奇怪的Linux套接字协议行为

Question

我对使用socket()时Linux上的协议定义之间的区别有点困惑。我试图通过TCP使用socket(PF_INET, SOCK_STREAM, proto)来监听连接，其中proto（在我的脑海中）有争议，或者至少看起来很奇怪。

从<netinet/in.h>：

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

商定由/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 
... 

我从网上教程中学和也从该名男子页tcp(7)您初始化使用

TCP套接字

tcp_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 

其中工作绝对好，当然是一个TCP套接字。有关使用上述论点初始化一个插座的一件事是代码

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

作品精美绝伦，但不替换所有协议参数（包括socket()）与IPPROTO_TCP后，相对于IPPROTO_IP他们有， 如上。

因此与差异实验后，我需要问几个搜索的问题：

1. 为什么，当我IPPROTO_TCP取代所有协议参数，做我得到错误92（“协议不可用” ）当设置超时时，协议0显然只是一个'虚拟'的TCP？
2. 为什么socket()需要当该信息从协议中隐含地知道（总是？）时它应该是流，数据报还是原始套接字的信息，反之亦然？ （即，TCP是流协议，UDP是数据报协议，...）
3. “虚拟TCP”是什么意思？
4. 什么是hopopt，为什么它与'ip'具有相同的协议号？

非常感谢。

Answer 1

将0作为协议传送到socket仅表示您希望使用系列/ socktype对的默认协议。在这种情况下，就是TCP，因此得到与IPPROTO_TCP相同的结果。

您的错误发生在setsockopt调用中。正确的将是

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

0没有协议，但为选项级别。 IPPROTO_TCP是另一个选项级别，但不能将其与SO_RCVTIMEO结合使用。它只能与SOL_SOCKET一起使用。 与IPPROTO_TCP一起使用的是tcp（7）中列出的例如。 TCP_NODELAY。

Answer 2

socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);应该可以正常工作。

传递0作为协议只是意味着，给我默认。在处理IP时，每个系统上的TCP是用于流套接字的，UDP是用于数据报套接字的。但是socket（）可以用于很多其他的东西，它会给你一个TCP或UDP套接字。

socket（）本质上是相当一般的。 socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);只读为; “给我一个IP协议族内的流媒体套接字”。传递0意味着你对哪个协议没有偏好 - 尽管TCP对于任何系统来说都是明显的选择。但理论上，它可能会给你例如一个SCTP插座。

无论你想要的数据报还是流式套接字都是而不是对于协议是隐含的。有许多协议基于IP的协议，许多协议可以用于数据报或流模式，如SS7网络中使用的SCCP。

对于基于IP的协议，SCTP可用于基于数据报或流媒体的方式。因此socket（AF_INET，IPPROTO_SCTP）;会含糊不清。对于数据报套接字，还有其他选择，UDP，DCCP，UDPlite。

socket（AF_INET，SOCK_SEQPACKET，0）;是另一个有趣的选择。它不能返回一个TCP套接字，TCP不是基于数据包的。它不能返回和UDP套接字，UDP不保证顺序传递。但是如果系统支持它，SCTP套接字就可以做到。

我对为什么有人在linux的netinet/in.h中

hopopt提出的意见“虚拟TCP”没有解释是IPv6逐跳选项。在IPv6中，协议鉴别符字段也用作扩展机制。在IPv4数据包中有一个协议字段，它是协议鉴别器，如果IPv4数据报携带TCP，它将被设置为IPPROTO_TCP。如果该IPv4数据包还带有一些附加信息（选项），则它们由其他机制编码。

IPv6的做法与此不同，如果存在扩展名（可选），则该扩展名将在协议字段中编码。因此，如果IPv6数据包需要逐跳选项，IPPROTO_HOPOPTS将放置在协议字段中。实际的逐跳选项还有一个协议鉴别器，它表示下一个协议是什么 - 可能是IPPROTO_TCP，或者是另一个选项。