AF_INET域与AF_UNIX域socket通信原理对比

原文

1.  AF_INET域socket通信过程

典型的TCP/IP四层模型的通信过程。

发送方、接收方依赖IP:Port来标识，即将本地的socket绑定到对应的IP端口上，发送数据时，指定对方的IP端口，经过Internet，可以根据此IP端口最终找到接收方；接收数据时，可以从数据包中获取到发送方的IP端口。

发送方通过系统调用send()将原始数据发送到操作系统内核缓冲区中。内核缓冲区从上到下依次经过TCP层、IP层、链路层的编码，分别添加对应的头部信息，经过网卡将一个数据包发送到网络中。经过网络路由到接收方的网卡。网卡通过系统中断将数据包通知到接收方的操作系统，再沿着发送方编码的反方向进行解码，即依次经过链路层、IP层、TCP层去除头部、检查校验等，最终将原始数据上报到接收方进程。

2.  AF_UNIX域socket通信过程

典型的本地IPC，类似于管道，依赖路径名标识发送方和接收方。即发送数据时，指定接收方绑定的路径名，操作系统根据该路径名可以直接找到对应的接收方，并将原始数据直接拷贝到接收方的内核缓冲区中，并上报给接收方进程进行处理。同样的接收方可以从收到的数据包中获取到发送方的路径名，并通过此路径名向其发送数据。

3.  相同点

操作系统提供的接口socket(),bind(),connect(),accept(),send(),recv()，以及用来对其进行多路复用事件检测的select(),poll(),epoll()都是完全相同的。收发数据的过程中，上层应用感知不到底层的差别。

4.  不同点

1 建立socket传递的地址域，及bind()的地址结构稍有区别：

socket() 分别传递不同的域AF_INET和AF_UNIX

bind()的地址结构分别为sockaddr_in（制定IP端口）和sockaddr_un（指定路径名）

2 AF_INET需经过多个协议层的编解码，消耗系统cpu，并且数据传输需要经过网卡，受到网卡带宽的限制。AF_UNIX数据到达内核缓冲区后，由内核根据指定路径名找到接收方socket对应的内核缓冲区，直接将数据拷贝过去，不经过协议层编解码，节省系统cpu，并且不经过网卡，因此不受网卡带宽的限制。

3 AF_UNIX的传输速率远远大于AF_INET

3 AF_INET不仅可以用作本机的跨进程通信，同样的可以用于不同机器之间的通信，其就是为了在不同机器之间进行网络互联传递数据而生。而AF_UNIX则只能用于本机内进程之间的通信。

5.  使用场景

AF_UNIX由于其对系统cpu的较少消耗，不受限于网卡带宽，及高效的传递速率，本机通信则首选AF_UNIX域。

不用多说，AF_INET则用于跨机器之间的通信。