vxworks对于arp的处理

1、vxworks对于arp的处理 默认分类 2010-05-22 23:54:15阅读144评论0 字号：大中小订阅 虽然是vxworks2.0.2版本中的，但是与老土的BSD代码基本一样，事实上,最新的ip协议栈的代 码上虽然加上不少新鲜的功能，但是其主体也依旧一样. ifnet 也就是协议栈中的接口的概念，跟arp相关处理的最重要的三个成员是 if_ioctl用于接口上的ioctl命令; if_resolve用于进行地址解析的函数； if_output用于在接口上发送数据包； 在ipAttach时,这三个值都进行了初始化： plfp-if_ioctl = (FUNCPTR) ipIoctl;

2、 plfp-if_output = ipOutput; plfp-if_resolve = muxAddrResFu ncGet(mib2Tbl.ifType, 0 x800); 其中if_resolve的值，实际上就是 arpresolve函数. infaddr in_ifaddr是ifaddr的一种特殊形式，即ipv4版本的的ifaddr.当我们给接口配置ip地址时，实际 上要生成一个in_ifaddr结构体，并与ifnet相关联.那么它与arp最相关的内容实际上是在 ifaddr结构体中,它们是: * ifa_rtrequest这是一个处理arp相关的函数，在后面我们就会解释到它的用处

3、ia_ifp与地址相关联的接口 . sockaddr_dl 数据链路层地址，它的作用就是保存MAC地址,其中与ARP处理相关的内容包括： * sdlen长度,如果为0,表示mac信息无效，否则就是有效.这点很重要 * sdl_data如果有效，保存有mac信息. llinfo_arp 它就是arp控制结构，整个系统中的llinfo_arp通过一个双向链表连接起来，链表头就是全局变 量Ilinfo_arp.（C语言中,总是喜欢将全局变量定义成结构体的名字）.其中现在我们关心的内容 包括 * la_rt指向相关的rtentry,关于rtentry,后面马上就要讲到了 . * la_hold持有的数

4、据，在arp处理中会使用到，现在只知道它是要通过接口发送的数据 包； * la_asked计数,用于统计在接收到arp回应前，发出了多少arp请求. rtentry 路由表项，每一条路由都由一个rtentry表示，与arp相关的内容包括 * rt_ifp与路由相关联的接口 ； * rt_ifa与路由相关的接口地址； * rt_genmask 用于 clone路由时使用； * rt_llinfo 指向arp控制结构 * rt_gateway表示下一跳信息，可能保存 mac地址. * rt_expire arp超时处理使用，如果为0,表示永久有效（用于静态配置的 mac）. route route

5、数据结构主要用于路由处理，它包括两个成员： * ro_rt路由引用的 rtentry ro_dst目的地址 数据的发送过程 ip_output ip协议栈发送数据总是以 int ip_output(mO, opt, ro, flags, imo) struct mbuf *m0; struct mbuf *opt; struct route *ro; int flags; struct ip_moptions *imo; 函数调用开发的，对于其中一些特殊情况的处理我们就不会加以描述，我们只对普通情况说 明.m0表示要发送的数据，而ro就是发送的路由.ip_output在进行了一大堆的事情之后，

6、就会 调用 (*ifp-if_output)(ifp, m, (struct sockaddr *)dst, ro-ro_rt); 发送数据，其中ifp就是根据路由或者什么的，找到的要outgoing接口 .前面我们说过，ipAttach 时,就已经指定了 if_output为ipOutput函数： int ipOutput ( register struct ifnet *ifp, struct mbuf *m0, struct sockaddr *dst, struct rten try *rt0 ) 上面的几个参数比较明显 ifp为发送数据要使用的接口 m0是要发送的数据； dst是目的

7、地址； rt0是使用的路由； 在ipOutput中与arp相关的最重要的一环，就是下面的 switch-case语句: switch (dst-sa_family) case AF_INET: if (ifp-if_resolve != NULL) if (!ifp-if_resolve(ac, rt, m, dst, edst) return (0); /* if not yet resolved */ /* If broadcast ing on a simplex in terface, loopback a copy */ if (m-m_flags off = m-m_pkthdr.

8、le n - m-men; etype = ETHERTYPE_IP; break; case AF UNSPEC: 当dst-sa_family为AF_UNSPEC寸，说明dst中保存着对方的 MAC地址信息，会导致构造二层 帧头 撚后放到接口的发送队列中而接口最终会把它发送出去但是如果dst是一个ip地址 (由AF_INET表示),则情况就不一样了 .它首先调用ifp-if_resolve函数.if_resolve函数的作用就 是进行ip地址到MAC地址的映射，如果if_resolve能够直接返回对应的 mac地址，则调用返回 之后,edst就保存着目的 mac,随后就可以构造二层报头，入

9、发送队列(跟AF_UNSPEC寸的情况 一样 )，否则就直接返回 . 由于ipAttach时将if_resolve初始成arpresolve,所以我们还是看看arpresolve: int arpresolve(ac， rt， m， dst， desten) register struct arpcom *ac; register struct rtentry *rt; struct mbuf *m; register struct sockaddr *dst; register u_char *desten; 前面说过,arpresolve的功能就是进行目的ip地址到mac地址的转换映射；目

10、的地址由参数 dst 指定，如果 arpresolve 能够完成映射 ，则目的 mac 填写在 desten 中.这是由下面的代码段完成的 sdl = SDL(rt-rt_gateway)； if (rt-rt_expire = 0 | rt-rt_expire tickGet() register u_long *sip, *tip; register u_char *en addr; arpwhohas首先构造一个报文，然后调用接口的发送函数： bcopy(caddr_t)etherbroadcastaddr, (caddr_t)eh-ether_dhost, sizeof(eh-ethe

11、r_dhost); sa.sa_family = AF_UNSPEC; sa.sa_le n = sizeof(sa); (*ac-ac_if.if_output) ( 我们可以看到目的 mac在这写成了广播地址(全1),而sa.sa_family设置为AF_UNSPEC这与我 们前面描述的ipOutput是一致的(由前面的描述我们知道，这里调用的函数if_output实际上 就是ipOutput).我们也知道，这次调用由于给的目的地址参数sa_family为AF_UNSPE(所以会 导致直接把要发送的数据放到接口发送队列，而不会再调用if_resolve造成死循环 arp的输入处理 现在,该

12、看看另外一个分支了,arp输入处理,arp的输入由arpintr驱动，它调用in_arpinput以处 理跟ip相碰的arp报文: la = arplookup(isaddr.s_addr, itaddr.s_addr = myaddr.s_addr, 0); if (la bcopy(caddr_t)ea-arp_sha, LLADDR(sdl), sdl-sdl_ale n = sizeof(ea-arp_sha); if (rt-rt_expire) rt-rt_expire = tickGet() + (sysClkRateGet() * arpt_keep); rt-rt_flags

13、 la-la_asked = 0; if (la-la_hold) (*ac-ac_if.if_output) ( la-la_hold = 0; 首先,in_arpinput会调用arplookup,以检查发送者是不是在我们当前的arp缓存中(如果我们在 前面发送了 arp请求,那么就应该存在一个无效的arp项，如果是对方主请求，那么说明对方想 与我们通讯，也需要检查对方在不在的).arplookup传入的第二个参数,表示在不存在arp项的 时候,是不是要建立.那么什么时候建立呢？由于arp请求是广播发送的，所以我们可能接收到 请求的目的ip不是我们自己的ip地址,在这种情况下，只需要更新a

14、rp信息(时标，以防止老化), 只有请求是针对我自己的情况下(因为对方可能要与我通讯了，我马上就要使用对方的mac地 址了),才会创建新的arp项. 如果arplookup查找出来一个有效的arp项，说明arp要被覆盖了，这也是我们看到 arp info overwritten for OxXXXXXXXX by xxxx n 这条信息的原因. arp下面的处理，就是复制目的 mac撚后 设置rt_expire,将老化时间设置为 20分钟. 设置 la_asked 为 0; *调用if_output发送la_hold.这与我们前面说过的,arp输入处理时，发送保存的数据是 一致的.这一次由于系

15、统中 arp项的存在会导致ipPutput调用arpresolve时返回1(有 效mac),从而能够正常发送数据. arp的老化 arp的老化由arptimer完成,arptimer每分钟运行一次，它处理全局链表llinfo_arp,将老化的arp 设置为无效. if (rt-rt_expire /* timer has expired; clear */ 我们看到老化操作是在arptfree完成的. if (rt-rt_refcnt 0 la-la_asked = 0; rt-rt_flags return; rtrequest(RTM_DELETE, rt_key(rt), (struct

16、 sockaddr *)0, rt_mask(rt), 0, (struct rtentry *)0); 从上面的代码中可以看出，在rt_refcnt大于0的情况下，仅仅将mac信息标志为无效(sdl_len=0), 否则调用rtrequest删除相应的arp表项. arp表项的建立 从前面我们大概知道了整个 arp 表项 ,但是我们还没有知道 arp 在内存中到底是什么 .其实我 们所谓的 arp, 就是主机直接路由 ,它通过 clone 接口子网路由产生 .所以这一次 ,我们从 arp 的 前生今世开始讲 . 接口网络路由的建立 当我们给接口增加 /删除地址的时候 ,都会影响路由表 ,通过

17、设置地址 /掩码 ,也就确定一个可以 直达的网络 ,如 ifAddrAdd(mottsec2,10.0.0.8,10.0.255.255,0 xffff0000). 这个函数调用经过 一系列的传递之后 ,会调用到 in_control, 然后调用到 in_ifinit, 它里面有这样一段代码 : if (ifp-if_ioctl ia-ia_addr = oldaddr; return (error); 因为 if_ioctl 就是 ipIoctl, 所以来看看 ,它作了些什么事情 : switch (cmd) case SIOCSIFADDR: for (pIa = in_ifaddr; p

18、Ia; pIa = pIa-ia_next) if (pIa-ia_ifp = (struct ifnet *)ifp) pIa-ia_ifa.ifa_rtrequest = arp_rtrequest; pIa-ia_ifa.ifa_flags |= RTF_CLONING; ifp-ac_ipaddr = IA_SIN (data)-sin_addr; arpwhohas (ifp, break; 其它的不管 ,其中对我们 arp 影响最大的两项 ,就是将 ifa_rtrequest 设置为 arp_rtrequest, 并置 上了 RTF_CLONING标志.incontrol最后会调用rtinit,并由rtinit调用rtrequest将