Операционная система UNIX

Функции

и определяют интерфейс взаимодействия протокол-протокол и служат для передачи данных между модулями соседних уровней. Аналогично для обмена управляющими командами между модулями протоколов используются функции и . Цепочка взаимодействующих протоколов производит размещение и освобождение памяти при обмене сообщениями, которые передаются посредством рассмотренных структур : при передаче сообщений от сети прикладному процессу за освобождение буферов отвечает модуль верхнего уровня и наоборот, при передаче сообщений в сеть память, занимаемая сообщением, освобождается на самом нижнем уровне.

Поле

определяет некоторые характеристики протокола и режим его функционирования, которые в основном относятся к уровню сокетов. Например, протоколы, предусматривающие предварительное установление связи, указывают это с помощью флага , не позволяя тем самым функциям сокета передавать данные модулю до создания виртуального канала. Если установлен флаг , соответствующие функции сокета будут уведомлять модуль протокола, когда прикладной процесс получает данные из буфера приема. Это может служить сигналом протоколу для отправления подтверждения о получении, а также для обновления значения окна в соответствии с освободившимся местом.

Заметим, что каждый модуль протокола имеет собственные очереди сообщений, используемые для приема и передачи данных.

Каждый сетевой интерфейс системы представлен структурой данных, показанной на рис. 6.23. Сетевой интерфейс обычно связан с соответствующим сетевым адаптером, хотя это не является обязательным условием. Например, внутренний сетевой интерфейс loopback представляет собой псевдоустройство, используемое для унифицированного взаимодействия сетевых процессов в рамках одного хоста, отладки и т.п.

Рис. 6.23. Сетевой интерфейс

Решение об использовании того или иного сетевого интерфейса для передачи сообщения базируется на таблице маршрутизации и производится модулем сетевого уровня. Интерфейс может обслуживать протоколы различных коммуникационных доменов. Соответственно, один и тот же интерфейс может иметь несколько адресов, определенных для каждого семейства протоколов. Структуры, определяющие локальный и широковещательный (broadcast) адреса интерфейса, а также сетевую маску, хранятся в виде связанного списка.

Каждый сетевой интерфейс имеет очередь, в которую помещаются сообщения для последующей передачи, выполняемой функцией

. Интерфейс также может определить процедуры инициализации , сброса и обработки таймера . Последняя может использоваться для управления потенциально ненадежными устройствами или для периодического сбора статистики устройства.

Состояние интерфейса характеризуется флагами, хранящимися в поле

. Возможные флаги приведены в табл. 6.8.

Таблица 6.8. Состояния интерфейса

Флаг	Значение
IFF_UP	Интерфейс доступен для использования
IFF_BROADCAST	Интерфейс поддерживает широковещательные адреса
IFF_MULTICAST	Интерфейс поддерживает групповые адреса
IFF_DEBUG	Интерфейс обеспечивает возможность отладки
IFF_LOOPBACK	Программный внутренний интерфейс
IFF_POINTOPOINT	Интерфейс для канала точка-точка
IFF RUNNING	Ресурсы интерфейса успешно размещены
IFF_NOARP	Интерфейс не использует протокол трансляции адреса

Флаг

свидетельствует о готовности интерфейса передавать сообщения. Если сетевой интерфейс подключен к физической сети, поддерживающей широковещательную адресацию (broadcast), например, Ethernet, для интерфейса будет установлен флаг и определен широковещательный адрес (поле структуры адресов для соответствующего коммуникационного домена). Если же интерфейс используется для канала точка-точка, будет установлен флаг и определен адрес хоста (интерфейса), расположенного на противоположном конце (поле ). Заметим, что эти два флага являются взаимоисключающими, a и являются различными именами одного и того же поля. Интерфейс устанавливает флаг после размещения необходимых структур данных и отправления начального запроса на чтение устройству (например, сетевому адаптеру), с которым он ассоциирован.

Состояние интерфейса и ряд других параметров можно просмотреть с помощью команды ifconfig(1M):

Легко заметить, что команда выводит значение следующих полей структуры

для интерфейса (): , (Maximum Transmission Unit, MTU) определяющее максимальный размер пакета, который может быть передан по физической сети, а также значения полей структуры ifaddr: адрес интерфейса (), маску () и широковещательный адрес ().

Интерфейс хранит статистическую информацию, которая может быть использована при мониторинге сети. В частности, эта информация включает число полученных пакетов уровня канала (

), количество ошибок при приеме (), число отправленных пакетов уровня канала (), количество ошибок при передаче () и число коллизий (). Команда netstat(1M) позволяет получить эту информацию для сконфигурированных интерфейсов в системе: