Linux中本機和本機Socket通信會走網卡嗎？

12-28

Linux中本機和本機通信，例如一個程序請求本機上的一個socket服務，或者請求本機上的一個http介面。請求會經過網卡，走網路嗎？是否linux內核有相關優化呢？

網路層/路由層決定怎麼走。然後就沒有介質訪問控制層/數據鏈路層/物理層什麼事了。

這個其實無需做實驗，把網路協議層的知識複習一遍就知道了。無論是七層協議模型還是四層協議模型都可以清楚的解釋這個事情。

先說結論：不走網卡，不走物理設備，但是走虛擬設備，loopback device環回.

本機的報文的路徑是這樣的：
應用層-&> socket介面 -&> 傳輸層（tcp/udp報文） -&> 網路層 -&> back to 傳輸層 -&> backto socket介面 -.&> 傳回應用程序

在網路層，會在路由表查詢路由，路由表（軟體路由，真正的轉發需要依靠硬體路由，這裡路由表包括快速轉發表和FIB表）初始化時會保存主機路由(host route，or 環迴路由)，查詢（先匹配mask，再匹配ip，localhost路由在路由表最頂端，最優先查到）後發現不用轉發就不用走中斷，不用發送給鏈接層了，不用發送給網路設備（網卡）。像網卡發送接收報文一樣，走相同的接收流程，只不過net device是loopback device，最後發送回應用程序。這一套流程當然和轉發和接收外網報文一樣，都要經過內核協議棧的處理，不同的是本機地址不用掛net device.

我寫一個測試程序，結論是：不需要走網卡。
我生成了一個5G的大文件。同時傳輸的過程中，我把網卡拔掉，最後數據傳輸完畢。
不過這是一個很傻逼的行為，因為直接把網卡拔掉就可以測試。

至於原因 @pansz已經提到了。雖然我行為是傻逼了點，不過寫這個程序的過程中還是收穫不少呢，因為剛學網路編程，多挖幾個坑還自己還是有好處的。

代碼如下：
生成文件的代碼：

#define SIZE 5000000 #define OPEN_MODE 00777


int main(int argc,char **argv){

	srand(time(NULL));

	int fd=open("output.txt",O_APPEND|O_RDWR);

	int n=0;

	char buf[1024]={0};
	for(int i=0;i&
Client
int len=0;

    while((len=read(fd,sendline,1024))){

        if( send(sockfd,sendline,strlen(sendline), 0) &< 0)
        {
            printf("send msg error: %s(errno: %d)
", strerror(errno), errno);
            exit(0);
        }
        if((rec_len = recv(sockfd, buf, MAXLINE,0)) == -1) {
        perror("recv error");
        exit(1);
        }
        memset(sendline,0,1024);
        buf[rec_len]  = "";
        printf("Received : %s ",buf);
    }
    close(sockfd);

Server
void Server::EventLoop(){

	int fd=open("re.txt",O_APPEND | O_RDWR);

	cout&<&<"waiting for client"s request."&<&(NULL),NULL))==-1){

			std::cerr&<&<"acceprt error!"&<&
先說答案，不走物理網卡，和linux內核優化沒半毛錢關係。
wireshark當然可以抓到數據，選定device為lo就行。
從軟體角度說，會走虛擬設備lo，在kernel里route就處理掉，樓上各位已經說清楚。
再多抖點關於loopback的機靈：P
從硬體角度說，ethernet網卡有個PHY的晶元，以MII/RMII協議收發來自CAT-5網線的數據。
在debug硬體時，往往需要設置loopback模式測試網卡是否工作，對於常用的LAN8720有三種loopback模式：near，far，connector：
near-loopback：只測試數字部分，數字信號只會在PHY晶元內TX和RX走一遍，並不會轉成模擬信號再到CAT-5發出去；


 

far-loopback:只測試模擬部分


connector-loopback: 需要改水晶頭的接線

選擇技術方案要建立在足夠的測試比較上，沒有大量實驗數據支撐的設計都是空中樓閣。有時間來知乎提問你沒時間寫程序比較下127.0.0.1的tcp和管道還有af_unix之間是否有性能差別么？以及windows下的管道及127.0.0.1的tcp是否同樣性能呢？存不存在fast path呢？再翻翻內核實現和自己預想相符么？問來的東西都是淺的，自己真實實驗測量，才能固化成你自己的東西。
有個東西叫本地迴環
環回介面（loopback interface）
TCP/IP協議詳解，卷1，2.7小節，P20

 

不知道是不是這樣。

不走物理網卡而是走lo這一個虛擬網路介面，抓包選lo介面能抓到。
可以走網卡，也可以不走。（默認是不走）
之前Windows是抓不了不走網卡的包，但有個笨辦法可以抓，就是裝個驅動讓Socket走網卡然後抓，當然速度就慢很多了。。。

高人好多，謝謝大家的分享

 
你說這個socket和你以為的socket不是一個東西！ 計算機網路相關書籍里都有詳細的說明！
《Linux一站式編程》，unix domain socket
印象中不走網卡，因為在走網卡之前會有個什麼列表過濾ip，也就是說127.0.0.1的數據包會直接走回路。
本機socket通訊時，用winshark抓不到任何數據包
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