实现Linux网络底层:深入了解实现原理(linux网络底层)

Linux网络底层是一个基于linux内核态如何实现网络通信的概念。在linux内核中,涉及到网络通信的几乎每一部分都非常重要,比如网络裁剪、主机引导、路由、ARP、icmp、TCP/UDP等,这些都是实现网络通信的重要内容。

要实现Linux网络底层,首先必须了解网络层次结构。网络层次是分层抽象,它把物理网络抽象出不同层次来处理,从而能够处理更复杂的网络系统。常见的网络层次结构有OSI七层模型, IP/TCP四层模型, 并且有很多用于实现具体网络的协议,比如ARP、ICMP、IP、TCP、RDP等。

在linux上,有两种通用的网络平台,一是socket,另一个是DPDK。在socket上,用户可以利用应用程序语言(如C,C++)的socket函数集和系统调用来实现网络通信。而在DPDK上,用户可以利用驱动程序提供的库函数和一些linux系统调用接口来实现底层网络通信。

接下来介绍socket实现网络通信的过程:首先,要先建立socket,socket函数可以分为client和server类型,client使用connect系统调用来创建socket,server使用socket和bind系统调用来创建socket;之后就可以用send和recv系统调用来发送和接收数据;最后,用close函数来关闭socket。

以下是简单的C++代码来实现client socket:

#include 
#include
#include
#include
#include
int main()
{
//建立socket
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(sockfd == -1)
{
perror("socket error");
return -1;
}
//指定服务器地址
struct sockaddr_in servaddr;
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(8000);
/*将127.0.0.1改为服务器的ip地址*/
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);
//进行连接
int conn = connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr));
if(conn == -1)
{
perror("connect error");
return -1;
}
//发送信息
char buf[1024] = {0};
snprintf(buf, sizeof(buf), "hello world!");
send(sockfd, buf, strlen(buf), 0);
//接收信息
memset(buf, 0, sizeof(buf));
int ret = recv(sockfd, buf, sizeof(buf), 0);
printf("received message:%s\n",buf);
//关闭socket
close(sockfd);
return 0;
}
```
以上是DPDK实现网络通信的简单代码:

#include

#include

//发送报文

int rte_eth_tx_burst(uint16_t port_id, uint16_t queue_id, rte_mbuf *pkts[], uint16_t nb_pkts)

//接收报文

int rte_eth_rx_burst (uint16_t port_id, uint16_t queue_id, struct rte_mbuf *rx_pkts[], uint16_t nb_pkts)

“`

以上就是关于实现Linux网络底层的基本过程,socket和DPDK是linux上的两种网络平台,用户可以分别使用socket函数和DPDK的库函数以及一些系统调用接口来实现网络通信。理解网络层次结构和底层实现,有助于linux系统网络开发人员更加理解网络通信。


数据运维技术 » 实现Linux网络底层:深入了解实现原理(linux网络底层)