share/man/man4/inet6.4

   1 .\"     $KAME: inet6.4,v 1.21 2001/04/05 01:00:18 itojun Exp $
   2 .\"
   3 .\" Copyright (C) 1995, 1996, 1997, and 1998 WIDE Project.
   4 .\" All rights reserved.
   5 .\"
   6 .\" Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7 .\" modification, are permitted provided that the following conditions
   8 .\" are met:
   9 .\" 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
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  17 .\"
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  20 .\" IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  21 .\" ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE PROJECT OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  22 .\" FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  23 .\" DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  24 .\" OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  25 .\" HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  26 .\" LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  27 .\" OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  28 .\" SUCH DAMAGE.
  29 .\"
  30 .\" $FreeBSD$
  31 .\"
  32 .Dd September 2, 2009
  33 .Dt INET6 4
  34 .Os
  35 .Sh NAME
  36 .Nm inet6
  37 .Nd Internet protocol version 6 family
  38 .Sh SYNOPSIS
  39 .In sys/types.h
  40 .In netinet/in.h
  41 .Sh DESCRIPTION
  42 The
  43 .Nm
  44 family is an updated version of
  45 .Xr inet 4
  46 family.
  47 While
  48 .Xr inet 4
  49 implements Internet Protocol version 4,
  50 .Nm
  51 implements Internet Protocol version 6.
  52 .Pp
  53 .Nm
  54 is a collection of protocols layered atop the
  55 .Em Internet Protocol version 6
  56 .Pq Tn IPv6
  57 transport layer, and utilizing the IPv6 address format.
  58 The
  59 .Nm
  60 family provides protocol support for the
  61 .Dv SOCK_STREAM , SOCK_DGRAM ,
  62 and
  63 .Dv SOCK_RAW
  64 socket types; the
  65 .Dv SOCK_RAW
  66 interface provides access to the
  67 .Tn IPv6
  68 protocol.
  69 .Sh ADDRESSING
  70 IPv6 addresses are 16 byte quantities, stored in network standard byteorder.
  71 The include file
  72 .In netinet/in.h
  73 defines this address
  74 as a discriminated union.
  75 .Pp
  76 Sockets bound to the
  77 .Nm
  78 family utilize the following addressing structure:
  79 .Bd -literal -offset indent
  80 struct sockaddr_in6 {
  81         uint8_t         sin6_len;
  82         sa_family_t     sin6_family;
  83         in_port_t       sin6_port;
  84         uint32_t        sin6_flowinfo;
  85         struct in6_addr sin6_addr;
  86         uint32_t        sin6_scope_id;
  87 };
  88 .Ed
  89 .Pp
  90 Sockets may be created with the local address
  91 .Dq Dv ::
  92 (which is equal to IPv6 address
  93 .Dv 0:0:0:0:0:0:0:0 )
  94 to affect
  95 .Dq wildcard
  96 matching on incoming messages.
  97 .Pp
  98 The IPv6 specification defines scoped addresses,
  99 like link-local or site-local addresses.
 100 A scoped address is ambiguous to the kernel,
 101 if it is specified without a scope identifier.
 102 To manipulate scoped addresses properly from the userland,
 103 programs must use the advanced API defined in RFC2292.
 104 A compact description of the advanced API is available in
 105 .Xr ip6 4 .
 106 If a scoped address is specified without an explicit scope,
 107 the kernel may raise an error.
 108 Note that scoped addresses are not for daily use at this moment,
 109 both from a specification and an implementation point of view.
 110 .Pp
 111 The KAME implementation supports an extended numeric IPv6 address notation
 112 for link-local addresses,
 113 like
 114 .Dq Li fe80::1%de0
 115 to specify
 116 .Do
 117 .Li fe80::1
 118 on
 119 .Li de0
 120 interface
 121 .Dc .
 122 This notation is supported by
 123 .Xr getaddrinfo 3
 124 and
 125 .Xr getnameinfo 3 .
 126 Some of normal userland programs, such as
 127 .Xr telnet 1
 128 or
 129 .Xr ftp 1 ,
 130 are able to use this notation.
 131 With special programs
 132 like
 133 .Xr ping6 8 ,
 134 you can specify the outgoing interface by an extra command line option
 135 to disambiguate scoped addresses.
 136 .Pp
 137 Scoped addresses are handled specially in the kernel.
 138 In kernel structures like routing tables or interface structures,
 139 a scoped address will have its interface index embedded into the address.
 140 Therefore,
 141 the address in some kernel structures is not the same as that on the wire.
 142 The embedded index will become visible through a
 143 .Dv PF_ROUTE
 144 socket, kernel memory accesses via
 145 .Xr kvm 3
 146 and on some other occasions.
 147 HOWEVER, users should never use the embedded form.
 148 For details please consult
 149 .Pa IMPLEMENTATION
 150 supplied with KAME kit.
 151 .Sh PROTOCOLS
 152 The
 153 .Nm
 154 family is comprised of the
 155 .Tn IPv6
 156 network protocol, Internet Control
 157 Message Protocol version 6
 158 .Pq Tn ICMPv6 ,
 159 Transmission Control Protocol
 160 .Pq Tn TCP ,
 161 and User Datagram Protocol
 162 .Pq Tn UDP .
 163 .Tn TCP
 164 is used to support the
 165 .Dv SOCK_STREAM
 166 abstraction while
 167 .Tn UDP
 168 is used to support the
 169 .Dv SOCK_DGRAM
 170 abstraction.
 171 Note that
 172 .Tn TCP
 173 and
 174 .Tn UDP
 175 are common to
 176 .Xr inet 4
 177 and
 178 .Nm .
 179 A raw interface to
 180 .Tn IPv6
 181 is available
 182 by creating an Internet socket of type
 183 .Dv SOCK_RAW .
 184 The
 185 .Tn ICMPv6
 186 message protocol is accessible from a raw socket.
 187 .\" .Pp
 188 .\" The 128-bit IPv6 address contains both network and host parts.
 189 .\" However, direct examination of addresses is discouraged.
 190 .\" For those programs which absolutely need to break addresses
 191 .\" into their component parts, the following
 192 .\" .Xr ioctl 2
 193 .\" commands are provided for a datagram socket in the
 194 .\" .Nm
 195 .\" domain; they have the same form as the
 196 .\" .Dv SIOCIFADDR
 197 .\" command (see
 198 .\" .Xr intro 4 ) .
 199 .\" .Pp
 200 .\" .Bl -tag -width SIOCSIFNETMASK
 201 .\" .It Dv SIOCSIFNETMASK
 202 .\" Set interface network mask.
 203 .\" The network mask defines the network part of the address;
 204 .\" if it contains more of the address than the address type would indicate,
 205 .\" then subnets are in use.
 206 .\" .It Dv SIOCGIFNETMASK
 207 .\" Get interface network mask.
 208 .\" .El
 209 .\" .Sh ROUTING
 210 .\" The current implementation of Internet protocols includes some routing-table
 211 .\" adaptations to provide enhanced caching of certain end-to-end
 212 .\" information necessary for Transaction TCP and Path MTU Discovery.  The
 213 .\" following changes are the most significant:
 214 .\" .Bl -enum
 215 .\" .It
 216 .\" All IP routes, except those with the
 217 .\" .Dv RTF_CLONING
 218 .\" flag and those to multicast destinations, have the
 219 .\" .Dv RTF_PRCLONING
 220 .\" flag forcibly enabled (they are thus said to be
 221 .\" .Dq "protocol cloning" ).
 222 .\" .It
 223 .\" When the last reference to an IP route is dropped, the route is
 224 .\" examined to determine if it was created by cloning such a route.  If
 225 .\" this is the case, the
 226 .\" .Dv RTF_PROTO3
 227 .\" flag is turned on, and the expiration timer is initialized to go off
 228 .\" in net.inet.ip.rtexpire seconds.  If such a route is re-referenced,
 229 .\" the flag and expiration timer are reset.
 230 .\" .It
 231 .\" A kernel timeout runs once every ten minutes, or sooner if there are
 232 .\" soon-to-expire routes in the kernel routing table, and deletes the
 233 .\" expired routes.
 234 .\" .El
 235 .\" .Pp
 236 .\" A dynamic process is in place to modify the value of
 237 .\" net.inet.ip.rtexpire if the number of cached routes grows too large.
 238 .\" If after an expiration run there are still more than
 239 .\" net.inet.ip.rtmaxcache unreferenced routes remaining, the rtexpire
 240 .\" value is multiplied by 3/4, and any routes which have longer
 241 .\" expiration times have those times adjusted.  This process is damped
 242 .\" somewhat by specification of a minimum rtexpire value
 243 .\" (net.inet.ip.rtminexpire), and by restricting the reduction to once in
 244 .\" a ten-minute period.
 245 .\" .Pp
 246 .\" If some external process deletes the original route from which a
 247 .\" protocol-cloned route was generated, the ``child route'' is deleted.
 248 .\" (This is actually a generic mechanism in the routing code support for
 249 .\" protocol-requested cloning.)
 250 .\" .Pp
 251 .\" No attempt is made to manage routes which were not created by protocol
 252 .\" cloning; these are assumed to be static, under the management of an
 253 .\" external routing process, or under the management of a link layer
 254 .\" (e.g.,
 255 .\" .Tn ARP
 256 .\" for Ethernets).
 257 .\" .Pp
 258 .\" Only certain types of network activity will result in the cloning of a
 259 .\" route using this mechanism.  Specifically, those protocols (such as
 260 .\" .Tn TCP
 261 .\" and
 262 .\" .Tn UDP )
 263 .\" which themselves cache a long-lasting reference to route for a destination
 264 .\" will trigger the mechanism; whereas raw
 265 .\" .Tn IP
 266 .\" packets, whether locally-generated or forwarded, will not.
 267 .Ss MIB Variables
 268 A number of variables are implemented in the net.inet6 branch of the
 269 .Xr sysctl 3
 270 MIB.
 271 In addition to the variables supported by the transport protocols
 272 (for which the respective manual pages may be consulted),
 273 the following general variables are defined:
 274 .Bl -tag -width IPV6CTL_MAXFRAGPACKETS
 275 .It Dv IPV6CTL_FORWARDING
 276 .Pq ip6.forwarding
 277 Boolean: enable/disable forwarding of
 278 .Tn IPv6
 279 packets.
 280 Also, identify if the node is acting as a router.
 281 Defaults to off.
 282 .It Dv IPV6CTL_SENDREDIRECTS
 283 .Pq ip6.redirect
 284 Boolean: enable/disable sending of
 285 .Tn ICMPv6
 286 redirects in response to unforwardable
 287 .Tn IPv6
 288 packets.
 289 This option is ignored unless the node is routing
 290 .Tn IPv6
 291 packets,
 292 and should normally be enabled on all systems.
 293 Defaults to on.
 294 .It Dv IPV6CTL_DEFHLIM
 295 .Pq ip6.hlim
 296 Integer: default hop limit value to use for outgoing
 297 .Tn IPv6
 298 packets.
 299 This value applies to all the transport protocols on top of
 300 .Tn IPv6 .
 301 There are APIs to override the value.
 302 .It Dv IPV6CTL_MAXFRAGPACKETS
 303 .Pq ip6.maxfragpackets
 304 Integer: default maximum number of fragmented packets the node will accept.
 305 0 means that the node will not accept any fragmented packets.
 306 -1 means that the node will accept as many fragmented packets as it receives.
 307 The flag is provided basically for avoiding possible DoS attacks.
 308 .It Dv IPV6CTL_ACCEPT_RTADV
 309 .Pq ip6.accept_rtadv
 310 Boolean: the default value of a per-interface flag to
 311 enable/disable receiving of
 312 .Tn ICMPv6
 313 router advertisement packets,
 314 and autoconfiguration of address prefixes and default routers.
 315 The node must be a host
 316 (not a router)
 317 for the option to be meaningful.
 318 Defaults to off.
 319 .It Dv IPV6CTL_AUTO_LINKLOCAL
 320 .Pq ip6.auto_linklocal
 321 Boolean: the default value of a per-interface flag to
 322 enable/disable performing automatic link-local address configuration.
 323 Defaults to on.
 324 .It Dv IPV6CTL_KEEPFAITH
 325 .Pq ip6.keepfaith
 326 Boolean: enable/disable
 327 .Dq FAITH
 328 TCP relay IPv6-to-IPv4 translator code in the kernel.
 329 Refer
 330 .Xr faith 4
 331 and
 332 .Xr faithd 8
 333 for detail.
 334 Defaults to off.
 335 .It Dv IPV6CTL_LOG_INTERVAL
 336 .Pq ip6.log_interval
 337 Integer: default interval between
 338 .Tn IPv6
 339 packet forwarding engine log output
 340 (in seconds).
 341 .It Dv IPV6CTL_HDRNESTLIMIT
 342 .Pq ip6.hdrnestlimit
 343 Integer: default number of the maximum
 344 .Tn IPv6
 345 extension headers
 346 permitted on incoming
 347 .Tn IPv6
 348 packets.
 349 If set to 0, the node will accept as many extension headers as possible.
 350 .It Dv IPV6CTL_DAD_COUNT
 351 .Pq ip6.dad_count
 352 Integer: default number of
 353 .Tn IPv6
 354 DAD
 355 .Pq duplicated address detection
 356 probe packets.
 357 The packets will be generated when
 358 .Tn IPv6
 359 interface addresses are configured.
 360 .It Dv IPV6CTL_AUTO_FLOWLABEL
 361 .Pq ip6.auto_flowlabel
 362 Boolean: enable/disable automatic filling of
 363 .Tn IPv6
 364 flowlabel field, for outstanding connected transport protocol packets.
 365 The field might be used by intermediate routers to identify packet flows.
 366 Defaults to on.
 367 .It Dv IPV6CTL_DEFMCASTHLIM
 368 .Pq ip6.defmcasthlim
 369 Integer: default hop limit value for an
 370 .Tn IPv6
 371 multicast packet sourced by the node.
 372 This value applies to all the transport protocols on top of
 373 .Tn IPv6 .
 374 There are APIs to override the value as documented in
 375 .Xr ip6 4 .
 376 .It Dv IPV6CTL_GIF_HLIM
 377 .Pq ip6.gifhlim
 378 Integer: default maximum hop limit value for an
 379 .Tn IPv6
 380 packet generated by
 381 .Xr gif 4
 382 tunnel interface.
 383 .It Dv IPV6CTL_KAME_VERSION
 384 .Pq ip6.kame_version
 385 String: identifies the version of KAME
 386 .Tn IPv6
 387 stack implemented in the kernel.
 388 .It Dv IPV6CTL_USE_DEPRECATED
 389 .Pq ip6.use_deprecated
 390 Boolean: enable/disable use of deprecated address,
 391 specified in RFC2462 5.5.4.
 392 Defaults to on.
 393 .It Dv IPV6CTL_RR_PRUNE
 394 .Pq ip6.rr_prune
 395 Integer: default interval between
 396 .Tn IPv6
 397 router renumbering prefix babysitting, in seconds.
 398 .It Dv IPV6CTL_V6ONLY
 399 .Pq ip6.v6only
 400 Boolean: enable/disable the prohibited use of
 401 .Tn IPv4
 402 mapped address on
 403 .Dv AF_INET6
 404 sockets.
 405 Defaults to on.
 406 .It Dv IPV6CTL_RTEXPIRE
 407 .Pq ip6.rtexpire
 408 Integer: lifetime in seconds of protocol-cloned
 409 .Tn IP
 410 routes after the last reference drops (default one hour).
 411 .\"This value varies dynamically as described above.
 412 .It Dv IPV6CTL_RTMINEXPIRE
 413 .Pq ip6.rtminexpire
 414 Integer: minimum value of ip.rtexpire (default ten seconds).
 415 .\"This value has no effect on user modifications, but restricts the dynamic
 416 .\"adaptation described above.
 417 .It Dv IPV6CTL_RTMAXCACHE
 418 .Pq ip6.rtmaxcache
 419 Integer: trigger level of cached, unreferenced, protocol-cloned routes
 420 which initiates dynamic adaptation (default 128).
 421 .El
 422 .Ss Interaction between IPv4/v6 sockets
 423 By default,
 424 .Fx
 425 does not route IPv4 traffic to
 426 .Dv AF_INET6
 427 sockets.
 428 The default behavior intentionally violates RFC2553 for security reasons.
 429 Listen to two sockets if you want to accept both IPv4 and IPv6 traffic.
 430 IPv4 traffic may be routed with certain
 431 per-socket/per-node configuration, however, it is not recommended to do so.
 432 Consult
 433 .Xr ip6 4
 434 for details.
 435 .Pp
 436 The behavior of
 437 .Dv AF_INET6
 438 TCP/UDP socket is documented in RFC2553.
 439 Basically, it says this:
 440 .Bl -bullet -compact
 441 .It
 442 A specific bind on an
 443 .Dv AF_INET6
 444 socket
 445 .Xr ( bind 2
 446 with an address specified)
 447 should accept IPv6 traffic to that address only.
 448 .It
 449 If you perform a wildcard bind
 450 on an
 451 .Dv AF_INET6
 452 socket
 453 .Xr ( bind 2
 454 to IPv6 address
 455 .Li :: ) ,
 456 and there is no wildcard bind
 457 .Dv AF_INET
 458 socket on that TCP/UDP port, IPv6 traffic as well as IPv4 traffic
 459 should be routed to that
 460 .Dv AF_INET6
 461 socket.
 462 IPv4 traffic should be seen as if it came from an IPv6 address like
 463 .Li ::ffff:10.1.1.1 .
 464 This is called an IPv4 mapped address.
 465 .It
 466 If there are both a wildcard bind
 467 .Dv AF_INET
 468 socket and a wildcard bind
 469 .Dv AF_INET6
 470 socket on one TCP/UDP port, they should behave separately.
 471 IPv4 traffic should be routed to the
 472 .Dv AF_INET
 473 socket and IPv6 should be routed to the
 474 .Dv AF_INET6
 475 socket.
 476 .El
 477 .Pp
 478 However, RFC2553 does not define the ordering constraint between calls to
 479 .Xr bind 2 ,
 480 nor how IPv4 TCP/UDP port numbers and IPv6 TCP/UDP port numbers
 481 relate to each other
 482 (should they be integrated or separated).
 483 Implemented behavior is very different from kernel to kernel.
 484 Therefore, it is unwise to rely too much upon the behavior of
 485 .Dv AF_INET6
 486 wildcard bind sockets.
 487 It is recommended to listen to two sockets, one for
 488 .Dv AF_INET
 489 and another for
 490 .Dv AF_INET6 ,
 491 when you would like to accept both IPv4 and IPv6 traffic.
 492 .Pp
 493 It should also be noted that
 494 malicious parties can take advantage of the complexity presented above,
 495 and are able to bypass access control,
 496 if the target node routes IPv4 traffic to
 497 .Dv AF_INET6
 498 socket.
 499 Users are advised to take care handling connections
 500 from IPv4 mapped address to
 501 .Dv AF_INET6
 502 sockets.
 503 .Sh SEE ALSO
 504 .Xr ioctl 2 ,
 505 .Xr socket 2 ,
 506 .Xr sysctl 3 ,
 507 .Xr icmp6 4 ,
 508 .Xr intro 4 ,
 509 .Xr ip6 4 ,
 510 .Xr tcp 4 ,
 511 .Xr udp 4
 512 .Sh STANDARDS
 513 .Rs
 514 .%A Tatsuya Jinmei
 515 .%A Atsushi Onoe
 516 .%T "An Extension of Format for IPv6 Scoped Addresses"
 517 .%R internet draft
 518 .%D June 2000
 519 .%N draft-ietf-ipngwg-scopedaddr-format-02.txt
 520 .%O work in progress material
 521 .Re
 522 .Sh HISTORY
 523 The
 524 .Nm
 525 protocol interfaces are defined in RFC2553 and RFC2292.
 526 The implementation described herein appeared in the WIDE/KAME project.
 527 .Sh BUGS
 528 The IPv6 support is subject to change as the Internet protocols develop.
 529 Users should not depend on details of the current implementation,
 530 but rather the services exported.
 531 .Pp
 532 Users are suggested to implement
 533 .Dq version independent
 534 code as much as possible, as you will need to support both
 535 .Xr inet 4
 536 and
 537 .Nm .