Kernel Network について

はじめに

kernelのネットワークがどのような仕組みになっているのか、気になったので少し調べてみました。
まだ軽くしか調べられていないが、一旦アウトプット。

概要

• プロセスはソケットを介して通信を行う。
• ソケットは、ファイルインターフェースを拡張して作られているので、kernelレベルではファイルの利用手順とほぼ同じである

Kernelのネットワークスタックはどのようになっているのか？

• 詳細はKernel Map
• 概略図。ここから転載

ソケットインターフェース

• プロセス間通信が可能。遠隔のプロセスとの通信も可能

• ソケットバッファによってデータのコーピー処理を頻繁に発生させない仕組みになっている

• 通信確立までの流れ

  1. サーバ側がクライアントを受け付けるソケットファイルを作成する(socket()を呼び出す)
  2. 受付用ソケットファイルに名前をつける(bind()を呼び出す)
  3. ソケット・キューを作成する(listen()を呼び出す)
  4. ソケット・キューに入っているクライアントからの接続の最初の1つを受け付ける(accept()を呼び出す)
  5. クライアント側ではソケットファイルを作成する(socket()を呼び出す)
  6. クライアント側からサーバへ接続要求を出す(connect()を呼び出す)
  7. サーバ側で、受付用ソケットファイルとは別に、接続用ソケットファイルを作成する。
  8. 結果、read()やwrite()などのシステムコールを呼び出せるようになる

• 通信切断時は、close()を呼び出し、切断