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ip – インターネットプロトコル

書式 説明 マルチキャストオプション raw IP ソケット 診断 関連項目 歴史

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
int
socket(AF_INET, SOCK_RAW, proto);

IP のマルチキャストは SOCK_DGRAM および SOCK_RAW 型の AF_INET ソケットで、インタフェースドライバがマルチキャスト に対応しているネットワークのみで行えます。

IP_MULTICAST_TTL オプションは、送信されるマルチキャストデータグラムの 生存時間 (TTL) 値を変更します。この値を変更することで マルチキャストの範囲を制御できます。

u_char ttl;     /*  0 から 255 の範囲。 デフォルト値は 1 */
setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_TTL, &ttl, sizeof(ttl));

TTL 値が 1 のデータグラムは、ローカルネットワークを超えて 転送されることはありません。 TTL 値が 0 のデータグラムはどのネットワークにも送信されませんが、 データグラムを送ったホストが送り先のグループに属しており、 送信を行うソケットがマルチキャストループパックを無効にしていなければ (下記参照)、ローカルネットワークには送信されるかもしれません。 TTL 値が 1 より大きいデータグラムは、ローカルネットワークに マルチキャストルータが接続されていれば、他のネットワークに転送されます。

複数のインタフェースを持ったホストには、各マルチキャスト 送信は、最初のネットワークインタフェースから行われます。 IP_MULTICAST_IF オプションを使うと、指定されたソケットからの次の送信のために デフォルト値を書きかえることができます。

struct in_addr addr;
setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_IF, &addr, sizeof(addr));

ここで、"addr" は、ローカルホストの使用したいインタフェースの IP アドレスです。または、 INADDR_ANY を指定して、デフォルトのインタフェースを示すようにもできます。 インタフェースのローカル IP アドレスおよびマルチキャスト能力の 有無は、 SIOCGIFCONF および SIOCGIFFLAGS ioctl システムコールで得ることができます。 普通のアプリケーションではこのオプションを使う必要は ないはずです。

もし、マルチキャストデータグラムが送り元のホスト自身が 属しているグループ (送り先のインタフェース上にある) に送信されるのであれば、デフォルトではローカルへの配送用に、 そのダイアグラムのコピーが IP 層によってループバック されます。 IP_MULTICAST_LOOP オプションは、送信ホストに今後のデータグラムをループバック するのかどうかを制御する権限を明示的に与えます。

u_char loop;    /* 0 = 無効, 1 = 有効 (デフォルト) */
setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_LOOP, &loop, sizeof(loop));

このオプションは、自身が送信したパケットを受け取る際のオーバヘッドを 軽減することで、1 つのホストに 1 つしか実体を持たないアプリケーション (例えば、ルータデーモン) のパフォーマンスを向上させます。 このオプションは、1 つのホスト上で複数の実体を持ち得るアプリケーション (例えば、会議プログラム) や、 送信元のホストが送信先のグループに属さないアプリケーション (例えば、 時刻問い合わせプログラム) では使われません。

TTL の初期値を 1 より大きくして送信されたマルチキャストデータグラムは、 送信元のインタフェースとは別のインタフェース上のホストから送信元 のホストに配送されるかもしれません。 ただし、送信元ではない方のインタフェース上で、 このホストが宛先のグループに属している場合です。 ループバックコントロールオプションは、このような配送に対しては 何の効力も持ちません。

あるマルチキャストグループから送信されたデータグラムを受け取るには、 ホストがそのマルチキャストグループに属していることが必要です。 あるマルチキャストグループに加わるには、 IP_ADD_MEMBERSHIP オプションを使用します。

struct ip_mreq mreq;
setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof(mreq));

ここでは、 mreq は以下のような構造体です。

struct ip_mreq {
    struct in_addr imr_multiaddr; /* グループの IP マルチキャストアドレス */
    struct in_addr imr_interface; /* インタフェースのローカル IP アドレス */
}

デフォルトのマルチキャストインタフェースを選択するには、 imr_interface は INADDR_ANY にします。 また、ホストがマルチホームに設定されていれば、 特定のマルチキャスト可能なインタフェースの IP アドレスに指定することが必要です。 メンバシップは、1 つのインタフェースに結びついています。 そのため、マルチホームホスト上で動作しているプログラムは、 1 つ以上のインタフェース上で同一のグループに入る必要がある かもしれません。 1 つのソケットに最大 IP_MAX_MEMBERSHIPS (現在では 20) 個のメンバシップを設定できます。

メンバから抜けるには、以下の関数を使います。

struct ip_mreq mreq;
setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_DROP_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof(mreq));

ここで、 mreq はメンバに加わるときに使ったのと同じ値が入ります。ソケットを閉じたり プロセスが終了したりした場合はメンバから抜けます。

ソケット操作が次のようなエラーのいずれかを返して失敗することが あります。

[EISCONN]	すでに接続が確立されたソケットに接続を試みようとしたときや、 送り先アドレスを指定してデータグラムを送信しようとしたときに 送り先のソケットがすでに接続されているときに生じます。
[ENOTCONN]	データグラムを送信しようとしたときに、送り先アドレスが 指定されておらず、ソケットがまだ接続されていないときに生じます。
[ENOBUFS]	内部のデータ構造でシステムがメモリを使い果たしたときに 生じます。
[EADDRNOTAVAIL]
	ネットワークアドレスを用いてソケットを作成しようとしたが、 そのためのネットワークインタフェースが存在しないときに 生じます。
[EACESS]	特権のないプロセスによって raw IP ソケットを作成しようと したときに生じます。

次のような、 IP に特有のエラーが IP のオプションを設定したり取得したりする際に生じることがあります。

[EINVAL]	ソケットのオプション名に不明なものが与えられました。
[EINVAL]	IP のオプションフィールドが適切な形になっていませんでした。 すなわち、オプションフィールドが最小値より短かったり、 与えられたオプションバッファよりも長かったりしたということです。

ip プロトコルは、 BSD 4.2 から登場しました。