CS 144 check5: down the stack (the network interface)

Lectures Note

略

Exercises

TCP片段传输到对等方的过程：

TCP-in-UDP-in-IP. Linux 提供了一种接口（即“数据报套接字”，UDPSocket），它允许应用程序仅提供用户数据报的有效载荷和目标地址，而内核则负责构建 UDP 头、IP 头以及以太网头，并将数据包发送到适当的下一跳。
TCP-in-IP. 在通常的使用中，TCP 段几乎总是直接被放置在互联网数据报中，在 IP 头和 TCP 头之间没有 UDP 头。这就是人们所说的“TCP/IP”。Linux 提供了一种名为 TUN 设备的接口，它允许应用程序提供整个互联网数据报，而内核则负责处理其余的部分。
TCP-in-IP-inEthernet. TCP-in-IP-inEthernet（这个check将）生成原始的以太网帧，这些帧将通过一种名为 TAP 设备的接口交给 Linux —— 这种设备类似于 TUN 设备，但更为底层，因为它交换的是原始链路层帧而不是 IP 数据报。

这个check的大部分工作是为每个下一跳IP地址查找（和缓存）以太网地址。这个协议叫做Address Resolution Protocol（ARP）。

在网络通信中，“hop”（跳）指的是数据包从一个网络设备（如路由器或交换机）传输到下一个网络设备的过程。每个“hop”代表数据包经过的一个中间节点。

网络接口连接了互联网数据报和链路层帧的世界；
网络接口组件可以做为一个主机的TCP/IP栈，也可以作为IP路由器的一部分（见下图）。
在这里插入图片描述

NetworkInterface：包括一个IP地址映射至以太网地址的方法。

定时器例子：

struct Timer {size_t _ms {};constexpr Timer& tick( const size_t ms_since_last_tick ) noexcept { return _ms += ms_since_last_tick, *this; }[[nodiscard]] constexpr bool expired( const size_t& TTL_ms ) const noexcept { return _ms >= TTL_ms; }
};