of options in each packet, corresponding to
235 various
236 .Tn TCP
237 extensions which are provided in this implementation.
238 The boolean option
239 .Dv TCP_NOOPT
240 is provided to disable
241 .Tn TCP
242 option use on a per-connection basis.
243 .It Dv TCP_NOPUSH
244 By convention, the
245 .No sender- Ns Tn TCP
246 will set the
247 .Dq push
248 bit, and begin transmission immediately (if permitted) at the end of
249 every user call to
250 .Xr write 2
251 or
252 .Xr writev 2 .
253 When this option is set to a non-zero value,
254 .Tn TCP
255 will delay sending any data at all until either the socket is closed,
256 or the internal send buffer is filled.
257 .It Dv TCP_MD5SIG
258 This option enables the use of MD5 digests (also known as TCP-MD5)
259 on writes to the specified socket.
260 Outgoing traffic is digested;
261 digests on incoming traffic are verified if the
262 .Va net.inet.tcp.signature_verify_input
263 sysctl is nonzero.
264 The current default behavior for the system is to respond to a system
265 advertising this option with TCP-MD5; this may change.
266 .Pp
267 One common use for this in a
268 .Fx
269 router deployment is to enable
270 based routers to interwork with Cisco equipment at peering points.
271 Support for this feature conforms to RFC 2385.
272 Only IPv4
273 .Pq Dv AF_INET
274 sessions are supported.
275 .Pp
276 In order for this option to function correctly, it is necessary for the
277 administrator to add a tcp-md5 key entry to the system's security
278 associations database (SADB) using the
279 .Xr setkey 8
280 utility.
281 This entry must have an SPI of 0x1000 and can therefore only be specified
282 on a per-host basis at this time.
283 .Pp
284 If an SADB entry cannot be found for the destination, the outgoing traffic
285 will have an invalid digest option prepended, and the following error message
286 will be visible on the system console:
287 .Em "tcp_signature_compute: SADB lookup failed for %d.%d.%d.%d" .
288 .El
289 .Pp
290 The option level for the
291 .Xr setsockopt 2
292 call is the protocol number for
293 .Tn TCP ,
294 available from
295 .Xr getprotobyname 3 ,
296 or
297 .Dv IPPROTO_TCP .
298 All options are declared in
299 .In netinet/tcp.h .
300 .Pp
301 Options at the
302 .Tn IP
303 transport level may be used with
304 .Tn TCP ;
305 see
306 .Xr ip 4 .
307 Incoming connection requests that are source-routed are noted,
308 and the reverse source route is used in responding.
309 .Pp
310 The default congestion control algorithm for
311 .Tn TCP
312 is
313 .Xr cc_newreno 4 .
314 Other congestion control algorithms can be made available using the
315 .Xr mod_cc 4
316 framework.
317 .Ss MIB Variables
318 The
319 .Tn TCP
320 protocol implements a number of variables in the
321 .Va net.inet.tcp
322 branch of the
323 .Xr sysctl 3
324 MIB.
325 .Bl -tag -width ".Va TCPCTL_DO_RFC1323"
326 .It Dv TCPCTL_DO_RFC1323
327 .Pq Va rfc1323
328 Implement the window scaling and timestamp options of RFC 1323
329 (default is true).
330 .It Dv TCPCTL_MSSDFLT
331 .Pq Va mssdflt
332 The default value used for the maximum segment size
333 .Pq Dq MSS
334 when no advice to the contrary is received from MSS negotiation.
335 .It Dv TCPCTL_SENDSPACE
336 .Pq Va sendspace
337 Maximum
338 .Tn TCP
339 send window.
340 .It Dv TCPCTL_RECVSPACE
341 .Pq Va recvspace
342 Maximum
343 .Tn TCP
344 receive window.
345 .It Va log_in_vain
346 Log any connection attempts to ports where there is not a socket
347 accepting connections.
348 The value of 1 limits the logging to
349 .Tn SYN
350 (connection establishment) packets only.
351 That of 2 results in any
352 .Tn TCP
353 packets to closed ports being logged.
354 Any value unlisted above disables the logging
355 (default is 0, i.e., the logging is disabled).
356 .It Va msl
357 The Maximum Segment Lifetime, in milliseconds, for a packet.
358 .It Va keepinit
359 Timeout, in milliseconds, for new, non-established
360 .Tn TCP
361 connections.
362 The default is 75000 msec.
363 .It Va keepidle
364 Amount of time, in milliseconds, that the connection must be idle
365 before keepalive probes (if enabled) are sent.
366 The default is 7200000 msec (2 hours).
367 .It Va keepintvl
368 The interval, in milliseconds, between keepalive probes sent to remote
369 machines, when no response is received on a
370 .Va keepidle
371 probe.
372 The default is 75000 msec.
373 .It Va keepcnt
374 Number of probes sent, with no response, before a connection
375 is dropped.
376 The default is 8 packets.
377 .It Va always_keepalive
378 Assume that
379 .Dv SO_KEEPALIVE
380 is set on all
381 .Tn TCP
382 connections, the kernel will
383 periodically send a packet to the remote host to verify the connection
384 is still up.
385 .It Va icmp_may_rst
386 Certain
387 .Tn ICMP
388 unreachable messages may abort connections in
389 .Tn SYN-SENT
390 state.
391 .It Va do_tcpdrain
392 Flush packets in the
393 .Tn TCP
394 reassembly queue if the system is low on mbufs.
395 .It Va blackhole
396 If enabled, disable sending of RST when a connection is attempted
397 to a port where there is not a socket accepting connections.
398 See
399 .Xr blackhole 4 .
400 .It Va delayed_ack
401 Delay ACK to try and piggyback it onto a data packet.
402 .It Va delacktime
403 Maximum amount of time, in milliseconds, before a delayed ACK is sent.
404 .It Va path_mtu_discovery
405 Enable Path MTU Discovery.
406 .It Va tcbhashsize
407 Size of the
408 .Tn TCP
409 control-block hash table
410 (read-only).
411 This may be tuned using the kernel option
412 .Dv TCBHASHSIZE
413 or by setting
414 .Va net.inet.tcp.tcbhashsize
415 in the
416 .Xr loader 8 .
417 .It Va pcbcount
418 Number of active process control blocks
419 (read-only).
420 .It Va syncookies
421 Determines whether or not
422 .Tn SYN
423 cookies should be generated for outbound
424 .Tn SYN-ACK
425 packets.
426 .Tn SYN
427 cookies are a great help during
428 .Tn SYN
429 flood attacks, and are enabled by default.
430 (See
431 .Xr syncookies 4 . )
432 .It Va isn_reseed_interval
433 The interval (in seconds) specifying how often the secret data used in
434 RFC 1948 initial sequence number calculations should be reseeded.
435 By default, this variable is set to zero, indicating that
436 no reseeding will occur.
437 Reseeding should not be necessary, and will break
438 .Dv TIME_WAIT
439 recycling for a few minutes.
440 .It Va rexmit_min , rexmit_slop
441 Adjust the retransmit timer calculation for
442 .Tn TCP .
443 The slop is
444 typically added to the raw calculation to take into account
445 occasional variances that the
446 .Tn SRTT
447 (smoothed round-trip time)
448 is unable to accommodate, while the minimum specifies an
449 absolute minimum.
450 While a number of
451 .Tn TCP
452 RFCs suggest a 1
453 second minimum, these RFCs tend to focus on streaming behavior,
454 and fail to deal with the fact that a 1 second minimum has severe
455 detrimental effects over lossy interactive connections, such
456 as a 802.11b wireless link, and over very fast but lossy
457 connections for those cases not covered by the fast retransmit
458 code.
459 For this reason, we use 200ms of slop and a near-0
460 minimum, which gives us an effective minimum of 200ms (similar to
461 .Tn Linux ) .
462 .It Va initcwnd_segments
463 Enable the ability to specify initial congestion window in number of segments.
464 The default value is 10 as suggested by RFC 6928.
465 Changing the value on fly would not affect connections using congestion window
466 from the hostcache.
467 Caution:
468 This regulates the burst of packets allowed to be sent in the first RTT.
469 The value should be relative to the link capacity.
470 Start with small values for lower-capacity links.
471 Large bursts can cause buffer overruns and packet drops if routers have small
472 buffers or the link is experiencing congestion.
473 .It Va rfc3042
474 Enable the Limited Transmit algorithm as described in RFC 3042.
475 It helps avoid timeouts on lossy links and also when the congestion window
476 is small, as happens on short transfers.
477 .It Va rfc3390
478 Enable support for RFC 3390, which allows for a variable-sized
479 starting congestion window on new connections, depending on the
480 maximum segment size.
481 This helps throughput in general, but
482 particularly affects short transfers and high-bandwidth large
483 propagation-delay connections.
484 .It Va sack.enable
485 Enable support for RFC 2018, TCP Selective Acknowledgment option,
486 which allows the receiver to inform the sender about all successfully
487 arrived segments, allowing the sender to retransmit the missing segments
488 only.
489 .It Va sack.maxholes
490 Maximum number of SACK holes per connection.
491 Defaults to 128.
492 .It Va sack.globalmaxholes
493 Maximum number of SACK holes per system, across all connections.
494 Defaults to 65536.
495 .It Va maxtcptw
496 When a TCP connection enters the
497 .Dv TIME_WAIT
498 state, its associated socket structure is freed, since it is of
499 negligible size and use, and a new structure is allocated to contain a
500 minimal amount of information necessary for sustaining a connection in
501 this state, called the compressed TCP TIME_WAIT state.
502 Since this structure is smaller than a socket structure, it can save
503 a significant amount of system memory.
504 The
505 .Va net.inet.tcp.maxtcptw
506 MIB variable controls the maximum number of these structures allocated.
507 By default, it is initialized to
508 .Va kern.ipc.maxsockets
509 / 5.
510 .It Va nolocaltimewait
511 Suppress creating of compressed TCP TIME_WAIT states for connections in
512 which both endpoints are local.
513 .It Va fast_finwait2_recycle
514 Recycle
515 .Tn TCP
516 .Dv FIN_WAIT_2
517 connections faster when the socket is marked as
518 .Dv SBS_CANTRCVMORE
519 (no user process has the socket open, data received on
520 the socket cannot be read).
521 The timeout used here is
522 .Va finwait2_timeout .
523 .It Va finwait2_timeout
524 Timeout to use for fast recycling of
525 .Tn TCP
526 .Dv FIN_WAIT_2
527 connections.
528 Defaults to 60 seconds.
529 .It Va ecn.enable
530 Enable support for TCP Explicit Congestion Notification (ECN).
531 ECN allows a TCP sender to reduce the transmission rate in order to
532 avoid packet drops.
533 .It Va ecn.maxretries
534 Number of retries (SYN or SYN/ACK retransmits) before disabling ECN on a
535 specific connection.
536 This is needed to help with connection establishment
537 when a broken firewall is in the network path.
538 .It Va pmtud_blackhole_detection
539 Turn on automatic path MTU blackhole detection.
540 In case of retransmits OS will
541 lower the MSS to check if it's MTU problem.
542 If current MSS is greater than
543 configured value to try, it will be set to configured value, otherwise,
544 MSS will be set to default values
545 .Po Va net.inet.tcp.mssdflt
546 and
547 .Va net.inet.tcp.v6mssdflt
548 .Pc .
549 .It Va pmtud_blackhole_mss
550 MSS to try for IPv4 if PMTU blackhole detection is turned on.
551 .It Va v6pmtud_blackhole_mss
552 MSS to try for IPv6 if PMTU blackhole detection is turned on.
553 .It Va pmtud_blackhole_activated
554 Number of times configured values were used in an attempt to downshift.
555 .It Va pmtud_blackhole_activated_min_mss
556 Number of times default MSS was used in an attempt to downshift.
557 .It Va pmtud_blackhole_failed
558 Number of connections for which retransmits continued even after MSS
559 downshift.
560 .El
561 .Sh ERRORS
562 A socket operation may fail with one of the following errors returned:
563 .Bl -tag -width Er
564 .It Bq Er EISCONN
565 when trying to establish a connection on a socket which
566 already has one;
567 .It Bq Er ENOBUFS
568 when the system runs out of memory for
569 an internal data structure;
570 .It Bq Er ETIMEDOUT
571 when a connection was dropped
572 due to excessive retransmissions;
573 .It Bq Er ECONNRESET
574 when the remote peer
575 forces the connection to be closed;
576 .It Bq Er ECONNREFUSED
577 when the remote
578 peer actively refuses connection establishment (usually because
579 no process is listening to the port);
580 .It Bq Er EADDRINUSE
581 when an attempt
582 is made to create a socket with a port which has already been
583 allocated;
584 .It Bq Er EADDRNOTAVAIL
585 when an attempt is made to create a
586 socket with a network address for which no network interface
587 exists;
588 .It Bq Er EAFNOSUPPORT
589 when an attempt is made to bind or connect a socket to a multicast
590 address.
591 .El
592 .Sh SEE ALSO
593 .Xr getsockopt 2 ,
594 .Xr socket 2 ,
595 .Xr sysctl 3 ,
596 .Xr blackhole 4 ,
597 .Xr inet 4 ,
598 .Xr intro 4 ,
599 .Xr ip 4 ,
600 .Xr mod_cc 4 ,
601 .Xr siftr 4 ,
602 .Xr syncache 4 ,
603 .Xr setkey 8
604 .Rs
605 .%A "V. Jacobson"
606 .%A "R. Braden"
607 .%A "D. Borman"
608 .%T "TCP Extensions for High Performance"
609 .%O "RFC 1323"
610 .Re
611 .Rs
612 .%A "A. Heffernan"
613 .%T "Protection of BGP Sessions via the TCP MD5 Signature Option"
614 .%O "RFC 2385"
615 .Re
616 .Rs
617 .%A "K. Ramakrishnan"
618 .%A "S. Floyd"
619 .%A "D. Black"
620 .%T "The Addition of Explicit Congestion Notification (ECN) to IP"
621 .%O "RFC 3168"
622 .Re
623 .Sh HISTORY
624 The
625 .Tn TCP
626 protocol appeared in
627 .Bx 4.2 .
628 The RFC 1323 extensions for window scaling and timestamps were added
629 in
630 .Bx 4.4 .
631 The
632 .Dv TCP_INFO
633 option was introduced in
634 .Tn Linux 2.6
635 and is
636 .Em subject to change .