netlink和rtnetlink（一）

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我们先从netlink说起，netlink其实就是一组宏，这组宏用来访问和创建netlink数据报，其实和其他套结字一样，只不过它是用来给用户进程和内核模块之间进行通信的，它的宏定义有：
        #include <asm/types.h>
        #include <linux/netlink.h>
        int NLMSG_ALIGN(size_t len);
        int NLMSG_LENGTH(size_t len);
        int NLMSG_SPACE(size_t len);
        void *NLMSG_DATA(struct nlmsghdr *nlh);
        struct nlmsghdr *NLMSG_NEXT(struct nlmsghdr *nlh, int len);
        int NLMSG_OK(struct nlmsghdr *nlh, int len);
        int NLMSG_PAYLOAD(struct nlmsghdr *nlh, int len);

这些宏的含义我就不多说了，大家可以man 3 netlink。这里要说的是netlink的用法，netlink的用法在初始化的时候和一般的socket相似，如下：
        #include <asm/types.h>
        #include <sys/socket.h>
        #include <linux/netlink.h>

        netlink_socket = socket(PF_NETLINK, socket_type, netlink_family);
 
socket_type为SOCK_RAW或者SOCK_DGRAM都可以，因为netlink本身是基于数据报的。
netlink_family有下面几种：
NETLINK_ROUTE
       用来修改和读取路由表的，这是我们后面要讨论的关键问题.

NETLINK_FIREWALL
       接收IPv4防火墙代码发送的信息。

NETLINK_ARPD
       在用户空间中管理ARP表.

NETLINK_ROUTE6
       接收和发送路由表更新.

NETLINK_IP6_FW
       to  receive  packets  that failed the IPv6 firewall
       checks (currently not implemented).

NETLINK_TAPBASE...NETLINK_TAPBASE+15
       are the instances of the ethertap device.  Ethertap
       is  a  pseudo  network tunnel device that allows an
       ethernet driver to be simulated from user space.

NETLINK_SKIP
       Reserved for ENskip.

NETLINK_USERSOCK
       is reserved for future user space protocols.

Netlink消息是一个含有一个或者多个nlmsghdr头和相关载荷组成的字节流。除了最后一个nlmsghdr头的类型是NLMSG_DONE，其他的nlmsghdr头都是NLM_F_MULTI类型。这个字节流只能被上面描述过的标准NLMSG_*宏来访问。

Netlink是一个不可靠的协议。如果出现内存用尽或者其他错误，它就会丢包。如果需要可靠传输。发送者可以通过设置NLM_F_ACK标志 来向接收端要求一个ACK。一个ACK其实就是一个NLMSG_ERROR包，只不过它的error field设置为0。应用程序需要为接收的消息自己产生ACK。内核尽力为每个失败的包产生NLMSG_ERROR消息。用户进程也要遵守这个规范。

struct nlmsghdr
       {
    __u32    nlmsg_len;  /* Length of message including header */
    __u16    nlmsg_type; /* Message content */
    __u16    nlmsg_flags;/* Additional flags */
    __u32    nlmsg_seq;  /* Sequence number */
    __u32    nlmsg_pid;  /* Sending process PID */
       };

   struct nlmsgerr
   {
    int    error;      /* negative errno or 0 for acks. */
    struct nlmsghdr msg; /* message header that caused the error */
   };

  nlmsg_flag的标准flag
        NLM_F_REQUEST   set on all request messages
        NLM_F_MULTI     the message is part of a multipart mes-
         sage terminated by NLMSG_DONE
        NLM_F_ACK       reply with an acknowledgment on success
        NLM_F_ECHO      echo this request

        GET请求的附加标志位
        NLM_F_ROOT     Return the complete table instead of a single entry.
        NLM_F_MATCH    Not implemented yet.
        NLM_F_ATOMIC   Return an atomic snapshot of the table.
        NLM_F_DUMP     not documented yet.

        NEW请求的附加标志位
        NLM_F_REPLACE   Override existing object.
        NLM_F_EXCL      Don't replace if the object already exists.
        NLM_F_CREATE    Create object if it doesn't already exist.
        NLM_F_APPEND    Add to the end of the object list.
 
 sockaddr_nl结构描述了一个用户空间或者内核空间里面的netlink客户端。一个sockaddr_nl可以为单播也可以为组播。
 struct sockaddr_nl
       {
    sa_family_t nl_family;    /* AF_NETLINK */
    unsigned short nl_pad;    /* zero */
    pid_t       nl_pid;     /* process pid */
    __u32       nl_groups;    /* multicast groups mask */
       };
 nl_pid是用户空间netlink的pid，如果为0，就代表是内核空间。nl_groups是一个位掩码，每个bit代表了一个组号。如果是0就是单播。

（未完待续）