linux,ip协议栈,虚拟网络接口

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篇一：linux虚拟网桥

linux内核是通过一个虚拟的网桥设备来实现桥接的。这个虚拟设备可以绑定若干个以太网接口设备，从而将它们桥接起来。如下图（摘自ulni）：

网桥设备br0绑定了eth0和eth1。对于网络协议栈的上层来说，只看得到br0，因为桥接是在数据链路层实现的，上层不需要关心桥接的细节。于是协议栈上层需要发送的报文被送到br0，网桥设备的处理代码再来判断报文该被转发到eth0或是eth1，或者两者皆是；反过来，从eth0或从eth1接收到的报文被提交给网桥的处理代码，在这里会判断报文该转发、丢弃、或提交到协议栈上层。

而有时候eth0、eth1也可能会作为报文的源地址或目的地址，直接参与报文的发送与接收（从而绕过网桥）。

网桥的配置

在linux里面使用网桥非常简单，仅需要做两件事情就

可以配置了。其一是在编译内核里把conFig_bRidge或condig_bRidge_module编译选项打开；其二是安装brctl工具。第一步是使内核协议栈支持网桥，第二步是安装用户空间工具，通过一系列的ioctl(linux,ip协议栈,虚拟网络接口)调用来配置网桥。下面以一个相对简单的实例来贯穿全文，以便分析代码。

linux机器有4个网卡，分别是eth0~eth4，其中eth0用于连接外网，而eth1,eth2,eth3都连接到一台pc机，用于配置网桥。只需要用下面的命令就可以完成网桥的配置：brctladdbrbr0(建立一个网桥br0,同时在linux内核里面创建虚拟网卡br0)brctladdifbr0eth1

brctladdifbr0eth2

brctladdifbr0eth3(分别为网桥br0添加接口

eth1,eth2和eth3)

其中br0作为一个网桥，同时也是虚拟的网络设备，它即可以用作网桥的管理端口，也可作为网桥所连接局域网的网关，具体情况视你的需求而定。要使用br0接口时，必需为它分配ip地址。为正常工作，pc1,pc2，pc3和br0的ip 地址分配在同一个网段。

篇二：linuxtcpip协议栈分析

sk_buff结构可能是linux网络代码中最重要的数据结构，它表示接收或发送数据包的包头信息。它在中定义，并

包含很多成员变量供网络代码中的各子系统使用。

这个结构在linux内核的发展过程中改动过很多次，或者是增加新的选项，或者是重新组织已存在的成员变量以使得成员变量的布局更加清晰。它的成员变量可以大致分为以下几类：

layout布局

general通用

Feature-specific功能相关

managementfunctions管理函数

这个结构被不同的网络层（mac或者其他二层链路协议，三层的ip，四层的tcp或udp等）使用，并且其中的成员变量在结构从一层向另一层传递时改变。l4向l3传递前会添加一个l4的头部，同样，l3向l2传递前，会添加一个l3的头部。添加头部比在不同层之间拷贝数据的效率更高。由于在缓冲区的头部添加数据意味着要修改指向缓冲区的指针，这是个复杂的操作，所以内核提供了一个函数

skb_reserve（在后面的章节中描述）来完成这个功能。协议栈中的每一层在往下一层传递缓冲区前，第一件事就是调用skb_reserve在缓冲区的头部给协议头预留一定的空间。

skb_reserve同样被设备驱动使用来对齐接收到包的包头。如果缓冲区向上层协议传递，旧的协议层的头部信息就没什么用了。例如，l2的头部只有在网络驱动处理l2的协

议时有用，l3是不会关心它的信息的。但是，内核并没有把l2的头部从缓冲区中删除，而是把有效荷载的指针指向l3的头部，这样做，可以节省cpu时间。

1.网络参数和内核数据结构

就像你在浏览tcp/ip规范或者配置内核时所看到的一样，网络代码提供了很多有用的功能，但是这些功能并不是必须的，比如说，防火墙，多播，还有其他一些功能。大部分的功能都需要在内核数据结构中添加自己的成员变量。因此，sk_buff里面包含了很多像#ifdef这样的预编译指令。例如，在sk_buff结构的最后，你可以找到：

structsk_buff{

.........

#ifdefconFig_net_sched

__u32tc_index;

#ifdefconFig_net_cls_act

__u32tc_verd;

__u32tc_classid;

#endif

#endif

}

它表明，tc_index只有在编译时定义了

conFig_net_sched符号才有效。这个符号可以通过选择特定

的编译选项来定义（例如："devicedriversnetworkingsupportnetworkingoptionsqos and/or

fairqueueing"）。这些编译选项可以由管理员通过makeconfig来选择，或者通过一些自动安装工具来选择。

前面的例子有两个嵌套的选项：conFig_net_cls_act （包分类器）只有在选择支持“qosand/orfairqueueing”时才能生效。

顺便提一下，qos选项不能被编译成内核模块。原因就是，内核编译之后，由某个选项所控制的数据结构是不能动态变化的。一般来说，如果某个选项会修改内核数据结构（比如说，在sk_buff

里面增加一个项tc_index），那么，包含这个选项的组件就不能被编译成内核模块。

你可能经常需要查找是哪个makeconfig编译选项或者变种定义了某个#ifdef标记，以便理解内核中包含的某段代码。在2.6内核中，最快的，查找它们之间关联关系的方法，就是查找分布在内核源代码树中的kconfig文件中是否定义了相应的符号（每个目录都有一个这样的文件）。在

2.4内核中，你需要查看

documentation/configure.help文件。

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