linux网络基本知识点.doc

Linux网络基础知识 TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为： 应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。 传输层：在此层中，它提供了节点间的数据传送服务，如传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）等，TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中，这一层负责传送数据，并且确定数据已被送达并接收。 网络层：负责提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收)，如网际协议（IP）。 网络接口层（网络接口层例如以太网设备驱动程序）：对实际的网络媒体的管理，定义如何使用实际网络（如Ethernet、Serial Line等）来传送数据。 网络接口层在发送端将上层的IP数据报封装成帧后发送到网络上；数据帧通过网络到达接收端时，该结点的网络接口层对数据帧拆封，并检查帧中包含的MAC地址。如果该地址就是本机的MAC地址或者是广播地址，则上传到网络层，否则丢弃该帧。 网络接口层可细分为数据链路层和物理层，数据链路层实际上就是网卡的驱动程序，物理层实际上就是布线、光纤、网卡和其它用来把两台网络通信设备连接在一起的东西。 链路层，有时也称作数据链路层或网络接口层，通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡。它们一起处理与电缆（或其他任何传输媒介）的物理接口细节。 网卡驱动程序主要实现发送数据帧与接受数据帧的功能，发送数据帧采用内核函数 hard_start_xmit();接收数据帧采用内核函数netif_rx();网卡驱动程序主要是分配设置及注册net_dev结构体;数据帧的载体采用sk-buff结构体。 用浏览网页为例：发送方：1.输入网址：，按了回车键，电脑使用应用层用IE浏览器将数据从80端口发出，给了下一层协议——传输层。2.传输层将数据前面加上了TCP标记，标记这是80端口发出的哦，将这个数据段给了下一层——网络层。3.网络层在使这个数据段前面加上了自己机器的IP和目的IP，这时这个段被称为IP数据包（也可以称为报文），然后将这个IP数据包给了下一层协议——网络接口层。4.网络接口层，网络接口层先将IP数据包前面加上自己机器的MAC地址，以及目的MAC地址，这时加上MAC地址的数据称为帧，网络接口层最后用对应的物理设备——网卡，将这个帧以比特流的方式发送到网络上。 互联网上有路由器，它会读取比特流中的IP地址进行选路，到达正确的网段，之后这个网段的交换机读取比特流中的MAC地址，找到对应要接收的机器。接收方：1.网络接口层用网卡接收到了比特流，读取比特流中的帧，将帧中的MAC地址去掉，就成了IP数据包，传递给了上一层网络层。2.网络层接收了下层传上来的IP数据包，将IP从包的前面拿掉，取出带有TCP的数据（数据段）交给了传输层。3.传输层拿到了这个数据段，看到TCP标记的是80端口发送的嘛，那就是HTTP协议咯，之后将TCP头去掉并将数据交给应用层，告诉应用层对方要求的是HTTP的数据。4.应用层知道了这个是发送方以端口80发送过来的数据，知道TCP端口80是HTTP协议，要用IE来回复，所以将的网址按照发送方的方式发送回去。 组播协议中没有提供用户认证的支持, 用户可以随意加入一个组播组, 并可以任意地离开。组播源无法知道用户何时加入、何时退出, 无法统计出某个时间网络上共有多少个用户在接收组播数据。组播源也缺少有效的手段控制组播信息在网络上的传送方向和范围。 组播技术的优势： 带宽资源的有效利用以及CPU资源的有效利用； 减少数据的冗余； 数据传输的实时性好。 组播技术的劣势： IP组播的安全性 网络数据包封包与拆包过程： TCP层包头： IP层包头： 链路层包头： netif_start_queue(struct net_device* dev)该函数用于告诉上层网络驱动层驱动空间有缓冲区可用，开始发送数据包到驱动层； netif_wake_queue(struct net_device* dev)和netif_stop_queue(dev)是数据发送流程中要调用的两个非常重要的函数，分别用于唤醒和阻止上层向下传送数据包。 网络设备接收数据的主要方法是由中断引发设备的中断处理函数，中断处理函数判断中断类型，如果为接收中断，则读取接收到的数据，分配sk_buff数据结构和数据缓冲区，将接收到的数据复制到数据缓冲区，并调用netif_rx()函数将s