¿Cómo se codifican los protocolos de red?

Como cualquier otro código que procesa datos. Los datos se organizan para cumplir con la especificación del protocolo y luego se envían por cable utilizando el soporte de red del sistema operativo existente, o si el protocolo se implementa en el sistema operativo, en algún nivel se pasaría a un código de red de nivel inferior. Esta es la belleza de una estructura de software en capas. Una vez que los datos se preparan en la capa respectiva, el resto del trabajo es manejado por capas inferiores.

Los datos entrantes se analizan y se dividen en parcelas apropiadas para el uso de las aplicaciones, o se entregan a la pila a niveles superiores de software.

Puede encontrar fácilmente código que implemente todo tipo de protocolos, desde HTTP en un navegador, hasta TFTP y DHCP en un gestor de arranque. Todas las capas de la pila de red están disponibles para inspección en el kernel de Linux, incluido el manejo de TCP y UDP. En las capas superiores, generalmente hay sorprendentemente poco allí; incluso HTTP es en realidad bastante ligero.

En el código real, es común ver definiciones de estructura de datos que se asignan exactamente a las estructuras de datos definidas por la especificación de protocolo particular. Esto permite que los datos entrantes se lean en estructuras y las piezas componentes se extraigan y analicen para su validez y para extraer las porciones de carga útil. Los desensambladores de paquetes, como wireshark, exponen estas estructuras de datos y permiten la inspección interactiva de los datos. Los tipos de inspecciones visuales que realiza a ese nivel no son muy diferentes de los tipos de inspección y validación que realizaría en el código.

Naturalmente, la mayoría de los protocolos están destinados a ser utilizados por múltiples aplicaciones, por lo que el código que lo implementa a menudo está estructurado como bibliotecas API, con interfaces bien definidas para las capas superiores e inferiores. Puede encontrar tales implementaciones de biblioteca con bastante facilidad en línea. La biblioteca Gnu MicroHTTPd es un ejemplo de un servidor HTTP que puede integrarse en una aplicación e implementar una interfaz web para proporcionar una forma estándar de intercambiar datos y comandos con la aplicación.