]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - share/man/man4/tcp.4
MFV r302260: expat 2.2.0
[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 .\"
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32 .\" SUCH DAMAGE.
33 .\"
34 .\"     From: @(#)tcp.4 8.1 (Berkeley) 6/5/93
35 .\" $FreeBSD$
36 .\"
37 .Dd June 28, 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_FUNCTION_BLK"
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_FUNCTION_BLK
152 Select or query the set of functions that TCP will use for this connection.
153 This allows a user to select an alternate TCP stack.
154 The alternate TCP stack must already be loaded in the kernel.
155 To list the available TCP stacks, see
156 .Va functions_available
157 in the
158 .Sx MIB Variables
159 section further down.
160 To list the default TCP stack, see
161 .Va functions_default
162 in the
163 .Sx MIB Variables
164 section.
165 .It Dv TCP_KEEPINIT
166 This
167 .Xr setsockopt 2
168 option accepts a per-socket timeout argument of
169 .Vt "u_int"
170 in seconds, for new, non-established
171 .Tn TCP
172 connections.
173 For the global default in milliseconds see
174 .Va keepinit
175 in the
176 .Sx MIB Variables
177 section further down.
178 .It Dv TCP_KEEPIDLE
179 This
180 .Xr setsockopt 2
181 option accepts an argument of
182 .Vt "u_int"
183 for the amount of time, in seconds, that the connection must be idle
184 before keepalive probes (if enabled) are sent for the connection of this
185 socket.
186 If set on a listening socket, the value is inherited by the newly created
187 socket upon
188 .Xr accept 2 .
189 For the global default in milliseconds see
190 .Va keepidle
191 in the
192 .Sx MIB Variables
193 section further down.
194 .It Dv TCP_KEEPINTVL
195 This
196 .Xr setsockopt 2
197 option accepts an argument of
198 .Vt "u_int"
199 to set the per-socket interval, in seconds, between keepalive probes sent
200 to a peer.
201 If set on a listening socket, the value is inherited by the newly created
202 socket upon
203 .Xr accept 2 .
204 For the global default in milliseconds see
205 .Va keepintvl
206 in the
207 .Sx MIB Variables
208 section further down.
209 .It Dv TCP_KEEPCNT
210 This
211 .Xr setsockopt 2
212 option accepts an argument of
213 .Vt "u_int"
214 and allows a per-socket tuning of the number of probes sent, with no response,
215 before the connection will be dropped.
216 If set on a listening socket, the value is inherited by the newly created
217 socket upon
218 .Xr accept 2 .
219 For the global default see the
220 .Va keepcnt
221 in the
222 .Sx MIB Variables
223 section further down.
224 .It Dv TCP_NODELAY
225 Under most circumstances,
226 .Tn TCP
227 sends data when it is presented;
228 when outstanding data has not yet been acknowledged, it gathers
229 small amounts of output to be sent in a single packet once
230 an acknowledgement is received.
231 For a small number of clients, such as window systems
232 that send a stream of mouse events which receive no replies,
233 this packetization may cause significant delays.
234 The boolean option
235 .Dv TCP_NODELAY
236 defeats this algorithm.
237 .It Dv TCP_MAXSEG
238 By default, a sender- and
239 .No receiver- Ns Tn TCP
240 will negotiate among themselves to determine the maximum segment size
241 to be used for each connection.
242 The
243 .Dv TCP_MAXSEG
244 option allows the user to determine the result of this negotiation,
245 and to reduce it if desired.
246 .It Dv TCP_NOOPT
247 .Tn TCP
248 usually sends a number of options in each packet, corresponding to
249 various
250 .Tn TCP
251 extensions which are provided in this implementation.
252 The boolean option
253 .Dv TCP_NOOPT
254 is provided to disable
255 .Tn TCP
256 option use on a per-connection basis.
257 .It Dv TCP_NOPUSH
258 By convention, the
259 .No sender- Ns Tn TCP
260 will set the
261 .Dq push
262 bit, and begin transmission immediately (if permitted) at the end of
263 every user call to
264 .Xr write 2
265 or
266 .Xr writev 2 .
267 When this option is set to a non-zero value,
268 .Tn TCP
269 will delay sending any data at all until either the socket is closed,
270 or the internal send buffer is filled.
271 .It Dv TCP_MD5SIG
272 This option enables the use of MD5 digests (also known as TCP-MD5)
273 on writes to the specified socket.
274 Outgoing traffic is digested;
275 digests on incoming traffic are verified if the
276 .Va net.inet.tcp.signature_verify_input
277 sysctl is nonzero.
278 The current default behavior for the system is to respond to a system
279 advertising this option with TCP-MD5; this may change.
280 .Pp
281 One common use for this in a
282 .Fx
283 router deployment is to enable
284 based routers to interwork with Cisco equipment at peering points.
285 Support for this feature conforms to RFC 2385.
286 Only IPv4
287 .Pq Dv AF_INET
288 sessions are supported.
289 .Pp
290 In order for this option to function correctly, it is necessary for the
291 administrator to add a tcp-md5 key entry to the system's security
292 associations database (SADB) using the
293 .Xr setkey 8
294 utility.
295 This entry must have an SPI of 0x1000 and can therefore only be specified
296 on a per-host basis at this time.
297 .Pp
298 If an SADB entry cannot be found for the destination, the outgoing traffic
299 will have an invalid digest option prepended, and the following error message
300 will be visible on the system console:
301 .Em "tcp_signature_compute: SADB lookup failed for %d.%d.%d.%d" .
302 .El
303 .Pp
304 The option level for the
305 .Xr setsockopt 2
306 call is the protocol number for
307 .Tn TCP ,
308 available from
309 .Xr getprotobyname 3 ,
310 or
311 .Dv IPPROTO_TCP .
312 All options are declared in
313 .In netinet/tcp.h .
314 .Pp
315 Options at the
316 .Tn IP
317 transport level may be used with
318 .Tn TCP ;
319 see
320 .Xr ip 4 .
321 Incoming connection requests that are source-routed are noted,
322 and the reverse source route is used in responding.
323 .Pp
324 The default congestion control algorithm for
325 .Tn TCP
326 is
327 .Xr cc_newreno 4 .
328 Other congestion control algorithms can be made available using the
329 .Xr mod_cc 4
330 framework.
331 .Ss MIB Variables
332 The
333 .Tn TCP
334 protocol implements a number of variables in the
335 .Va net.inet.tcp
336 branch of the
337 .Xr sysctl 3
338 MIB.
339 .Bl -tag -width ".Va TCPCTL_DO_RFC1323"
340 .It Dv TCPCTL_DO_RFC1323
341 .Pq Va rfc1323
342 Implement the window scaling and timestamp options of RFC 1323
343 (default is true).
344 .It Dv TCPCTL_MSSDFLT
345 .Pq Va mssdflt
346 The default value used for the maximum segment size
347 .Pq Dq MSS
348 when no advice to the contrary is received from MSS negotiation.
349 .It Dv TCPCTL_SENDSPACE
350 .Pq Va sendspace
351 Maximum
352 .Tn TCP
353 send window.
354 .It Dv TCPCTL_RECVSPACE
355 .Pq Va recvspace
356 Maximum
357 .Tn TCP
358 receive window.
359 .It Va log_in_vain
360 Log any connection attempts to ports where there is not a socket
361 accepting connections.
362 The value of 1 limits the logging to
363 .Tn SYN
364 (connection establishment) packets only.
365 That of 2 results in any
366 .Tn TCP
367 packets to closed ports being logged.
368 Any value unlisted above disables the logging
369 (default is 0, i.e., the logging is disabled).
370 .It Va msl
371 The Maximum Segment Lifetime, in milliseconds, for a packet.
372 .It Va keepinit
373 Timeout, in milliseconds, for new, non-established
374 .Tn TCP
375 connections.
376 The default is 75000 msec.
377 .It Va keepidle
378 Amount of time, in milliseconds, that the connection must be idle
379 before keepalive probes (if enabled) are sent.
380 The default is 7200000 msec (2 hours).
381 .It Va keepintvl
382 The interval, in milliseconds, between keepalive probes sent to remote
383 machines, when no response is received on a
384 .Va keepidle
385 probe.
386 The default is 75000 msec.
387 .It Va keepcnt
388 Number of probes sent, with no response, before a connection
389 is dropped.
390 The default is 8 packets.
391 .It Va always_keepalive
392 Assume that
393 .Dv SO_KEEPALIVE
394 is set on all
395 .Tn TCP
396 connections, the kernel will
397 periodically send a packet to the remote host to verify the connection
398 is still up.
399 .It Va icmp_may_rst
400 Certain
401 .Tn ICMP
402 unreachable messages may abort connections in
403 .Tn SYN-SENT
404 state.
405 .It Va do_tcpdrain
406 Flush packets in the
407 .Tn TCP
408 reassembly queue if the system is low on mbufs.
409 .It Va blackhole
410 If enabled, disable sending of RST when a connection is attempted
411 to a port where there is not a socket accepting connections.
412 See
413 .Xr blackhole 4 .
414 .It Va delayed_ack
415 Delay ACK to try and piggyback it onto a data packet.
416 .It Va delacktime
417 Maximum amount of time, in milliseconds, before a delayed ACK is sent.
418 .It Va path_mtu_discovery
419 Enable Path MTU Discovery.
420 .It Va tcbhashsize
421 Size of the
422 .Tn TCP
423 control-block hash table
424 (read-only).
425 This may be tuned using the kernel option
426 .Dv TCBHASHSIZE
427 or by setting
428 .Va net.inet.tcp.tcbhashsize
429 in the
430 .Xr loader 8 .
431 .It Va pcbcount
432 Number of active process control blocks
433 (read-only).
434 .It Va syncookies
435 Determines whether or not
436 .Tn SYN
437 cookies should be generated for outbound
438 .Tn SYN-ACK
439 packets.
440 .Tn SYN
441 cookies are a great help during
442 .Tn SYN
443 flood attacks, and are enabled by default.
444 (See
445 .Xr syncookies 4 . )
446 .It Va isn_reseed_interval
447 The interval (in seconds) specifying how often the secret data used in
448 RFC 1948 initial sequence number calculations should be reseeded.
449 By default, this variable is set to zero, indicating that
450 no reseeding will occur.
451 Reseeding should not be necessary, and will break
452 .Dv TIME_WAIT
453 recycling for a few minutes.
454 .It Va rexmit_min , rexmit_slop
455 Adjust the retransmit timer calculation for
456 .Tn TCP .
457 The slop is
458 typically added to the raw calculation to take into account
459 occasional variances that the
460 .Tn SRTT
461 (smoothed round-trip time)
462 is unable to accommodate, while the minimum specifies an
463 absolute minimum.
464 While a number of
465 .Tn TCP
466 RFCs suggest a 1
467 second minimum, these RFCs tend to focus on streaming behavior,
468 and fail to deal with the fact that a 1 second minimum has severe
469 detrimental effects over lossy interactive connections, such
470 as a 802.11b wireless link, and over very fast but lossy
471 connections for those cases not covered by the fast retransmit
472 code.
473 For this reason, we use 200ms of slop and a near-0
474 minimum, which gives us an effective minimum of 200ms (similar to
475 .Tn Linux ) .
476 .It Va initcwnd_segments
477 Enable the ability to specify initial congestion window in number of segments.
478 The default value is 10 as suggested by RFC 6928.
479 Changing the value on fly would not affect connections using congestion window
480 from the hostcache.
481 Caution:
482 This regulates the burst of packets allowed to be sent in the first RTT.
483 The value should be relative to the link capacity.
484 Start with small values for lower-capacity links.
485 Large bursts can cause buffer overruns and packet drops if routers have small
486 buffers or the link is experiencing congestion.
487 .It Va rfc3042
488 Enable the Limited Transmit algorithm as described in RFC 3042.
489 It helps avoid timeouts on lossy links and also when the congestion window
490 is small, as happens on short transfers.
491 .It Va rfc3390
492 Enable support for RFC 3390, which allows for a variable-sized
493 starting congestion window on new connections, depending on the
494 maximum segment size.
495 This helps throughput in general, but
496 particularly affects short transfers and high-bandwidth large
497 propagation-delay connections.
498 .It Va sack.enable
499 Enable support for RFC 2018, TCP Selective Acknowledgment option,
500 which allows the receiver to inform the sender about all successfully
501 arrived segments, allowing the sender to retransmit the missing segments
502 only.
503 .It Va sack.maxholes
504 Maximum number of SACK holes per connection.
505 Defaults to 128.
506 .It Va sack.globalmaxholes
507 Maximum number of SACK holes per system, across all connections.
508 Defaults to 65536.
509 .It Va maxtcptw
510 When a TCP connection enters the
511 .Dv TIME_WAIT
512 state, its associated socket structure is freed, since it is of
513 negligible size and use, and a new structure is allocated to contain a
514 minimal amount of information necessary for sustaining a connection in
515 this state, called the compressed TCP TIME_WAIT state.
516 Since this structure is smaller than a socket structure, it can save
517 a significant amount of system memory.
518 The
519 .Va net.inet.tcp.maxtcptw
520 MIB variable controls the maximum number of these structures allocated.
521 By default, it is initialized to
522 .Va kern.ipc.maxsockets
523 / 5.
524 .It Va nolocaltimewait
525 Suppress creating of compressed TCP TIME_WAIT states for connections in
526 which both endpoints are local.
527 .It Va fast_finwait2_recycle
528 Recycle
529 .Tn TCP
530 .Dv FIN_WAIT_2
531 connections faster when the socket is marked as
532 .Dv SBS_CANTRCVMORE
533 (no user process has the socket open, data received on
534 the socket cannot be read).
535 The timeout used here is
536 .Va finwait2_timeout .
537 .It Va finwait2_timeout
538 Timeout to use for fast recycling of
539 .Tn TCP
540 .Dv FIN_WAIT_2
541 connections.
542 Defaults to 60 seconds.
543 .It Va ecn.enable
544 Enable support for TCP Explicit Congestion Notification (ECN).
545 ECN allows a TCP sender to reduce the transmission rate in order to
546 avoid packet drops.
547 Settings:
548 .Bl -tag -compact
549 .It 0
550 Disable ECN.
551 .It 1
552 Allow incoming connections to request ECN.
553 Outgoing connections will request ECN.
554 .It 2
555 Allow incoming connections to request ECN.
556 Outgoing connections will not request ECN.
557 .El
558 .It Va ecn.maxretries
559 Number of retries (SYN or SYN/ACK retransmits) before disabling ECN on a
560 specific connection.
561 This is needed to help with connection establishment
562 when a broken firewall is in the network path.
563 .It Va pmtud_blackhole_detection
564 Turn on automatic path MTU blackhole detection.
565 In case of retransmits OS will
566 lower the MSS to check if it's MTU problem.
567 If current MSS is greater than
568 configured value to try, it will be set to configured value, otherwise,
569 MSS will be set to default values
570 .Po Va net.inet.tcp.mssdflt
571 and
572 .Va net.inet.tcp.v6mssdflt
573 .Pc .
574 .It Va pmtud_blackhole_mss
575 MSS to try for IPv4 if PMTU blackhole detection is turned on.
576 .It Va v6pmtud_blackhole_mss
577 MSS to try for IPv6 if PMTU blackhole detection is turned on.
578 .It Va pmtud_blackhole_activated
579 Number of times configured values were used in an attempt to downshift.
580 .It Va pmtud_blackhole_activated_min_mss
581 Number of times default MSS was used in an attempt to downshift.
582 .It Va pmtud_blackhole_failed
583 Number of connections for which retransmits continued even after MSS
584 downshift.
585 .It Va functions_available
586 List of available TCP function blocks (TCP stacks).
587 .It Va functions_default
588 The default TCP function block (TCP stack).
589 .El
590 .Sh ERRORS
591 A socket operation may fail with one of the following errors returned:
592 .Bl -tag -width Er
593 .It Bq Er EISCONN
594 when trying to establish a connection on a socket which
595 already has one;
596 .It Bq Er ENOBUFS
597 when the system runs out of memory for
598 an internal data structure;
599 .It Bq Er ETIMEDOUT
600 when a connection was dropped
601 due to excessive retransmissions;
602 .It Bq Er ECONNRESET
603 when the remote peer
604 forces the connection to be closed;
605 .It Bq Er ECONNREFUSED
606 when the remote
607 peer actively refuses connection establishment (usually because
608 no process is listening to the port);
609 .It Bq Er EADDRINUSE
610 when an attempt
611 is made to create a socket with a port which has already been
612 allocated;
613 .It Bq Er EADDRNOTAVAIL
614 when an attempt is made to create a
615 socket with a network address for which no network interface
616 exists;
617 .It Bq Er EAFNOSUPPORT
618 when an attempt is made to bind or connect a socket to a multicast
619 address.
620 .It Bq Er EINVAL
621 when trying to change TCP function blocks at an invalid point in the session;
622 .It Bq Er ENOENT
623 when trying to use a TCP function block that is not available;
624 .El
625 .Sh SEE ALSO
626 .Xr getsockopt 2 ,
627 .Xr socket 2 ,
628 .Xr sysctl 3 ,
629 .Xr blackhole 4 ,
630 .Xr inet 4 ,
631 .Xr intro 4 ,
632 .Xr ip 4 ,
633 .Xr mod_cc 4 ,
634 .Xr siftr 4 ,
635 .Xr syncache 4 ,
636 .Xr setkey 8
637 .Rs
638 .%A "V. Jacobson"
639 .%A "R. Braden"
640 .%A "D. Borman"
641 .%T "TCP Extensions for High Performance"
642 .%O "RFC 1323"
643 .Re
644 .Rs
645 .%A "A. Heffernan"
646 .%T "Protection of BGP Sessions via the TCP MD5 Signature Option"
647 .%O "RFC 2385"
648 .Re
649 .Rs
650 .%A "K. Ramakrishnan"
651 .%A "S. Floyd"
652 .%A "D. Black"
653 .%T "The Addition of Explicit Congestion Notification (ECN) to IP"
654 .%O "RFC 3168"
655 .Re
656 .Sh HISTORY
657 The
658 .Tn TCP
659 protocol appeared in
660 .Bx 4.2 .
661 The RFC 1323 extensions for window scaling and timestamps were added
662 in
663 .Bx 4.4 .
664 The
665 .Dv TCP_INFO
666 option was introduced in
667 .Tn Linux 2.6
668 and is
669 .Em subject to change .