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Linux网络：网络与操作系统1

article 2026/3/15 1:49:35

本文是介绍网络的基本结构，以及和OS之间有什么关系

OSI七层模型

引入

使用网络是为了解决信息的长距离传送，那就需要解决四个问题：

  1. 接收方如何使用数据
  2. 传输的可靠性
  3. 主机如何定位
  4. 数据包在局域网如何转发

人们选择用网络协议（tcp/ip协议）来解决。协议就是计算机之间通用的一套规则，为了减少通信成本。
为了使协议可扩展并且方便维护，就将网络协议划分为层状结构，这样层和层之间就是松耦合的。

结构

OSI(Open System Interconnection)
就是国际标准组织设计的第一套互联网标准，用于规范互联网。有如下七层：

分层功能
应用层提供网络服务给应用程序，处理特定应用的网络协议
表示层数据表示格式的转换和加密、解密，确保数据格式兼容性
会话层管理会话（连接）的建立、维护和终止
传输层管理端到端的数据传输，确保数据完整传输
网络层负责路径选择和逻辑地址管理，实现跨网络的数据传输
数据链路层负责节点到节点之间的数据传输和错误检测
物理层处理物理介质上的比特流传输，将数据转化为电信号或光信号

TCP/IP模型

TCP/IP模型在OSI基础上进行合并，将应用层、表示层、会话层合并为应用层。因为这三层由程序员根据不同的需求来实现，其余三层软件层由操作系统给出实现。
除去物理层（网卡）我们不做过多关注，其余四层是很重要的。

TCP/IP模型与OS一一对应

这是操作系统的基本结构
在这里插入图片描述他与模型是一对应的：
在这里插入图片描述

网络层次系统层次关系
应用层用户应用层协议由用户自己实现
运输层操作系统TCP / UDP 协议在操作系统内部实现
网络层操作系统IP协议在操作系统内部实现
数据链路层驱动程序数据链路层协议在网卡的驱动程序实现
物理层底层硬件物理层基于操作系统的硬件设备网卡

讨论：OS为什么用c/c++实现，与网络有什么关系？

大部分操作系统都是c写的，作为OS的一部分网络也是c写的。而如果新的OS不是用c写的，他解析不了网络协议的结构体，就无法入网。
所以想要联网，OS就要遵守网络协议，进而使用c/c++实现内核

补充：
协议是用结构体实现的，是结构化的数据类型。
只有不同的主机利用相同的规则（哪些bit位对应哪些信息），才能正确的解读信息

小结

分为两篇来写，下半篇介绍三个基础指令、局域网内部和跨局域网的主机如何通信

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