Netlink
2023-01-15 13:07:26 
阿炯
Netlink套接字家族（Netlink socket family）是一组Linux核心接口（Linux kernel interfaces），可用于进程间通信，Linux内核与用户空间的进程间、用户进程间的通讯。然而它并不像网络套接字可以用于主机间通讯，Netlink只能用于同一主机上进程通讯，并通过PID来标识它们。
其被设计为在Linux内核与用户空间进程传送各种网络信息。网络工具iproute2利用Netlink从用户空间与内核进行通讯。Netlink由一个在用户空间的标准的Socket接口和内核模块提供的内核API组成。它的设计比ioctl更加灵活，使用了AF_NETLINK Socket 家族。RFC 3549详细的描述了Netlink协议。
Netlink用于替代复杂和不够灵活的ioctl通讯方式，ioctl方法主要用设定和获取外部socket，为了提供向后兼容，ioctl将一直被Linux内核所支持，用法如下：
error = ioctl(ip_socket, ioctl_type, &value_result);
其在Linux内核2.0版本中作为字符设备被首次提供使用。这个接口已经过时了，但是作为 一种ioctl通讯方法，它仍可继续使用。Netlink socket接口从Linux内核2.2开始提供使用。
包结构
不像BSD套接字访问互联网协议那样，头信息中的标识和目的地都是自动生成（如TCP），Netlink消息头（结构体nlmsghdr）必须由发送方准备好，就像socket工作在SOCK_RAW模式下一样。尽管SOCK_DGRAM被用于创建它。
然而数据部分可能进一步嵌套其它特定的子消息系统。
Netlink套接字簇
AF_NETLINK协议家族提供了多个子协议。每个接口连接不同的内核组件并且有各自的消息集。 如：
int socket(AF_NETLINK, SOCK_DGRAM or SOCK_RAW, protocol)
由于缺少标准，SOCK_DGRAM和SOCK_RAW并不保证在每个Linux发行版（或其它操作系统）被声 明。有些源码中声明两种都可以使用，红帽的文档中声明SOCK_RAW一直可以被使用，而 iproute2交换使用两者。
Netlink协议
Netlink所支持的协议如下（不完全）： NETLINK_ROUTE NETLINK_ROUTE提供路由和连接信息。这些信息主要被用户空间的路由守护进程使用。对于这个 协议，Linux声明了大量的子消息：
链路层：RTM_NEWLINK, RTM_DELLINK, RTM_GETLINK, RTM_SETLINK
地址设定：RTM_NEWADDR, RTM_DELADDR, RTM_GETADDR
路由表：RTM_NEWROUTE, RTM_DELROUTE, RTM_GETROUTE
邻居缓存（Neighbor Cache）：RTM_NEWNEIGH, RTM_DELNEIGH, RTM_GETNEIGH
路由规则：RTM_NEWRULE, RTM_DELRULE, RTM_GETRULE
Queuing Discipline Settings: RTM_NEWQDISC, RTM_DELQDISC, RTM_GETQDISC
Traffic Classes used with Queues: RTM_NEWTCLASS, RTM_DELTCLASS, RTM_GETTCLASS
流量过滤：RTM_NEWTFILTER, RTM_DELTFILTER, RTM_GETTFILTER
其它：RTM_NEWACTION, RTM_DELACTION, RTM_GETACTION, RTM_NEWPREFIX, RTM_GETPREFIX, RTM_GETMULTICAST, RTM_GETANYCAST, RTM_NEWNEIGHTBL,RTM_GETNEIGHTBL, RTM_SETNEIGHTBL
NETLINK_FIREWALL
提供给用户空间用户程序一个接口，用户空间应用程序利用这个接口可以从防火墙接收包。
NETLINK_NFLOG
提供了一个iptables和Netfilter间通讯的接口。
NETLINK_ARPD
提供了一个接口用于从用户空间来管理ARP表。
NETLINK_AUDIT
只能在Linux内核2.6.6及以后才可以使用，它提供了一个用户审计子系统的接口。
NETLINK_IPV6_FW
提供了一个将包从netfilter传送到用户空间的接口。
NETLINK_ROUTE6
NETLINK_TAPBASE
NETLINK_TCPDIAG
NETLINK_XFRM
提供了一个接口用于管理IPSec安全组件(IPSec Security association)和安全策略数据库的接口。主要被密钥管理的守护进程用于互联网密钥交换（Internet Key Exchange）协议。
自定义的Netlink协议
用户也可以在自己的内核中添加自定义的Netlink处理器，这允许其它Netlink协议被开发用于连接新的内核模块。
其被设计为在Linux内核与用户空间进程传送各种网络信息。网络工具iproute2利用Netlink从用户空间与内核进行通讯。Netlink由一个在用户空间的标准的Socket接口和内核模块提供的内核API组成。它的设计比ioctl更加灵活，使用了AF_NETLINK Socket 家族。RFC 3549详细的描述了Netlink协议。
Netlink用于替代复杂和不够灵活的ioctl通讯方式，ioctl方法主要用设定和获取外部socket，为了提供向后兼容，ioctl将一直被Linux内核所支持，用法如下：
error = ioctl(ip_socket, ioctl_type, &value_result);
其在Linux内核2.0版本中作为字符设备被首次提供使用。这个接口已经过时了，但是作为 一种ioctl通讯方法，它仍可继续使用。Netlink socket接口从Linux内核2.2开始提供使用。
包结构
不像BSD套接字访问互联网协议那样，头信息中的标识和目的地都是自动生成（如TCP），Netlink消息头（结构体nlmsghdr）必须由发送方准备好，就像socket工作在SOCK_RAW模式下一样。尽管SOCK_DGRAM被用于创建它。
| Bit offset | 0–15 | 16–31 | ||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | Message length | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 32 | Type | Flags | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 64 | Sequence number | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 96 | PID | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 128+ | Data | |||||||||||||||||||||||||||||||
然而数据部分可能进一步嵌套其它特定的子消息系统。
Netlink套接字簇
AF_NETLINK协议家族提供了多个子协议。每个接口连接不同的内核组件并且有各自的消息集。 如：
int socket(AF_NETLINK, SOCK_DGRAM or SOCK_RAW, protocol)
由于缺少标准，SOCK_DGRAM和SOCK_RAW并不保证在每个Linux发行版（或其它操作系统）被声 明。有些源码中声明两种都可以使用，红帽的文档中声明SOCK_RAW一直可以被使用，而 iproute2交换使用两者。
Netlink协议
Netlink所支持的协议如下（不完全）： NETLINK_ROUTE NETLINK_ROUTE提供路由和连接信息。这些信息主要被用户空间的路由守护进程使用。对于这个 协议，Linux声明了大量的子消息：
链路层：RTM_NEWLINK, RTM_DELLINK, RTM_GETLINK, RTM_SETLINK
地址设定：RTM_NEWADDR, RTM_DELADDR, RTM_GETADDR
路由表：RTM_NEWROUTE, RTM_DELROUTE, RTM_GETROUTE
邻居缓存（Neighbor Cache）：RTM_NEWNEIGH, RTM_DELNEIGH, RTM_GETNEIGH
路由规则：RTM_NEWRULE, RTM_DELRULE, RTM_GETRULE
Queuing Discipline Settings: RTM_NEWQDISC, RTM_DELQDISC, RTM_GETQDISC
Traffic Classes used with Queues: RTM_NEWTCLASS, RTM_DELTCLASS, RTM_GETTCLASS
流量过滤：RTM_NEWTFILTER, RTM_DELTFILTER, RTM_GETTFILTER
其它：RTM_NEWACTION, RTM_DELACTION, RTM_GETACTION, RTM_NEWPREFIX, RTM_GETPREFIX, RTM_GETMULTICAST, RTM_GETANYCAST, RTM_NEWNEIGHTBL,RTM_GETNEIGHTBL, RTM_SETNEIGHTBL
NETLINK_FIREWALL
提供给用户空间用户程序一个接口，用户空间应用程序利用这个接口可以从防火墙接收包。
NETLINK_NFLOG
提供了一个iptables和Netfilter间通讯的接口。
NETLINK_ARPD
提供了一个接口用于从用户空间来管理ARP表。
NETLINK_AUDIT
只能在Linux内核2.6.6及以后才可以使用，它提供了一个用户审计子系统的接口。
NETLINK_IPV6_FW
提供了一个将包从netfilter传送到用户空间的接口。
NETLINK_ROUTE6
NETLINK_TAPBASE
NETLINK_TCPDIAG
NETLINK_XFRM
提供了一个接口用于管理IPSec安全组件(IPSec Security association)和安全策略数据库的接口。主要被密钥管理的守护进程用于互联网密钥交换（Internet Key Exchange）协议。
自定义的Netlink协议
用户也可以在自己的内核中添加自定义的Netlink处理器，这允许其它Netlink协议被开发用于连接新的内核模块。