linux網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的理解

    Linux的協(xié)議棧其實(shí)是源于BSD的協(xié)議棧，它向上以及向下的接口以及協(xié)議棧本身的軟件分層組織的非常好。 Linux的協(xié)議棧基于分層的設(shè)計(jì)思想，總共分為四層，從下往上依次是：物理層，鏈路層，網(wǎng)絡(luò)層，應(yīng)用層。 物理層主要提供各種連接的物理設(shè)備，如各種網(wǎng)卡，串口卡等；鏈路層主要指的是提供對物理層進(jìn)行訪問的各種接口卡的驅(qū)動程序，如網(wǎng)卡驅(qū)動等；網(wǎng)路層的作用是負(fù)責(zé)將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包傳輸?shù)秸�確的位置，最重要的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議當(dāng)然就是IP協(xié)議了，其實(shí)網(wǎng)絡(luò)層還有其他的協(xié)議如ICMP，ARP，RARP等，只不過不像IP那樣被多數(shù)人所熟悉；傳輸層的作用主要是提供端到端，說白一點(diǎn)就是提供應(yīng)用程序之間的通信，傳輸層最著名的協(xié)議非TCP與UDP協(xié)議末屬了；應(yīng)用層，顧名思義，當(dāng)然就是由應(yīng)用程序提供的，用來對傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行語義解釋的“人機(jī)界面”層了，比如HTTP，SMTP，F(xiàn)TP等等，其實(shí)應(yīng)用層還不是人們最終所看到的那一層，最上面的一層應(yīng)該是“解釋層”，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)以各種不同的表項(xiàng)形式最終呈獻(xiàn)到人們眼前。 Linux網(wǎng)絡(luò)核心架構(gòu)Linux的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)從上往下可以分為三層，分別是： 用戶空間的應(yīng)用層。 內(nèi)核空間的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧層。 物理硬件層。 其中最重要最核心的當(dāng)然是內(nèi)核空間的協(xié)議棧層了。 Linux網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧結(jié)構(gòu)Linux的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧都構(gòu)建與Linux Kernel中，整個(gè)棧也是嚴(yán)格按照分層的思想來設(shè)計(jì)的，整個(gè)棧共分為五層，分別是 ： 1，系統(tǒng)調(diào)用接口層，實(shí)質(zhì)是一個(gè)面向用戶空間應(yīng)用程序的接口調(diào)用庫，向用戶空間應(yīng)用程序提供使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口。

    2，協(xié)議無關(guān)的接口層，就是SOCKET層，這一層的目的是屏蔽底層的不同協(xié)議（更準(zhǔn)確的來說主要是TCP與UDP，當(dāng)然還包括RAW IP， SCTP等），以便與系統(tǒng)調(diào)用層之間的接口可以簡單，統(tǒng)一。簡單的說，不管我們應(yīng)用層使用什么協(xié)議，都要通過系統(tǒng)調(diào)用接口來建立一個(gè)SOCKET，這個(gè)SOCKET其實(shí)是一個(gè)巨大的sock結(jié)構(gòu)，它和下面一層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層聯(lián)系起來，屏蔽了不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的不同，只吧數(shù)據(jù)部分呈獻(xiàn)給應(yīng)用層（通過系統(tǒng)調(diào)用接口來呈獻(xiàn)）。

    3，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)層，毫無疑問，這是整個(gè)協(xié)議棧的核心。這一層主要實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，最主要的當(dāng)然是IP，ICMP，ARP，RARP，TCP，UDP等。這一層包含了很多設(shè)計(jì)的技巧與算法，相當(dāng)?shù)牟诲e。

    4，與具體設(shè)備無關(guān)的驅(qū)動接口層，這一層的目的主要是為了統(tǒng)一不同的接口卡的驅(qū)動程序與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層的接口，它將各種不同的驅(qū)動程序的功能統(tǒng)一抽象為幾個(gè)特殊的動作，如open，close，init等，這一層可以屏蔽底層不同的驅(qū)動程序。

    5，驅(qū)動程序?qū)樱�這一層的目的就很簡單了，就是建立與硬件的接口層。 可以看到，Linux網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧是一個(gè)嚴(yán)格分層的結(jié)構(gòu)，其中的每一層都執(zhí)行相對獨(dú)立的功能，結(jié)構(gòu)非常清晰。 其中的兩個(gè)“無關(guān)”層的設(shè)計(jì)非常棒，通過這兩個(gè)“無關(guān)”層，其協(xié)議棧可以非常輕松的進(jìn)行擴(kuò)展。在我們自己的軟件設(shè)計(jì)中，可以吸收這種設(shè)計(jì)方法。

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