Linux файл сокет это

Что такое сокеты Unix и как они работают?

Сокеты Unix — это форма связи между двумя процессами, которая отображается в виде файла на диске. Этот файл может использоваться другими программами для установления очень быстрых соединений между двумя или более процессами без каких-либо сетевых накладных расходов.

Что такое сокеты?

Сокеты — это прямая связь между двумя процессами. Представьте, что вы хотите позвонить своему другу по дороге; вы можете сделать звонок, направив его через вашу телефонную компанию и обратно в их дом, или вы можете провести провод прямо в их дом и исключить посредника. Последнее, очевидно, непрактично в реальной жизни, но в мире Unix очень распространено устанавливать эти прямые связи между программами.

Собственное имя для сокетов unix — сокеты домена Unix (Unix Domain Sockets), потому что все они находятся на одном компьютере. В некотором смысле сокеты — это сеть, полностью содержащаяся в ядре; вместо того, чтобы использовать сетевые интерфейсы и соответствующие накладные расходы для отправки данных, те же самые данные могут быть отправлены напрямую между программами.

Несмотря на создание файлов на диске, сокеты Unix на самом деле не записывают данные, которые они отправляют на диск, так как это было бы слишком медленно. Вместо этого все данные хранятся в памяти ядра; единственная цель файла сокета — поддерживать ссылку на сокет и давать ему разрешения файловой системы для управления доступом.

В современных системах файлы управления сокетами обычно расположены в директории /run/. Например, файл управления сокетом MariaDB обычно находится по адресу /run/mysqld/mysqld.sock, а файл службы Tor по пути /run/tor/socks. Этот файл ничего не содержит, и вы не должны изменять его напрямую, за исключением разрешений, где это применимо. Это просто имя.

А файлы управления сокетами обычно расположены в директории /usr/lib/systemd/system/. Например, файл управления сокетом MariaDB обычно находится по адресу:

/usr/lib/systemd/system/mariadb.socket

Это простой текстовый файл с настройками, например:

[Unit] Description=MariaDB 10.6.5 database server (socket activation) Documentation=man:mariadbd(8) Documentation=https://mariadb.com/kb/en/library/systemd/ [Socket] ############################################################################## ## USERs can override ## ## ## by creating a file in /etc/systemd/system/mariadb.socket.d/MY_SPECIAL.conf ## and adding/setting the following under [Socket] will override this file's ## settings. SocketUser=mysql SocketMode=777 ListenStream=@mariadb ListenStream=/run/mysqld/mysqld.sock ListenStream=3306 # Backlog=150

Обратите внимание на директивы ListenStream (путь до файла сокета), вторая ListenStream (номер порта), SocketUser (владелец файла сокета), SocketMode (режим, права доступа к сокету).

Как работают сокеты?

Сокеты просто предоставляют фактическое оборудование для перемещения данных. Сокеты на основе TCP называются потоковыми сокетами, куда все данные будут поступать по порядку. Сокеты на основе UDP — это сокеты для дейтаграмм, для которых порядок (или даже доставка) не гарантируется. Существуют также необработанные (raw) сокеты, которые не имеют каких-либо ограничений и используются для реализации различных протоколов и утилит, которые должны проверять низкоуровневый сетевой трафик, например Wireshark.

Сокеты обычно по-прежнему используют TCP или UDP, поскольку они не являются чем-то особенным, кроме причудливого канала внутри ядра. TCP и UDP — это транспортные протоколы, которые определяют, как данные передаются с места на место, но не заботятся о том, что это за данные. TCP и UDP обеспечивают платформу для большинства других протоколов, таких как FTP, SMTP и RDP, которые работают на более высоких уровнях.

Приложение может использовать несколько иную реализацию TCP; потоковые сокеты используют протокол SOCK_STREAM, который TCP также использует для транспорта почти всё время, и хотя они в основном взаимозаменяемы, технически они немного отличаются. Хотя это низкоуровневый материал и на самом деле это не то, о чем вам придётся беспокоиться, просто знайте, что большая часть трафика, отправляемого через сокеты домена UNIX, основана на TCP или UDP или, по крайней мере, очень похожа на трафик этих транспортных протоколов, и TCP отправляется через сокеты домена UNIX быстрее, чем TCP через сетевые интерфейсы, такие как порты.

Использование сокетов на практике

Сокеты Unix обычно используются в качестве альтернативы сетевым TCP-соединениям, когда процессы выполняются на одном компьютере. Данные обычно по-прежнему отправляются по тем же протоколам; но поскольку они просто остаются на той же машине, в том же домене (отсюда и название сокеты домена UNIX), поэтому им никогда не нужно беспокоить петлевой (loopback) сетевой интерфейс для подключения к самому себе.

Самым ярким примером этого является Redis, чрезвычайно быстрое хранилище значений ключей, которое полностью работает в памяти. Redis часто используется на том же сервере, который обращается к нему, поэтому обычно можно использовать сокеты. На таких низких уровнях и с учётом того, насколько быстр Redis, сокеты обеспечивают повышение производительности на 25% в некоторых синтетических тестах.

Если вы подключаетесь к базе данных MySQL, вы также можете использовать сокет. Обычно вы подключаетесь к ХОСТ:ПОРТ из удалённой системы, но если вы подключаетесь к базе данных на том же сервере (например, REST API обращается к базе данных), вы можете использовать сокеты для ускорения. При обычном использовании сокеты не дадут ощутимого прироста производительности, но при высокой нагрузке это иначе: более 20% прироста производительности на 24 ядрах высокого класса со 128 одновременными пользователями и миллионом запросов в секунду. Увидите ли вы выгоду от сокетов при описанных условиях? Да, но при такой нагрузке всё равно придётся заняться репликацией и балансировкой нагрузки.

Если вы хотите работать с сокетами вручную, вы можете использовать утилиту socat, чтобы открыть их через сетевые порты:

socat TCP-LISTEN:12345 UNIX-CONNECT:/var/lib/socket.sock

Это технически противоречит назначению сокетов домена Unix, но может использоваться для отладки на транспортном уровне.

Источник

Виды файлов в Linux: «всё есть файл»

В Unix-подобных системах, куда входит и Linux, существует концепция «Всё есть файл». Согласно ей, работа с системой сводится к работе с файлами. Однако файлы в системе «Линукс» бывают разные. Об этом — наша статья.

К файлам в системе Linux относят и объекты, куда мы записываем наши данные, и исполняемые файлы, и файлы специального назначения (устройств, туннелей, сокетов и пр.). Но всё это неважно, ведь мы в любом случае работаем именно с файлами, которые используются и для обычных данных, и для устройств.

Преимущество такой концепции заключается в том, что отпадает необходимость в реализации отдельного набора API для каждого устройства, в результате чего с ним способны работать все стандартные программы системы «Линукс» и API-интерфейсы.

Основные типы файлов Linux

В системе Linux файлы делят на 3 главных типа: 1) обыкновенные (для хранения информации); 2) специальные (для туннелей и устройств); 3) директории.

Теперь рассмотрим каждый из этих типов подробнее.

Обыкновенные файлы

С обычными файлами мы работаем ежедневно. Они содержат текст, изображения, инструкции для работы софта и прочие данные. Это наиболее распространённый файловый тип в системе Linux. Сюда входят: 1) текстовые файлы; 2) файлы изображений, архивов, библиотек; 3) исполняемые и другие файлы.

Для определения файлового типа в режиме списка используется утилита ls. Обычные файлы будут обозначаться чертой:

Говоря об обычных файлах в системе, обязательно упомянем форматы. Чтобы система понимала, какой утилитой открывать файлы, необходимо, чтобы они были сохранены в конкретном формате. Форматы тоже можно посмотреть, но уже с помощью команды file:

В примере выше система сообщила, что файл является исполняемым. А вот как обстоит дело в случе, если он текстовый:

Так вы можете посмореть все файловые форматы:

Специальные файлы

Файлы этого типа обеспечивают обмен информацией с ядром, работу с устройствами либо общение между утилитами. С учётом своего назначения они делятся на несколько видов: 1.Блочные. Файлы устройств, обеспечивающие буферный доступ к аппаратным компонентам. В процессе записи информации на жёсткий диск либо съёмный носитель данные не записываются сразу — это нерационально с точки зрения расходования ресурсов. Поэтому данные сначала собираются в буфере, для чего и используются блочные файлы. Они способны передавать большие блоки информации за один раз, и с их помощью файловая система и прочие утилиты получают возможность взаимодействовать с драйверами аппаратных устройств.

Если вернутся к уже упомянутой программе ls, то блочные файлы обозначаются буквой b. Давайте выведем их из /dev:

Файловые типы также умеет определять и утилита file:

2.Символьные. С их помощью обеспечивается небуферизованный доступ к ядру и аппаратным компонентам. Это значит, что они могут передавать за раз лишь один символ. В остальном, это те же файлы устройств.

Как и в случае с блочными, вы можете отсортировать их посредством ls. Для символьных файлов предусмотрена буква c (character):

3.Символические ссылки. Они указывают на другие файлы по их имени, способны указывать и на обыкновенные файлы, и на каталоги, и на другие файловые типы. Можно сказать, что они аналогичны ярлыкам в системе Windows. Обозначаются буквой l (link):

Создать символические ссылки можно посредством утилиты ln:

4.Туннели/именованные туннели. Обеспечивают настройку связи между 2-мя процессами в системе, перенаправляя вывод одного на вход другого. Туннели именованного типа тоже применяются для связи между 2-мя процессами и функционируют, как и обыкновенные туннели.

Для их обозначения существует буква p (pipe):

Для создания именованного туннеля воспользуйтесь утилитой mkfifo:

 
mkfifo pipe1 echo "test test test" > pipe1
 
В примере выше мы создали туннель и передали в него информацию, а оболочка стала неинтерактивной. Прочитать данные можно на другом конце туннеля:
 
while read line ;do echo "Data: '$line' "; done

5.Файлы сокетов. Создают прямую связь между процессами в системе. Передают данные между процессами, которые запущены в различных средах либо даже на различных машинах. Означает это следующее: посредством сокетов программы могут осуществлять обмен информацией даже по сети. Работа сокета похожа на работу туннеля, но в обе стороны.
Для обозначения предусмотрена буква s:

Создадим Unix-сокет с помощью утилиты nc:

И теперь подключимся к этому сокету из другой консоли:
Связь функционирует в обоих направлениях, поэтому после нажатия Enter вся информация, которую вы будете вводить в одной из консолей, станет отправляться в другую.
Каталоги
Каталог может содержать и обычные, и специальные файлы, то есть любые файловые типы в системе Linux. Они объединяют файлы (а также другие каталоги) в группы, чтобы упростить навигацию и поиск. В системе Linux файлы организовываются в папки, начиная от корня (/).
Каталоги обозначаются буквой d (directory):

Для создания каталога используют команду mkdir :
Вывод
В статье мы рассмотрели довольно простые вещи, которые касались типов файлов в Linux. Но если вы хотите освоить администрирование операционной системы Linux на продвинутом уровне, имеет смысл ознакомиться со специализированным курсом от практикующих администраторов. Не пропустите:
Источник