00000011.htm

一份很好的linux入门资料

顺序到达，必须所有的单元都接收到了以后才能重新将它们组装起来。每接&nbsp;<BR>
收一个IP包都要检查其是否是IP分割单元。在第一个IP分割单元到达时，IP&nbsp;<BR>
会建立一个新的&nbsp;ipq&nbsp;结构，这一结构与用于IP单元重组的&nbsp;ipqueue列表相连。&nbsp;<BR>
当接收到更多的IP单元时，先找到正确的&nbsp;ipq结构，并为每个单元新建立一个&nbsp;<BR>
ipfrag&nbsp;结构。每个&nbsp;ipq结构唯一地描述一个接收IP分割单元的，包括它的源&nbsp;<BR>
和目的IP地址，上层协议标识和本IP帧的标识。当接收到所有的IP分割单元后，&nbsp;<BR>
将它们重新组成一个sk_buff&nbsp;，然后交给上层协议处理。每个&nbsp;ipq中包含一个&nbsp;<BR>
定时器，它在每接收到一个合法的单元后重新时。如果定时器到时，ipq&nbsp;结构&nbsp;<BR>
和它的一些&nbsp;ipfrag结构将被丢弃，传送的信息则被假定为丢失。然后提交给&nbsp;<BR>
层协议来重传该信息。&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
10.6&nbsp;&nbsp;地址解析协议&nbsp;(ARP)&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;地址解析协议担当了一个把IP地址翻译成物理硬件地址如以太网地址的角&nbsp;<BR>
色。IP在将数据（以sk_buff&nbsp;的形式)通过设备驱动传送时需要这一转换。&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;它执行各种检查，来看是否这一设备需要硬件头，是否需要重建包的硬件&nbsp;<BR>
头。Linux缓存了硬件头，这样可以避频繁重建。如果需要重建硬件头，则调用&nbsp;<BR>
设备指定的硬件头重建例程。所有的以太网设备使用相同的头重例程，这些例&nbsp;<BR>
程将目的IP地址转换成物理地址。&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ARP协议本身是很简单的，它包括两个消息类型，ARP请求与ARP应答。ARP&nbsp;<BR>
请求包含了需要解析的IP地址，ARP应答（希望它）包含被解析的IP地址，硬件&nbsp;<BR>
地址。ARP请求向连接在网络上的所有主机广播，因此，对于以网，所有连在网&nbsp;<BR>
上的机器都能看到ARP请求。拥有ARP请求中的IP地址的机器将发出包含了它自己&nbsp;<BR>
的物理地址ARP应答。&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ARP协议在Linux中是围绕&nbsp;arp_table结构表来建立的，每个结构描述一个&nbsp;<BR>
IP到物理地址的转换。这些表项在需要进行IP地址解析时生成，在随时间变旧&nbsp;<BR>
时被删除。每个&nbsp;arp_table结构有如下字段:&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;last&nbsp;used&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;本ARP项最近一次使用的时间&nbsp;<BR>
&nbsp;last&nbsp;updated&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;本ARP项最近一次更新的时间&nbsp;<BR>
&nbsp;flags&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;描述本项的状态，如是否完成等&nbsp;<BR>
&nbsp;IP&nbsp;address&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;本项描述的IP地址&nbsp;<BR>
&nbsp;hardware&nbsp;address&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;要解析的硬件地址&nbsp;<BR>
&nbsp;hardware&nbsp;header&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;指向缓存硬件头的指针&nbsp;<BR>
&nbsp;timer&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;是个&nbsp;timer_list&nbsp;项，用于ARP请求没有响应时的超时&nbsp;<BR>
&nbsp;retries&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ARP请求重试的次数&nbsp;<BR>
&nbsp;sk_buff&nbsp;queue&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;等待IP地址解析的sk_buff项列表&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ARP表包括了指向&nbsp;arp_table&nbsp;链的指针（&nbsp;arp_table向量）。缓存这&nbsp;<BR>
些表项可以加速对它们的访问，每个表项用IP地址的最后两个字节来生成&nbsp;<BR>
索引，然后就可以查找表链以找到正确的表项。Linux也以hh_cache&nbsp;结构&nbsp;<BR>
的形式来缓存&nbsp;arp_table&nbsp;项的预建的硬件头。&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;请求一个IP地址解析并且没有相应的&nbsp;arp_table项时，ARP必须发送&nbsp;<BR>
一个ARP请求。它在表和sk_buff队列中&nbsp;生成一个新的arp_table&nbsp;项，&nbsp;<BR>
sk_buff包含了需要进行地址解析的网络包。发送ARP请求时运行ARP定时器。&nbsp;<BR>
如果没有响应，ARP将重试几次，如果仍然没有响应，ARP将删除该arp_table&nbsp;<BR>
项。同时会通知队列中等待IP地址解析的&nbsp;sk_buff结构，传送它们的上层协&nbsp;<BR>
议将处理这一失败。UDP不关心丢包，而TCP则会建立TCP连接进行重传。如&nbsp;<BR>
果IP地址的所有者返回了它的硬件地址，则arp_table项被标记为完成，队&nbsp;<BR>
列中的sk_buff将被删除，传输动作继续。硬件地址被写到每个sk_buff的硬&nbsp;<BR>
件头中。&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ARP协议层必须响应ARP请求。它注册它的协议类型(ETH_P_ARP)，生成&nbsp;<BR>
一个packet_type结构。这表示它将检查网络设备收到的所有ARP包。与ARP&nbsp;<BR>
应答一样，这包括ARP请求。用保存在接收设备的device&nbsp;结构中的硬件地址&nbsp;<BR>
来生成ARP应答。&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;网络拓扑结构会随时间改变，IP地址会被重新分配不同的硬件地址。例&nbsp;<BR>
如，一些拨号服务为每一次新建的连接分配一个IP地址。为了使ARP表包含这&nbsp;<BR>
些数据项，ARP运行一个周期性的定时器，用来查看所有的arp_table项中哪一&nbsp;<BR>
个超时。要注意不要移除包含一个或多个缓存硬件头的项。移除这些项是很危&nbsp;<BR>
险的，因为其它的数据结构要用到它们。一些arp_table&nbsp;项被标记为永久的，&nbsp;<BR>
它们不会被释放。ARP表不能太大；每个arp_table项会消耗一些核心内存。要&nbsp;<BR>
分配一个新的表项而ARP表的大小已经到达它的最大值时，就要查找并删除最老&nbsp;<BR>
的表项。&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
10.7&nbsp;&nbsp;IP&nbsp;路由&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;IP路由函数决定了将预定的有指定IP地址的IP包送到哪。在传送IP包时&nbsp;<BR>
有很多种选择。能最终到达目标吗？如果能，要用到哪个网络设备呢？如果&nbsp;<BR>
有多于一个的网络设备可被使用，哪一个是较好的呢？IP路由数据库里存的&nbsp;<BR>
信息给出了这些问题的答案。有两个数据库，最重要的一个是Forwarding&nbsp;<BR>
Information&nbsp;Database。这是一个有关已知的目的IP和它们的最佳路由的祥&nbsp;<BR>
细列表，route&nbsp;cache则用来快速找到目的IP的路由。和其它的缓一样，它包&nbsp;<BR>
含的只是常用的路由；它的内容来自Forwarding&nbsp;Information&nbsp;Database。&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;通过IOCTL请求可将路由加入到BSD&nbsp;socket接口或从中删除。这些是通&nbsp;<BR>
过协议来实现的。INET协议层只允许处理有超级用户权限的IP路由的添加与&nbsp;<BR>
删除。这些路由可以是固定的，也可以随时间而动态改变。大多数系统使用&nbsp;<BR>
固定路由。路由器运行路由协议，路由协议持续地检查所有已知目的IP的可&nbsp;<BR>
得到的路由。没有路由器的系统是端系统。路由协议是作为一个守护进程来&nbsp;<BR>
实现的，如GATED，它们也用IOCTL来向BSDsocket接口添加和删除路由。&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
10.7.1&nbsp;&nbsp;路由缓存&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;无论什么时候查找IP路由，首先都要在路由缓存中检查是否有匹配的路&nbsp;<BR>
由。如果路由缓存里没有匹配的路由，则要从Forwarding&nbsp;Information&nbsp;Database&nbsp;<BR>
中查找路由。如果那里也没有找到路由，则IP包发送失败并通知应用程序。如&nbsp;<BR>
果在路由缓存中没有而在Forwarding&nbsp;Information&nbsp;Database中找到路由，则&nbsp;<BR>
会为些路由生成一个新项，并添加到路由缓存中。路由缓存是一个表&nbsp;<BR>
(ip_rt_hash_table)，它包括指向rtable数据结构链的指针。hash函数利用IP&nbsp;<BR>
地址中最小最重要的两个字节来从路由表中进行索引。这两个字节是在目的与&nbsp;<BR>
提供的最佳hash值间是不同的。第个rtable项包含路由信息，目的IP地址，用&nbsp;<BR>
于到达那个IP地址的网络设备，信息大小的最大值等等。它还有一个reference&nbsp;<BR>
count，一个usage&nbsp;count和一个最近一次被用的时间信息（在&nbsp;jiffies里）。&nbsp;<BR>
reference&nbsp;count在每次路由后增加，用于显示该次路由的网络连接数。它在应&nbsp;<BR>
用程序停止使用路由时减小。useage&nbsp;count在每次查找路由时增加，用于将&nbsp;rtable&nbsp;<BR>
项在它的hash链中排序。路由缓存中的对于所有项的最后被用时间信息将被周&nbsp;<BR>
期性地检查，以确定是否rtable已经旧了。如果某一路由最近没有被使用，则从&nbsp;<BR>
路由缓存中将之丢弃。由于路由缓存中的路由在有序的，所以常用的路由会排在&nbsp;<BR>
hash链的前面。这意味着能更快地找到这些路由。&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
10.7.2&nbsp;&nbsp;The&nbsp;Forwarding&nbsp;Information&nbsp;Database&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Forwarding&nbsp;Information&nbsp;Database包含对当前系统当前时间可得到的IP路&nbsp;<BR>
由。它是一个很复杂的数据结构，尽管进行了合理有效的安排，它仍然不是一个&nbsp;<BR>
快速的数据库。特别是要在这个数据库中为每一要传送的IP包查找目的地时将会&nbsp;<BR>
非常慢。这就是要用路由缓存的原因：可以用已知的好的路由来加速IP包的传送。&nbsp;<BR>
路由缓存中的路由来源于Forwarding&nbsp;Information&nbsp;Database。&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;每个IP子网用一个&nbsp;fib_zone&nbsp;结构来描述。&nbsp;fib_zonehash表指向着这些&nbsp;<BR>
结构。hash索引来源于IP子网掩码。所有通向同一子网的路由由fib_node&nbsp;和&nbsp;<BR>
fib_info&nbsp;结构来描述，这两结构在每个&nbsp;fib_zone&nbsp;结构的fz_list中排队。如&nbsp;<BR>
果这个子网中的路由数增大，则生成一个hash表，以使查找fib_node&nbsp;结构更&nbsp;<BR>
加容易。&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;通向同一子网可以有多个路由，这些路由可能通过多个网关中的一个。IP&nbsp;<BR>
路由层不允许用同一个网关对一个子网有多于一个的路由。换言之，如果通向&nbsp;<BR>
同一子网有多个路由，则每个路由要保证使用一个不同的网关。与每个路由相&nbsp;<BR>
关的有一个metric&nbsp;结构。它用来测量该路由有多优。一个路由的&nbsp;metric&nbsp;<BR>
实质上是它在到达目的子网前所经过的IP子网数。&nbsp;metric&nbsp;越大，路由越差。&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
--&nbsp;<BR>
※&nbsp;来源:·BBS&nbsp;水木清华站&nbsp;bbs.net.tsinghua.edu.cn·[FROM:&nbsp;202.114.2.2]&nbsp;<BR>


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