Linux プロトコル スタックの主要コンポーネントの詳細な説明

Linux オペレーティング システムは、オープン ソース システムとして、ネットワーク通信の分野で優れたパフォーマンスを発揮し、そのプロトコル スタックは重要なコンポーネントの 1 つと考えられています。この記事では、ネットワーク インターフェイス、ソケット、TCP/IP プロトコル スタックなど、Linux プロトコル スタックの主要なコンポーネントについて詳しく説明し、読者の理解を助けるために特定のコード例を使用します。

1. ネットワーク インターフェイス

ネットワーク インターフェイスは、Linux プロトコル スタックの最下位コンポーネントであり、ネットワーク データ パケットの送受信を担当します。 Linux では、ネットワーク インターフェイスはデバイス ドライバーを通じて実装され、各ネットワーク インターフェイスには eth0、eth1 などの一意の識別子があります。以下に示すように、ifconfig コマンドを使用して現在のシステムのネットワーク インターフェイス情報を表示できます。

ifconfig

Linux では、ネットワーク インターフェイスのソケット アドレス構造は で定義されます。 &lt ;linux/if.h> ヘッダー ファイル内で、プログラマは、socket() および binding() を呼び出して、指定されたネットワーク インターフェイスにバインドされたソケットを作成できます。簡単なコード例を次に示します。

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <linux/if.h>

int main() {
    int sockfd;
    構造体 sockaddr sa;

    sockfd = ソケット(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if(sockfd < 0) {
        pererror("ソケット");
        -1 を返します。
    }

    構造体 ifreq ifr;
    memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
    strcpy(ifr.ifr_name, "eth0");

    if(setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, (void*)&ifr, sizeof(ifr)) < 0) {
        perror("setsockopt");
        閉じる(sockfd);
        -1 を返します。
    }

    閉じる(sockfd);
}

2. ソケット

ソケットは、Linux プロトコル スタックのミドルウェアで、アプリケーション層とトランスポート層の間の通信の処理を担当します。 Linux では、ソケット インターフェイスは <sys/socket.h> ヘッダ ファイルで定義されており、プログラマは、socket()、bind()、listen()、accept()、connect( )、およびソケットを作成および管理するためのその他の関数。

以下は、単純なソケットベースの Echo サーバーを実装する単純な TCP サーバーのサンプル コードです。

#<sys/types.h> を含める
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

#ポート 8080 を定義

int main() {
    int sockfd、new_sockfd;
    struct sockaddr_inserver_addr、client_addr;
    文字バッファ[1024];

    sockfd = ソケット(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(sockfd < 0) {
        pererror("ソケット");
        -1 を返します。
    }

    サーバー_アドレス.sin_family = AF_INET;
    サーバー_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    サーバーアドレス.sin_port = htons(PORT);

    if(bind(sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {
        pererror("バインド");
        -1 を返します。
    }

    listen(sockfd, 5);

    while(1) {
       int addrlen = sizeof(client_addr);
       new_sockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &addrlen);
       memset(バッファ, 0, sizeof(バッファ));
       read(new_sockfd, バッファ, sizeof(buffer));
       write(new_sockfd, バッファ, strlen(buffer));
       閉じる(new_sockfd);
    }

    閉じる(sockfd);
    0を返します。
}

3. TCP/IP プロトコル

#Linux では、TCP/IP プロトコルは、TCP、UDP、IP などのネットワーク通信のトランスポート層とネットワーク層のプロトコルを実行します。 TCP または UDP パケットを作成し、connect() 関数によって接続を確立し、send() および recv() 関数によってデータを送受信します。 Echo サーバーにデータを送信して受信します:

#include #include #include #include #include #include #ポート 8080 を定義 #define SERVER_IP "127.0.0.1" int main() { int sockfd; struct sockaddr_inserver_addr; 文字バッファ[1024]; sockfd = ソケット(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(sockfd 上記の例のコードを通じて、読者は、ネットワーク インターフェイス、パケット プロトコル、および TCP/IP プロトコルを含む Linux プロトコルの構成部分をより深く理解することができます。ネットワーク通信の基礎原理と、ネットワーク アプリケーションをどのように実現するか。

以上がLinux プロトコル スタックの主要コンポーネントの詳細な説明の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。