network-programming - 模拟数据包封装

Question

我正在开发一个旨在模拟真实网络的应用程序。为此，我需要详细了解系统中数据包的形成方式。

假设您有一个应用层消息，您希望将其封装在传输层有效负载中，并在标头中添加所需进程的特定端口号，然后将其封装在网络层有效负载中并添加 IP 地址。

我的问题是

• 上层协议的数据包到下层的封装在哪里发生？
• 网卡驱动程序是否负责操作系统中的那个或其他部分？如果是的话，是哪一部分？

我只想指出，我已经阅读了计算机网络：一种自上而下的方法和 Foruzan 关于该主题的书，但那里的所有信息都非常理论化。

提前致谢。

Answer 1

如果您要询问实际的实现，通常一层的每条消息都作为下层消息的整个有效负载来传达。在没有 SSL/TLS 的 Windows 或 Linux 等操作系统中谈论 TCP/IP 堆栈，这取决于您使用的套接字类型。假设您使用 TCP、STREAM 套接字，您通过 send 或 write 系统调用发送的应用层消息将成为 TCP 消息的有效负载。TCP 段和 IP 数据报的处理发生在 OS 内核中。第 2 层帧的处理部分发生在 NIC 的设备驱动程序（在内核中）和部分 NIC 硬件中。这取决于特定的 NIC。

需要补充的是，一些 NIC 能够计算 TCP 段和 UDP 数据报的校验和。然后内核将此任务卸载到 NIC。只有校验和。