TCP

Section: Manual del Programador de Linux (7)
Updated: 25 abril 1999
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NOMBRE

tcp - Protocolo TCP.

SINOPSIS

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
tcp_socket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

DESCRIPCIÓN

Ésta es una implementación del protocolo TCP definido en RFC793, RFC1122 y RFC2001 con las extensiones NewReno y SACK. Proporciona una conexión bidireccional, fiable y orientada a conexión entre dos conectores encima de ip(7). TCP garantiza que los datos llegan en orden y retransmite los paquetes perdidos. Genera y comprueba una suma de verificación por paquete para detectar errores de transmisión. TCP no conserva los límites entre registros.

Un conector TCP recién creado no tiene ni dirección remota ni local y no está totalmente especificado. Para crear una conexión TCP de salida use connect(2) para establecer una conexión con otro conector TCP. Para recibir nuevas conexiones de entrada, primero enlace el conector a una dirección local y puerto mediante bind(2) y a continuación llame a listen(2) para colocar el conector en estado de escucha. Después de esto, se puede aceptar un nuevo conector para cada conexión de entrada usando accept(2). Un conector sobre el que se han ejecutado con éxito accept o connect está totalmente especificado y puede transmitir datos. No se pueden transmitir datos a través de conectores en estado de escucha o no conectados todavía.

La versión 2.2 de Linux soporta las extensiones RFC1323 para TCP de alto rendimiento. Éstas incluyen grandes ventanas TCP para soportar enlaces con una alta latencia o gran ancho de banda. Para usarlas, se deben incrementar los tamaños de los buffers de envío y recepción. Se pueden configurar globalmente con las sysctls net.core.wmem_default y net.core.rmem_default, o para cada conector individual mediante las opciones de conector SO_SNDBUF y SO_RCVBUF. Los tamaños máximos de los buffers de los conectores están limitados por las sysctls globales net.core.rmem_max y net.core.wmem_max. Vea socket(7) para más información.

TCP soporta datos urgentes. Los datos urgentes se usan para indicar al receptor que algún mensaje importante es parte del flujo de datos y que debe ser procesado tan pronto como sea posible. Para enviar datos urgentes, especifique la opción MSG_OOB en send(2). Cuando se reciben datos urgentes, el núcleo envía una señal SIGURG al proceso lector o al proceso o grupo de procesos que han sido configurados para el conector usando la ioctl FIOCSPGRP o FIOCSETOWN. Cuando la opción de conector SO_OOBINLINE está activa, los datos urgentes se colocan en el flujo normal de datos (y se pueden examinar mediante la ioctl SIOCATMARK). En otro caso, sólo se pueden recibir cuando se ha configurado la opción MSG_OOB en sendmsg(2).

FORMATO DE LAS DIRECCIONES

TCP está construido encima de IP (vea ip(7)). Los formatos de dirección definidos por ip(7) se aplican a TCP. TCP sólo soporta comunicaciones punto a punto. La difusión y el envío multidestino no están soportados.

SYSCTLS

Estas sysctls pueden ser accededida mediante los ficheros /proc/sys/net/ipv4/* o con la interfaz sysctl(2). Además, las mayoría de las sysctls de IP también se aplican a TCP. Vea ip(7).

tcp_window_scaling: Habilita la adaptación de ventanas TCP RFC1323.
tcp_sack: Habilita los reconocimientos selectivos TCP RFC2018.
tcp_timestamps: Habilita las marcas de tiempo TCP RFC1323.
tcp_fin_timeout: Cantidad de segundos a esperar un paquete FIN final antes de que el conector sea cerrado a la fuerza. Esto es estrictamente una violación de la especificación TCP pero necesario para evitar ataques de "denegación de servicio".
tcp_keepalive_probes: Número máximo de sondeos "sigue vivo" (keep-alive) de TCP a enviar antes de darse por vencido. Este tipo de sondeos sólo se envía cuando la opción de conector SO_KEEPALIVE está activa.
tcp_keepalive_time: Cantida de segundos después de que no se haya transmitido ningún dato antes de que se envíen sondeos "sigue vivo" a través de una conexión. El valor por defecto es de 10800 segundos (3 horas).
tcp_max_ka_probes: Cuántos sondeos "sigue vivo" se envían por cada periodo atrasado del cronómetro. Para evitar ráfagas, este valor no debería ser demasiado alto.
tcp_stdurg: Activa la interpretación estricta del RFC793 para el campo "puntero urgente" de TCP. Por defecto, se usa la interpretación de "puntero urgente" compatible con BSD, apuntando al primer byte después de los datos urgentes. La interpretación RFC793 es hacerlo apuntar al último byte de los datos urgentes. Activar esta opción puede conducir a problemas de interoperatibidad.
tcp_syncookies: Habilita los "syncookies" de TCP. Se debe compilar el núcleo con CONFIG_SYN_COOKIES. Los "syncookies" protegen a un conector de la sobrecarga cuando intentan llegar demasiadas conexiones. Puede ser que las máquinas clientes ya no sean capaces de detectar una máquina sobrecargada con un plazo de tiempo pequeño cuando se activan los "syncookies".
tcp_max_syn_backlog: Longitud de la cola de acumulación por conector. A partir de la versión 2.2 de Linux, la acumulación especificada en listen(2) sólo indica la longitud de la cola de acumulación de los conectores ya establecidos. Esta sysctl establece la longitud máxima de la cola de conectores todavía no establecidos (en estado SYN_RECV) para cada conector en escucha. Cuando llegan más solicitudes de conexión, Linux comienza a perder paquetes. Cuando se activan los "syncookies" todavía se responde a los paquetes y esta valor se ignora.
tcp_retries1: Define cuántas veces se retransmite una respuesta a una solicitud de conexión TCP antes de darse por vencido.
tcp_retries2: Define cúantas veces se retransmite un paquete TCP en el estado "establecido" antes de dejarlo.
tcp_syn_retries: Define cuántas veces se intenta enviar un paquete SYN inicial a un anfitrión remoto antes de abandonar y devolver un error. El valor debe estar por debajo de 255. Éste sólo es el plazo de tiempo para las conexiones de salida. Para las conexiones de entrada el número de retransmisiones se define en tcp_retries1.
tcp_retrans_collapse: Intentar enviar paquetes totalmente formados durante las retransmisiones. Esto se usa para solucionar temporalmente los fallos TCP de algunas pilas de protocolos.

OPCIONES DE LOS CONECTORES

Para establecer u obtener la opción de un conector TCP, llame a getsockopt(2) para leerla o a setsockopt(2) para escribirla, asignando SOL_TCP. al argumento de la familia del conector. Además, la mayoría de las opciones de conector SOL_IP son válidas para conectores TCP. Para más información vea ip(7).

TCP_NODELAY: Desactiva el algoritmo de Nagle. Esto significa que los paquetes se envían siempre tan pronto como sea posible y no se introduce ningún retraso innecesario, a costa de más paquetes en la red. Expera una opción booleana entera.
TCP_MAXSEG: Establece o recibe el tamaño máximo de segmento para los paquetes TCP de salida. si se configura esta opción antes del establecimiento de la conexión, también cambia el valor MSS comunicado al otro extremo en el paquete inicial. Los valores mayores que la MTU de la interfaz se ignoran y no tienen ningún efecto.
TCP_CORK: No se envían tramas parciales cuando está activa. Todas las tramas parciales encoladas se envían cuando esta opción se desactiva de nuevo. Esto es útil para ir añadiendo cabeceras antes de llamar a sendfile(2) o para optimizar el rendimiento. Esta opción no se puede combinar con TCP_NODELAY.

IOCTLS

Estas ioctls pueden ser accedidas usando ioctl(2). La sintaxis correcta es:

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

FIONREAD: Devuelve la cantidad de datos encolados sin leer en el buffer de recepción. El argumento es un puntero a un entero.
SIOCATMARK: Devuelve cierto cuando el programa de usuario ya ha recibido todos los datos urgentes. Esto se usa junto con SO_OOBINLINE. El argumento es un puntero a un entero para el resultado de la comprobación.
TIOCOUTQ: Devuelve la cantidad de datos sin enviar en la cola de envío del conector en el puntero a un valor entero pasado.

MANEJO DE ERRORES

Cuando se produce un error de red, TCP intenta reenviar el paquete. Si no tiene éxito después de un cierto tiempo, informa o bien de un error ETIMEDOUT o bien del último error recibido sobre esta conexión.

Algunas aplicaciones necesitan una notificación más rápida del error. Esto se puede hacer con la opción de conector IP_RECVERR del nivel SOL_IP. Cuando se activa esta opción, todos los errores de entrada son pasado inmediatamente al programa de usuario. Use esta opción con cuidado (hace que TCP sea menos tolerante a cambios de enrutamiento y a otras condiciones de red normales).

NOTAS

Cuando se produce un error, al configurar una conexión, durante la escritura en un conector, sólo se produce una señal SIGPIPE cuando está activa la opción de conector SO_KEEPOPEN.

TCP no posee verdaderos datos fuera de orden, posee datos urgentes. En Linux esto significa que si el otro extremo envía datos fuera de orden recientes, los anteriores datos urgentes se insertarán como datos normales en el flujo (incluso cuando SO_OOBINLINE no está activa). Esto difiere de las pilas de protocolo basadas en BSD.

Linux usa por defecto una interpretación del campo puntero urgente compatible con BSD. Esto viola el RFC1122 pero se necesita por interoperatividad con otras pilas. Se puede cambiar con la sysctl tcp_stdurg.

ERRORES

EPIPE: El otro extremo ha cerrado el conector inesperadamente o se ha intentado leer de un conector desconectado.
ETIMEDOUT: El otro extremo no ha reconocido los datos retransmitidos después de cierto tiempo.
EAFNOTSUPPORT: El tipo de dirección de conector pasado en sin_family no es AF_INET.

TCP también puede devolver cualquier error definido por ip(7) o la capa de conectores genéricos.

FALLOS

No se han documentado todos los errores.

No se ha descrito IPv6.

No se han descrito las opciones de proxy transparente.

VERSIONES

Las sysctls son nuevas en la versión 2.2 de Linux. IP_RECVERR es una característica nueva de la versión 2.2 de Linux. TCP_CORK es nueva en la versión 2.2.

VÉASE TAMBIÉN

socket

(7), socket(2), ip(7), sendmsg(2), recvmsg(2).
RFC793 para la especificación de TCP.
RFC1122 para los requisitos de TCP y una descripción del algoritmo Nagle.
RFC2001 para algunos algoritmos de TCP.

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Time: 06:16:29 GMT, January 22, 2005