19、Linux网络编程：数据结构、系统调用与网络交互详解

Linux网络编程：数据结构、系统调用与网络交互详解

1. Linux网络概述

Linux内核支持多种网络架构，实现了多种网络数据包调度算法，还包含便于系统管理员设置路由器、网关、防火墙和简单Web服务器的程序。当前的网络代码Net - 4受原始伯克利Unix实现的启发，是Linux网络的第四个主要版本。它采用分层结构，各层有明确的接口，且为提高效率，避免跨层复制数据，原始数据存储在足够大的内存缓冲区中。

本文主要聚焦于TCP/IP协议栈，考虑数据链路层、网络层和传输层，以UDP协议为例，介绍内核发送和接收单个数据报的过程，并假设计算机通过以太网卡连接到局域网。

2. 主要网络数据结构

2.1 网络架构

网络架构描述了特定计算机网络的构成，定义了一组具有明确目的的层，各层程序通过共享规则和约定（即协议）进行通信。Linux支持多种网络架构，部分如下表所示：
| 名称 | 网络架构和/或协议族 |
| — | — |
| PF_APPLETALK | Appletalk |
| PF_BLUETOOTH | Bluetooth |
| PF_BRIDGE | 多协议桥 |
| PF_DECnet | DECnet |
| PF_INET | IPS的IPv4协议 |
| PF_INET6 | IPS的IPv6协议 |
| PF_IPX | Novell IPX |
| PF_LOCAL, PF_UNIX | Unix域套接字（本地通信） |
| PF_PACKET | IPS的IPv4/IPv6协议底层访问 |
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