网卡如何接受和发送数据

网卡如何发送数据包:

IP报文可以看作一个包。

linux网卡驱动程序,将IP包添加14字节的MAC包头,构成MAC包。
MAC包中含有发送端和接收端的MAC地址信息。既然是驱动程序创建的MAC包头信息,当然可以随便输入地址信息的。主机伪装就是这么实现的。
驱动程序将MAC包拷贝到网卡芯片内部的缓冲区,就算完事了。有网卡芯片接手处理。
网卡芯片对MAC包,再次封装成物理帧,添加头部同步信息和CRC校验。然后丢到网线上,就完成一个IP报文的发送。所有挂接到本网线的网卡都可以看到该物理帧。
 

网卡如何接收数据包:

网线可以看作一个高速公路,物理帧也就是辆汽车,网卡呢,或许是个加油站吧。

    从这个角度讲,汽车和加油站没有绝对的关系,所有汽车都可以进入该加油站。

    正常情况:

    网线上的物理帧首先被网卡芯片获取,网卡芯片会检查物理帧的CRC,保证完整性。其次,网卡芯片将物理帧头去掉,得到MAC包。

    网卡芯片检查MAC包内的目的MAC地址信息,和本网卡的MAC地址是否一致?不一致,抛弃。

    网卡芯片将MAC帧拷贝到网卡的内部缓冲区,触发中断。

    驱动程序通过中断,将MAC包拷贝到系统中,构建sk_buff。告诉上层。

    上层去掉MAC包头,得到需要的IP包。

    过程中,网卡芯片对物理帧进行了MAC匹配过滤。这样做可以减小系统负荷。试想一下,若网卡芯片对所有的MAC帧不加判断的直接提供给驱动,让CPU判决会是什么样子呢?当总线上数据繁忙,CPU将浪费大部分时间去判断该MAC包是否是自己需要的,效率低下。

    不正常模式(混听):

    网线上的物理帧首先被网卡芯片获取,网卡芯片会检查物理帧的CRC,保证完整性。其次,网卡芯片将物理帧头去掉,得到MAC包。网卡芯片发现自己当前被配置为混听模式,就不对MAC包过滤。网卡芯片将MAC帧拷贝到网卡内部的缓冲区,触发中断。驱动程序通过中断,将MAC包拷贝到系统中,构建sk_buff,告诉上层。上层去掉MAC包头,得到需要的IP包。显然,这里的IP包并不一定是发给自己的。

    驱动的问题:

    网卡到底能不能接收其他MAC包,完全取决于网卡芯片中RCR( receive control register )配置。驱动程序是决定网卡能否工作于混听模式的桥梁。混听模式会加重CPU的负荷,而且也是不符合标准应用的!

    所有的车辆都要从加油站穿过,(有些都不加油),加油站工作人员的任务量就可想而知。

    当然也有例外,有些程序不通过驱动,也可以直接访问网卡芯片RCR达到设置混听模式。

版权所有,禁止转载. 如需转载,请先征得博主的同意,并且表明文章出处,否则按侵权处理.

    分享到:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *