Android网络框架(一)——用户态框架

目录

一. Android网络架构

1.1 模块说明

二. 网络dump命令

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前言：基于Android Q

一. Android网络架构

1.1 模块说明

1. NetworkFactory：网络工厂。Android系统启动的时候，各种网络(Wi-Fi/数据网/eth/Bt-tethering）就会将各自的NetworkFactory(例如Wi-Fi的NetworkWifiNetworkFactory和数据网的TelephonyNetworkFactory)注册到ConnectivityService中；

2. NetworkAgent：链路网络代理。ConnectivityService和网络模块的链路管理者(主要是指的网络模块的控制流，例如Wi-Fi模块中的ClientModeImpl.java)之间通信的代理。

以Wi-Fi为例，在L2连接成功后创建，通过NetworkAgent，

(1) Wi-Fi状态机ClientModeImpl可以向ConnectivityService发送如下消息：

(a) 更新网络状态NetworkInfo(断开、连接中、已连接等)；

(b) 更新链路配置 LinkProperties(本机网口、IP、DNS、路由信息等)；

(c) 更新网络能力 NetworkCapabilities(信号强度、是否收费等)

(2) ConnectivityService可以向ClientModeImpl发送如下：

(a) 更新网络有效性(即NetworkMonitor的网络检测结果)；

(b) 禁止自动连接；

(c) 由于网络不可上网等原因主动断开网络

3. ConnectivityService：网络连接大管家，后面简称为CS。所有网络类型(例如Wi-Fi、Telephony、Ethernet等）的网络都需要注册关联到CS并提供链路请求接口。CS主要提供如下功能：

(a) 网络有效性检测(NetworkMonitor)；

(b) 网络评分与选择(NetworkFactory、NetworkAgent、NetworkAgentInfo)；

(c) 网口、路由、DNS等参数配置（netd）

(d) 提供网络申请接口(ConnectivityManager)

4. NetworkMonitor：网络监控，主要用来做网络诊断功能的，是一个状态机。在链路网络注册到CS，并且所有网络配置信息都已经向netd完成了配置后就会开始使用NetworkMonitor进行网络诊断任务。

5. NetworkPolicyManagerService：后面简称NPMS，Android系统的网络策略管理者。NPMS会监听网络属性变化(是否收费，metered)、应用前后台、系统电量状态(省电模式)、设备休眠状(Doze)，在这些状态发生改变时，为不同名单内的网络消费者配置不同的网络策略。NPMS对网络策略进行统一管理和记录，并配合netd和iptable工具，达到网络限制的目的。

网络策略的基本目的：

(1) 在收费网络的情况下省流量

(2) 最大可能性的省电

(3) 防止危险流量进入

6. NetworkManagementService：后面简称NMS，是SystemServer中其他服务连接netd的桥梁。Android SystemServer不具备直接配置和操作网络的能力，所有的网络参数的配置都需要先发送给netd，然后netd再下发到kernel生效的。

7. netd：网络守护进程，主要有以下方面的职能：

(1) 处理接收来自Kernel的UEvent消息(包含网络接口/带宽/路由/eth插拔等信息)，并传递给Framework；

(2) 提供防火墙设置、网络地址转换(NAT)、带宽控制、网络设备绑定(Tether)等接口

后面将会有文章分别介绍Eth、Wi-Fi、Modem的网络节点变化监听已经注网流程。

二. 网络dump命令

常用的网络dump命令如下：

模块	命令
Connectivity	dumpsys connectivity
NMPS	dumpsys netpolicy
Network stack	dumpsys network_stack
NMS	dumpsys network_management