21、深入解析 sk_buff 在 TCP/IP 协议层间的传输机制

深入解析 sk_buff 在 TCP/IP 协议层间的传输机制

在网络通信中，数据包的传输是一个复杂而关键的过程。本文将深入探讨 sk_buff 在 TCP/IP 协议层间的移动，以及数据包从生成到传输的整个流程。我们将详细介绍各个协议层的处理步骤和关键机制，帮助你更好地理解网络通信的底层原理。

1. TCP/IP 协议层概述

整个讨论主要涉及以下几个关键的协议层：
- 套接字层（Socket layer）
- TCP 层（TCP layer）
- IP 层（IP layer）
- 链路层（Link layer）
- 数据包调度层（Packet scheduling layer, Qdisc）
- 软中断框架（softIRQ framework）
- 传输/接收层（Transmission/reception）

2. 数据包在 TCP/IP 栈中的下行传输

2.1 首次建立连接时的数据包处理

当应用程序想要连接到服务器时，会发起一个 connect 系统调用，并将目标套接字地址作为参数传递给内核。以下是详细的处理步骤：
1. 查找路由信息 ：首先，需要根据目标 IP 地址在核路由表中查找有效的路由。如果找不到有效的路由，则返回错误。如果找到有效路由，还需要缓存该路由以及对应的出站设备信息。
2. 初始化 ARP 信息 ：对于以太网设备，需要初始化 ARP 信息并进行缓存。而像 PPP 或 PLIP 等出站接口则