奇怪的Linux套接字協議行為

Question

對於使用socket()時Linux上的協議定義之間的差異，我有些困惑。 我試圖使用socket(PF_INET, SOCK_STREAM, proto)偵聽TCP上的連接，在我看來， proto存在爭議，或者至少看起來很奇怪。

從<netinet/in.h> ：

...
IPPROTO_IP = 0,    /* Dummy protocol for TCP.  */
...
IPPROTO_TCP = 6,       /* Transmission Control Protocol.  */
...

同意/etc/protocols ：

ip      0       IP              # internet protocol, pseudo protocol number
hopopt  0       HOPOPT          # hop-by-hop options for ipv6
...
tcp     6       TCP             # transmission control protocol
...

我從網上教程中學， 並從該名男子頁tcp(7)您在使用初始化TCP套接字

tcp_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

它絕對可以正常工作，並且肯定是一個TCP套接字。 使用上述參數初始化套接字的一件事是該代碼

struct timeval timeout = {1, 0};
setsockopt(tcp_socket, 0, SO_RCVTIMEO, &timeout, sizeof(timeout); // 1s timeout
// Exactly the same for SO_SNDTIMEO here

精絕，但替換所有協議參數（包括后沒有工作的socket()與IPPROTO_TCP ，而不是IPPROTO_IP他們有，如上述。

因此，在嘗試了差異之后，我需要問一些搜索問題：

1. 為什么當我用IPPROTO_TCP替換所有協議參數時，設置協議0顯然只是一個“虛擬” TCP時，設置超時時會出現錯誤92（“協議不可用”）？
2. 為什么從協議隱式知道（總是？） socket()應該是流，數據報還是原始套接字的信息，反之亦然？ （即，TCP是流協議，UDP是數據報協議，...）
3. “虛擬TCP”可能意味着什么？
4. 什么是hopopt ，為什么它的協議號與'ip'相同？

非常感謝。

Answer 1

為socket提供0協議只是意味着您要為family / socktype對使用默認協議。 在這種情況下，它是TCP，因此得到的結果與IPPROTO_TCP相同。

您的錯誤是在setsockopt調用中。 正確的是

setsockopt(tcp_socket, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &timeout, sizeof(timeout)); // 1s timeout

0不是協議，而是選項級別。 IPPROTO_TCP是另一個選項級別，但是您不能將其與SO_RCVTIMEO結合使用。 它只能與SOL_SOCKET一起使用。 與IPPROTO_TCP一起使用的是tcp（7）中列出的那些，例如TCP_NODELAY 。

Answer 2

socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); 應該工作正常。

作為協議傳遞0只是意味着，請給我默認值。 當處理IP時，在每個系統上哪個是用於流套接字的TCP和用於數據報套接字的UDP。 但是socket（）可以用於許多其他事情，而不會給您提供TCP或UDP套接字。

socket（）本質上是非常通用的。 socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 讀為 “給我IP協議系列中的流式套接字”。 傳遞0表示您對哪種協議沒有偏好-盡管TCP對於任何系統都是顯而易見的選擇。 但從理論上講，它可以為您提供SCTP套接字。

協議不隱含數據報或流套接字。 除了基於IP的協議外，還有更多協議，並且許多協議可以用於數據報或流模式，例如SS7網絡中使用的SCCP。

對於基於IP的協議，SCTP可以以基於數據報或流方式使用。 因此套接字（AF_INET，IPPROTO_SCTP）; 會模棱兩可。 對於數據報套接字，還有其他選擇，UDP，DCCP，UDPlite。

插座（AF_INET，SOCK_SEQPACKET，0）; 是另一個有趣的選擇。 它不能返回TCP套接字，TCP不是基於數據包的。 它不能返回並且使用UDP套接字，UDP無法保證順序傳送。 但是，如果系統支持，則SCTP套接字可以。

我沒有解釋為什么有人在linux netinet / in.h中發表評論“ dummy TCP”

hopopt是“按跳的IPv6 HOP”選項。 在IPv6中，協議鑒別符字段也用作擴展機制。 在IPv4數據包中，有一個協議字段，它是協議標識符，如果該IPv4數據報帶有TCP，則將其設置為IPPROTO_TCP。 如果該IPv4數據包還包含一些其他信息（選項），則它們將通過其他機制進行編碼。

IPv6的操作與此不同，如果有擴展名（選項），則該擴展名將在協議字段中進行編碼。 因此，如果IPv6數據包需要逐跳選項，則將IPPROTO_HOPOPTS放在協議字段中。 實際的逐跳選項還具有協議區分符，該協議區分符指示下一個協議是什么-可能是IPPROTO_TCP或另一個選項。