Linux核心分析 網路 四補 路由表補充

2022-06-12 10:00:11 字數 2979 閱讀 6115

核心版本:2.6.34

前篇路由表

說明了路由表的結構及路由表的建立。下面是一些路由表的使用的細枝末節,作補充說明。

路由可以分為兩部分:路由快取(rt_hash_table)和路由表()

路由快取顧名思義就是加速路由查詢的,路由快取的插入是由核心控制的,而非人為的插入,與之相對比的是路由表是人為插入的,而非核心插入的。在核心中,路由快取組織成rt_hash_table的結構。

下面是一段ip層協議的**段[net/ipv4/route.c],傳入ip層的協議在查詢路由時先在路由快取中查詢,如果已存在,則skb_dst_set(skb, &rth->u.dst)並返回;否則在路由表中查詢。

[cpp]view plain

copy

hash = rt_hash(daddr, saddr, iif, rt_genid(net));  

rcu_read_lock();  

for(rth = rcu_dereference(rt_hash_table[hash].chain); rth;  

rth = rcu_dereference(rth->u.dst.rt_next))   

rt_cache_stat_inc(in_hlist_search);  

}  rcu_read_unlock();  

在ip_route_input()中查詢完陸由快取後會處理組播位址,如果是組播位址,則下面判斷會成功:ipv4_is_multicast(daddr)。

然後執行ip_route_input_mc(),它的主要作用就是生成路由快取項rth,並插入快取。rth的生成與初始化只給出了input函式的,其它略去了,可以看出組播報文會通過ip_local_deliver()繼續向上傳遞。

[cpp]view plain

copy

rth->u.dst.input= ip_local_deliver;  

hash = rt_hash(daddr, saddr, dev->ifindex, rt_genid(dev_net(dev)));  

return

rt_intern_hash(hash, rth, null, skb, dev->ifindex);  

路由表又可以分為兩個:rt_table_local和rt_table_main

rt_table_local儲存目的位址是本機的路由表項,這些目的位址就是為各個網絡卡配置的ip位址;

rt_table_main儲存到其它主機的路由表項;

顯然,rt_table_main路由表只有當主機作為路由器時才有作用,一般主機該表是空的,因為主機不具有**資料報的功能。rt_table_local對主機就足夠了,為各個網絡卡配置的ip位址都會加入rt_table_local中,如為eth1配置了1.2.3.4的位址,則rt_table_local中會存在1.2.3.4的路由項。只有本地的網絡卡位址會被加入,比如lo、eth1。ip模組在初始化時ip_init() -> ip_rt_init() - > ip_fib_init()會註冊notifier機制,當為網絡卡位址配置時會執行fib_netdev_notifier和fib_inetaddr_notifier,使更改反映到rt_table_local中。

[cpp]view plain

copy

register_netdevice_notifier(&fib_netdev_notifier);  

register_inetaddr_notifier(&fib_inetaddr_notifier);  

而當在路由快取中沒有查詢到快取項時,會進行路由表查詢,還是以ip層協議中的**段為例[net/ipv4/route.c],fib_lookup()會在main和local兩張表中進行查詢。

[cpp]view plain

copy

if((err = fib_lookup(net, &fl, &res)) != 0)   

如果主機配置成了支援**,則無論在路由表中找到與否,都會生成這次查詢的乙個快取,包括源ip、目的ip、接收的網絡卡,插入路由快取中:

[cpp]view plain

copy

hash = rt_hash(daddr, saddr, fl.iif, rt_genid(net));  

err = rt_intern_hash(hash, rth, null, skb, fl.iif);  

不同的是,如果在路由表中查詢失敗,即資料報不是發往本機,也不能被本機**,則會設定插入路由快取的快取項u.dst.input=ip_error,而u.dst.input即為ip層處理完後向上傳遞的函式,而ip_error()會丟棄資料報,被傳送相應的icmp錯誤報文。不在路由表中的路由項也要插入路由快取,這可以看作路由學習功能,下次就可以直接在路由快取中找到。

[cpp]view plain

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rth->u.dst.input= ip_error;  

rth->u.dst.error= -err;  

rth->rt_flags    &= ~rtcf_local;  

但如果主機不支援**,即沒有路由功能,則只有在找到時才會新增路由快取項,都不會生成路由快取項。這是因為在local表中沒有找到,表明資料報不是發往本機的,此時快取這樣的路由項對於主機的資料報傳輸沒有一點意義。它只需要知道哪些資料報是發給它的,其餘的一律不管!

路由查詢整合起來,就是由ip_route_input()引入,然後依次進行路由快取和路由表查詢,並對路由快取進行更新。路由快取在每個資料報到來時都可能發生更新,但路由表則不一樣,只能通過rtm機制更新,local表是在網絡卡配置時更新的,main表則是由人工插入的(inet_rtm_newroute)。

ip_route_input()

- 路由快取查詢

- 路由表查詢:ip_route_input_slow() -> fib_lookup()

Linux核心分析 網路 四 路由表

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