linux下网络设备接口工作原理
bond0原理
bond0原理bond0相关原理解析1. bond0是什么?bond0是根据Linux操作系统的网络绑定（Network Bonding）功能创建的一个虚拟网络接口。
它通过将多个物理网络接口绑定在一起，来提供更高的带宽和冗余性，以增强网络连接的可靠性和性能。
2. bond0的作用增加带宽利用bond0，可以将多个物理网络接口绑定在一起，形成一个虚拟的接口，从而增加了网络的总带宽。
这对于需要处理大量数据传输的应用程序和服务来说特别有用，比如服务器、负载均衡器等。
提供冗余性通过bond0，系统可以设置多路径冗余，即当一个物理接口出现故障时，流量可以自动切换到其它正常的接口上，保证网络的连通性。
这可以防止网络中断对系统的影响，提高系统的可用性和稳定性。
负载均衡bond0支持多种负载均衡策略，例如基于轮询、基于源IP地址、基于目的IP地址等。
通过这些策略，系统可以根据不同的应用需求，动态地将数据流量分散到不同的物理接口上，实现负载均衡，提高系统的整体性能。
3. bond0的工作原理模式选择bond0支持多种模式，最常用的是”active-backup”、“balance-rr”和”“模式。
•“active-backup”模式：一个接口处于活动状态，其它接口处于备份状态。
当活动接口故障时，备份接口会自动接管其功能。
•“balance-rr”模式：轮询分发，将传输的数据平均分布到每个物理接口上。
•““模式：通过Link Aggregation Control Protocol（LACP）协议，将多个物理接口绑定在一起，形成一个逻辑链路，提供负载均衡和冗余性。
数据分发当一个数据包要发送时，bond0会根据所选择的模式，将数据包分发到不同的物理接口上。
根据负载均衡策略，可以采用轮询、源IP 地址、目的IP地址等算法来选择目标接口。
故障检测bond0会周期性地检测各个物理接口的状态。
如果一个接口失效或故障，bond0将会自动将流量切换到其他正常的接口上，以保证网络的连通性。
linux串口上网
Linux串口上网的简单实现Linux为串口上网提供了丰富的支持，比如PPP（Peer-to-Peer Protocol, 端对端协议）和SLIP（Serial Line Interface Protocol, 非常老的串行线路接口协议），这里所说的"上网"是指把串口当成一个网络接口，通过封装网络数据包（如IP包）以达到无网卡的终端可以通过串口进行网络通信。
但是使用这两种协议必须得到内核的支持。
例如，如果在没有配置PPP 的Linux环境中使用PPP，除了安装PPP应用层软件外，还必须重新编译内核。
SLIP是一个比较老的简单的协议，现在的Linux内核缺省配置都支持，不需要重新编译内核，尽管如此，其源代码看上去有点"古怪而复杂"。
在嵌入式Linux系统使用过程中，如果内核已经被烧入Flash中，而为了节省空间内核又没有提供诸如PPP或者SLIP的支持，当然就没有办法在不重新烧写Flash的情况下直接使用PPP或者SLIP了，事实上用户必须动态加载PPP 和SLIP的内核实现模块。
对某些嵌入式应用来说移植或者修改PPP源代码变成了乏味和繁锁的工作。
这里介绍一种非常经济而且实用的实现串口上网的简单方法。
Linux简单串口上网原理简单串口上网的实现原理如图1所示。
Linux Box A 和Linux Box B 是两个安装有Linux操作系统的终端（可以是PC，也可以是嵌入式设备），它们通过一条串口通信线（null modem cable line）连接。
控制串口通信的服务进程server读和写两个字符设备：发送字符设备sending device和接收字符设备receiving device。
在内核空间，伪网络设备驱动程序pseudo network driver可以直接读写发送字符设备和接收字符设备，事实上在内核空间它们之间的通信只是对共享缓存区的读写而已。
Linux基础：网络协议篇
Linux基础：⽹络协议篇01.⽹络协议1. 操作系统基础操作系统（operating System 简称OS）是管理和控制计算机硬件与软件⾃愿的计算机程序，是直接运⾏在“裸机”上的基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的⽀持下才能运⾏。
注：计算机硬件--> 操作系统-->应⽤软件2. ⽹络通信原理2.1. 互联⽹的本质就是⼀系列的⽹络协议⼀台硬件设备有了操作系统，然后装上软件你就可以正常使⽤了，然⽽你也只能⾃⼰使⽤像这样，每个⼈都拥有⼀台⾃⼰的机器，然⽽彼此孤⽴，⽆法进⾏信息之间的传递。
如何能⼤家⼀起玩耍然⽽internet为何物？其实两台计算机之间通信与两个⼈打电话之间通信的原理是⼀样的（中国有很多地区，不同的地区有不同的⽅⾔，为了全中国⼈都可以听懂，⼤家统⼀讲普通话）普通话属于中国国内⼈与⼈之间通信的标准，那如果是两个国家的⼈交流呢？问题是，你不可能要求⼀个⼈／计算机掌握全世界的语⾔／标准，于是有了世界统⼀的通信标准：英语结论：英语成为世界上所有⼈通信的统⼀标准，如果把计算机看成分布于世界各地的⼈，那么连接两台计算机之间的internet实际上就是，⼀系列同的标准，这些标准称之为互联⽹协议，互联⽹的本质就是⼀系列的协议，总称为‘互联⽹协议’互联⽹协议的功能：定义计算机如何接⼊internet，以及接⼊internet的计算机通信的标准。
2.2. osi七层协议互联⽹协议按照不同分为osi七层（应表会传⽹数物）或tcp/ip五层或tcp/ip四层每层运⾏常见物理设备传输层------->四层交换机、四层的路由器⽹络层------->路由器、三层交换机数据链路层------->⽹桥、以太⽹交换机、⽹卡物理层------->中继器、集线器、双绞线osi七层协议数据传输的封包与解包过程2.3. tcp/ip五层模型讲解我们将应⽤层，表⽰层，会话层并作应⽤层，从tcp/ip五层协议的⾓度来阐述每层的由来与功能，搞清楚了每层的主要协议就理解了整个互联⽹通信的原理⾸先，⽤户感知到的只是最上⼀层应⽤层，⾃上⽽下每层都依赖下⼀层，所以我们最下层开始切⼊⽐较好理解每层都运⾏特定的协议，越往上越靠近⽤户，越往下越靠近硬件2.3.1. 物理层物理层由来：上⾯提到，孤⽴的计算机之间要想⼀起玩，就必须接⼊internet，⾔外之意就是计算机之间必须完成组⽹物理层主要功能：主要是基于电⽓特性发送⾼低电压(电信号)，⾼电压对应数字1，低电压对应数字02.3.2. 数据链路层数据链路层的由来：单纯的电信号0和1没有任何意义，必须规定电信号多少位⼀组，，每组什么意思数据链路层的功能：定义了电信号的分组⽅式以太⽹协议：早期的时候各个公司都有⾃⼰的分组⽅式，后来形成了统⼀的标准，即以太⽹协议ethernetethernet规定使⽤者必须有⼀块⽹卡⼀组电信号构成⼀个数据包，叫做帧每⼀组数据帧分成：报头head和数据data两部分head包含：（固定18个字节）发送者/原地址，6个字节接受者/⽬标地址，6个字节数据类型，6个字节data包含：（最短46字节，最长1500字节）数据包的具体内容head长度＋data长度＝最短64字节，最长1518字节，超过最⼤限制就分⽚发送mac地址：head中包含的源和⽬标地址由来：ethernet规定接⼊internet的设备都必须具备⽹卡，发送端和接收端的地址便是指⽹卡的地址，即mac地址mac地址：每块⽹卡出⼚时都被烧制上⼀个世界唯⼀的mac地址，长度为48位2进制，通常12位16进制数表⽰（前六位是⼚商编号，后六位是流⽔线号）⼴播：有了mac地址，统⼀⽹络内的两台主机就可以通信了（⼀台主机通过arp协议获取另外⼀台主机的mac地址）ethernet采⽤最原始的⽅式，⼴播的⽅式进⾏通信，即计算机通信基本靠吼2.3.3. ⽹络层⽹络层的由来：有了ethernet、MAC地址、⼴播的发送⽅式，世界上的计算机就可以彼此通信了，问题是世界范围的互联⽹是由⼀个个彼此隔离的⼩的局域⽹组成的，那么如果所有的通信都采⽤以太⽹的⼴播⽅式，那么⼀台机器发送的包全世界都会收到，这就不仅仅是效率低的问题了，这是⼀种灾难上图结论：必须找出⼀种⽅法区分哪些计算机属于同⼀⼴播域，哪些不是，如果是就采⽤⼴播的⽅式发送，如果不是，就采⽤路由的⽅式（向不同⼴播域/⼦⽹分发数据包)，mac地址是⽆法区分的，他只跟⼚商有关⽹络层功能：引⼊⼀套新的地址⽤来区分不同的⼴播域/⼦⽹，这套地址即⽹络地址IP协议：规定⽹络地址的协议叫ip协议，他定义的地址称之为ip地址，⼴泛采⽤的v4版本即ipv4它规定⽹络地址由32位2进制表⽰范围0.0.0.0-255.255.255.255⼀个ip地址通常写成四段⼗进制数，例：172.16.10.1注：ip地址+mac地址=>全世界范围内唯⼀的⼀台计算机ip地址分成两部分⽹络部分：标识⼦⽹主机部分：标识主机注意：单纯的ip地址段只是标识了ip地址的种类，从⽹络部分或主机部分都⽆法辨识⼀个ip所处的⼦⽹例：172.16.10.1与172.16.10.2并不能确定⼆者处于同⼀⼦⽹⼦⽹掩码所有“⼦⽹掩码”，就是表⽰⼦⽹络特征的⼀个参数，它在形式上等同于IP地址，也是⼀个32位进制数字，它的⽹络部分全部为1，主机部分全为0。
【个人总结系列-12】Linux网桥原理学习总结
linux网桥原理学习总结桥接的概念在理解linux网桥的原理之前必须先理解桥接的概念。
简单来说，桥接就是把一台机器上的若干个网络接口“连接”起来。
其结果是，其中一个网口收到的报文会被复制给其他网口并发送出去。
以使得网口之间的报文能够互相转发。
交换机就是这样一个设备，它有若干个网口，并且这些网口是桥接起来的。
于是，与交换机相连的若干主机就能够通过交换机的报文转发而互相通信。
如下图：主机A发送的报文被送到交换机S1的eth0口，由于eth0与eth1、eth2桥接在一起，故而报文被复制到eth1和eth2，并且发送出去，然后被主机B和交换机S2接收到。
而S2又会将报文转发给主机C、D。
图3-1 linux网桥原理交换机在报文转发的过程中并不会篡改报文数据，只是做原样复制。
然而桥接却并不是在物理层实现的，而是在数据链路层。
交换机能够理解数据链路层的报文，所以实际上桥接却又不是单纯的报文转发。
交换机会关心填写在报文的数据链路层头部中的Mac地址信息（包括源地址和目的地址），以便了解每个Mac地址所代表的主机都在什么位置（与本交换机的哪个网口相连）。
在报文转发时，交换机就只需要向特定的网口转发即可，从而避免不必要的网络交互。
这个就是交换机的“地址学习”。
但是如果交换机遇到一个自己未学习到的地址，就不会知道这个报文应该从哪个网口转发，则只好将报文转发给所有网口（接收报文的那个网口除外）。
比如主机C向主机A发送一个报文，报文来到了交换机S1的eth2网口上。
假设S1刚刚启动，还没有学习到任何地址，则它会将报文转发给eth0和eth1。
同时，S1会根据报文的源Mac地址，记录下“主机C是通过eth2网口接入的”。
于是当主机A向C发送报文时，S1只需要将报文转发到eth2网口即可。
而当主机D向C发送报文时，假设交换机S2将报文转发到了S1的eth2网口（实际上S2也多半会因为地址学习而不这么做），则S1会直接将报文丢弃而不做转发（因为主机C就是从eth2接入的）。
linux tap原理
linux tap原理Linux Tap是一种在Linux系统中实现网络桥接的方式，它允许用户在物理网络上创建虚拟网络接口，从而实现网络流量在多个设备之间的转发和隔离。
本文将介绍Linux Tap的基本原理、实现方式、应用场景和注意事项。
Linux Tap的核心思想是将物理网络接口（如eth0）虚拟化为多个网络接口，每个接口代表一个虚拟网络，从而实现网络流量的隔离和转发。
具体来说，Linux Tap通过使用内核中的tap-netdev和tap-module模块来实现虚拟网络的创建和管理。
这些模块允许用户将物理网络接口桥接到虚拟网络上，并配置相应的网络参数，如IP地址、子网掩码、网关等。
二、Linux Tap的实现方式Linux Tap的实现方式主要涉及内核模块、驱动程序和用户空间工具三个层次。
内核模块负责注册tap设备，并提供基本的设备管理功能；驱动程序负责与内核模块进行交互，处理虚拟网络的创建、销毁和数据转发等操作；用户空间工具则提供用户接口，用于配置虚拟网络参数和管理tap设备。
三、Linux Tap的应用场景Linux Tap广泛应用于网络安全、云计算、物联网等领域。
在网络安全方面，Linux Tap可以实现网络流量的隔离和监控，提高网络安全性能；在云计算领域，Linux Tap可以实现虚拟机之间的网络通信和流量控制；在物联网方面，Linux Tap可以实现传感器数据传输和设备间通信。
四、注意事项在使用Linux Tap时，需要注意以下几点：1. 确保虚拟网络的安全性：Linux Tap可能会暴露物理网络接口给虚拟网络，因此需要采取适当的网络安全措施，如设置访问控制列表（ACL）来限制虚拟网络中设备的访问权限。
2. 配置正确的网络参数：用户需要正确配置虚拟网络的IP地址、子网掩码、网关等参数，以确保网络通信正常进行。
3. 考虑性能问题：由于Linux Tap需要将数据包从物理网络转发到虚拟网络，因此需要注意性能问题，如数据包丢失、延迟等。
Linux 下wifi 驱动开发—— SDIO接口WiFi驱动浅析
Linux 下wifi 驱动开发（三）——SDIO接口WiFi驱动浅析SDIO-Wifi模块是基于SDIO接口的符合wifi无线网络标准的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE802.11协议栈以及TCP/IP协议栈，能够实现用户主平台数据通过SDIO口到无线网络之间的转换。
SDIO具有传输数据快，兼容SD、MMC接口等特点。
对于SDIO接口的wifi，首先，它是一个sdio的卡的设备，然后具备了wifi的功能，所以，注册的时候还是先以sdio的卡的设备去注册的。
然后检测到卡之后就要驱动他的wifi功能了，显然，他是用sdio的协议，通过发命令和数据来控制的。
下面先简单回顾一下SDIO的相关知识：一、SDIO相关基础知识解析1、SDIO接口SDIO故名思义，就是SD 的I/O 接口（interface）的意思，不过这样解释可能还有点抽像。
更具体的说明，SD 本来是记忆卡的标准，但是现在也可以把SD 拿来插上一些外围接口使用，这样的技术便是SDIO。
所以SDIO 本身是一种相当单纯的技术，透过SD 的I/O 接脚来连接外部外围，并且透过SD 上的I/O 数据接位与这些外围传输数据，而且SD 协会会员也推出很完整的SDIO stack 驱动程序，使得SDIO 外围（我们称为SDIO 卡）的开发与应用变得相当热门。
现在已经有非常多的手机或是手持装置都支持SDIO 的功能（SD 标准原本就是针对mobile device 而制定），而且许多SDIO 外围也都被开发出来，让手机外接外围更加容易，并且开发上更有弹性（不需要内建外围）。
目前常见的SDIO 外围（SDIO 卡）有：· Wi-Fi card（无线网络卡）· CMOS sensor card（照相模块）· GPS card· GSM/GPRS modem card· Bluetooth cardSDIO 的应用将是未来嵌入式系统最重要的接口技术之一，并且也会取代目前GPIO 式的SPI 接口。
linux 路由原理
Linux 路由原理是指Linux 系统中数据包在不同网络接口之间进行转发和路由的过程。
在Linux 中，路由的实现主要是通过内核中的路由表来进行的。
路由表是一个包含网络目的地址、网关和出口设备的映射表，用来指导数据包在网络中的传输。
Linux 内核中有两个重要的数据结构用于路由功能：路由缓存和路由表。
1. 路由缓存：存储最近路由信息的高速缓存，用于加速路由查询和提高转发的效率。
2. 路由表：用来存储完整的路由信息的表格，包含了目的地址、子网掩码、下一跳网关等信息。
当一个数据包到达Linux 主机时，内核会根据数据包的目的IP 地址和路由表进行匹配，以确定数据包的下一跳网关和出口设备。
具体的路由过程如下：1. 数据包到达网卡：当一个数据包到达Linux 主机的网卡时，网卡会将数据包的头部信息传递给内核进行处理。
2. 头部解析：内核会解析数据包的头部信息，包括源IP 地址、目的IP 地址等信息。
3. 路由查询：内核将目的IP 地址与路由表进行匹配，以确定下一跳网关和出口设备。
内核会根据路由表中预设的优先级顺序进行匹配，找到第一条匹配的路由信息。
4. 更新路由缓存：如果找到了匹配的路由信息，内核会将该信息存储到路由缓存中，以便后面的数据包可以直接使用该信息。
如果没有找到匹配的路由信息，内核将会发出Destination Unreachable 的ICMP 报文。
5. 网络层转发：根据路由查询的结果，内核将选择合适的出口设备，将数据包转发出去。
如果目标IP 地址在本地区域网络中，内核会直接将数据包传递给对应的网卡进行发送。
6. 打包头部：内核会根据下一跳网关的MAC 地址和数据包的目的IP 地址，重新封装数据包的头部信息。
7. 发送数据包：内核将重新封装后的数据包发送给下一跳网关。
Linux CAN编程详解
CAN总线CAN是控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)的简称，由德国BOSCH公司开发，并最终成为国际标准(ISO 11898-1)。
CAN总线主要应用于工业控制和汽车电子领域，是国际上应用最广泛的现场总线之一。
1 CAN总线简介CAN总线是一种串行通信协议，能有效地支持具有很高安全等级的分布实时控制。
CAN 总线的应用范围很广，从高速的网络到低价位的多路接线都可以使用CAN。
在汽车电子行业里，使用CAN 连接发动机的控制单元、传感器、防刹车系统等，传输速度可达1 Mbps。
与前面介绍的一般通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性，在汽车领域的应用最为广泛，世界上一些著名的汽车制造厂商 都采用CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构之间的数据通信。
目前，CAN总线的应用范围已不仅仅局限于汽车行业，而且已经在自动控制、航 空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域中得到了广泛应用。
CAN总线规范从最初的CAN 1.2 规范(标准格式)发展为兼容CAN 1.2 规范的CAN 2.0规范(CAN 2.0A为标准格式，CAN 2.0B为扩展格式)，目前应用的CAN器件大多符合CAN 2.0规范。
2 CAN总线的工作原理当CAN 总线上的节点发送数据时，以报文形式广播给网络中的所有节点，总线上的所有节点都不使用节点地址等系统配置信息，只根据每组报文开头的11位标识符(CAN 2.0A规范)解释数据的含义来决定是否接收。
这种数据收发方式称为面向内容的编址方案。
当某个节点要向其他节点发送数据时，这个节点的处理器将要发送的数据和自己的标识符传送给该节点的CAN总线接口控制器，并处于准备状态；当收到总 线分配时，转为发送报文状态。
数据根据协议组织成一定的报文格式后发出，此时网络上的其他节点处于接收状态。