Linux高性能服务器编程————读书笔记

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一.TCP/IP协议族简介

1.概念

主流协议族是TCP/IP协议族，它是一个**分层，多协议**的通信体系
主要包括：ICMP协议，ARP协议，DNS协议等等

2.TCP/IP协议概述

四层协议系统，自底向上分别为：
---数据链路层：实现了网卡接口的网络驱动程序，以处理数据在物理媒介上传输，为上层提供同一的接口；其使用物理地址寻址。
常用ARP协议（地址解析协议）和RARP协议（逆地址解析协议）

---网络层：实现数据包的选路和转发，其任务就是选择中间结点（路由器），以确定通信路径
核心IP协议和ICMP协议（因特网控制报文协议）
 ICMP格式
    8位类型      		8位代码 		 16位校验和
（用于区分报文类型）   （       ）		（对这个报文进行循环冗余检验，看其是否损坏）
    
---传输层：为两个主机上的程序实现端对端的通信，其只关心通信的起始端和目的端。
    
 主要协议：TCP(传输控制协议) 为上层提供可靠的，面向链接的和基于流的服务；
 UDP（用户数据报协议） 为上层提供不可靠，无连接和基于数据报的服务。
 SCTP（流控制传输协议）
   -------------------------------------------------------上为内核空间，下为用户空间 
---应用层：负责处理应用程序的逻辑；
    主要协议：DNS协议（域名服务）

3.封装

定义：应用程序数据在发送到物理网络之前，会沿着协议栈自上而下依次传递，每层协议会在上层数据基础上添加自己的头部信息，已实现该层功能。

TCP封装后即为—TCP报文段
UDP封装后即为—UDP数据报

例send()，或write()向一个tcp链接写入数据，内核中tcp模块会先将数据拷贝到与该连接对应的tcp发送缓冲区中
而udp无需为应用层数据保存副本，即发送完就会丢弃，若发送失败，就要从用户空间重新拷贝到udp内核发送缓冲区
IP封装后即为—IP数据报
数据链路层------帧

4.分用

定义：帧到达目的主机，将会沿着协议栈自底向上依次传递，各层协议依次处理帧中本层负责的头部数据，以获取所需信息

并将处理后的帧交给目标应用程序。

5.ARP协议

---------可以实现任意网络层地址到任意物理地址的转换

工作原理：主机向自己所在的网络广播一个ARP请求，该请求包含目的机器的网络地址，此网络其他机器都会收到请求，只有目的机器才会回应一个ARP应答。

报文格式