网络子系统46_ip协议数据帧的转发
//调用路径ip_rcv->ip_rcv_finish->dst_input->(skb->dst->input)
//ip_forward以回调函数的形式,保存在skb->dst->input,input在通过ip_route_input路由封包时被设置
//函数的主要任务:
// 1.更新ttl
// 2.如果路由被重定向,则向发送方发送icmp重定向报文
// 2.如果有选项,通过ip_forward_options处理在转发时需要更新的选项
// 3.通过ip_output,将报文传递到ip发送路径上
//skb的下一跳信息,在ip_rcv->ip_rcv_finish中,已经通过ip_route_input设置,保存在skb->dst中
1.1 int ip_forward(struct sk_buff *skb)
{
struct iphdr *iph;
struct rtable *rt;
struct ip_options * opt = &(IPCB(skb)->opt);//ip协议控制块,由ip_options_compile初始化 //XFRM是 Linux 2.6 内核为安全处理引入的一个可扩展功能框架
if (!xfrm4_policy_check(NULL, XFRM_POLICY_FWD, skb))
goto drop;
//
if (IPCB(skb)->opt.router_alert && ip_call_ra_chain(skb))//对router alert选项的处理
return NET_RX_SUCCESS; if (skb->pkt_type != PACKET_HOST)//重复检查,l2地址非本机,直接丢弃
goto drop; skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;//需要软件重新计算校验和 iph = skb->nh.iph; if (iph->ttl <= 1)//数据帧到期
goto too_many_hops;
//XFRM路由
if (!xfrm4_route_forward(skb))
goto drop; iph = skb->nh.iph;
rt = (struct rtable*)skb->dst;
//处理严源路由选项
//rt->rt_dst 目的ip地址
//rt->rt_gateway 当目的主机直连时,rt_gateway匹配目的地址,当需要通过网关到达目的地址时,rt_gateway设置为下一条网关
//skb->dst在ip_options_rcv_srr中,使用选项中指定的ip地址作为目标地址,通过路由查找,设置为第一个非本机ip的单播路由项
if (opt->is_strictroute && rt->rt_dst != rt->rt_gateway)//由于是严源路由选项,因此下一跳地址,必须等于源路由选项中列出的地址
goto sr_failed; if (skb_cow(skb, LL_RESERVED_SPACE(rt->u.dst.dev)+rt->u.dst.header_len))//检查skb是否被共享,如果被共享的话,拷贝一份,并在头部预留l3+l2
goto drop;
iph = skb->nh.iph;
//递减跳数
ip_decrease_ttl(iph);
//RTCF_DOREDIRECT在ip_route_input_slow中被设置,表示ICMP_REDIRECT必须被送回源地址
if (rt->rt_flags&RTCF_DOREDIRECT && !opt->srr)
ip_rt_send_redirect(skb); skb->priority = rt_tos2priority(iph->tos);//通过tos字段计算skb在规则队列中的优先级 return NF_HOOK(PF_INET, NF_IP_FORWARD, skb, skb->dev, rt->u.dst.dev,
ip_forward_finish); sr_failed: icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_SR_FAILED, 0);
goto drop; too_many_hops:
icmp_send(skb, ICMP_TIME_EXCEEDED, ICMP_EXC_TTL, 0);
drop:
kfree_skb(skb);
return NET_RX_DROP;
}
//调用路径ip_forward->netfilter hooks->ip_forward_finish
1.2 static inline int ip_forward_finish(struct sk_buff *skb)
{
struct ip_options * opt = &(IPCB(skb)->opt); IP_INC_STATS_BH(IPSTATS_MIB_OUTFORWDATAGRAMS); if (unlikely(opt->optlen))
ip_forward_options(skb);//处理宽松路由选项和time stamp选项 return dst_output(skb);//调用ip_output
}
//处理在转发时需要更新的选项
// 1.record route选项
// 2.源路由选项
// 3.time stamp选项
1.3 void ip_forward_options(struct sk_buff *skb)
{
struct ip_options * opt = &(IPCB(skb)->opt);
unsigned char * optptr;
struct rtable *rt = (struct rtable*)skb->dst;
unsigned char *raw = skb->nh.raw;
//record route选项
if (opt->rr_needaddr) {//说明为出口skb,因为入口skb在ip_options_compile已经被使用首选源地址填写
optptr = (unsigned char *)raw + opt->rr;
ip_rt_get_source(&optptr[optptr[2]-5], rt);
opt->is_changed = 1;
}
if (opt->srr_is_hit) {//表示在源路由选项列表中,有可用的下一跳ip地址
int srrptr, srrspace; optptr = raw + opt->srr; for ( srrptr=optptr[2], srrspace = optptr[1];
srrptr <= srrspace;
srrptr += 4
) {
if (srrptr + 3 > srrspace)
break;
if (memcmp(&rt->rt_dst, &optptr[srrptr-1], 4) == 0)//下一跳地址在源路由地址列表中
break;
}
if (srrptr + 3 <= srrspace) {//表示下一跳在源路由地址列表中
opt->is_changed = 1;
ip_rt_get_source(&optptr[srrptr-1], rt);
skb->nh.iph->daddr = rt->rt_dst;//更新目的地址为下一跳的地址
optptr[2] = srrptr+4;//更新选项的ptr[2]指针到下一跳
} else if (net_ratelimit())
printk(KERN_CRIT "ip_forward(): Argh! Destination lost!\n");
if (opt->ts_needaddr) {
optptr = raw + opt->ts;
ip_rt_get_source(&optptr[optptr[2]-9], rt);
opt->is_changed = 1;
}
}
if (opt->is_changed) {
opt->is_changed = 0;
ip_send_check(skb->nh.iph);//计算ip校验和
}
}
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