以太網(wǎng)及硬件 TCP/IP 協(xié)議棧應(yīng)用

　　以太網(wǎng)在各個(gè)領(lǐng)域和行業(yè)有著非常廣泛和深入的應(yīng)用，這主要源于以太網(wǎng)的高度靈活性和較易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。因?yàn)橐蕴W(wǎng)具有組網(wǎng)簡(jiǎn)單，成本低廉，兼容性優(yōu)秀，連接可靠，以及拓?fù)湔{(diào)整方便的優(yōu)點(diǎn)，在作為智能家居，物聯(lián)網(wǎng)或者無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)方面有其他的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所不具備的優(yōu)勢(shì)，從而得到大力的發(fā)展和應(yīng)用。本文將詳細(xì)介紹如何使嵌入式系統(tǒng)接入到以太網(wǎng)，如何采用硬件協(xié)議棧的方式使您的方案或應(yīng)用快速高效的連接到互聯(lián)網(wǎng)，如何實(shí)現(xiàn) TCP/IP 的通信，以及如何實(shí)現(xiàn)上層應(yīng)用層協(xié)議等等。

　　第 1 章 以太網(wǎng)模型以太網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)采用層次結(jié)構(gòu)的概念，每一層都有自己的功能，就像建筑物一樣，每一層都靠下一層支持，每一層也都為上一層功能的實(shí)現(xiàn)打好基礎(chǔ)。實(shí)際上，用戶接觸到的只是最上面的一層，根本感覺(jué)不到底層的存在。要理解以太網(wǎng)，必須從最下層開(kāi)始，自下而上理解每一層的功能。 1.1 五層結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)模型有不同的分層方式，ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織）提出 OSI 七層網(wǎng)絡(luò)模型，自上而下分別為：應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層。OSI 七層網(wǎng)絡(luò)模型主要是為了解決異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時(shí)所遇到的兼容性問(wèn)題。它的最大優(yōu)點(diǎn)是將服務(wù)、接口和協(xié)議這三個(gè)概念明確地區(qū)分開(kāi)來(lái)，也使網(wǎng)絡(luò)的不同功能模塊承擔(dān)起不同的職責(zé)。由于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)以 TCP/IP 協(xié)議為核心，因而基于 TCP/IP 的參考模型將以太網(wǎng)可以分成四層，自上而下分別為：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層、網(wǎng)絡(luò)接口層。根據(jù)我自己的理解，把以太網(wǎng)分成五層比較容易解釋。這五層結(jié)構(gòu)不僅符合 OSI 結(jié)構(gòu)強(qiáng)調(diào)的不同層次承擔(dān)不同職責(zé)的特點(diǎn)，同時(shí)也符合 TCP/IP 協(xié)議參考模型協(xié)議之間相互支撐、相互調(diào)用的邏輯關(guān)系。圖 1-1-1 以太網(wǎng)五層模型