linux协议栈之网桥实现之一

1、linux 协议栈之网桥实现之一简单网卡驱动最个函数 netif_receive_skb. 就从说起。 起见，去掉里面预编译代码 int netif_receive_skb(struct sk_buff *skb)( net/core/dev.c )struct packet_type *ptype, *pt_prev;int ret = NET_RX_DROP;unsigned short type;/打接收时间戳if (!skb->stamp.tv_sec)net_timestamp(&skb->stamp);/ 如果存 dev->master 。则更新相应指针

2、skb_bond(skb);/ 更新 CPU 接收统计数据_get_cpu_var(netdev_rx_stat).total+; skb->h.raw = skb->nh.raw = skb->data; skb->mac_len = skb->nh.raw - skb->mac.raw;pt_prev = NULL;rcu_read_lock();/处理所有协议模块 list_for_each_entry_rcu(ptype, &ptype_all, list) if (!ptype->dev | ptype->dev = skb-&

3、gt;dev) if (pt_prev) ret = deliver_skb(skb, pt_prev);pt_prev = ptype;/分片处理 handle_diverter(skb);/网桥处理if (handle_bridge(&skb, &pt_prev, &ret)goto out;type = skb->protocol; /协议调相应模块处理。 list_for_each_entry_rcu(ptype, &ptype_basentohs(type)&15, list) if (ptype->type = type&

4、&(!ptype->dev | ptype->dev= skb->dev) if (pt_prev) ret = deliver_skb(skb, pt_prev);pt_prev = ptype; if (pt_prev) ret = pt_prev->func(skb, skb->dev, pt_prev); else kfree_skb(skb);/* Jamal, now you will not able to escape explaining* me how you were going to use this. :-)*/ret = NET

5、_RX_DROP;out:rcu_read_unlock();return ret;此函数主完成分片重组， 网桥处理， 根据不同协议调不同传 输层处理模块。本节重点概述 linux 网桥实现处理。传输层 协议分层续章节陆续给出。进入网桥处理代码： #if defined(CONFIG_BRIDGE) | defined (CONFIG_BRIDGE_MODULE)( net/core/dev.c )int (*br_handle_frame_hook)(struct net_bridge_port *p, struct sk_buff *pskb);static _inline_ int ha

6、ndle_bridge(struct sk_buff *pskb,struct packet_type *pt_prev, int *ret)struct net_bridge_port *port; /回环接口？非以太网接口？ if (*pskb)->pkt_type =PACKET_LOOPBACK |(port = rcu_dereference(*pskb)->dev->br_port) = NULL) return 0;if (*pt_prev) *ret = deliver_skb(*pskb, *pt_prev); *pt_prev = NULL;/ br_ha

7、ndle_frame_hook 个全局函数指针 return br_handle_frame_hook(port, pskb);#else#define handle_bridge(skb, pt_prev, ret) (0)#endif 从此以看出。如果编译时候选择网桥模式，则进入网桥 处理模块，否则，只个空函数，直接返回。 br_handle_frame_hook 代表函数什么呢？网桥数据处理框 架又什么样呢？关于网桥： 网桥个二层设备，深入以当成个二层交换机。二层协议 转发数据。网桥转发数据，维持个端口 MAC 应表，通常通 CAM 表。根据这张表以数据送往相应端口进行发送.网桥转发过程

8、： 1：接收个包。 判断自己 CAM 表否含包此包源地址 如果没有，则源地址端口更新至于CAM 表 .2:判断包否送给本机，如果，则送往本机层协议栈处理。如果不，则查寻 CAM 表。找相应出口。 3：如果找出口，则此包送至出口。如果不存，各端口发送。 4 ：如果 CAM 表应表项规定时间没 有得更新，则除此项。网桥配置： Brctl 个比较好配置网桥工 具。源代码配置极其简单。 们从网桥配置流程说起，看 linux 核怎样步步管理。首先，创建个网桥 : brctl addbr br0 (建立个 br0 网桥 ) 然，接口添加进网桥： brctl addif br0 eth0 (eth0eth1

9、 添加进网桥 br0)brctl addif bro eth1OK, 网桥现就配置好。这台 linux 主机 以当作交换机使，从 eth0 包都以转发 eth1 。现，们看代码 进行处理首先 brctl addbr 。查看 brctl 代码调： ioctl(br_socket_fd, SIOCBRADDBR, brname); 然 brctl addif brctl 代码调： ioctl(br_socket_fd, SIOCBRADDIF, &ifr); 呵呵。 Brctl 代码简单吧，只调户空间配置工具 ioctl.Linux 网 桥分析：好，现就以进入核分析网桥模式：static

10、int _initbr_init(void)( net/brige/br.c )/ 分配 slab 缓冲区br_fdb_init();/网桥 netfiter 处理，以章节分析#ifdef CONFIG_BRIDGE_NETFILTERif (br_netfilter_init()return 1;#endif/ 户空间 ioctl 调函数 brioctl_set(br_ioctl_deviceless_stub);/ 接收数据包处理， 就们面 netif_receive_skb 函数看 br_handle_frame_hookbr_handle_frame_hook = br_handle_

11、frame;#if defined(CONFIG_ATM_LANE) | defined(CONFIG_ATM_LANE_MODULE)#endifbr_fdb_get_hook = br_fdb_get;br_fdb_put_hook = br_fdb_put;/netdev_chain 通知链表注册。 关于通知链表， 面已经介绍过，这里不再讨论register_netdevice_notifier(&br_device_notifier);return 0;新建网桥：从面分析以知道，户空间调ioctl(br_socket_fd,SIOCBRADDBR, brname). 进入 br

12、_ioctl_deviceless_stub, 以看相关处理： int br_ioctl_deviceless_stub(unsigned int cmd, void _user *uarg)switch (cmd) case SIOCGIFBR:case SIOCSIFBR:return old_deviceless(uarg);/新建网桥case SIOCBRADDBR:/除网桥case SIOCBRDELBR:char bufIFNAMSIZ;if (!capable(CAP_NET_ADMIN) return -EPERM;/copy_from_user: 户空间数据拷入核 空间if

13、(copy_from_user(buf, uarg,IFNAMSIZ)return -EFAULT;bufIFNAMSIZ-1 = 0;if (cmd = SIOCBRADDBR)return br_add_bridge(buf);return br_del_bridge(buf);return -EOPNOTSUPP;这里，们传入 cmdSIOCBRADDBR. 转入 br_add_bridge(buf) 进行： int br_add_bridge(const char *name)struct net_device *dev;int ret;/ 虚拟桥新建个 net_device/面“网络

14、设备管理”经讲述此结构dev = new_bridge_dev(name);if (!dev)return -ENOMEM;/sysfs 建立相关信息ret = br_sysfs_addbr(dev); dev_put(dev);if (ret)unregister_netdev(dev);out:return ret;err2:free_netdev(dev);err1:rtnl_unlock();goto out;网桥注册跟们以看物理网络设备注册样。们关心网桥应 net_device 结构什么样， 继续跟踪进 new_bridge_dev ：static struct net_device

15、 *new_bridge_dev(const char *name) struct net_bridge *br;struct net_device *dev;/ 分配 net_devicedev = alloc_netdev(sizeof(struct net_bridge),name,br_dev_setup);if (!dev)return NULL; 网桥私区结构 net_bridgebr = netdev_priv(dev);/ 私区结构 dev 字段指向本身br->dev = dev; br->lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;/ 队列始化。 port

16、_list 保存这个桥端口列表 INIT_LIST_HEAD(&br->port_list); br->hash_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;/ 面这部份代码跟 stp 协议相关 ,们暂不关心br->bridge_id.prio0 = 0x80;br->bridge_id.prio1 = 0x00;memset(br->bridge_id.addr, 0, ETH_ALEN); dev->open = br_dev_open; dev->set_multicast_list = br_dev_set_multicast_

17、list;dev->change_mtu = br_change_mtu; dev->destructor = free_netdev; SET_MODULE_OWNER(dev);dev->stop = br_dev_stop;dev->accept_fastpath = br_dev_accept_fastpath;dev->tx_queue_len = 0; dev->set_mac_address = NULL; dev->priv_flags = IFF_EBRIDGE;这部份，桥设备私区空间进行始化。这里，有必给桥 net_device 应

18、私区结构： struct net_bridge /读锁spinlock_t lock;/端口列表port_list;struct list_head*dev;/网桥应虚拟设备 struct net_device /网桥应虚拟网卡统计数据struct net_device_statsstatistics;/hash 表锁spinlock_thash_lock;/MAC PORT 应表，即CAMstruct hlist_headhashBR_HASH_SIZE;struct list_headage_list;/* STP */u16root_port;rtnl_lock();br->stp

19、_enabled = 0;br_stp_timer_init(br);return dev;/stp 协议应数据stp_enabled;unsigned char /由核确定接口名字，例如 eth0 eth1 等br->designated_root = br->bridge_id;designated_root;bridge_id unsigned char topology_change; if (strchr(dev->name, %) br->root_path_cost = 0;br_dev_setup 还做些另函数指针始化：bridge_id bridge_

20、id;ret = dev_alloc_name(dev, dev->name);br->root_port = 0;void br_dev_setup(struct net_device *dev)u32 root_path_cost; if (ret < 0)br->bridge_max_age = br->max_age = 20 * HZ;unsigned long max_age;goto err1;br->bridge_hello_time = br->hello_time = 2 * HZ;/桥 MAC 地址设零unsigned long