share/man/man4/ip.4

   1 .\" Copyright (c) 1983, 1991, 1993
   2 .\"     The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   3 .\"
   4 .\" Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5 .\" modification, are permitted provided that the following conditions
   6 .\" are met:
   7 .\" 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9 .\" 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  10 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  11 .\"    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  12 .\" 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  13 .\"    must display the following acknowledgement:
  14 .\"     This product includes software developed by the University of
  15 .\"     California, Berkeley and its contributors.
  16 .\" 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  17 .\"    may be used to endorse or promote products derived from this software
  18 .\"    without specific prior written permission.
  19 .\"
  20 .\" THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  21 .\" ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22 .\" IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23 .\" ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  24 .\" FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  25 .\" DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  26 .\" OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  27 .\" HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  28 .\" LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  29 .\" OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  30 .\" SUCH DAMAGE.
  31 .\"
  32 .\"     @(#)ip.4        8.2 (Berkeley) 11/30/93
  33 .\" $FreeBSD: src/share/man/man4/ip.4,v 1.13.2.9 2002/05/02 02:40:26 silby Exp $
  34 .\" $DragonFly: src/share/man/man4/ip.4,v 1.7 2007/12/15 10:23:58 swildner Exp $
  35 .\"
  36 .Dd March 3, 2001
  37 .Dt IP 4
  38 .Os
  39 .Sh NAME
  40 .Nm ip
  41 .Nd Internet Protocol
  42 .Sh SYNOPSIS
  43 .In sys/types.h
  44 .In sys/socket.h
  45 .In netinet/in.h
  46 .Ft int
  47 .Fn socket AF_INET SOCK_RAW proto
  48 .Sh DESCRIPTION
  49 .Tn IP
  50 is the transport layer protocol used
  51 by the Internet protocol family.
  52 Options may be set at the
  53 .Tn IP
  54 level
  55 when using higher-level protocols that are based on
  56 .Tn IP
  57 (such as
  58 .Tn TCP
  59 and
  60 .Tn UDP ) .
  61 It may also be accessed
  62 through a
  63 .Dq raw socket
  64 when developing new protocols, or
  65 special-purpose applications.
  66 .Pp
  67 There are several
  68 .Tn IP-level
  69 .Xr setsockopt 2
  70 and
  71 .Xr getsockopt 2
  72 options.
  73 .Dv IP_OPTIONS
  74 may be used to provide
  75 .Tn IP
  76 options to be transmitted in the
  77 .Tn IP
  78 header of each outgoing packet
  79 or to examine the header options on incoming packets.
  80 .Tn IP
  81 options may be used with any socket type in the Internet family.
  82 The format of
  83 .Tn IP
  84 options to be sent is that specified by the
  85 .Tn IP
  86 protocol specification (RFC 791), with one exception:
  87 the list of addresses for Source Route options must include the first-hop
  88 gateway at the beginning of the list of gateways.
  89 The first-hop gateway address will be extracted from the option list
  90 and the size adjusted accordingly before use.
  91 To disable previously specified options,
  92 use a zero-length buffer:
  93 .Bd -literal
  94 setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_OPTIONS, NULL, 0);
  95 .Ed
  96 .Pp
  97 .Dv IP_TOS
  98 and
  99 .Dv IP_TTL
 100 may be used to set the type-of-service and time-to-live
 101 fields in the
 102 .Tn IP
 103 header for
 104 .Dv SOCK_STREAM , SOCK_DGRAM ,
 105 and certain types of
 106 .Dv SOCK_RAW
 107 sockets.
 108 For example,
 109 .Bd -literal
 110 int tos = IPTOS_LOWDELAY;       /* see <netinet/ip.h> */
 111 setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_TOS, &tos, sizeof(tos));
 112
 113 int ttl = 60;                   /* max = 255 */
 114 setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_TTL, &ttl, sizeof(ttl));
 115 .Ed
 116 .Pp
 117 .Dv IP_MINTTL
 118 may be used to set the minimum acceptable TTL a packet must have when
 119 received on a socket.
 120 All packets with a lower TTL are silently dropped.
 121 Works on already connected/connecting and listening sockets for RAW/UDP/TCP.
 122 It allows to implement security mechanisms described in RFC 3682 (GTSM).
 123 .Pp
 124 If the
 125 .Dv IP_RECVDSTADDR
 126 option is enabled on a
 127 .Dv SOCK_DGRAM
 128 socket,
 129 the
 130 .Xr recvmsg 2
 131 call will return the destination
 132 .Tn IP
 133 address for a
 134 .Tn UDP
 135 datagram.
 136 The msg_control field in the msghdr structure points to a buffer
 137 that contains a cmsghdr structure followed by the
 138 .Tn IP
 139 address.
 140 The cmsghdr fields have the following values:
 141 .Bd -literal
 142 cmsg_len = sizeof(struct in_addr)
 143 cmsg_level = IPPROTO_IP
 144 cmsg_type = IP_RECVDSTADDR
 145 .Ed
 146 .Pp
 147 If the
 148 .Dv IP_RECVTTL
 149 option is enabled on a
 150 .Dv SOCK_DGRAM
 151 socket, the
 152 .Xr recvmsg 2
 153 call will return the
 154 .Tn IP
 155 .Tn TTL
 156 (time to live) field for a
 157 .Tn UDP
 158 datagram.
 159 The msg_control field in the msghdr structure points to a buffer
 160 that contains a cmsghdr structure followed by the
 161 .Tn TTL .
 162 The cmsghdr fields have the following values:
 163 .Bd -literal
 164 cmsg_len = sizeof(u_char)
 165 cmsg_level = IPPROTO_IP
 166 cmsg_type = IP_RECVTTL
 167 .Ed
 168 .Pp
 169 .Dv IP_PORTRANGE
 170 may be used to set the port range used for selecting a local port number
 171 on a socket with an unspecified (zero) port number.
 172 It has the following
 173 possible values:
 174 .Bl -tag -width IP_PORTRANGE_DEFAULT
 175 .It Dv IP_PORTRANGE_DEFAULT
 176 use the default range of values, normally
 177 .Dv IPPORT_RESERVED
 178 through
 179 .Dv IPPORT_USERRESERVED .
 180 This is adjustable through the sysctl setting:
 181 .Va net.inet.ip.portrange.first
 182 and
 183 .Va net.inet.ip.portrange.last .
 184 .It Dv IP_PORTRANGE_HIGH
 185 use a high range of values, normally
 186 .Dv IPPORT_HIFIRSTAUTO
 187 and
 188 .Dv IPPORT_HILASTAUTO .
 189 This is adjustable through the sysctl setting:
 190 .Va net.inet.ip.portrange.hifirst
 191 and
 192 .Va net.inet.ip.portrange.hilast .
 193 .It Dv IP_PORTRANGE_LOW
 194 use a low range of ports, which are normally restricted to
 195 privileged processes on
 196 .Ux
 197 systems.  The range is normally from
 198 .Dv IPPORT_RESERVED - 1
 199 down to
 200 .Li IPPORT_RESERVEDSTART
 201 in descending order.
 202 This is adjustable through the sysctl setting:
 203 .Va net.inet.ip.portrange.lowfirst
 204 and
 205 .Va net.inet.ip.portrange.lowlast .
 206 .El
 207 .Ss "Multicast Options"
 208 .Tn IP
 209 multicasting is supported only on
 210 .Dv AF_INET
 211 sockets of type
 212 .Dv SOCK_DGRAM
 213 and
 214 .Dv SOCK_RAW ,
 215 and only on networks where the interface
 216 driver supports multicasting.
 217 .Pp
 218 The
 219 .Dv IP_MULTICAST_TTL
 220 option changes the time-to-live (TTL)
 221 for outgoing multicast datagrams
 222 in order to control the scope of the multicasts:
 223 .Bd -literal
 224 u_char ttl;     /* range: 0 to 255, default = 1 */
 225 setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_TTL, &ttl, sizeof(ttl));
 226 .Ed
 227 .Pp
 228 Datagrams with a TTL of 1 are not forwarded beyond the local network.
 229 Multicast datagrams with a TTL of 0 will not be transmitted on any network,
 230 but may be delivered locally if the sending host belongs to the destination
 231 group and if multicast loopback has not been disabled on the sending socket
 232 (see below).  Multicast datagrams with TTL greater than 1 may be forwarded
 233 to other networks if a multicast router is attached to the local network.
 234 .Pp
 235 For hosts with multiple interfaces, each multicast transmission is
 236 sent from the primary network interface.
 237 The
 238 .Dv IP_MULTICAST_IF
 239 option overrides the default for
 240 subsequent transmissions from a given socket:
 241 .Bd -literal
 242 struct in_addr addr;
 243 setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_IF, &addr, sizeof(addr));
 244 .Ed
 245 .Pp
 246 where "addr" is the local
 247 .Tn IP
 248 address of the desired interface or
 249 .Dv INADDR_ANY
 250 to specify the default interface.
 251 An interface's local IP address and multicast capability can
 252 be obtained via the
 253 .Dv SIOCGIFCONF
 254 and
 255 .Dv SIOCGIFFLAGS
 256 ioctls.
 257 Normal applications should not need to use this option.
 258 .Pp
 259 If a multicast datagram is sent to a group to which the sending host itself
 260 belongs (on the outgoing interface), a copy of the datagram is, by default,
 261 looped back by the IP layer for local delivery.
 262 The
 263 .Dv IP_MULTICAST_LOOP
 264 option gives the sender explicit control
 265 over whether or not subsequent datagrams are looped back:
 266 .Bd -literal
 267 u_char loop;    /* 0 = disable, 1 = enable (default) */
 268 setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_LOOP, &loop, sizeof(loop));
 269 .Ed
 270 .Pp
 271 This option
 272 improves performance for applications that may have no more than one
 273 instance on a single host (such as a router daemon), by eliminating
 274 the overhead of receiving their own transmissions.  It should generally not
 275 be used by applications for which there may be more than one instance on a
 276 single host (such as a conferencing program) or for which the sender does
 277 not belong to the destination group (such as a time querying program).
 278 .Pp
 279 A multicast datagram sent with an initial TTL greater than 1 may be delivered
 280 to the sending host on a different interface from that on which it was sent,
 281 if the host belongs to the destination group on that other interface.  The
 282 loopback control option has no effect on such delivery.
 283 .Pp
 284 A host must become a member of a multicast group before it can receive
 285 datagrams sent to the group.  To join a multicast group, use the
 286 .Dv IP_ADD_MEMBERSHIP
 287 option:
 288 .Bd -literal
 289 struct ip_mreq mreq;
 290 setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof(mreq));
 291 .Ed
 292 .Pp
 293 where
 294 .Fa mreq
 295 is the following structure:
 296 .Bd -literal
 297 struct ip_mreq {
 298     struct in_addr imr_multiaddr; /* IP multicast address of group */
 299     struct in_addr imr_interface; /* local IP address of interface */
 300 }
 301 .Ed
 302 .Pp
 303 .Fa imr_interface
 304 should
 305 be
 306 .Dv INADDR_ANY
 307 to choose the default multicast interface,
 308 or the
 309 .Tn IP
 310 address of a particular multicast-capable interface if
 311 the host is multihomed.
 312 Membership is associated with a single interface;
 313 programs running on multihomed hosts may need to
 314 join the same group on more than one interface.
 315 Up to
 316 .Dv IP_MAX_MEMBERSHIPS
 317 (currently 20) memberships may be added on a
 318 single socket.
 319 .Pp
 320 To drop a membership, use:
 321 .Bd -literal
 322 struct ip_mreq mreq;
 323 setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_DROP_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof(mreq));
 324 .Ed
 325 .Pp
 326 where
 327 .Fa mreq
 328 contains the same values as used to add the membership.
 329 Memberships are dropped when the socket is closed or the process exits.
 330 .\"-----------------------
 331 .Ss "Raw IP Sockets"
 332 Raw
 333 .Tn IP
 334 sockets are connectionless,
 335 and are normally used with the
 336 .Xr sendto 2
 337 and
 338 .Xr recvfrom 2
 339 calls, though the
 340 .Xr connect 2
 341 call may also be used to fix the destination for future
 342 packets (in which case the
 343 .Xr read 2
 344 or
 345 .Xr recv 2
 346 and
 347 .Xr write 2
 348 or
 349 .Xr send 2
 350 system calls may be used).
 351 .Pp
 352 If
 353 .Fa proto
 354 is 0, the default protocol
 355 .Dv IPPROTO_RAW
 356 is used for outgoing
 357 packets, and only incoming packets destined for that protocol
 358 are received.
 359 If
 360 .Fa proto
 361 is non-zero, that protocol number will be used on outgoing packets
 362 and to filter incoming packets.
 363 .Pp
 364 Outgoing packets automatically have an
 365 .Tn IP
 366 header prepended to
 367 them (based on the destination address and the protocol
 368 number the socket is created with),
 369 unless the
 370 .Dv IP_HDRINCL
 371 option has been set.
 372 Incoming packets are received with
 373 .Tn IP
 374 header and options intact.
 375 .Pp
 376 .Dv IP_HDRINCL
 377 indicates the complete IP header is included with the data
 378 and may be used only with the
 379 .Dv SOCK_RAW
 380 type.
 381 .Bd -literal
 382 #include <netinet/in_systm.h>
 383 #include <netinet/ip.h>
 384
 385 int hincl = 1;                  /* 1 = on, 0 = off */
 386 setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, &hincl, sizeof(hincl));
 387 .Ed
 388 .Pp
 389 Unlike previous
 390 .Bx
 391 releases, the program must set all
 392 the fields of the IP header, including the following:
 393 .Bd -literal
 394 ip->ip_v = IPVERSION;
 395 ip->ip_hl = hlen >> 2;
 396 ip->ip_id = 0;  /* 0 means kernel set appropriate value */
 397 ip->ip_off = offset;
 398 .Ed
 399 .Pp
 400 If the header source address is set to
 401 .Dv INADDR_ANY ,
 402 the kernel will choose an appropriate address.
 403 .Sh ERRORS
 404 A socket operation may fail with one of the following errors returned:
 405 .Bl -tag -width Er
 406 .It Bq Er EISCONN
 407 when trying to establish a connection on a socket which
 408 already has one, or when trying to send a datagram with the destination
 409 address specified and the socket is already connected;
 410 .It Bq Er ENOTCONN
 411 when trying to send a datagram, but
 412 no destination address is specified, and the socket hasn't been
 413 connected;
 414 .It Bq Er ENOBUFS
 415 when the system runs out of memory for
 416 an internal data structure;
 417 .It Bq Er EADDRNOTAVAIL
 418 when an attempt is made to create a
 419 socket with a network address for which no network interface
 420 exists.
 421 .It Bq Er EACCES
 422 when an attempt is made to create
 423 a raw IP socket by a non-privileged process.
 424 .El
 425 .Pp
 426 The following errors specific to
 427 .Tn IP
 428 may occur when setting or getting
 429 .Tn IP
 430 options:
 431 .Bl -tag -width EADDRNOTAVAILxx
 432 .It Bq Er EINVAL
 433 An unknown socket option name was given.
 434 .It Bq Er EINVAL
 435 The IP option field was improperly formed;
 436 an option field was shorter than the minimum value
 437 or longer than the option buffer provided.
 438 .El
 439 .Sh SEE ALSO
 440 .Xr getsockopt 2 ,
 441 .Xr recv 2 ,
 442 .Xr send 2 ,
 443 .Xr icmp 4 ,
 444 .Xr inet 4 ,
 445 .Xr intro 4
 446 .Sh HISTORY
 447 The
 448 .Nm
 449 protocol appeared in
 450 .Bx 4.2 .