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Linux下常用网络工具使用总结

平时在Android/Ubuntu这样的Linux系统中, 经常跟网络打交道, 不可避免的要使用网络工具来定位问题;这里对Linux常用的网络工具进行简单的总结, 方便后续查阅使用. 主要看看以下几个常用的网络工具:

  • ping: 基于ICMP协议, 发送ICMP数据包用于测试网络连通状态
  • traceroute: 基于UDP/ICMP/TCP协议用于跟踪网络连通状态, 打印达到目标地址的路由信息
  • tcpdump : 用于抓取tcp/ip包, 分析网络问题的必需神器
  • iproute2 : 查看/添加/删除当前路由信息
  • netstat: 查看网络状态
  • netcfg: 配置网口(使能网口以及配置IP等)
  • iptables: 网络数据包的过滤以及防火墙策略配置
  • netcat: 用于快速建立TCP/UDP链接,检测网络的连通性
  • iperf: 网络性能测试工具, 用来衡量网络吞吐量/带宽
  • tc: Traffic Control, 用于显示/修改网卡配置的工具
  • curl: 基于libcurl的数据传输工具, 支持HTTP/HTTPS/FTP/RTMP/RTSP/SCP等常见协议
  • iw: 用于显示/设置WiFi设备接口的工具, 比如展示当前设备WiFi热点信息, 主动扫描周围WiFi热点等
  • ethtool: 查看/设置以太网网卡驱动/硬件配置
Android netd工作原理详解

NETD是Android一个专门管理网络链接, 路由/带宽/防火墙策略以及iptables的系统Daemon进程, 其在Anroid系统启动时加载:

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service netd /system/bin/netd
class main
socket netd stream 0660 root system
socket dnsproxyd stream 0660 root inet
socket mdns stream 0660 root system
socket fwmarkd stream 0660 root inet

socket编程与IO multiplexing

socket通常用于跨进程通信(Inter-Process Communication,IPC),由于其最早BSD Unix发行版中使用,因此也叫做Barkeley sockets。socket封装了底层网络通信协议细节,为上层应用提供了一个统一的接口,按照使用的“域”不同,又分为用于网络通信的internet socket以及用于本地进程通信的Unix domain socket。

那么,如何利用socket实现IPC通信了?在多个客户端的情况下,服务端要如何实现同时响应多个客户请求了,即如何实现多个IO端口的监听(I/O multiplex)?这篇文章,就来看看这两个问题。首先,来看下socket编程的一些基本知识。

HAL binder工作流程-以RILJ/RILD通信为例

Telephony(RIL Java,以下简称RILJ)与RILD(RIL Daemon)的通信在Android OO8.0以前都是基于socket通信,而Android 8.0则是基于HAL binder进行IPC的数据交换。有关RILJ与RILD的工作原理可以参考之前的两篇文章:Android RIL概述以及RILD详解。这篇文章主要分析RILJ与RILD是如何通过HAL Binder进行通信。

RILJ与RILD的通信,服务端是RILD,客户端是RILJ。对于RILD而言,其对应的HAL接口是/android/hardware/interfaces/radio/1.0/IRadio.hal:

深入Android HAL binder

HAL binder是Android O(8.0)专门用于HAL(Hardware Abstract Layer)层(native)进程与其clients之间的通信机制(clients可以是native进程,也可以是Java Framework进程)。 HAL binder替代了早先使用的socket通信,其kernel层实际是基于原有的binder驱动,但为了配合Client与Server之间的数据传输,需要使用特定的中间层HIDL来进行接口与数据的转换。那么,相对之前的HAL通信方式(socket),基于HIDL的HAL通信有什么优势了?从系统架构的角度,HIDL为客户端与服务端提供了清晰的接口;从效率的角度,binder IPC实际在传输数据上只有一次拷贝,而socket实际传输需要两次数据拷贝。

目前Android有两种类型的HAL:

  • binder化的HAL: 利用HIDL(HAL interface Definition Language)来描述HAL接口,Framework层与HAL层通过binder IPC的方式进行通信;如下的HAL模块都是利用binder IPC来进行通信的:

    • android.hardware.biometrics.fingerprint@2.1
    • android.hardware.configstore@1.0
    • android.hardware.dumpstate@1.0
    • android.hardware.graphics.allocator@2.0
    • android.hardware.radio@1.0
    • android.hardware.usb@1.0
    • android.hardware.wifi@1.0
    • android.hardware.wifi.supplicant@1.0
  • 直通式HAL: 基于HIDL或者传统HAL方式来实现,在这种模式下,Framework层与HAL层的通信可以通过IPC的方式进行,也可以使用共享内存的方式在同一个进程内进行(passthrough,直通)。目前有如下两个HAL模块使用直通式方式进行通信:

    • android.hardware.graphics.mapper@1.0
    • android.hardware.renderscript@1.0
从HTTP到HTTPS

HTTP 自从上世纪90年代随着WEB的诞生而出现的,是所有WEB应用的基础。随着网络购物、电子商务、网上银行等逐渐普及,HTTP本身存在信息窃听与身份伪装等问题,已很难满足人们对于可信安全的通信环境的需求了。如何确保用户隐私与数据不被非法获取,这是HTTPS(HTTP Secure )需要解决的问题。使用HTTPS协议的网站,一般都以https开头而不是http,如:https://tools.ietf.org/html/rfc2246

那么,从数据安全的角度来看,HTTP有哪些不足了?

  • HTTP本身不具备加密功能,因此请求与响应都没有经过加密,而使用的是不加密的明文,因此内容可能会被窃听;
  • 通信时不会验证通信方(client/server)的身份,任何人都可以发送请求,而服务器对于所有请求也照单全收,因此客户端与服务端都有可能被伪装;
  • 在传输数据时,报文可能被篡改或者攻击,无法保证报文的完整性(integrity);这种在请求与数据传输过程中,被攻击者拦截并篡改的攻击方式被称为中间人攻击(Man-in-the-middle attack );
《人类简史》札记

作为文化的中国,其实已经灭亡了。。。为什么中国人在这一百多年,老是把传统和现代,把西方文化和中国文化对立起来,为什么我们不能像欧洲那样把传统和现代的关系处理的那么好?

粟宪庭

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