Netlink

Netlink套接字家族（英語：Netlink socket family）是一組Linux核心介面（Linux kernel interfaces），可用於行程間通訊，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。

Netlink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。Netlink的设计比ioctl更加灵活，Netlink使用了AF_NETLINK Socket 家族。

RFC 3549（页面存档备份，存于互联网档案馆）详细的描述了Netlink协议。

历史

Netlink用于替代复杂和不够灵活的ioctl通讯方式，ioctl方法主要用设定和取得外部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);

Netlink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套接字存取互联网协议那样，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（并不完全）： 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

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

NETLINK_NFLOG提供了一个iptables和Netfilter间通讯的接口。

NETLINK_ARPD

NETLINK_ARPD提供了一个接口用于从用户空间来管理ARP表。

NETLINK_AUDIT

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

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

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。

用户自定义的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。^[1]

参考资料

^ Why and How to Use Netlink Sockets. [2013-03-26]. （原始内容存档于2013-03-19）.

外部链接

Pablo Neira Ayuso, Rafael M. Gasca, Laurent Lefèvre. Communicating between the kernel and user-space in Linux using Netlink sockets. Software: Practice and Experience, 40(9):797-810, August 2010
Why and How to Use Netlink Sockets（页面存档备份，存于互联网档案馆）
RFC 3549（页面存档备份，存于互联网档案馆）
http://netfilter.org/projects/libmnl（页面存档备份，存于互联网档案馆） — “Minimalist Library for Netlink” — userspace library for construction and parsing of Netlink messages
http://www.infradead.org/~tgr/libnl（页面存档备份，存于互联网档案馆） = "Netlink Protocol Library Suite" - full functional library covering almost all aspects of working with netlink sockets
Manipulating the Networking Environment Using RTNETLINK（页面存档备份，存于互联网档案馆）
Netlink Sockets - Overview

[1] Why and How to Use Netlink Sockets. [2013-03-26]. （原始内容存档于2013-03-19）.

[1]