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tcp(7) Miscellaneous Information Manual tcp(7)

NOM

tcp – Protocole TCP

SYNOPSIS

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

DESCRIPTION

Il s'agit d'une implémentation du protocole TCP défini dans les RFC 793, 1122 et 2001 avec les extensions SACK (Selective acknowledgment) et NewReno. Ce protocole fournit une connexion bidirectionnelle fiable, orientée flux, entre deux sockets au-dessus de ip(7), pour les versions 4 et 6. TCP garantit que les données arrivent dans l'ordre et assure la retransmission des paquets perdus. Il calcule et vérifie une somme de contrôle par paquet pour détecter les erreurs de transmission. TCP ne préserve pas les limites des enregistrements.

Un socket TCP nouvellement créé n'a pas d'adresse locale ou distante et n'est pas complètement défini. Pour créer une connexion TCP sortante, utilisez connect(2) pour établir la connexion vers un autre socket TCP. Pour recevoir les connexions entrantes, attachez d'abord le socket avec bind(2) à une adresse locale et un port, puis appelez listen(2) pour mettre le socket dans un état d'attente. Après cela, un nouveau socket peut être accepté pour chaque connexion entrante en utilisant accept(2). Un socket sur lequel accept(2) ou connect(2) ont été appelés correctement est complètement défini et peut transmettre des données. Les données ne peuvent pas circuler sur les sockets en attente ou non connectés.

Linux prend en charge les extensions TCP à hautes performances RFC 1323. Ces extensions incluent la protection contre les numéros de séquence bouclant (PAWS – Protection Against Wrapped Sequence), l’augmentation de fenêtre (« Window Scaling ») et les horodatages (« timestamps »). Le Window Scaling permet d'utiliser des fenêtres TCP larges (> 64 ko) pour gérer les liaisons avec une latence ou une bande passante élevées. Pour les utiliser, les tailles des tampons d'émission et de réception doivent être augmentées. Elles peuvent être définies globalement avec les fichiers /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem et /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem ou individuellement pour chaque socket avec les options SO_SNDBUF et SO_RCVBUF de l'appel système setsockopt(2).

Les tailles maximales pour les tampons de socket déclarés à l’aide de SO_SNDBUF et SO_RCVBUF sont limitées par les valeurs des fichiers /proc/sys/net/core/rmem_max et /proc/sys/net/core/wmem_max. Notez que TCP alloue en fait deux fois plus de place que la taille demandée avec l'appel setsockopt(2), et qu'un appel getsockopt(2) réussi ne renverra pas la même taille de tampon que celle réclamée dans l’appel setsockopt(2). TCP utilise l’espace supplémentaire à des fins administratives et pour des structures internes du noyau, et les valeurs des fichiers de /proc renvoient des tailles supérieures à celles des véritables fenêtres TCP. Pour les connexions individuelles, la taille du tampon de socket doit être définie avant les appels listen(2) ou connect(2) pour qu'elle soit prise en compte. Consultez socket(7) pour plus de détails.

TCP permet d'indiquer des données urgentes. Elles signalent au récepteur qu'un message important est dans le flux de données et qu'il doit être traité le plus tôt possible. Pour envoyer des données urgentes, indiquez l'option MSG_OOB à send(2). Quand des données urgentes sont reçues, le noyau envoie un signal SIGURG au processus ou au groupe de processus qui a été indiqué comme propriétaire du socket avec les ioctls SIOCSPGRP ou FIOSETOWN (ou l'opération F_SETOWN de fcntl(2), spécifiée par POSIX.1-2001). Quand l'option de socket SO_OOBINLINE est activée, les données urgentes sont mises dans le flux de données normal (et un programme peut détecter leur emplacement avec l'ioctl SIOCATMARK décrit ci-dessous), sinon, elles ne peuvent être reçues que lorsque l'attribut MSG_OOB est positionné pour recv(2) ou recvmsg(2).

Quand des données hors bande sont présentes, select(2) indique le descripteur de fichier comme ayant une condition exceptionnelle et poll(2) indique un événement POLLPRI.

Linux 2.4 a introduit un certain nombre de changements pour améliorer le débit et l'extensibilité, ainsi que des fonctionnalités améliorées. Certaines de ces fonctions incluent la prise en charge de sendfile(2) sans copie, la notification de congestion explicite (ECN), la nouvelle gestion des sockets TIME_WAIT, les options de socket « keep-alive » et la prise en charge des extensions Duplicate SACK (acquittement en double) .

Formats d'adresse

TCP est construit au-dessus de IP (consultez ip(7)). Les formats d'adresse définis par ip(7) s'appliquent pour TCP. TCP ne gère que les communications point-à-point. Les diffusion et multidiffusion (broadcast et multicast) ne sont pas gérées.

/proc interfaces

Les paramètres TCP du système sont accessibles dans les fichiers du répertoire /proc/sys/net/ipv4/. De plus, la plupart des interfaces /proc d'IP s'appliquent à TCP. Consultez ip(7). Les variables indiquées comme booléennes prennent une valeur entière, une valeur non nulle indiquant que l'option est active, une valeur nulle indiquant que l'option est inactive.

Contrôler l'ABC (« Appropriate Byte Count » : décompte d'octets approprié), défini dans la RFC 3465. ABC est une façon d'augmenter la fenêtre de congestion (cwnd : congestion window) plus lentement en réponse à des acquittements partiels. Les valeurs possibles sont :
0
augmenter cwnd une fois par acquittement (pas d'ABC)
1
augmenter cwnd une fois par acquittement d'un segment complet
2
permettre l'augmentation de cwnd par deux si l'acquittement correspond à deux segments, pour compenser les acquittements retardés.
Valider la réinitialisation des connexions si le service en écoute est trop lent et incapable de les traiter et de les accepter. Cela signifie que si un débordement se produit à cause d'une surcharge temporaire, la connexion sera rétablie. N'activez cette option que si vous êtes sûr que le démon en écoute ne peut pas être configuré pour accepter les connexions plus vite. Cette option peut désorienter les clients de votre serveur.
Calculer le surplus du tampon comme bytes/2^tcp_adv_win_scale, si tcp_adv_win_scale est supérieur à 0 ; ou bytes-bytes/2^(-tcp_adv_win_scale), si tcp_adv_win_scale est inférieur ou égal à zéro.
L'espace du tampon de réception du socket est partagé entre l'application et le noyau. TCP conserve une portion du tampon en tant que fenêtre TCP, c'est la taille de la fenêtre de réception indiquée au correspondant. Le reste de cet espace est utilisé comme tampon « d’application », pour isoler le réseau des latences de l'ordonnanceur et de l'application. La valeur par défaut (2) de tcp_adv_win_scale indique que l'espace utilisé pour le tampon d'application est un quart de l'espace total.
Afficher ou définir les choix d'algorithmes de contrôle de congestion disponibles pour les processus non privilégiés (consultez la description de l'option TCP_CONGESTION pour les sockets). Les éléments de la liste sont séparés par des espaces et terminés par un caractère de changement de ligne. La liste est un sous-ensemble des algorithmes de la liste tcp_available_congestion_control. La valeur par défaut est « reno » plus la définition par défaut de tcp_congestion_control.
Si cette option est active, le noyau essaie de fusionner les petites écritures (issues d'appels consécutifs à write(2) et sendmsg(2)) autant que possible, afin de diminuer le nombre total de paquets envoyés. La fusion est effectuée si au moins un paquet avant le flux est en attente dans les files d’attente Qdisc ou d'émission du périphérique. Les applications peuvent utiliser l'option de socket TCP_CORK afin de contrôler comment et quand libérer leurs sockets.
Afficher une liste des algorithmes de contrôle de congestion qui sont enregistrés. Les éléments de la liste sont séparés par des espaces et terminés par un caractère de changement de ligne. Cette liste limite l'ensemble des algorithmes permis pour la liste dans tcp_allowed_congestion_control. Plus d'algorithmes de contrôle de congestion peuvent être disponibles sous forme de modules, mais non chargés.
Cette variable définit combien d'octets de la fenêtre TCP sont réservés pour le surplus de tampon.
Un maximum de (window/2^tcp_app_win, mss – maximum segment size) octets de la fenêtre sont réservés pour le tampon d'application. Une valeur nulle indique qu'aucune portion n'est réservée.
La valeur initiale de search_low à utiliser pour la découverte du MTU (maximum transmission unit) du chemin dans la couche de transport (interrogation du MTU). Si la découverte du MTU est activée, il s'agit du MSS (maximum segment size) de départ utilisé par la connexion.
Activer l'algorithme de contrôle de congestion TCP BIC (Binary Increase Congestion control). BIC TCP est une modification uniquement côté émetteur qui assure une linéarité du RTT (Délai d'aller-retour, « Round-Trip Time ») avec de grandes fenêtres, tout en permettant un passage à l'échelle et en se bornant à la compatibilité TCP. Le protocole combine deux schémas appelés augmentation additive et augmentation de recherche dichotomique. Lorsque la fenêtre de congestion est grande, l'augmentation additive avec un grand incrément assure une bonne linéarité du RTT et un bon passage à l'échelle. Avec des petites fenêtres de congestion, l’augmentation de recherche dichotomique augmente la compatibilité TCP.
Corriger la fenêtre limite (en paquets) pour laquelle BIC TCP commence à ajuster la fenêtre de congestion. Sous cette limite, BIC TCP se comporte comme l'algorithme TCP Reno par défaut.
Forcer BIC TCP à répondre plus vite aux changements de fenêtre de congestion. Permet à deux flux partageant la même connexion de converger plus vite.
Définir l'algorithme de contrôle de congestion à utiliser par défaut pour les nouvelles connexions. L'algorithme « reno » est toujours disponible, mais des choix supplémentaires sont disponibles en fonction de la configuration du noyau. La valeur par défaut pour ce fichier est définie dans la configuration du noyau.
La limite inférieure, en octets, de la taille des lectures de socket qui seront transférées sur le moteur de copie DMA (accès direct à la mémoire), s'il y en a un sur le système et si le noyau a été configuré avec l'option CONFIG_NET_DMA.
Activer la prise en charge de TCP Duplicate SACK de la RFC 2883.
Enables RFC 7413 Fast Open support. The flag is used as a bitmap with the following values:
0x1
Activer Fast Open du côté client
0x2
Activer Fast Open du côté serveur
0x4
Autoriser le côté client à transmettre des données dans SYN sans option Fast Open
0x200
Autoriser le côté serveur à accepter des données de SYN sans option Fast Open
0x400
Autoriser Fast Open pour tous les écouteurs sans option de socket TCP_FASTOPEN
Set server side RFC 7413 Fast Open key to generate Fast Open cookie when server side Fast Open support is enabled.
Activer la notification explicite de congestion (ECN) de la RFC 3168.
Ce fichier peut prendre une des valeurs suivantes :
0
Désactiver l’ECN. Ne jamais initier ni accepter l’ECN. Valeur par défaut jusqu’à Linux 2.6.30 inclus.
1
Activer l’ECN si demandée par les connexions entrantes et aussi requérir l’ECN sur les essais de connexion sortante.
2
Activer l’ECN si demandée par les connexions entrantes, mais ne pas requérir l’ECN sur les connexions sortantes. Cette valeur est prise en charge et est la valeur par défaut depuis Linux 2.6.31.
Lorsqu’activé, la connectivité vers certaines destinations peut être affectée à cause d'équipements intermédiaires anciens au comportement défectueux le long du chemin, faisant que des connexions sont rejetées. Cependant, pour faciliter et encourager le déploiement de l’option 1 et contourner de tels équipements bogués, l’option tcp_ecn_fallback a été introduite.
Activer la solution de secours de la RFC 3168, Section 6.1.1.1. Lorsqu’activée, les SYN de la configuration ECN arrivant à échéance dans le délai normal de retransmission de SYN seront renvoyés avec CWR (Congestion Window Reduced) et ECE (ECN-Echo) effacés.
Activer la prise en charge de TCP Forward Acknowledgement.

Avant Linux 4.11, cette option était activée par défaut. Dans Linux 4.11, elle était désactivée par défaut en faveur de RACK (consulter tcp_recovery). Dans Linux 4.15, elle était devenue obsolète et sa valeur était ignorée.

Activer diverses fonctionnalités expérimentales de récupération de pertes.

Ce champ est un tableau de bits pour activer diverses fonctionnalités de récupération de pertes.

0x1
Activer la détection de pertes RACK (Recent ACKnowledgment) pour une détection rapide de retransmissions perdues et abandons de fin de file. Il englobe aussi et désactive la récupération RFC 6675 pour les connexions SACK (depuis Linux 4.4)
0x2
Rendre statique la fenêtre de réordonnancement de RACK (min_rtt/4) (depuis Linux 4.15)
0x4
Désactiver l’heuristique de seuil DUPACK (duplicate acknowledgement) de RACK (depuis Linux 4.18).
Nombre de secondes à attendre un paquet final FIN avant que le socket soit fermé de force. Strictement parlant, c’est une violation des spécifications TCP, mais nécessaire pour empêcher les attaques par déni de service. La valeur par défaut dans les noyaux 2.2 était 180.
Activer F-RTO (forward RTO-recovery), un algorithme amélioré de récupération pour les temporisations de retransmission TCP (RTO : « retransmission timeouts »). Cette option est particulièrement intéressante dans les environnements sans fil, où la perte des paquets est en général due à des interférences radio aléatoires plutôt qu'à la congestion des routeurs intermédiaires. Consultez la RFC 4138 pour plus de détails.
Ce fichier peut prendre une des valeurs suivantes :
0
Désactivé. C’était la valeur par défaut jusqu’à Linux 2.6.23 inclus.
1
La version de base de l'algorithme F-RTO est activée.
2
Activer la version F-RTO améliorée de SACK si le flux utilise des SACK. La version de base peut aussi être utilisée quand des SACK sont utilisés, même si dans ce cas des scénarios existent dans lesquels F-RTO interagit mal avec le comptage de paquets du flux TCP utilisant des SACK. C’est la valeur par défaut depuis Linux 2.6.24.
Avant Linux 2.6.22, ce paramètre était une valeur booléenne, qui ne prenait en charge que les valeurs 0 et 1 ci-dessus.
Quand F-RTO a détecté une fausse expiration d'une temporisation TCP (c'est-à-dire qu'elle aurait pu être évitée si TCP avait eu un délai de retransmission plus long), TCP a plusieurs options sur ce qu'il faut faire par la suite. Les valeurs possibles sont :
0
Diminution de moitié du débit ; une réponse prudente et sans problèmes qui résulte en une diminution de moitié de la fenêtre de congestion (cwnd) et du seuil de démarrage lent (ssthresh, « slow-start threshold ») après un seul RTT (Round-trip time – temps d’aller-retour).
1
Réponse très prudente ; déconseillée parce que bien que correcte, elle interagit mal avec le reste de TCP sous Linux ; elle réduit immédiatement de moitié de cwnd et de ssthresh.
2
Réponse risquée ; supprime les mesures de contrôle de congestion qui ne sont pas jugées nécessaires (en ignorant la possibilité d'une perte de retransmission qui devrait inciter TCP à être plus prudent) ; cwnd et ssthresh sont redéfinis aux valeurs antérieures à l'expiration du délai.
L'intervalle en secondes entre deux messages TCP keep-alive.
Nombre maximal de sondages KA (keep-alive) de TCP à envoyer avant d'abandonner et de tuer la connexion si aucune réponse n'est obtenue de l'autre partie.
Nombre de secondes durant lesquelles une connexion est sans activité avant que TCP envoie des sondages keep-alive. Ceux-ci ne sont envoyés que si l'option SO_KEEPALIVE de socket est activée. La valeur par défaut est 7200 secondes (2 heures). Une connexion inactive est coupée environ 11 minutes plus tard (9 sondages avec 75 secondes d'écart).
Notez que les délais des mécanismes de connexion sous-jacents ou de l'application peuvent être bien plus courts.
S'il est activé, la pile TCP prend des décisions qui favorisent une latence plus faible par opposition à un débit plus grand. Si cette option est désactivée, un débit plus grand est préféré. Un cas où cette valeur par défaut devrait être changée est par exemple une grille de calcul Beowulf. Depuis Linux 4.14, la valeur de ce fichier est ignorée, même s'il existe toujours.
Le nombre maximal de sockets TCP orphelins (attachés à aucun gestionnaire de fichier utilisateur) sur le système. Quand ce nombre est dépassé, la connexion orpheline est réinitialisée et un message d'avertissement est affiché. Cette limite n'existe que pour éviter les attaques simples par déni de service. Sa diminution n'est pas recommandée. Certaines conditions de réseau peuvent nécessiter l'augmentation de cette limite, mais notez que chaque socket orphelin peut consommer jusqu'à ~64 ko de mémoire ne pouvant pas être placés en espace d’échange. La valeur par défaut est égale au paramètre NR_FILE du noyau. Elle est ajustée en fonction de la mémoire disponible sur le système.
Le nombre maximal de requêtes de connexions en attente qui n'ont pas encore reçu d'acquittement de la part du client se connectant. Si ce nombre est dépassé, le noyau commencera à rejeter des requêtes. La valeur par défaut, 256, est augmentée jusqu'à 1024 si la mémoire présente est suffisante (>= 128 Mo) et peut être diminuée à 128 sur les systèmes avec très peu de mémoire (<= 32 Mo).
Avant Linux 2.6.20, et s'il fallait augmenter cette valeur au dessus de 1024, il était recommandé de modifier la taille de la table de hachage SYNACK (TCP_SYNQ_HSIZE) dans include/net/tcp.h pour conserver

TCP_SYNQ_HSIZE * 16 <= tcp_max_syn_backlog

et le noyau devait être recompilé. Dans Linux 2.6.20, la taille fixe TCP_SYNQ_HSIZE a été supprimée en faveur d'une taille dynamique.
Le nombre maximal de sockets dans l'état TIME_WAIT autorisés sur le système. Cette limite n'existe que pour éviter les attaques simples par déni de service. La valeur par défaut de NR_FILE*2 est ajustée en fonction de la mémoire disponible. Si ce nombre est atteint, le socket est fermé et un avertissement est affiché.
Si activé, TCP effectue un ajustage automatique du tampon de réception, en essayant de trouver la bonne taille automatiquement (pas plus grand que tcp_rmem[2]) pour correspondre à la taille nécessaire pour un débit maximal sur le chemin.
Il s'agit d'un vecteur de trois entiers : [low, pressure, high]. Ces limites, mesurées dans une unité qui correspond à la taille des pages système, sont utilisées par TCP pour surveiller sa consommation mémoire. Les valeurs par défaut sont calculées au moment du démarrage à partir de la mémoire disponible (TCP ne peut utiliser pour cela que la mémoire basse qui est limitée à environ 900 Mo sur les systèmes 32 bits. Les systèmes 64 bits ne souffrent pas de cette limitation).
TCP ne cherche pas à réguler ses allocations mémoire quand le nombre de pages qu'il a allouées est en dessous de ce nombre
Lorsque la taille mémoire allouée par TCP dépasse ce nombre de pages, TCP modère sa consommation mémoire. L'état de mémoire chargée (pressure) se termine lorsque le nombre de pages allouées descend en dessous de la marque low.
Le nombre global maximal de pages que TCP allouera. Cette valeur surcharge tout autre limite imposée par le noyau.
Ce paramètre contrôle la découverte du MTU du chemin de la couche transport (« TCP Packetization-Layer Path MTU Discovery »). Le fichier peut prendre les valeurs suivantes :
0
Désactivé
1
Désactivé par défaut, activé quand un trou noir ICMP est détecté
2
Toujours activé, utilise le MSS de départ de tcp_base_mss.
Par défaut, TCP sauvegarde différentes métriques de connexion dans le cache des routes quand la connexion ferme, de telle sorte que les connexions ouvertes dans un futur proche puissent les utiliser pour définir les conditions initiales. En général, cela augmente globalement les performances, mais peut aussi parfois les dégrader. Si tcp_no_metrics_save est activé, TCP ne sauvera pas de métriques dans le cache lors de la fermeture des connexions.
Le nombre maximal de tentatives pour sonder l'autre extrémité d'une connexion qui a été fermée par notre côté.
Le nombre maximal de réarrangements d’un paquet dans un flux de paquets TCP sans que TCP assume la perte du paquet et passe dans un démarrage lent. Il n'est pas conseillé de modifier cette valeur. C'est une métrique sur la détection de réarrangement de paquet conçue pour minimiser la diminution de débit et les retransmissions inutiles provoquées par le réarrangement de paquet dans une connexion.
Essayer d'envoyer des paquets de taille standard durant la retransmission.
Le nombre de fois que TCP essayera de retransmettre un paquet sur une connexion établie normalement, sans demander de contribution supplémentaire de la couche réseau concernée. Une fois ce nombre atteint, la couche réseau doit remettre à jour son routage, si possible avant chaque nouvelle transmission. La valeur par défaut, 3, est le minimum indiqué dans la RFC.
Le nombre maximal de fois qu'un paquet TCP est retransmis sur une connexion établie avant d'abandonner. La valeur par défaut est 15, ce qui correspond à une durée entre 13 et 30 minutes suivant le délai maximal de retransmission. La limite minimale de 100 secondes spécifiée par la RFC 1122 est en général considérée comme trop courte.
Activer le comportement TCP conformément à la RFC 1337. Si désactivé, et si un RST est reçu en état TIME_WAIT, le socket est immédiatement fermé sans attendre la fin de la période TIME_WAIT.
Il s'agit d'un vecteur de trois entiers : [min, default, max]. Ces paramètres sont utilisés par TCP pour réguler les tailles du tampon de réception. TCP ajuste dynamiquement la taille à partir de la valeur par défaut, dans l'intervalle de ces valeurs, en fonction de la mémoire disponible sur le système.
taille minimale du tampon de réception utilisée par chaque socket TCP. La valeur par défaut est la taille des pages du système (sous Linux 2.4, la valeur par défaut est de 4 Ko et descend à PAGE_SIZE octets sur les systèmes avec peu de mémoire). Cette valeur assure qu'en mode de mémoire pressure, les allocations en dessous de cette taille réussiront. Elle n'est pas utilisée pour limiter la taille du tampon de réception déclarée en utilisant l'option SO_RCVBUF sur le socket.
la taille par défaut du tampon de réception pour un socket TCP. Cette valeur écrase la taille par défaut initiale de la valeur globale net.core.rmem_default définie pour tous les protocoles. La valeur par défaut est 87 380 octets (sous Linux 2.4, elle descend à 43 689 sur les systèmes avec peu de mémoire). Si une taille plus grande est souhaitée, il faut augmenter cette valeur (pour affecter tous les sockets). Pour utiliser une grande fenêtre TCP, l'option net.ipv4.tcp_window_scaling doit être activée (elle l'est par défaut).
la taille maximale du tampon de réception utilisé par chaque socket TCP. Cette valeur ne surcharge pas la valeur globale net.core.rmem_max. Elle ne permet pas de limiter la taille du tampon de réception déclarée avec l'option SO_RCVBUF sur le socket. La valeur par défaut est calculée par la formule :

max(87380, min(4 MB, tcp_mem[1]*PAGE_SIZE/128))

Sous Linux 2.4, la valeur par défaut est de 87380*2 octets et réduite à 87 380 sur les systèmes avec peu de mémoire.
Activer l'acquittement TCP sélectif (RFC 2018).
Si activé, adopte le comportement de la RFC 2861 et l’expiration de la fenêtre de congestion après une période d'inactivité. Une période d'inactivité est définie comme le RTO (« retransmission timeout » : délai de retransmission). Si désactivé, la fenêtre de congestion n'expirera pas après une période d'inactivité.
Si cette option est activée, alors utilisation de l’interprétation RFC 1122 du champ TCP de pointeur de données urgentes. Selon cette interprétation, le pointeur d’urgence pointe vers le dernier octet des données urgentes. Si cette option est désactivée, alors utilisation de l’interprétation compatible avec BSD de ce pointeur : pointage vers le premier octet après les données urgentes. Activer cette option peut poser des problèmes d'interopérabilité.
Le nombre maximal de fois où une demande SYN initiale sera retransmise pour une tentative de connexion TCP active. Cette valeur ne doit pas dépasser 255. La valeur par défaut est 6, ce qui correspond approximativement à des essais pendant 127 secondes. Avant Linux 3.7, la valeur par défaut était 5, ce qui (en conjonction avec des calculs basés sur d’autres paramètres du noyau) correspondait approximativement à 180 secondes.
Le nombre maximal de retransmissions d'un segment SYN/ACK pour une connexion TCP passive. Ce nombre ne doit pas dépasser 255.
Activer les syncookies TCP (SYN cookies). Le noyau doit être compilé avec l'option CONFIG_SYN_COOKIES. La fonctionnalité des syncookies essaie de protéger un socket d’une attaque par inondation de SYN. Elle n’est à utiliser qu'en dernier ressort. Elle constitue une violation du protocole TCP et entre en conflit avec d'autres zones de TCP comme les extensions TCP, ce qui peut poser des problèmes aux clients ou aux relais. Ce mécanisme n'est pas recommandé comme moyen de réglage sur un serveur très chargé pour faire face à des conditions de surcharge ou de mauvaise configuration. Pour des alternatives recommandées, consultez tcp_max_syn_backlog, tcp_synack_retries, tcp_abort_on_overflow. À régler à une des valeurs suivantes :
0
Désactivation des syncookies TCP.
1
Envoi de syncookies quand la file d’accumulation de SYN d’un socket déborde.
2
(depuis Linux 3.12) Envoi de syncookies sans conditions. Cela peut être utile pour tester un réseau.
À régler à une des valeurs suivantes pour activer ou désactiver les horodatages TCP de la RFC 1323 :
0
Désactiver les horodatages.
1
Activer les horodatages comme définis dans la RFC 1323 et utiliser une heure de début aléatoire pour chaque connexion plutôt que d’utiliser l’heure actuelle.
2
Comme pour la valeur 1, mais sans décalages aléatoires. Régler tcp_timestamps à cette valeur est significatif depuis Linux 4.10.
Ce paramètre contrôle le pourcentage de la fenêtre de congestion qui peut être utilisé par une unique trame TSO (TCP Segmentation Offload). La valeur de ce paramètre est un compromis entre une transmission par rafales et construire des trames avec un TSO plus importantes.
Activer le recyclage rapide des sockets TIME_WAIT. Activer cette option n’est pas recommandé car l’IP distante peut ne pas incrémenter de manière monotone les horodatages (périphériques derrière un NAT, périphériques avec décalages d’horodatage par connexion). Consulter les RFC 1323 (PAWS) et RFC 6191.
Permettre de réutiliser les sockets TIME_WAIT pour les nouvelles connexions quand c'est sûr du point de vue du protocole. Cela ne devrait pas être modifié sans l'avis ou la demande d'experts techniques.
Activer l'algorithme TCP Vegas d'évitement de congestion. TCP Vegas est une modification côté émetteur de TCP qui anticipe la survenue de congestion en estimant la bande passante. TCP Vegas ajuste la vitesse d'émission en modifiant la fenêtre de congestion. TCP Vegas devrait diminuer la perte de paquets, mais n'est pas aussi agressif que TCP Reno.
Activer l'algorithme TCP Westwood+ de contrôle de congestion. TCP Westwood+ est une modification côté émetteur de la pile de protocole TCP Reno qui optimise la performance du contrôle de congestion TCP. Il est basé sur une estimation de bande passante de bout en bout pour définir la fenêtre de congestion et le seuil de redémarrage lent après un épisode de congestion. Grâce à cette estimation, TCP Westwood+ définit de façon adaptative un seuil de démarrage lent et une fenêtre de congestion qui prennent en compte la bande passante utilisée au moment où la congestion se produit. TCP Westwood+ augmente de façon significative l'équité par rapport à TCP Reno dans les réseaux filaires, et le débit sur des liens sans fil.
Activer le dimensionnement de la fenêtre TCP (RFC 1323). Cette fonctionnalité permet d'utiliser une grande fenêtre (> 64 Ko) sur une connexion TCP si le correspondant la prend en charge. Normalement, les 16 bits du champ de largeur de fenêtre dans l'en-tête TCP limitent la taille à moins de 64 Ko. Si des fenêtres plus grandes sont souhaitées, l'application peut augmenter la taille de leurs tampons de socket et l'option tcp_window_scaling sera utilisée. Si tcp_window_scaling est désactivée, TCP ne négociera pas l'utilisation du dimensionnement des fenêtres avec le correspondant lors de l'initialisation de la connexion.
Il s'agit d'un vecteur de trois entiers : [min, default, max]. Ces paramètres servent à TCP pour réguler la taille du tampon d'émission. La taille est ajustée dynamiquement à partir de la valeur par défaut, dans l'intervalle de ces valeurs, en fonction de la mémoire disponible.
La taille minimale du tampon d'émission utilisé par chaque socket TCP. La valeur par défaut est la taille des pages du système (sous Linux 2.4, la valeur par défaut est de 4 Ko). Cette valeur assure qu'en mode de mémoire « pressure », les allocations en dessous de cette taille réussiront. Elle n'est pas utilisée pour limiter la taille du tampon d’émission déclarée en utilisant l'option SO_SNDBUF sur un socket.
La taille par défaut du tampon d'émission pour un socket TCP. Cette valeur surcharge la taille par défaut de valeur globale /proc/sys/net/core/wmem_default définie pour tous les protocoles. La valeur par défaut est 16 Ko. Si une taille plus grande est désirée, il faut augmenter cette valeur (pour affecter tous les sockets). Pour utiliser une grande fenêtre TCP, /proc/sys/net/ipv4/tcp_window_scaling doit être positionné à une valeur non nulle (par défaut).
La taille maximale du tampon d'émission utilisée par chaque socket TCP. Cette valeur ne surcharge pas la valeur globale qui se trouve dans /proc/sys/net/core/wmem_max. Elle ne permet pas de limiter la taille du tampon d’émission déclarée avec l'option SO_SNDBUF sur un socket. La valeur par défaut est calculée avec la formule :

max(65536, min(4 MB, tcp_mem[1]*PAGE_SIZE/128))

Sous Linux 2.4, la valeur par défaut est de 128 Ko, réduite à 64 Ko sur les systèmes avec peu de mémoire.
S'il est activé, supposer que l'absence de réception d'une option de dimensionnement de la fenêtre signifie que la pile TCP distante n'est pas correcte et traite la fenêtre comme une quantité signée. S'il est désactivé, supposer que les piles TCP distantes ne sont jamais dysfonctionnelles même si aucune option de dimensionnement de la fenêtre n'est reçue de leur part.

Options de socket

Pour lire ou écrire une option de socket TCP, appeler getsockopt(2) pour la lecture ou setsockopt(2) pour l'écriture, avec l'argument niveau de socket valant IPPROTO_TCP. Sauf mention contraire, optval est un pointeur vers un int. De plus, la plupart des options de socket IPPROTO_IP sont valables sur les sockets TCP. Pour plus de détails, voir ip(7).

Voici une liste d’options de socket spécifiques à TCP. Pour des détails sur les autres options applicables aux sockets TCP, consulter socket(7).

L’argument pour cette option est une chaîne. Cette option permet à l’appelant de définir l’algorithme de contrôle de congestion TCP à utiliser pour chaque socket. Les processus non privilégiés sont contraints d'utiliser un des algorithmes de tcp_allowed_congestion_control (décrit ci-dessus). Les processus privilégiés (CAP_NET_ADMIN) peuvent choisir n’importe quel algorithme de contrôle de congestion disponible (consulter la description de tcp_available_congestion_control ci-dessus).
Ne pas envoyer de trames partielles. Toutes les trames partielles en attente sont envoyées lorsque cette option est effacée à nouveau. Cela permet de préparer les en-têtes avant d'appeler sendfile(2), ou pour optimiser le débit. Avec l'implémentation actuelle, il y a une limite de 200 millisecondes au temps pendant lequel des données sont agrégées avec TCP_CORK. Si cette limite est atteinte, les données mises en attente sont automatiquement transmises. Cette option ne peut être combinée avec TCP_NODELAY que depuis Linux 2.5.71. Cette option ne doit pas être utilisée dans du code conçu pour être portable.
Permettre à un processus en écoute de n'être réveillé que si des données arrivent sur le socket. Cette option prend une valeur entière (en secondes), correspondant au nombre maximal de tentatives que TCP fera pour terminer la connexion. Cette option ne doit pas être utilisée dans du code conçu pour être portable.
Cette option est utilisée pour collecter des informations sur un socket. Le noyau renvoie une structure struct tcp_info comme définie dans le fichier /usr/include/linux/tcp.h. Cette option ne doit pas être utilisée dans du code conçu pour être portable.
Le nombre maximal de messages keepalive envoyés par TCP avant d'abandonner une connexion. Cette option ne doit pas être utilisée dans du code conçu pour être portable.
La durée (en secondes) d'inactivité sur une connexion avant que TCP commence à envoyer les messages keepalive, si l'option SO_KEEPALIVE a été activée sur le socket. Cette option ne doit pas être employée dans du code conçu pour être portable.
Délai (en seconde) entre deux messages keepalive. Cette option ne doit pas être utilisée dans du code conçu pour être portable.
La durée des sockets orphelins dans l'état FIN_WAIT2. Cette option peut servir à surcharger la valeur du paramètre système du fichier /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout spécialement pour le socket. À ne pas confondre avec l'option SO_LINGER du niveau socket(7). Cette option ne doit pas être utilisée dans du code conçu pour être portable.
La taille maximale de segment pour les paquets TCP sortants. Dans Linux 2.2 et les versions précédentes, ainsi que dans Linux 2.6.28 et les versions suivantes, si cette option est définie avant d'établir la connexion, elle modifie également la valeur MSS annoncée à l'autre extrémité, dans le paquet initial. Les valeurs supérieures au MTU de l'interface sont ignorées et n'ont pas d'effet. TCP imposera ses limites minimales et maximales plutôt que les valeurs fournies.
Désactiver l'algorithme Nagle. Cela signifie que les segments seront envoyés dès que possible, même s'il n'y a que très peu de données. Sinon, les données sont conservées jusqu'à ce qu'il y en ait un nombre suffisant, pour éviter d'envoyer de fréquents petits paquets, au détriment du réseau. Cette option est moins prioritaire que TCP_CORK. Cependant, activer cette option force un vidage des données actuellement en attente, même si TCP_CORK est actif.
Valider le mode quickack, ou l'inhiber si l'option est retirée. En mode quickack, les acquittements sont envoyés immédiatement plutôt que retardés si besoin par rapport au fonctionnement normal de TCP. Cet attribut n'est pas permanent, il s'agit seulement d'un basculement vers ou depuis le mode quickack. Les opérations ultérieures du protocole TCP feront à nouveau entrer/quitter le mode quickack en fonction des traitements internes du protocole et de facteurs tels que les délais d'acquittements retardés, ou les transferts de données. Cette option ne doit pas être utilisée dans du code conçu pour être portable.
Indiquer le nombre de retransmissions de SYN que TCP doit envoyer avant d'annuler la tentative de connexion. Ne doit pas dépasser 255. Cette option ne doit pas être utilisée dans du code conçu pour être portable.
Cette option prend un unsigned int en argument. Quand la valeur est strictement positive, elle indique la durée maximale en milliseconde pendant laquelle les données transmises peuvent rester sans acquittement ou que les données en tampon demeurent non transmises (à cause d’une taille de fenêtre égale à zéro) avant que TCP ne force la fermeture de connexion correspondante et renvoie ETIMEDOUT à l’application. Si la valeur d’option indiquée est 0, TCP utilisera la valeur par défaut du système.
Augmenter les délais par utilisateur permet à une connexion TCP de survivre pendant une période plus importante sans connectivité directe. Diminuer les délais par utilisateur permet aux applications d’« échouer rapidement » si nécessaire. Sinon, les échecs peuvent prendre jusqu’à 20 minutes avec les valeurs par défaut actuelles du système dans un environnement WAN normal.
Cette option peut être définie pendant n’importe quel état d’une connexion TCP, mais n’est effective que pendant les états synchronisés d’une connexion (ESTABLISHED, FIN-WAIT-1, FIN-WAIT-2, CLOSE-WAIT, CLOSING et LAST-ACK). De plus, lorsqu’elle est utilisée avec l’option TCP keepalive (SO_KEEPALIVE), TCP_USER_TIMEOUT écrasera keepalive pour déterminer quand fermer une connexion à cause d’une erreur keepalive.
L’option est sans effet lorsque TCP retransmet un paquet ou quand un message keepalive est envoyé.
Cette option, comme bien d’autres, sera héritée par le socket renvoyé par accept(2) s'il était défini sur le socket d’écoute.
De plus amples précisions sur la fonctionnalité de délai par utilisateur sont disponibles dans les RFC 793 et RFC 5482 (« TCP User Timeout Option »).
Limiter la taille de la fenêtre annoncée à cette valeur. Le noyau impose une taille minimale de SOCK_MIN_RCVBUF/2. Cette option ne doit pas être employée dans du code conçu pour être portable.
This option enables Fast Open (RFC 7413) on the listener socket. The value specifies the maximum length of pending SYNs (similar to the backlog argument in listen(2)). Once enabled, the listener socket grants the TCP Fast Open cookie on incoming SYN with TCP Fast Open option.
Plus important, il accepte les données dans SYN avec un cookie Fast Open valable et répond par un acquittement SYN-ACK pour les données et la séquence SYN. accept(2) renvoie un socket pouvant être lu et écrit quand l’établissement de la connexion (handshake) n’est pas encore terminé. L’échange de données peut ainsi débuter avant la fin de cet établissement. Cette option requiert l’activation de la prise en charge côté serveur de sysctl net.ip4.tcp_fastopen (voir au-dessus). Pour la prise en charge de Fast Open côté client, consulter MSG_FASTOPEN ou TCP_FASTOPEN_CONNECT de send(2) ci-dessous.
Cette option active un moyen de remplacement pour utiliser Fast Open sur le coté actif (client). Quand cette option est activée, connect(2) se comportera différemment selon qu’un cookie Fast Open est disponible ou non pour la destination.
Si un cookie n’est pas disponible (c’est-à-dire pour le premier contact avec la destination), connect(2) se comporte comme d’habitude en envoyant un SYN immédiatement, sauf que le SYN inclura un cookie Fast Open vide pour solliciter un cookie.
Si un cookie est disponible, connect(2) renvoie 0 immédiatement, mais la transmission du SYN est reportée. Un write(2) ou sendmsg(2) subséquent déclenchera un SYN avec données et cookie dans l’option Fast Open. En d’autres mots, la connexion réelle est reportée jusqu’à ce que des données soient fournies.
Remarque : bien que cette option soit conçue pour plus de commodité, son activation ne changera pas les comportements et certains appels système peuvent définir des valeurs errno différentes. Si le cookie est présent, write(2) ou sendmsg(2) doivent être appelées juste après connect(2) dans le but d’envoyer SYN + données pour achever les trois étapes de connexion (three-way-handshake – 3WHS) et établir la connexion. Si on appelle read(2) juste après connect(2) sans write(2), le socket bloquant sera bloqué à jamais.
L’application devrait soit définir l’option de socket TCP_FASTOPEN_CONNECT avant write(2) ou sendmsg(2), ou appeler write(2) ou sendmsg(2) avec l’attribut MSG_FASTOPEN directement, au lieu des deux sur la même connexion.
Voici le flux typique d’appel avec cette nouvelle option.

s = socket();
setsockopt(s, IPPROTO_TCP, TCP_FASTOPEN_CONNECT, 1, ...);
connect(s);
write(s); /* write() doit toujours suivre connect()


           * dans le but de déclencher l’émission de SYN */
read(s)/write(s);
/* ... */
close(s);

API des sockets

TCP fourni une prise en charge limitée des données hors-bande, sous la forme de données urgentes (un seul octet). Sous Linux cela signifie que si l'autre côté envoie de nouvelles données hors-bande, les données urgentes plus anciennes sont insérées comme des données normales dans le flux (même quand SO_OOBINLINE n'est pas actif). Cela diffère des piles basées sur BSD.

Linux utilise par défaut l’interprétation compatible BSD du champ de pointeur de données urgentes, ce qui viole la RFC 1122, mais est indispensable pour l'interopérabilité avec les autres piles. On peut modifier ce comportement avec /proc/sys/net/ipv4/tcp_stdurg.

Il est possible de jeter un coup d'œil aux données hors-bande en utilisant l'attribut MSG_PEEK de recv(2).

Depuis Linux 2.4, Linux prend en charge l'utilisation de MSG_TRUNC dans le paramètre flags de recv(2) (et recvmsg(2)). Cet attribut a pour effet que les octets de données reçus sont ignorés, plutôt que transmis au tampon fourni par l'appelant. Depuis Linux 2.4.4, MSG_TRUNC a également cet effet lorsqu'il est combiné à MSG_OOB pour recevoir les données hors-bande.

Ioctls

Les appels ioctl(2) suivants renvoient des informations dans value. La syntaxe correcte est :

int valeur;
erreur = ioctl(tcp_socket, ioctl_type, &valeur);

ioctl_type est l'une des valeurs suivantes :

Renvoi de la quantité de données non lues en attente dans le tampon de réception. Le socket ne doit pas être dans l'état LISTEN, sinon l'erreur EINVAL est renvoyée. SIOCINQ est défini dans <linux/sockios.h>. Une alternative est d'utiliser le synonyme FIONREAD, défini dans <sys/ioctl.h>.
Renvoi de vrai (c'est-à-dire une valeur non nulle) si le flux de données entrantes est à la marque de données urgentes.
Si l'option de socket SO_OOBINLINE est activée et SIOCATMARK renvoie vrai, la prochaine lecture sur le socket renverra les données urgentes. Si l'option SO_OOBINLINE n'est pas activée et SIOCATMARK renvoie vrai, la prochaine lecture sur le socket renverra les octets suivant les données urgentes (pour réellement lire les données urgentes, il faut utiliser l'option l’attribut recv(MSG_OOB)).
Notez qu'une lecture ne lit jamais de part et d'autre de la marque de données urgentes. Si une application est informée de la présence de données urgentes avec select(2) (en utilisant l'argument exceptfds) ou par la réception du signal SIGURG, elle peut avancer jusqu'à la marque avec une boucle qui teste de façon répétée SIOCATMARK et fait une lecture (demandant un nombre quelconque d'octets) tant que SIOCATMARK renvoie faux.
Renvoi de la quantité de données non envoyées en attente dans la file d’attente d'émission de socket. Le socket ne doit pas être dans l'état LISTEN, sinon l'erreur EINVAL est renvoyée. SIOCOUTQ est défini dans <linux/sockios.h>. Alternativement, on peut utiliser le synonyme TIOCOUTQ, défini dans <sys/ioctl.h>.

Traitement des erreurs

Quand une erreur réseau se produit, TCP tente de renvoyer le paquet. S'il ne réussit pas après un certain temps, soit ETIMEDOUT soit la dernière erreur reçue sur la connexion est renvoyée.

Certaines applications demandent une notification d'erreur plus rapide. Cela peut être activé avec l'option de socket IP_RECVERR de niveau IPPROTO_IP. Quand cette option est active, toutes les erreurs arrivant sont immédiatement passées au programme utilisateur. Employez cette option avec précaution, elle rend TCP moins tolérant aux modifications de routage et autres conditions réseau normales.

ERREURS

Le type d'adresse du socket passé dans sin_family n'était pas AF_INET.
L'autre extrémité a fermé inopinément le socket ou une lecture est tentée sur un socket fermé.
L'autre côté n'a pas acquitté les données retransmises après un certain délai.

Toutes les erreurs définies dans ip(7) ou au niveau générique des sockets peuvent aussi être renvoyées pour TCP.

VERSIONS

Les prises en charge de notification explicite de congestion, de sendfile(2) sans copie, du réordonnancement et de certaines extensions SACK (DSACK) ont été introduites dans Linux 2.4. La prise en charge du Forward Acknowledgement (FACK), le recyclage de TIME_WAIT et les options keepalive des sockets par connexion ont été introduits dans Linux 2.3.

BOGUES

Toutes les erreurs ne sont pas documentées.

IPv6 n'est pas décrit.

VOIR AUSSI

accept(2), bind(2), connect(2), getsockopt(2), listen(2), recvmsg(2), sendfile(2), sendmsg(2), socket(2), ip(7), socket(7)

Le fichier source du noyau Documentation/networking/ip-sysctl.txt.

RFC 793 pour les spécifications TCP.
RFC 1122 pour les nécessités TCP et une description de l'algorithme Nagle.
RFC 1323 pour les options d'horodatage et de dimensionnement de fenêtre TCP.
RFC 1337 pour une description des risques surnommés « TIME_WAIT assassination hazards ».
RFC 3168 pour une description de la notification explicite de congestion.
RFC 2581 pour des algorithmes de contrôle de congestion TCP.
RFC 2018 et RFC 2883 pour SACK et ses extensions.

TRADUCTION

La traduction française de cette page de manuel a été créée par Christophe Blaess <https://www.blaess.fr/christophe/>, Stéphan Rafin <stephan.rafin@laposte.net>, Thierry Vignaud <tvignaud@mandriva.com>, François Micaux, Alain Portal <aportal@univ-montp2.fr>, Jean-Philippe Guérard <fevrier@tigreraye.org>, Jean-Luc Coulon (f5ibh) <jean-luc.coulon@wanadoo.fr>, Julien Cristau <jcristau@debian.org>, Thomas Huriaux <thomas.huriaux@gmail.com>, Nicolas François <nicolas.francois@centraliens.net>, Florentin Duneau <fduneau@gmail.com>, Simon Paillard <simon.paillard@resel.enst-bretagne.fr>, Denis Barbier <barbier@debian.org>, David Prévot <david@tilapin.org> et Jean-Paul Guillonneau <guillonneau.jeanpaul@free.fr>

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