TCP/IP 協(xié)議棧是一種非常成熟且廣泛使用的網(wǎng)絡通信框架，它將復雜的網(wǎng)絡通信任務分成多個層次，從而簡化設計，使每一層的功能更加清晰和獨立。在經(jīng)典的 TCP/IP 協(xié)議棧中，常見的分層為鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層。本文將對每一層的基本功能進行描述，并列出對應于 Linux 4.19 內(nèi)核中處理數(shù)據(jù)包的部分關鍵函數(shù)，重點探討確保數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的高效和可靠傳輸。

1. 鏈路層

功能：

鏈路層主要負責節(jié)點間直接通信的數(shù)據(jù)傳輸，處理物理地址（MAC 地址）的標識和數(shù)據(jù)包的幀結(jié)構。它包括原始硬件通信、數(shù)據(jù)幀在鏈路上的傳輸和接收。

關鍵函數(shù)：

- netif_rx：當網(wǎng)絡設備驅(qū)動接收到數(shù)據(jù)包時，通過此函數(shù)將數(shù)據(jù)包提交給內(nèi)核協(xié)議棧的上層處理。
- napi_gro_receive 和 __napi_gro_receive：在 NAPI 機制下，用于高效地接收和處理數(shù)據(jù)包，減少中斷處理開銷，提高性能。

2. 網(wǎng)絡層

功能：

網(wǎng)絡層承擔數(shù)據(jù)包從源端傳輸?shù)侥康亩说娜蝿?，這包括 IP 地址的標識、路由選擇、數(shù)據(jù)包的分片和重組等功能。它確保數(shù)據(jù)包能夠跨不同網(wǎng)絡段傳遞到正確的目標主機。

關鍵函數(shù)：

- netif_receive_skb：鏈路層將接收到的數(shù)據(jù)包交給此函數(shù)進行處理，并交由網(wǎng)絡層處理。