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名 前

ipv6 − Linux IPv6 プ ロ ト コ ル の 実 装

書 式

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

tcp6_socket = socket(AF_INET6, SOCK_STREAM, 0);
raw6_socket = socket(AF_INET6, SOCK_RAW, protocol);
udp6_socket = socket(AF_INET6, SOCK_DGRAM, protocol);

説 明

Linux 2.2 で は 、 Internet Protocol, version 6 を オ プ シ ョ ン と し て 実 装 し て い る 。 こ の man ペ ー ジ で は 、 Linux カ ー ネ ル と glibc 2.1 で の 実 装 に 基 づ い て 、 IPv6 の 基 本 的 な API を 解 説 す る 。 イ ン タ ー フ ェ ー ス は BSD ソ ケ ッ ト イ ン タ ー フ ェ ー ス を も と に し て い る 。 socket(7) を 参 照 。

IPv6 API は 、 IPv4 API (ip(7) 参 照 ) と ほ ぼ 互 換 に な る こ と を 目 指 し て い る 。 こ の man ペ ー ジ で は 相 違 点 の み を 解 説 す る 。

AF_INET6 ソ ケ ッ ト を 何 ら か の プ ロ セ ス に バ イ ン ド す る に は 、 ロ ー カ ル ア ド レ ス を in6_addr 型 の 変 数 in6addr_any か ら コ ピ ー し て く る 必 要 が あ る 。 static な 初 期 値 IN6ADDR_ANY_INIT も 用 い る こ と が で き 、 こ れ は 定 数 式 に 展 開 さ れ る 。 こ れ ら の 両 者 は ネ ッ ト ワ ー ク バ イ ト オ ー ダ ー で あ る 。

IPv6 の ル ー プ バ ッ ク ア ド レ ス (::1) は global 変 数 in6addr_loopback か ら 取 得 で き る 。 初 期 化 に は IN6ADDR_LOOPBACK_INIT を 用 い る べ き で あ る 。

v4−mapped−on−v6 ア ド レ ス 型 を 用 い る こ と で 、 IPv4 接 続 も v6 API で 扱 う こ と が で き る 。 こ う す れ ば 、 プ ロ グ ラ ム は v6 の API を サ ポ ー ト す る だ け で 、 両 方 の プ ロ ト コ ル を サ ポ ー ト で き る 。 v4−mapped−on−v6 ア ド レ ス 型 は C ラ イ ブ ラ リ 内 部 の ア ド レ ス を 扱 う 関 数 に よ っ て 透 過 的 に 処 理 さ れ る 。

IPv4 と IPv6 は ロ ー カ ル ポ ー ト 空 間 を 共 有 す る 。 IPv4 の 接 続 (ま た は パ ケ ッ ト ) を IPv6 ソ ケ ッ ト が 取 得 す る と 、 発 信 元 ア ド レ ス が v6 に マ ッ プ さ れ 、 そ の 接 続 (パ ケ ッ ト ) も v6 に マ ッ プ さ れ る 。 ア ド レ ス の フ ォ ー マ ッ ト

struct sockaddr_in6 {
sa_family_t sin6_family; /* AF_INET6 */
in_port_t sin6_port; /* port number */
uint32_t sin6_flowinfo; /* IPv6 flow information */
struct in6_addr sin6_addr; /* IPv6 address */
uint32_t sin6_scope_id; /* Scope ID (new in 2.4) */ };

struct in6_addr {
unsigned char s6_addr[16]; /* IPv6 address */ };

sin6_family は 常 に AF_INET6 に 設 定 さ れ る 。 sin6_port は プ ロ ト コ ル ポ ー ト で あ る (ip(7) の sin_port を 参 照 )。 sin6_flowinfo は IPv6 の フ ロ ー 指 定 子 (flow identifier) で あ る 。 sin6_addr は 128 ビ ッ ト の IPv6 ア ド レ ス で あ る 。 sin6_scope_id は ア ド レ ス の ス コ ー プ に 依 存 し た ID で あ る (こ れ は Linux 2.4 で 導 入 さ れ た )。 Linux の 場 合 は 、 こ れ は リ ン ク ロ ー カ ル ア ド レ ス で の み サ ポ ー ト さ れ て い る 。 こ の 場 合 sin6_scope_id に は イ ン タ ー フ ェ ー ス の イ ン デ ッ ク ス が 含 ま れ る こ と に な る (netdevice(7) を 参 照 )。

IPv6 は 何 種 類 か の ア ド レ ス タ イ プ を サ ポ ー ト し て い る 。 単 一 の ホ ス ト を ア ド レ ス す る た め の unicast、 ホ ス ト の グ ル ー プ を ア ド レ ス す る た め の multicast、 ホ ス ト の グ ル ー プ 中 で 最 も 近 く に い る も の を ア ド レ ス す る た め の anycast (こ れ は Linux で は 実 装 さ れ て い な い )、 IPv4 ホ ス ト を ア ド レ ス す る た め の IPv4−on−IPv6。 他 に も 予 約 済 み の ア ド レ ス タ イ プ が あ る 。

IPv6 で の ア ド レ ス 表 記 は 4 桁 の 16 進 数 8 個 か ら な り 、 ':' は 区 切 り 文 字 は で 、 "::" は 0 ビ ッ ト の 文 字 列 を 表 す 。 特 殊 な ア ド レ ス と し て 、 ル ー プ バ ッ ク を 表 す ::1、 IPv4−mapped−on−IPv6 を 表 す ::FFFF::<IPv4 ア ド レ ス > が あ る 。

IPv6 の ポ ー ト 空 間 は IPv4 と 共 有 さ れ て い る 。 ソ ケ ッ ト オ プ シ ョ ン
IPv6 は プ ロ ト コ ル 固 有 の ソ ケ ッ ト オ プ シ ョ ン を い く つ か サ ポ ー ト し て い る 。 こ れ ら は setsockopt(2) で 設 定 で き 、 getsockopt(2) で 取 得 で き る 。 IPv6 の ソ ケ ッ ト オ プ シ ョ ン レ ベ ル は IPPROTO_IPV6 で あ る 。 ブ ー ル 整 数 の フ ラ グ は 、 0 が 偽 で あ り 、 そ れ 以 外 は 真 で あ る 。
IPV6_ADDRFORM

AF_INET6 ソ ケ ッ ト を 別 の ア ド レ ス フ ァ ミ リ ー の ソ ケ ッ ト に 変 え る 。 現 在 は AF_INET の み が 変 更 先 の ア ド レ ス フ ァ ミ リ ー と し て サ ポ ー ト さ れ て い る 。 こ れ が 許 可 さ れ る の は 、 IPv6 が 接 続 さ れ 、 v4−mapped−on−v6 ア ド レ ス に バ イ ン ド さ れ た 場 合 に 限 ら れ る 。 引 き 数 は AF_INET が 入 っ て い る 整 数 へ の ポ イ ン タ ー で あ る 。 v4−mapped ソ ケ ッ ト を 、 IPv6 API を 扱 え な い プ ロ グ ラ ム に 対 し て フ ァ イ ル デ ィ ス ク リ プ タ ー と し て 渡 す 場 合 に 便 利 。

IPV6_ADD_MEMBERSHIP, IPV6_DROP_MEMBERSHIP

multicast グ ル ー プ の メ ン バ ー を 制 御 す る 。 引 き 数 は struct ipv6_mreq 構 造 体 へ の ポ イ ン タ ー 。

IPV6_MTU

getsockopt(): ソ ケ ッ ト の 、 既 知 の path MTU を 取 得 す る 。 ソ ケ ッ ト が 接 続 し て い る 場 合 の み 有 効 で あ る 。 整 数 を 返 す 。

setsockopt(): そ の ソ ケ ッ ト に 対 し て 用 い る MTU の 値 を 設 定 す る 。 MTU の 大 き さ は 、 そ の デ バ イ ス の MTU ま た は (Path MTU Discovery が 可 能 な ら ) そ の 経 路 の MTU の 大 き さ 以 下 で な け れ ば な ら な い 。 引 き 数 は 整 数 へ の ポ イ ン タ ー 。

IPV6_MTU_DISCOVER そ の ソ ケ ッ ト で の Path MTU Discovery を 制 御 す る 。 詳 細 は ip(7) の IP_MTU_DISCOVER を 参 照 。
IPV6_MULTICAST_HOPS そ の ソ ケ ッ ト で の multicast の hop 数 の 上 限 値 を 設 定 す る 。 引 き 数 は 整 数 へ の ポ イ ン タ ー で あ る 。 −1 を 指 定 す る と 経 路 の デ フ ォ ル ト を 用 い る こ と を 意 味 す る 。 そ れ 以 外 の 場 合 は 0 か ら 255 の 範 囲 を 指 定 す る 。
IPV6_MULTICAST_IF そ の ソ ケ ッ ト で の 、 送 信 multicast パ ケ ッ ト に 用 い る デ バ イ ス を 設 定 す る 。 こ れ は SOCK_DGRAM お よ び SOCK_RAW 各 ソ ケ ッ ト で の み 許 さ れ る 。 引 き 数 は イ ン タ ー フ ェ ー ス の イ ン デ ッ ク ス の 整 数 値 (netdevice(7) を 参 照 ) へ の ポ イ ン タ ー で あ る 。
IPV6_MULTICAST_LOOP ソ ケ ッ ト が 、 自 分 自 身 の 送 信 し た multicast パ ケ ッ ト を 監 視 す る か ど う か を 制 御 す る 。 引 き 数 は ブ ー ル 値 へ の ポ イ ン タ ー 。
IPV6_RECVPKTINFO (Linux 2.6.14 以 降 ) デ ー タ グ ラ ム の 到 着 時 に お け る IPV6_PKTINFO 制 御 メ ッ セ ー ジ を 配 送 す る か ど う か を 設 定 す る 。 制 御 メ ッ セ ー ジ は RFC 3542 に 基 づ き struct in6_pktinfo に 格 納 さ れ る 。 SOCK_DGRAM ソ ケ ッ ト ま た は SOCK_RAW ソ ケ ッ ト に 対 し て の み 許 可 さ れ る 。 引 き 数 は ブ ー ル 値 の 入 っ た 整 数 。
IPV6_RTHDR, IPV6_AUTHHDR, IPV6_DSTOPTS, IPV6_HOPOPTS, IPV6_FLOWINFO,
IPV6_HOPLIMIT 受 信 パ ケ ッ ト の デ ー タ グ ラ ム に 拡 張 ヘ ッ ダ ー が 含 ま れ て い る 場 合 の 、 制 御 メ ッ セ ー ジ の 配 送 を 設 定 す る 。 IPV6_RTHDR: routing ヘ ッ ダ ー を 配 送 す る か ど う か 。 IPV6_AUTHHDR: authentication ヘ ッ ダ ー を 配 送 す る か ど う か 。 IPV6_DSTOPTS: destination オ プ シ ョ ン を 配 送 す る か ど う か 。 IPV6_HOPOPTS: hop オ プ シ ョ ン を 配 送 す る か ど う か 。 IPV6_FLOWINFO: flow ID を 含 む 整 数 を 配 送 す る か ど う か 。 IPV6_HOPLIMIT: パ ケ ッ ト の hop カ ウ ン ト を 含 む 整 数 を 配 送 す る か ど う か 。 制 御 メ ッ セ ー ジ は ソ ケ ッ ト オ プ シ ョ ン の も の と 同 じ タ イ プ を 持 つ 。 こ れ ら の す べ て の ヘ ッ ダ ー オ プ シ ョ ン は 、 適 切 な 制 御 メ ッ セ ー ジ を sendmsg(2) の 制 御 バ ッ フ ァ ー に 書 き こ め ば 、 送 信 パ ケ ッ ト に で も 設 定 で き る 。 SOCK_DGRAM ソ ケ ッ ト ま た は SOCK_RAW ソ ケ ッ ト で の み 許 さ れ る 。 引 き 数 は ブ ー ル 値 へ の ポ イ ン タ ー 。
IPV6_RECVERR 非 同 期 エ ラ ー (asynchronous error) オ プ シ ョ ン の 受 信 を 制 御 す る 。 詳 細 は ip(7) の IP_RECVERR を 参 照 。 引 き 数 は ブ ー ル 値 へ の ポ イ ン タ ー 。
IPV6_ROUTER_ALERT こ の ソ ケ ッ ト で 、 router alert hop−by−hop オ プ シ ョ ン の 付 い た 転 送 パ ケ ッ ト を 通 す か ど う か を 制 御 す る 。 SOCK_RAW ソ ケ ッ ト で の み 許 可 さ れ る 。 tap さ れ た パ ケ ッ ト は カ ー ネ ル に よ っ て は 転 送 さ れ な い 。 そ う し た パ ケ ッ ト を 再 度 送 信 す る の は ユ ー ザ ー の 責 任 で あ る 。 引 き 数 は 整 数 (integer) へ の ポ イ ン タ ー 。 正 の 整 数 は 傍 受 を 行 う router alert オ プ シ ョ ン 値 を 示 す 。 オ プ シ ョ ン 値 が こ の 整 数 で あ る router alert オ プ シ ョ ン の 付 い た パ ケ ッ ト は ソ ケ ッ ト に 配 送 さ れ る 。 負 の 整 数 を 指 定 す る と 、 こ の ソ ケ ッ ト へ の router alert オ プ シ ョ ン の 付 い た パ ケ ッ ト の 配 送 が 行 わ れ な い 。
IPV6_UNICAST_HOPS そ の ソ ケ ッ ト で の unicast の hop 数 の 上 限 値 を 設 定 す る 。 引 き 数 は 整 数 へ の ポ イ ン タ ー で あ る 。 −1 を 指 定 す る と 経 路 の デ フ ォ ル ト を 用 い る こ と を 意 味 す る 。 そ れ 以 外 の 場 合 は 0 か ら 255 の 範 囲 を 指 定 す る 。
IPV6_V6ONLY (Linux 2.4.21 以 降 お よ び 2.6 以 降 ) こ の フ ラ グ を 真 (0 以 外 ) に 設 定 す る と 、 そ の ソ ケ ッ ト は IPv6 パ ケ ッ ト だ け を 送 受 信 す る よ う に 制 限 さ れ る 。 こ の 場 合 、 IPv4 ア プ リ ケ ー シ ョ ン と IPv6 ア プ リ ケ ー シ ョ ン が 同 時 に 一 つ の ポ ー ト を バ イ ン ド で き る 。 こ の フ ラ グ を 偽 (0) に 設 定 す る と 、 そ の ソ ケ ッ ト は パ ケ ッ ト の 送 受 信 に IPv6 ア ド レ ス と IPv4−mapped IPv6 ア ド レ ス の 両 方 を 使 用 で き る 。 引 き 数 は ブ ー ル 値 の 入 っ た 整 数 へ の ポ イ ン タ ー で あ る 。 こ の フ ラ グ の デ フ ォ ル ト 値 は フ ァ イ ル /proc/sys/net/ipv6/bindv6only の 内 容 に よ り 定 義 さ れ る 。 こ の フ ァ イ ル の デ フ ォ ル ト 値 は 0 (偽 ) で あ る 。

エ ラ ー

が 、 指 定 さ れ た sockaddr_in6 構 造 体 の sin6_scope_id が 有 効 な イ ン タ ー フ ェ ー ス の イ ン デ ッ ク ス で な か っ た 。

バ ー ジ ョ ン

Linux 2.4 で は 64 ビ ッ ト の ホ ス ト に 対 し て sockaddr_in6 の バ イ ナ リ 互 換 性 が 保 た れ て い な い 。 in6_addr の ア ラ イ ン メ ン ト が 変 更 さ れ 、 ま た sin6_scope_id フ ィ ー ル ド が 新 た に 追 加 さ れ た か ら で あ る 。 カ ー ネ ル イ ン タ ー フ ェ ー ス の 互 換 性 は 保 た れ て い る が 、 sockaddr_in6 や in6_addr を 他 の 構 造 体 に 含 ん で い る よ う な プ ロ グ ラ ム で は 保 た れ な い か も し れ な い 。 こ れ は i386 の よ う な 32 ビ ッ ト の ホ ス ト で は 問 題 に な ら な い 。

sin6_flowinfo フ ィ ー ル ド は Linux 2.4 で 登 場 し た 。 こ れ が 渡 さ れ た ア ド レ ス 長 に 含 ま れ て い る と 、 カ ー ネ ル に 透 過 的 に 渡 さ れ 、 読 ま れ る 。 よ り 長 い ア ド レ ス バ ッ フ ァ ー を 渡 し 、 そ し て 送 信 ア ド レ ス の 長 さ を チ ェ ッ ク す る よ う な プ ロ グ ラ ム は う ま く 動 か な い か も し れ な い 。

注 意

sockaddr_in6 構 造 体 は ジ ェ ネ リ ッ ク な sockaddr よ り も 大 き い 。 す べ て の ア ド レ ス タ イ プ が struct sockaddr の 中 に 安 全 に 納 め ら れ る と 仮 定 し て い る プ ロ グ ラ ム は 、 代 わ り に struct sockaddr_storage を 用 い る よ う に 変 更 す る 必 要 が あ る 。

バ グ

IPv6 拡 張 API は 、 現 在 ま だ RFC 2292 を 完 全 に は 実 装 し て い な い 。 2.2 カ ー ネ ル は 受 信 オ プ シ ョ ン を ほ ぼ 完 全 に サ ポ ー ト サ ポ ー ト し て い る が 、 glibc2.1 に は IPv6 オ プ シ ョ ン を 生 成 す る マ ク ロ が 存 在 し て い な い 。

EH お よ び AH ヘ ッ ダ ー で の IPSec の サ ポ ー ト は 存 在 し な い 。 フ ロ ー ラ ベ ル 管 理 は ま だ 完 全 で な く 、 こ こ に も 記 述 さ れ て い な い 。 こ の man ペ ー ジ は ま だ 完 成 し て い な い 。

関 連 項 目

cmsg(3), ip(7)

RFC 2553: IPv6 BASIC API; Linux は こ の RFC に 準 拠 す る よ う に し て い る 。 RFC 2460: IPv6 specification.

こ の 文 書 に つ い て

こ の man ペ ー ジ は Linux man−pages プ ロ ジ ェ ク ト の リ リ ー ス 3.79 の 一 部 で あ る 。 プ ロ ジ ェ ク ト の 説 明 と バ グ 報 告 に 関 す る 情 報 は http://www.kernel.org/doc/man−pages/ に 書 か れ て い る 。