Реализация сети в операционной системе Linux

Глеб Пахаренко

Рассмотрим подробнее что происходит с пакетом при попадании в нашу машину. Сначала он обрабатывается драйвером аппаратуры(сетевой карты и т.д) если пакет предназначен нам то он посылается на выше лежащий уровень - сетевой там определяется для кого он предназначен: нам или кому-то другому, для этого просматривается кэш маршрутизации, если там нет маршрута то Forwarding Information Base (FIB), если пакет предназначен другому компьютеру то ядро шлёт его на соответствующее устройство (сетевую карту) ,если нам ,то через транспортный и вышележащие уровни приложению. Обмен данными между приложением и ядром осуществляется через абстракцию сокета. В Линухе используется BSD сокеты.

Рассмотрим поподробнее структуру пакета

Ключ к быстрому обмену данными в использовании структуры sk_buf и передачи на вышестоящие уровни только указателя на неё

описание структуры лежит в linux/skbuff.h

еёполя

struct sk_buff {

/* These two members must be first. */

struct sk_buff * next; /* Next buffer in list */

struct sk_buff * prev; /* Previous buffer in list */

struct sk_buff_head * list; /* List we are on */

struct sock *sk; /* Socket we are owned by */

struct timeval stamp; /* Time we arrived */

struct net_device *dev; /* Device we arrived on/are leaving by */

/* Transport layer header */

union

{

struct tcphdr *th;

struct udphdr *uh;

struct icmphdr *icmph;

struct igmphdr *igmph;

struct iphdr *ipiph;

struct spxhdr *spxh;

unsigned char *raw;

} h;

/* Network layer header */

union

{

struct iphdr *iph;

struct ipv6hdr *ipv6h;

struct arphdr *arph;

struct ipxhdr *ipxh;

unsigned char *raw;

} nh;

/* Link layer header */

union

{

struct ethhdr *ethernet;

unsigned char *raw;

} mac;

struct dst_entry *dst;

/*

* This is the control buffer. It is free to use for every

* layer. Please put your private variables there. If you

* want to keep them across layers you have to do a skb_clone()

* first. This is owned by whoever has the skb queued ATM.

*/

char cb[48];

unsigned int len; /* Length of actual data */

unsigned int data_len;

unsigned int csum; /* Checksum */

unsigned char __unused, /* Dead field, may be reused */

cloned, /* head may be cloned (check refcnt to be sure). */

pkt_type, /* Packet class */

ip_summed; /* Driver fed us an IP checksum */

__u32 priority; /* Packet queueing priority */

atomic_t users; /* User count - see datagram.c,tcp.c */

unsigned short protocol; /* Packet protocol from driver. */

unsigned short security; /* Security level of packet */

unsigned int truesize; /* Buffer size */

unsigned char *head; /* Head of buffer */

unsigned char *data; /* Data head pointer */

unsigned char *tail; /* Tail pointer */

unsigned char *end; /* End pointer */

void (*destructor)(struct sk_buff *); /* Destruct function */

#ifdef CONFIG_NETFILTER

/* Can be used for communication between hooks. */

unsigned long nfmark;

/* Cache info */

__u32 nfcache;

/* Associated connection, if any */

struct nf_ct_info *nfct;

#ifdef CONFIG_NETFILTER_DEBUG

unsigned int nf_debug;

#endif

#endif /*CONFIG_NETFILTER*/

#if defined(CONFIG_HIPPI)

union{

__u32 ifield;

} private;

#endif

#ifdef CONFIG_NET_SCHED

__u32 tc_index; /* traffic control index */

#endif

};

там же содержится масса полезных функций для работы с sk_buff. все протоколы используют ету структуру добавляя заголовки своего уровня

Маршрутизация

Уровень IPиспользует 3 структуры для маршрутизации FIBгде хранятся все маршруты routingcacheгде находятся наиболее часто используемые neibourtableсписок компьютеров физически соединенных с данным

FIBсодержит 32 зоны по одной на каждый бит ipадреса каждая зона содержит точки входа для хостов и сетей которые задайтся данной маской подсети 255.0.0.0 имеет 8 значащих бит и поэтому в восьмой зоне 255.255.255.0 в 24 зоне

файл /proc/net/route содержит FIB

routingcacheхэш-таблица которая содержит до 256 цепочек маршрутов если подходящий маршрут не найден в кэше то он добавляется туда из FIBустаревшие записи по истечении некоторого времени удаляются содержимое кэша можно увидеть в /proc/net/rt_cache

Инициализация сети

главные настройки сети в дистрибутиве RedHat (Mandrake) лежат в /etc/sysconfig/network ,/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 и тд...

содержимое моих файлов (не в virtualmashineредхате а на нормальной машине Mandrake-8.2 где соответственно нет никаких сетевых карт)

/etc/sysconfig/network

NETWORKING=yes

FORWARD_IPV4=false

HOSTNAME=freeland.linux

DOMAINNAME=linux

/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo

DEVICE=lo

IPADDR=127.0.0.1

NETMASK=255.0.0.0

NETWORK=127.0.0.0

# If you're having problems with gated making 127.0.0.0/8 a martian,

# you can change this to something else (255.255.255.255, for example)<

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать