> For the complete documentation index, see [llms.txt](https://book.bsdcn.org/llms.txt). Markdown versions of documentation pages are available by appending `.md` to page URLs; this page is available as [Markdown](https://book.bsdcn.org/man/man4/netintro.4.md). # netintro.4 `networking` — 网络设施简介 ## 名称 `networking` ## 概要 `#include ` `#include ` `#include ` `#include ` `#include ` ## 描述 本节是对系统中可用网络设施的总体介绍。第 4 节这部分中的文档分为三个领域：*协议族*（domains）、*协议*以及*网络接口*。 所有网络协议都与特定的*协议族*相关联。协议族为协议实现提供基本服务，使其能在特定的网络环境中运作。这些服务可能包括数据包分片与重组、路由、寻址以及基本传输。一个协议族可支持多种寻址方式，尽管目前的协议实现并不支持。一个协议族通常由若干协议组成，每种 socket(2) 类型对应一个协议。并不要求协议族支持所有 socket 类型。一个协议族可包含多个支持相同 socket 抽象的协议。 协议支持 socket(2) 中详述的某种 socket 抽象。可通过创建具有适当类型和协议族的 socket 来访问特定协议，也可在创建 socket 时显式请求该协议。协议通常只接受一种地址格式，通常由协议族/网络体系结构设计中固有的寻址结构决定。基本 socket 抽象的某些语义是协议特定的。所有协议都应支持其特定 socket 类型的基本模型，但还可提供非标准设施或对机制的扩展。例如，支持 `SOCK_STREAM` 抽象的协议可能允许每条带外消息传输多于一个字节的带外数据。 网络接口类似于设备接口。网络接口构成网络子系统的最低层，与实际传输硬件交互。一个接口可支持一个或多个协议族和/或地址格式。每个网络接口条目的概要部分给出了相关驱动程序的示例规范，用于向 [config(8)](/man/man8/config.8.md) 程序提供系统描述。诊断部分列出了由于设备操作错误可能出现在控制台和/或系统错误日志 **`/var/log/messages`** 中的消息（参见 syslogd(8)）。 ## 协议 系统目前支持 Internet 协议、Xerox Network Systems(tm) 协议以及部分 ISO OSI 协议。为 Internet 的 IP 协议层和 Xerox NS 的 IDP 协议提供了原始 socket 接口。有关每个协议族支持的更多信息，请参阅本节中相应的手册页。 ## 寻址 每个协议族都关联一种地址格式。所有网络地址遵循一种通用结构，称为 sockaddr，如下所述。然而，每个协议施加了更细致、更具体的结构，通常会重命名该变体，这在前述协议族手册页中讨论。 ```sh struct sockaddr { u_char sa_len; u_char sa_family; char sa_data[14]; }; ``` 字段 `sa_len` 包含结构的总长度，可能超过 16 字节。系统已知的 `sa_family` 地址值如下（还定义了供将来可能实现的其他格式）： ```sh #define AF_UNIX 1 /* 本机（管道、portal） */ #define AF_INET 2 /* 互联网：UDP、TCP 等 */ #define AF_NS 6 /* Xerox NS 协议 */ #define AF_CCITT 10 /* CCITT 协议，X.25 等 */ #define AF_HYLINK 15 /* NSC Hyperchannel */ #define AF_ISO 18 /* ISO 协议 */ ``` ## 路由 FreeBSD 提供了一些数据包路由设施。内核维护一个路由信息数据库，用于在传输数据包时选择适当的网络接口。 用户进程（或可能多个协作的进程）通过在一种特殊类型的 socket 上发送消息来维护此数据库。这取代了早期版本中使用的固定大小 ioctl(2)。 此设施在 [route(4)](/man/man4/route.4.md) 中描述。 ## 接口 系统中的每个网络接口对应一条可发送和接收消息的路径。网络接口通常有关联的硬件设备，但某些接口（如回环接口 [lo(4)](/man/man4/lo.4.md)）没有。 可使用以下 ioctl(2) 调用操作网络接口。Fn ioctl 在所需域中的 socket（通常为 `SOCK_DGRAM` 类型）上执行。早期版本中支持的大多数请求采用 `ifreq` 结构作为参数。此结构的形式如下： ```sh struct ifreq { #define IFNAMSIZ 16 char ifr_name[IFNAMSIZ]; /* 接口名，例如 "en0" */ union { struct sockaddr ifru_addr; struct sockaddr ifru_dstaddr; struct sockaddr ifru_broadaddr; struct ifreq_buffer ifru_buffer; short ifru_flags[2]; short ifru_index; int ifru_metric; int ifru_mtu; int ifru_phys; int ifru_media; caddr_t ifru_data; int ifru_cap[2]; } ifr_ifru; #define ifr_addr ifr_ifru.ifru_addr /* 地址 */ #define ifr_dstaddr ifr_ifru.ifru_dstaddr /* 点对点链路的另一端 */ #define ifr_broadaddr ifr_ifru.ifru_broadaddr /* 广播地址 */ #define ifr_buffer ifr_ifru.ifru_buffer /* 用户提供的缓冲区及其长度 */ #define ifr_flags ifr_ifru.ifru_flags[0] /* 标志（低 16 位） */ #define ifr_flagshigh ifr_ifru.ifru_flags[1] /* 标志（高 16 位） */ #define ifr_metric ifr_ifru.ifru_metric /* 度量值 */ #define ifr_mtu ifr_ifru.ifru_mtu /* MTU */ #define ifr_phys ifr_ifru.ifru_phys /* 物理线路 */ #define ifr_media ifr_ifru.ifru_media /* 物理媒体 */ #define ifr_data ifr_ifru.ifru_data /* 供接口使用 */ #define ifr_reqcap ifr_ifru.ifru_cap[0] /* 请求的能力 */ #define ifr_curcap ifr_ifru.ifru_cap[1] /* 当前能力 */ #define ifr_index ifr_ifru.ifru_index /* 接口索引 */ }; ``` 获取地址的 Fn Ioctl 请求以及设置和获取其他数据的请求仍然得到完全支持，并使用 `ifreq` 结构： **`SIOCGIFADDR`** 获取协议族的接口地址。 **`SIOCGIFDSTADDR`** 获取协议族和接口的点对点地址。 **`SIOCGIFBRDADDR`** 获取协议族和接口的广播地址。 **`SIOCSIFCAP`** 尝试将接口的启用能力字段设置为 `ifreq` 结构的 `ifr_reqcap` 字段值。注意，根据特定接口特性，某些能力可能看起来硬编码为启用，或切换一个能力会影响其他能力的状态。支持的能力字段为只读，`ifr_curcap` 字段在此调用中未使用。 **`SIOCGIFCAP`** 获取接口能力字段。支持的能力和已启用的能力值将分别返回到 `ifreq` 结构的 `ifr_reqcap` 和 `ifr_curcap` 字段中。 **`SIOCGIFDESCR`** 获取接口描述，通过 `ifru_buffer` 结构的 `buffer` 字段返回。在作为参数传入的 `ifru_buffer` 结构的 `length` 字段中应定义用户提供的缓冲区长度，且该长度应包括结尾的 nul 字符。如果没有足够的空间容纳接口描述长度，则不会进行复制，`ifru_buffer` 的 `buffer` 字段将设置为 NULL。无论缓冲区本身是否足以容纳数据，内核都会在返回时将缓冲区长度存储在 `length` 字段中。 **`SIOCSIFDESCR`** 将接口描述设置为 `ifru_buffer` 结构 `buffer` 字段的值，`length` 字段指定其长度（包括结尾的 nul）。 **`SIOCSIFFLAGS`** 设置接口标志字段。如果接口被标记为 down，会通知当前通过该接口路由数据包的所有进程；某些接口可能被重置，以便不再接收传入数据包。再次标记为 up 时，接口将被重新初始化。 **`SIOCGIFFLAGS`** 获取接口标志。 **`SIOCSIFMETRIC`** 设置接口路由度量值。该度量值仅由用户级路由器使用。 **`SIOCGIFMETRIC`** 获取接口度量值。 **`SIOCIFCREATE`** 尝试创建指定的接口。如果接口名不带单元号给出，系统将尝试以任意单元号创建新接口。成功返回时，`ifr_name` 字段将包含新接口名。 **`SIOCIFDESTROY`** 尝试销毁指定的接口。 有两个请求使用了新的结构： **`SIOCAIFADDR`** 在某些协议中，一个接口可关联多个地址。此请求提供了添加额外地址（或在指定地址族的默认地址时修改主地址特性）的方法。不必分别调用设置目的地址或广播地址或网络掩码（现在是多种协议的必备特性），而是使用单独的结构同时指定这三个方面（见下文）。可以使用针对每个族稍作定制的此结构版本（将每个 sockaddr 替换为族特定类型之一）。当 sockaddr 本身大于默认大小时，需要修改 Fn ioctl 标识符本身以包含总大小，如 Fn ioctl 中所述。 **`SIOCDIFADDR`** 此请求从与接口关联的列表中删除指定地址。它也使用 `ifaliasreq` 结构，以允许协议支持多个掩码或目的地址，并采用这样的约定：指定默认地址意味着删除原始 socket 打开时所属地址族中该接口的第一个地址。 **`SIOCGIFALIAS`** 此请求提供了从接口获取附加地址以及网络掩码和广播/目的地址的方法。它也使用 `ifaliasreq` 结构。 **`SIOCGIFCONF`** 获取接口配置列表。此请求采用 `ifconf` 结构（见下文）作为值-结果参数。`ifc_len` 字段最初应设置为 `ifc_buf` 所指向缓冲区的大小。返回时它将包含配置列表的字节长度。 **`SIOCIFGCLONERS`** 获取可克隆接口列表。此请求采用 `if_clonereq` 结构（见下文）作为值-结果参数。`ifcr_count` 字段应设置为 `ifcr_buffer` 所指向缓冲区能容纳的 `IFNAMSIZ` 大小字符串数量。返回时，`ifcr_total` 将设置为可克隆接口的总数，`ifcr_buffer` 所指向的缓冲区将填充以 `IFNAMSIZ` 边界对齐的可克隆接口名称。 ```sh /* * SIOCAIFADDR 请求中使用的结构。 */ struct ifaliasreq { char ifra_name[IFNAMSIZ]; /* 接口名，例如 "en0" */ struct sockaddr ifra_addr; struct sockaddr ifra_broadaddr; struct sockaddr ifra_mask; }; ``` ```sh /* * SIOCGIFCONF 请求中使用的结构。 * 用于检索机器的接口配置 * （对于必须知道所有可访问网络的程序 * 很有用）。 */ struct ifconf { int ifc_len; /* 关联缓冲区的大小 */ union { caddr_t ifcu_buf; struct ifreq *ifcu_req; } ifc_ifcu; #define ifc_buf ifc_ifcu.ifcu_buf /* 缓冲区地址 */ #define ifc_req ifc_ifcu.ifcu_req /* 返回的结构数组 */ }; ``` ```sh /* SIOCIFGCLONERS 请求中使用的结构。 */ struct if_clonereq { int ifcr_total; /* 总克隆器（输出） */ int ifcr_count; /* 用户缓冲区中可容纳的数量 */ char *ifcr_buffer; /* 克隆器名称缓冲区 */ }; ``` ```sh /* SIOCGIFDESCR 和 SIOCSIFDESCR 请求中使用的结构 */ struct ifreq_buffer { size_t length; /* 缓冲区长度 */ void *buffer; /* 指向用户空间缓冲区的指针 */ }; ``` ## 参见 ioctl(2), socket(2), [intro(4)](/man/man4/intro.4.md), [config(8)](/man/man8/config.8.md), [routed(8)](/man/man8/routed.8.md), [ifnet(9)](https://github.com/FreeBSD-Ask/freebsd-man-sc/blob/main/man9/ifnet.9.md) ## 历史 `netintro` 手册页首次出现于 4.3BSD。 --- # Agent Instructions This documentation is published with GitBook. GitBook is the documentation platform designed so that both humans and AI agents can read, navigate, and reason over technical content effectively. Learn more at gitbook.com. ## Querying This Documentation If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question. Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter, and the optional `goal` query parameter: ``` GET https://book.bsdcn.org/man/man4/netintro.4.md?ask=&goal= ``` `ask` is the immediate question: it should be specific, self-contained, and written in natural language. `goal` is optional and describes the broader end goal you are ultimately trying to accomplish on behalf of the user. GitBook uses it to tailor the answer towards what is most useful for that goal. The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation. 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