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

	}

}