TCPIP原理及实现第二章.ppt

2.4 TCP/IP软件结构-Unix 2.4 TCP/IP软件结构-Unix 2.4 TCP/IP软件结构-Unix 2.4 TCP/IP软件结构-Unix 2.5 总结 2.3 TCP/IP软件结构-Xinu CPU调用网卡驱动将解析获得的IP数据包置入接口队列，并通过消息来通知IP协议软件实体。 接口队列的设计：两种思想 单接口队列为每个网络接口设置单独的队列，存放到达对应接口的所有数据包； 多接口队列设置一个全局队列，存放到达所有接口的数据包，实现多个接口之间的共享使用。 Xinu系统采用单接口队列。 接口层与IP协议的交互 2.3 TCP/IP软件结构-Xinu IP协议实现为一个独立的进程，不断从多个接口队列中提取IP数据包并进行处理。 IP协议软件设计内容： 从接口队列提取数据包的策略 空队列情况下的处理 协议解析的实现 与其他协议之间的交互（TCP、UDP、ICMP等） 路由表的设计、路由操作 接收数据时的协议处理流程-续 2.3 TCP/IP软件结构-Xinu IP进程与相邻层协议的交互 IP-接口 共享队列+消息 IP-UDP 过程调用 IP-TCP 进程间通信 （端口） 2.3 TCP/IP软件结构-Xinu IP进程与相邻层协议的交互 IP-接口 共享队列+消息 IP-UDP 过程调用 IP-TCP 进程间通信 （端口） 2.3 TCP/IP软件结构-Xinu IP进程与相邻层协议的交互 IP-接口 共享队列+消息 IP-UDP 过程调用 IP-TCP 进程间通信 （端口） 2.3 TCP/IP软件结构-Xinu 由于UDP协议很简单，仅仅提供端口复用和差错检测的功能，所以，UDP协议实现为过程直接被IP进程调用来处理到达的UDP数据包。 UDP协议软件设计内容： 协议的解析功能 与应用层协议实体之间的交互 接收数据时的协议处理流程-续 2.3 TCP/IP软件结构-Xinu TCP协议很复杂，包含许多控制功能，如差错控制 、流量控制、拥塞控制、连接管理等。 Xinu系统中TCP协议软件实现为三个独立的进程，分别是TCP输入进程、TCP输出进程和定时管理进程。三个进程协同工作，完成TCP协议的功能。 其中，TCP输入进程负责TCP报文段的输入处理过程。 接收数据时的协议处理流程-续 2.3 TCP/IP软件结构-Xinu 从指定端口中提取来自IP进程的输入TCP数据分段 执行输入分段的报文解析任务。 若接收窗口允许，接收无差错的报文，存放到对应的TCP输入缓冲，等待应用进程提取。 如必要，向TCP输出进程指示确认消息。 TCP输入进程 2.3 TCP/IP软件结构-Xinu 应用进程通过系统调用访问UDP的输出过程，根据用户提供数据和寻址信息封装成UDP数据包，并通过端口交付给IP进程。 应用进程通过系统调用将等待发送的数据存放到对应TCP连接的输出缓冲中，后续的数据发送过程由TCP输出进程来执行。 发送数据时的协议处理流程 2.3 TCP/IP软件结构-Xinu TCP的数据发送由TCP输出进程和定时管理进程协同完成。 TCP输出进程从相应输出缓冲中提取数据，结合连接的信息封装TCP报文分段，交付给IP进程，并创建定时事件。 TCP定时管理进程负责对所有的定时事件进行管理，及时发现超时，并通知TCP输出进程执行重传。 TCP数据发送过程 2.3 TCP/IP软件结构-Xinu 端口的作用？ 2.3 TCP/IP软件结构-Xinu IP软件接收到来自上层的数据后，执行： 封装IP分组 选择路由 交付网络接口 发送数据时的协议处理流程（续） 2.3 TCP/IP软件结构-Xinu 单接口输出队列 每个网络接口设置一个独立输出队列，存放来自IP进程的等待从对应接口输出的数据包。 接口输出队列满怎么办？ 2.3 TCP/IP软件结构-Xinu 网络接口层执行输出通过以下两种途径： 当接口硬件空闲时，IP协议软件直接调用接口程序，执行输出处理； 一旦本次输出完成，接口硬件触发输出中断，CPU执行中断处理，调用接口输出程序，从接口输出队列中提取数据并发送。 发送数据时的协议处理流程（续） 2.3 TCP/IP软件结构-Xinu 协议实体形式： 进程+过程（包括中断服务例程） 协议间的交互： 进程间通信（消息传递+端口+信号量） 过程调用 Xinu系统TCP/IP软件设计思想总结 内容纲要 概述 相关基础 TCP/IP软件结构-Xinu