linux的网络模型

????????TCP/IP网络模型:应用层,传输层,网络层,网络接口层

OSI模型与TCP/IP模型的区别

Linux网络栈

? ? ? ? 再进行网络传输的时候,数据包会按照协议栈,对上一层发来的数据包进行逐层处理,然后封装上该层的协议头,再发给下一层

? ? ? ? 网络包再每一层的处理逻辑,都取决于各层的网络协议,比如再应用层,一个提供REST API的应用,可以使用HTTP协议,把它需要传输的JSON数据封装到HTTP协议中,然后传递给TCP层.

? ? ? ? ?简单的理解就是:传输层再应用数据前加了TCP头,网络层再TCP头前面又加了IP头,而网络接口层又在IP头前面加了帧头.当然他们都是更具特定的协议格式进行添加!

? ? ? ? 如果传输的数据交大会如何处理?

? ? ? ? 再物理传输层中网络接口配置的最大传输单元是1500(也是linux的默认值,简称MTU),一旦网络包超过这个值,就会再网络中进行分片,确保每次发送到包不超过这个值,当然这个值越大也就代表需要分片的次数越少,同时网络的吞吐能力也就越强

? ? ? ? MTU

linux中IP网络栈的示意图????????

应用层:需要通过系统调用,来跟套接字进行互动
TCP,UDP,IP,链路层:就是传输层,网络层和网络接口层
网卡:网卡驱动程序和物理传输设备,也就是接受或者发送网络包的基础设备.(内核通过系统设备与网卡进行交互),特别注意,网卡的数据读取和发送,都是通过硬中断来处理,而协议栈中的大部分逻辑都是通过,软中断来处理

? ? ? ? 网络帧的处理过程

在链路层检查报文的合法性，找出上层协议的类型（比如 IPv4 还是 IPv6），再去掉帧头、帧尾，然后交给网络层。
网络层取出 IP 头，判断网络包下一步的走向，比如是交给上层处理还是转发。当网络层确认这个包是要发送到本机后，就会取出上层协议的类型（比如 TCP 还是 UDP），去掉 IP 头，再交给传输层处理。
传输层取出 TCP 头或者 UDP 头后，根据 [ 源 IP、源端口、目的 IP、目的端口 ]?四元组作为标识，找出对应的 Socket，并把数据拷贝到 Socket 的接收缓存中。
最后应用程序就可以使用socket接口,读取新接受的数据了

? ? ? ? 网络包的发送过程,其实正好与接受方式相反

应用程序调用Socket API 发送网络包,但是由于是系统调用,所以会陷入到内核态的套接字层中,套接字层会把数据包放到Socket发送缓冲区中
网络协议栈从Socket发送缓冲区中,取出数据包,再按照TCP/IP栈,从上到下处理,给各个层增加对应的协议头,并执行路由,确认下一跳IP,同时也会按照MTU进行分片
分片后的网络包,再发送到网络接口层,进行物理地址寻址(MAC地址),然后添加帧头和帧尾,放到发包队列中,然后会通过软中断程序告知驱动程序,发包程序中又新的网络栈需要发送
驱动程序会通过DMA,从发包队列中读取出网络帧,并通知物理网卡将其发送出去

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