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netlink学习

news 来源：原创 2024/5/14 11:22:23

netlink是什么

`netlink`是Linux内核中的一种进程间通信（IPC）机制。它允许内核空间与用户空间之间，以及用户空间进程之间进行双向通信。

内核里的很多子系统使用`netlink`通信，包括网络管理（Routing，Netfilter），设备驱动管理（udev）以及安全审计（auditd）。`netlink`套接字类似于一个消息队列：用户空间进程可以向内核发送命令或请求，内核也可以通过`netlink`套接字向用户空间发送通知和数据。

在网络编程模型中，`netlink`套接字是特殊类型的套接字，它们使用`AF_NETLINK`作为其地址族。跟UNIX域套接字不同的是，`netlink`套接字并不依赖于文件系统，而是依赖于进程ID和`netlink`协议类型。

以下是一个使用`netlink`套接字创建一个socket的例子：

#include <sys/socket.h>
#include <linux/netlink.h>int sock_fd= socket(PF_NETLINK, SOCK_RAW, NETLINK_ROUTE);

在这个例子中，`NETLINK_ROUTE`参数表明我们打算使用`netlink`来获取和修改路由表信息。

当一个进程创建了一个netlink套接字后，它可以使用标准的`sendmsg`和`recvmsg`调用来发送和接收消息。消息的格式由对应的netlink协议来定义。

注意，使用`netlink`通常需要一些系统编程的知识，包括socket编程、数据结构和内存管理等。如果你想避免直接使用`netlink`，你可以选择使用封装了`netlink`的用户空间库，如`libnl`或者`libmnl`。

netlink与unix套接字的区别

`netlink`和`UNIX`套接字都是Linux系统中进行进程间通信（IPC）的机制，但它们之间有一些关键的区别：

1. **通信范围：** `UNIX`套接字主要用于同一台机器上的进程间通信，也就是本地IPC。相比之下，`netlink`套接字不仅可以用于用户空间进程之间的通信，还可以用于用户空间进程和内核之间的通信。

2. **依赖：** `UNIX`套接字依赖于文件系统，它们使用文件系统路径作为地址。`netlink`套接字则不依赖于文件系统，它们使用进程ID和`netlink`协议类型作为地址。

3. **使用场景：** `UNIX`套接字主要用于通用的IPC场景，例如，两个进程需要共享数据或者同步操作。相比之下，`netlink`套接字主要用于特定的系统管理和监控任务，例如，获取和修改网络路由表，接收设备状态改变的通知，或者执行安全审计。

4. **数据传输：** `UNIX`套接字可以使用`stream`（SOCK_STREAM）或`datagram`（SOCK_DGRAM）模式传输数据，分别提供了有序、可靠的字节流和无序、不可靠的消息。`netlink`套接字只支持`datagram`模式，它提供无序、不可靠的消息传输。

5. **API接口：** 尽管`netlink`和`UNIX`套接字都使用标准的套接字API（如`socket()`, `bind()`, `send()`, `recv()`等），但`netlink`消息的格式和解析方法与通常的套接字不同。一般来说，使用`netlink`需要更深入的系统编程知识，对于复杂的任务，可能需要使用专门的库，如`libnl`或`libmnl`。

总的来说，`netlink`和`UNIX`套接字都是强大的通信工具，但它们适用于不同的场景。选择使用哪种通信机制主要取决于你的具体需求。

libnl和libmnl是什么，如何使用

`libnl`和`libmnl`都是用来简化用户空间进程与Linux内核通过`netlink`套接字通信的库。它们提供了一套高级的API接口，使得开发人员不必直接处理`netlink`的底层细节。

**libnl**

`libnl`是一个全功能的`netlink`库，它提供了许多高级功能和便利函数，如对象抽象、错误处理和消息队列等。然而，这些特性也使得`libnl`相比较复杂且庞大，它的学习曲线可能会相对较陡。

使用`libnl`的基本步骤如下：

1. 创建`netlink`套接字。
2. 构造要发送的`netlink`消息。
3. 发送消息并接收回应。
4. 解析收到的回应消息。

以下是一个使用`libnl`获取网络链接列表的简单例子：

#include <netlink/netlink.h>
#include <netlink/socket.h>struct nl_sock *sock;// 创建netlink套接字
sock = nl_socket_alloc();// 连接内核
nl_connect(sock, NETLINK_ROUTE);// 发送请求以获取链接列表
nl_rtgen_request(sock, RTM_GETLINK, AF_UNSPEC, NLM_F_DUMP);// ...
// 接收和处理回应消息
// ...// 释放套接字
nl_socket_free(sock);

**libmnl**

与`libnl`不同，`libmnl`是一个轻量级的`netlink`库，它只提供了最基础的功能。`libmnl`并没有提供`libnl`那样的高级特性，但其API更简单，易于学习，且几乎没有额外开销。

以下是一个使用`libmnl`发送一个简单`netlink`消息的例子：

#include <libmnl/libmnl.h>
#include <linux/netlink.h>struct mnl_socket *nl;// 创建netlink套接字
nl = mnl_socket_open(NETLINK_ROUTE);// 绑定套接字
mnl_socket_bind(nl, 0, MNL_SOCKET_AUTOPID);// ...
// 构造并发送消息
// ...// 释放套接字
mnl_socket_close(nl);

总的来说，`libnl`和`libmnl`都是有用的工具，它们让开发人员能更容易地使用`netlink`进行编程。选择哪一个库主要取决于你的需求—如果你需要一些高级特性，或者希望库能处理更多的底层细节，那么`libnl`可能是更好的选择。但如果你想要一个轻量级、基础的库，那么`libmnl`可能会更适合你。