isos系统工作笔记2

ISOS对数据包的处理流程

在ISOS中，没有提供一个像linux中那样真正的loopback接口。

一个IP包，由底层驱动接收了以后，发送到ip进程，主要的流程如下：

 

 

硬件收到数据包，驱动程序发送信号MSG_N_CYAN_RECV

 

l2_cyan_proc.c的main（）收到MSG_N_CYAN_RECV信号

 

l2_cyan_proc.c 中的p_if->upcall();根据不同的第二层协议号调用上层接收函数（例如，是以太网协议，就调用以太网接收函数）

 

l2_cyan_lib.c 中的l2cyan_rxEth（）  Ethernet接收函数，它根据不同的第三层协议调用rx_entry->upcall，如协议号为800就调用ip接收函数IPIF_Receive

 

ipif.c 中的IPIF_Receive（）   ip接口接收函数，对ip包进行初步的检查，然后调用挂在该接口上的钩子函数p_if->f_IPReceiveFilter，对进入该接口的ip包进行过滤

注意：防火墙及DNAT的所有操作都是由这个钩子函数开始的（防火墙的流程在最后描述）

（例如，设置了DMZ，则所有发往DUT WAN接口IP地址的数据包都会在此被DNAT，发往DMZ主机。    然而，挂在不同接口上防火墙和NAT规则是不同的，一般，内网接口（如192.168.1.1）不会对输入的ip包进行过滤）

在对ip包进行过滤之后，IPIF_Receive（）调用ipif_Forward对ip包进行转发

 

ipif.c 中的ipif_Forward   ，ip包接口转发函数 ，根据ip包的属性（单播，多播，广播），选择不同的转发函数 p_O->f_Forward（）

 

ipforw.c中的IPFW_Forward（），单播ip包的转发程序，其中，判断ip包的目的地址是否是本DUT的地址，如果是，则调用本地ip接收程序ipfw_LocalReceive（）

 

分两种情况：

1．     发往本DUT的数据包：ipfw_LocalReceive（）调用sendmessage(m, MSG_N_IPSTACK_IP_RECEIVE, rawip->iplocal_qid); ，通知iplocal进程接收数据包，此ip包的接收转发流程就此结束。

 

2．       其他数据包：ipfw_LocalReceive（）调用IPIF_Transmit（），对ip包进行发送

 

ipif.c中的IPIF_Transmit（） ， ip包发送函数，判断ip包是否需要分成几个fragment来发送，然后根据网络接口的类型调用该接口的发送函数p_if->f_IntTx()，比如，是ethernet接口，则调用IPIF_TransmitEth（）

 

ipif.c中的IPIF_TransmitEth（），以太网接口发送函数，如果在arp表中找得到目的ip，则调用p_if->f_Transmit，根据不同的接口，调用该接口的发送函数

如果找不到arp，则调用sendmessage(m, MSG_N_IPSTACK_ARP_RESOLVE_EXCEPT, p_O->iplocal_qid);，请求iplocal进程解析该ip地址

 

 

总的来说，因为发往DUT WAN口ip的数据包（如bug描述中提到的）直接在ip转发流程中，被ipfw_LocalReceive（）接收了，此ip包也不在继续转发。因此，没有实现真正意义上的LOOPBACK功能。

 

（注：其实在ip协议栈的创建的过程中，程序会为它创建一个loopback接口，地址为127.0.0.1，但是凡是发网该接口的ip包，同样会被一个IPIF_IP_Receive（）函数接收，然后直接发往本机进程。并且，这个接口在ip包转发过程中没有被使用，而不是像linux那样先查路由表，然后把发往本地的数据包都发到loopback端口）

 

要实现类似linux的loopback功能，可以有两种修改方法（已实现第一种方法）：

 

1．  ipforw.c中的IPFW_Forward（），如果判断数据包是发往DUT WAN口ip地址，则根据ip包的目的地址，再调用一次IPIF_Receive（），对于路由器来说，这个数据包就好像是从WAN口接收过来的一样，wan接口的防火墙规则就会对其进行DNAT，然后由IPFW_Forward（）发往DMZ主机

 

2．  IPFW_Forward（）判断是发往DUT WAN口ip地址的数据包，则把ip包发往loopback接口（127.0.0.1），然后loopback接口的处理程序跟上面一种方法一样。

 

 

经修改后，发往路由器WAN口 ip的数据包，已经可以被转发到DMZ主机，但是还有一个问题：由于转发的数据包只是做了DNAT，源地址不变，所以DMZ主机收到IP包后，按照源地址进行应答，直接把应答的IP包由内网发送到其他PC机。虽然应答的IP包可以到达内网PC，但是由于源地址不是PC机所期望的路由器WAN口ip，因此，认为此ip包是无效的。