【Linux调试经验】局域网内数据传输不经过路由

问题/发现：

本人在为一款路由器写一个统计局域网互传流量的Linux内核模块的时候，发现如下问题：
局域网内的一台设备和该局域网内另一台设备进行通信时，我在路由器的netfilter链表处设下钩子，以捕获数据。后来发现这些数据没有经过netfliter，而是直接投递到对方网卡上的。

设备物理连接图如下：

解释：

看似 个人手机 和 个人PC 这两台设备交换数据时 数据包“经由”了路由器，实际上，数据包如下图所示：

当设备 个人手机 想发送数据到 个人PC时，流程如下：
1. 个人手机 发送数据，数据无线传输到路由器 2.4GWiFi
2. 数据向 个人PC 和 路由器br0网卡 各投递一份
3.1 路由器br0网卡 对比数据包MAC字段，发现该数据包不是发往自己的，丢弃
3.2 个人PC 收到数据包，对比数据包MAC字段，发现和自己MAC匹配，送往内部。

流程如上所述，而我在路由器netfilter链设下“埋伏”想捕获数据的做法无异于海底捞月。

验证：

抓包分析如下图所示，个人手机 数据包目的地址直接是 个人PC 的MAC地址，而不是 路由器br0网卡 的MAC地址，所以在路由器端是捕获不到这些数据包的。

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以下内容为arvik在本篇博客写出几日后追加
更改时间：2016/03/14
作者：arvik

最终解决：

经过几日的思索，arvik最终一步步解决了问题。
解决思路：
局域网设备数据包互传是不经过路由器的，那怎么才能统计这些流量呢？ 由上面的解释可知，数据包没有进入路由器br0网卡，所以关键问题就是让这些非本地的数据包能进入网卡。
实际上网卡是有这个功能的！

网卡一般有四种模式：
广播方式：该模式下的网卡能够接收网络中的广播信息。
组播方式：设置在该模式下的网卡能够接收组播数据。
直接方式：在这种模式下，只有目的网卡才能接收该数据。
混杂模式：在这种模式下的网卡能够接收一切通过它的数据，而不管该数据是否
是传给它的。

将网卡设置为混杂模式即可，如下：
将eth0设置成混杂模式

ifconfig br0 promisc

取消混杂命令如下：

ifconfig br0 -promisc　

此时，局域网所有数据包都能进入路由器br0网卡。但是我们在netfilter还是不能统计，需将这些数据包引入netfilter结构，此时就需要稍微更改Linux内核代码了。更改如下：
在Linux内核源代码 /net/ipv4/ip_input.c文件中，第383,384行左右，有如下代码：

if (skb->pkt_type == PACKET_OTHERHOST)
    goto drop;

注释掉，如下：

//if (skb->pkt_type == PACKET_OTHERHOST)  //noted by arvik 20160314 // goto drop;

重新编译即可。

此时需要注意了，大量的非本地的数据包也会流经路由器netfilter链，我们只是对这些做一些统计，记住：统计完一定要把这些非本地的数据包丢弃掉，否则会给整个系统增加额外的负担，直接现象就是CPU占用率暴增，网络卡顿！
且你的netfilter的钩子函数一定要尽量靠前，最好在pre_routing节点，且优先级比其他钩子函数优先级都要高，这样才能尽量减少系统的的额外负担。

在做完统计后做如下检测：

if(skb->pkt_type == PACKET_OTHERHOST) //this packet is belong to other host, drop it!
    return NF_DROP;

此时在路由器本地也可用netfilter钩子统计局域网其他设备互访的流量了！ (^_^)