網絡體系結構分析(1) 整體介紹

網絡體系結構(1)

整體介紹

引言

         計算機是一個讓我們喫驚的東西,但是伴隨着計算機而誕生的網絡卻更加應該被我們大加讚賞。不同的廠商可以各自生產自己的操作系統,但是TCP/IP協議族的誕生卻可以將這些不同的計算機連接起來並進行通信,最終達到全球互聯,不得不說這是一件多麼偉大的事情。乃至今天,互聯網科技高速的發展,我們的生活越來越離不開網絡所承載的服務。這一切,都和網絡的發展不可分割,網絡的發展讓我們的距離越來越近,也讓我們的生活越來越豐富。那麼網絡到底是一個什麼樣的東西,這將是我打算寫這個系列的動力和源泉。

 

首先要感謝著名的網絡專家W.RichardSteven。感謝他在計算機網絡上的突出貢獻以及在計算機專業領域的鉅著《UNIX網絡編程》(卷一、卷二)、《UNIX環境高級編程》、《TCP/IP詳解》(卷一、卷二、卷三),正如網絡上的評論,他的離世是整個互聯網的一大損失。

因爲個人水平有限,寫的肯定有不足之處,如果有不對的地方希望大家能夠批評指正,也歡迎大家一起討論。

 

分層結構

         首先TCP/IP協議族並不是僅僅包含TCP、IP兩種協議。它是包含了TCP、IP、ARP等等一系列協議在內的協議的集合,並且不同的協議分佈在不同的層次提供不同的功能和服務。通常TCP/IP被認爲是一個四層的協議。如下圖所示:

鏈路層作爲數據接口層,主要包括網絡設設備驅動以及網絡設備對應的接口卡;網絡層處理數據包在網絡中的活動,傳輸層提供兩臺主機之間端對端的通信,將數據包轉發到相應的應用程序中。而應用層則提供相應的應用服務,也就是我們常說的程序(應用軟件)。
但是隨着新技術的發展和網絡環境結構的變化,針對新的需求對傳統的網絡結構開始提出了新的要求。比如多核處理器對數據包轉發導致的網絡親和性問題,比如數據中心網絡一對多導致的TCP Incast問題等等都是目前需要我們去解決的。

        後續的分析將會通過自下向上的方式逐層對各層以及各層的協議進行分析。在分析的過程中將會通過以編寫代碼或者分析源代碼的方式進行相關說明。

(本內容不對計算機網路中ip地址分類和封裝進行過多闡述)

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