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4 Internet Protocol Layer4.1 概述 上图是IP layer的调用关系。  上图为IP address的类型。 If ((HostIP ^ DestinationIP) & SubnetMask)==0)，该语句决定了本地地址跟目的地址是否在同一个子网中。     [此为原创，转载请标明出处，谢谢！]

4.2.6 IPv6 IPv6 header有固定的40bytes，没有option field，但是它有扩展头部。Traffic class：类似于IPv4的TOS。Flow label：用来识别相同流的数据包，如：视频流。Payload lenght：不包括40bytes的ip header的数据包长度，多大为65535bytes。Next header：表明上层协

4.2.5 NAT的实现Source nat的hook name是NF_INET_POST_ROUTING，Destination nat的hook name是NF_INET_PRE_REOUTING和NF_INET_LOCAL_OUT。建立source nat和destination nat的hook的数据结构(在/net/ipv4/netfilter/nf_nat_rule.c )：

4.2.4 NAT私有地址如下：10.0.0.0 – 10.255.255.255 (10.0.0.0/8),172.16.0.0 – 172.31.255.255 (172.16.0.0/12),192.168.0.0 – 192.168.255.255 (192.168.0.0/16) NAT对于ICMP协议的影响对于icmp协议，不仅icmp packet的h

1、sk_buff在这里，我不想描述sk_buff的结构，因为网上已经有很多资料了。当一个数据包被网络设备接收时，alloc_skb()将被调用，用来为packet分配一块空的buffer，如下图： 起初，它是一个空的buffer，所以所有的指针都有跟head相同的值，当packet到达时，skb_put()被调用，它会改变几个头部指针，让他们指向正确的位置，就形成了下面的

4.2.3 Fragmentation and ReassemblyIP的MTU是65536bytes；而Ethernet的MTU为1518bytes，所以需要分片，而router可能会对packet再次分片。注意：分片的payload部分一定是8bytes的倍数。属于同一个packet的所有分片的identifier field（位于IP header）的值相同，在flags fie

3.5 EthernetEthernet的link layer由mac sublayer和LLC syblayer构成。Mac sublayer负责封装packets和media access control。下图是没有标签的Ethernet frame。 Preamble：用户同步物理信号，固定为1010...1010，Little-Endian bit ordering，共

4.2.2 IP Packet Format 有很多资料都在介绍ip header，所以我只介绍一些需要注意的field。 Header Length:仅仅是IP header的长度，是4字节的倍数，如果没有options，则为20bytes。 Type of Service (TOS):根据RFC791 和 1349定义如下图： 而RFC 2474 定义前六个bi

3.4 Point-to-Point Protocol(PPP)它有三个组件：一个封装上层协议的方法Link Control Protocol（LCP）：负责链接的建立和断开。Network Control Protocol（NCP）：负责配置不同网络层的选项。3.4.1 PPP Operaton数据包交互过程如下：1、PPP首先发送LCP packets来建立连接和测

3.7 Device DriversDriver在跟device通信之前，需要先初始化环境，包括：probing I/O ports、probing IRQs。 DMA是在没有CPU的干涉下将大块数据从内存传输数据（或将大块数据传输到内存）。有两种方式可以出发DMA传输：1）Read() or wirte()被调用2）硬件异步的写数据到内存 DMA的操作步骤如下：

3.6 BridgingHub:也叫repeater hub，是一个Layer-1 device，也就是说它只会将数据包广播到所有port上。Mac bridge：也叫bridge和Layer-2 switch，因为它可以分析ethernet header，所以有self-learning（自学习）功能，可以有效的避免广播，节省带宽。当发生组播时，打开GMRP 功能，可以有效的减少组播的带

接《IP之routing（一）》Two-level hashing(fib structure) Routing cache的数据结构叫做rt_hash_table，它是rt_hash_bucket的一个数组，它中的每个数组元素都指向rtable的list，而rt_hash()的参数有3个：source ip、destination ip、服务类型。如果发生routing 

2 Physical LayerPhysical layer需要将data转换成signal，所以需要2 steps：Step 1，叫做information coding，来对数据进行压缩和保护。Step2，叫做modulation，把数据信号调制成模拟信号。 2.1 传输模型现在我们来描述一下传输和接收流在physical layer上的处理过程。1、首先，信息源产

4.2 Data-plane protocol for IPv44.2.1 Routing table查找routing table 是用一个叫做longest prefix matching的原则来实现的，举例说明，有A和B两个公司，A拥有从194.24.0.0 到 194.24.6.255的IP，所以在routing table中与A对应的routing entry应该是192.24.

3 link layer3.1 Frame Delimiting在100BASE-X中，使用4B/5B encoding。这种编码的特点是将欲发送的数据流每4bit作为一个组，然后按照4B/5B编码规则将其转换成相应5bit码。5bit码共有32种组合，但只采用其中 的16种对应4bit码的16种，其他的16种或者未用或者用作控制码，以表示帧的开始和结束、光纤线路的状态（静止、空闲、暂

4.3 Control-plane protocol4.3.1 ARP当一个host需要得到目的host的mac时，它会广播一个arp request。目的host（或gateway）会应答一个arp reply（单播）。hardware addresstype 和protocoladdress type表明哪个协议用在链路层或网络层。如果是Ethernet则hardwar