什么是通用套接字，它与网络设备有什么关系？

我试图了解网络驱动程序如何在Linux下工作。此次问答表明，Linux中的网络设备未由设备文件表示。它指出网络驱动程序可以使用sockets。

例如，这引用了如何通过ioctl呼叫来设置网络设备。ioctl但是，由于没有用于网络驱动程序的设备文件，因此需要一个文件描述符，唯一可以传递的文件描述符是套接字中的文件描述符。

这使我明白了问题的重点。到目前为止，似乎是物理网卡的软件表示形式的网络接口实际上是套接字的劣等对象。

• 但是，从抽象的角度来说，套接字是什么，它仅仅是支持推送通知的设备文件的另一个名称吗？我通过用户空间应用程序绑定到网络接口上的address：port对的连接点来理解TCP套接字。我不了解套接字是设置网络接口的先决条件。

• Linux上的网络接口（如eth0列出的ifconfig）是否可以不带套接字？

• ifconfig或某些网络管理器守护程序是否保持套接字打开以允许我们设置网络接口选项？

让我们快速回顾一下设备文件：在Linux中，应用程序通过文件描述符将rad操作和写操作传递给内核。对于文件的伟大工程，它原来是同一个API可用于字符设备是生产和消费的字符流，块设备，并在随机访问地址，上面写着固定大小的写入块，只是假装这些也是文件。

但是需要一种方法来配置这些设备（设置波特率等），为此，发明了ioctl调用。它只是传递特定于设备的数据结构以及内核使用的I / O控制类型，并以相同的数据结构返回结果，因此它是非常通用的可扩展API，可用于很多事情。

现在，网络运营如何适应？典型的网络服务器应用程序希望绑定到某个网络地址，在某个端口上侦听（例如，对于HTTP为80，对于ssh为22），如果客户端连接，则它希望向该客户端发送数据并从该客户端接收数据。并为客户提供双重操作。

目前尚不清楚如何将其与文件操作配合使用（尽管可以完成，请参阅计划9），这就是UNIX设计人员发明了新API的原因：sockets。您可以在第2节手册页找到细节socket，bind，listen，connect，send和recv。请注意，尽管它与文件I / O API不同，socket但是该调用还返回了文件描述符。有很多关于如何在网络上使用套接字的教程，谷歌有点。

到目前为止，所有这些都是纯UNIX，没有人在发明套接字时谈论网络接口。而且由于该API确实很旧，因此它为Internet协议（请AF_*参见常量）之外的各种网络协议定义（尽管Linux中仅支持其中的少数几个）。

但是随着计算机开始获得多个网卡，对此需要一些抽象。在Linux中，这是网络接口（NI）。它不仅用于硬件，而且还用于各种隧道，作为OpenVPN等隧道服务器的用户应用程序终结点。如所解释的，套接字API不基于（特殊）文件并且独立于文件系统。同样，网络接口也不会显示在文件系统中。但是，NI在/proc和/sys文件系统（以及其他网络可调参数）中可用。

NI是端点的内核抽象，网络数据包进入和离开内核的端点。另一方面，套接字用于与应用程序通信数据包。数据包的处理不需要套接字。例如，启用转发后，数据包可能会在一个NI上进入而在另一个NI上离开。从这个意义上讲，套接字和网络接口是完全独立的。

但是必须有一种配置NI的方法，就像您需要一种配置块和字符设备的方法一样。而且由于套接字已经返回了文件描述符，因此仅允许ioctl在该文件描述符上使用是合理的。这就是您链接的netdevice接口。

还有许多其他类似的滥用系统调用的方式，例如用于数据包过滤，数据包捕获等。

所有这一切都在逐步发展，在许多地方并不是特别合乎逻辑。如果同时进行所有设计，则可能会制作出更加正交的API。