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网卡驱动程序如何实现 IP 数据包到以太网数据帧的封装

原创   www.link114.cn   2023-10-21 19:13:25

网卡驱动程序如何实现 IP 数据包到以太网数据帧的封装

上层协议(如 TCP/IP 协议栈)会将要发送的数据包传递给网卡驱动程序。网卡驱动程序首先需要从操作系统的网络栈中获取这些 IP 数据包。通常会使用诸如 skb_dequeue() 之类的函数从网络设备的发送队列中取出数据包。

网卡驱动程序需要解析 IP 数据包头部,提取出目标 IP 地址、源 IP 地址、协议类型等重要信息。这些信息将用于构建以太网数据帧头部。

以太网数据帧头部需要包含目标 MAC 地址。目标 IP 地址不在同一个子网,驱动程序需要先通过 ARP 协议获取目标主机的 MAC 地址。一旦获取到目标 MAC 地址,就可以填充以太网帧头部。

网卡驱动程序需要将 IP 数据包封装到以太网数据帧中。这包括填充以太网帧头部(目标 MAC 地址、源 MAC 地址、帧类型)和帧尾部(帧检查序列 FCS)。

网卡驱动程序将构建好的以太网数据帧发送给网卡硬件进行物理层传输。通常使用诸如 dev_queue_xmit() 之类的函数把数据帧提交给网卡设备进行发送。

网卡驱动程序在 IP 数据包到以太网数据帧的封装过程中起着关键作用。它负责解析上层协议数据包,获取必要的头部信息,构建以太网帧,并将其发送至网卡硬件。这个过程保证网络数据在不同协议之间的无缝传输。