linux網絡協議的理解

    Linux的協議棧其實是源于BSD的協議棧，它向上以及向下的接口以及協議棧本身的軟件分層組織的非常好。 Linux的協議棧基于分層的設計思想，總共分為四層，從下往上依次是：物理層，鏈路層，網絡層，應用層。 物理層主要提供各種連接的物理設備，如各種網卡，串口卡等；鏈路層主要指的是提供對物理層進行訪問的各種接口卡的驅動程序，如網卡驅動等；網路層的作用是負責將網絡數據包傳輸到正確的位置，最重要的網絡層協議當然就是IP協議了，其實網絡層還有其他的協議如ICMP，ARP，RARP等，只不過不像IP那樣被多數人所熟悉；傳輸層的作用主要是提供端到端，說白一點就是提供應用程序之間的通信，傳輸層最著名的協議非TCP與UDP協議末屬了；應用層，顧名思義，當然就是由應用程序提供的，用來對傳輸數據進行語義解釋的“人機界面”層了，比如HTTP，SMTP，FTP等等，其實應用層還不是人們最終所看到的那一層，最上面的一層應該是“解釋層”，負責將數據以各種不同的表項形式最終呈獻到人們眼前。 Linux網絡核心架構Linux的網絡架構從上往下可以分為三層，分別是： 用戶空間的應用層。 內核空間的網絡協議棧層。 物理硬件層。 其中最重要最核心的當然是內核空間的協議棧層了。 Linux網絡協議棧結構Linux的整個網絡協議棧都構建與Linux Kernel中，整個棧也是嚴格按照分層的思想來設計的，整個棧共分為五層，分別是 ： 1，系統調用接口層，實質是一個面向用戶空間應用程序的接口調用庫，向用戶空間應用程序提供使用網絡服務的接口。

    2，協議無關的接口層，就是SOCKET層，這一層的目的是屏蔽底層的不同協議（更準確的來說主要是TCP與UDP，當然還包括RAW IP， SCTP等），以便與系統調用層之間的接口可以簡單，統一。簡單的說，不管我們應用層使用什么協議，都要通過系統調用接口來建立一個SOCKET，這個SOCKET其實是一個巨大的sock結構，它和下面一層的網絡協議層聯系起來，屏蔽了不同的網絡協議的不同，只吧數據部分呈獻給應用層（通過系統調用接口來呈獻）。

    3，網絡協議實現層，毫無疑問，這是整個協議棧的核心。這一層主要實現各種網絡協議，最主要的當然是IP，ICMP，ARP，RARP，TCP，UDP等。這一層包含了很多設計的技巧與算法，相當的不錯。

    4，與具體設備無關的驅動接口層，這一層的目的主要是為了統一不同的接口卡的驅動程序與網絡協議層的接口，它將各種不同的驅動程序的功能統一抽象為幾個特殊的動作，如open，close，init等，這一層可以屏蔽底層不同的驅動程序。

    5，驅動程序層，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網絡協議棧是一個嚴格分層的結構，其中的每一層都執行相對獨立的功能，結構非常清晰。 其中的兩個“無關”層的設計非常棒，通過這兩個“無關”層，其協議棧可以非常輕松的進行擴展。在我們自己的軟件設計中，可以吸收這種設計方法。

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