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查看代码的工具推荐用Eclipse Platform,将includes文件路径设置好以后,查找原型/函数/结构相当方便,如果怕麻烦,lxr也是个不错的选择,比如lxr.linux.no


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启动中的ipvs
运行中的ipvs
ipvs的调度
ipvs的数据报转送

ipvs的hash算法
数据包结构/操作分析
[转]ipvs基本原理/框架


资源链接

netfilter官方指南(中文)
ipvs官方网站(中文)
developerWorks-cluster(中文)


说明

文章中出现的内核代码版本是linux-2.6.26,为了保证行号的一致性,中文的注释没有插入回车/换行符.可能会显得有些紧巴巴的.
由于个人能力有限,网站内容存在许多错误和不足,希望读者能踊跃给予批评指正或建议. 本人联系方式:yubo@yubo.org

数据包结构/操作分析

以下是sk_buff类型的定义

include/linux/skbuff.h
  1.  struct sk_buff {
    2. 

  2.      /* These two members must be first. */
    3. 

  3.      struct sk_buff        *next;          //下一个socket buff的指针
    4. 

  4.      struct sk_buff        *prev;          //上一个socket buff的指针
    5. 

  5.   
    6. 

  6.      struct sock        *sk;                //自己拥有的socket连接(只有连接是和本地进程通讯时才有,如果是转发的连接,指针为NULL)
    7. 

  7.      ktime_t            tstamp;             //到达时间
    8. 

  8.      struct net_device    *dev;           //到达/离开时使用的网络设备
    9. 

  9.   
    10. 

  10.      union {                             //此报文的路由，路由确定后赋此值
    11. 

  11.          struct  dst_entry    *dst;
    12. 

  12.          struct  rtable        *rtable;
    13. 

  13.      };
    14. 

  14.      struct    sec_path    *sp;
    15. 

  15.   
    16. 

  16.      /*
    17. 

  17.       * This is the control buffer. It is free to use for every
    18. 

  18.       * layer. Please put your private variables there. If you
    19. 

  19.       * want to keep them across layers you have to do a skb_clone()
    20. 

  20.       * first. This is owned by whoever has the skb queued ATM.
    21. 

  21.       */
    22. 

  22.      char            cb[48];         //用于在协议栈之间传递参数，参数内容的涵义由使用它的函数确定
    23. 

  23.   
    24. 

  24.      unsigned int        len,        //此报文的长度，这是指网络报文在不同协议层中的长度，包括头部和数据。在协议栈的不同层，这个长度是不同的
    25. 

  25.                  data_len;           //数据长度
    26. 

  26.      __u16            mac_len,        //链路层头部的长度
    27. 

  27.                  hdr_len;            //对cloned的skb能够写入的头部长度
    28. 

  28.      union {
    29. 

  29.          __wsum        csum;
    30. 

  30.          struct {
    31. 

  31.              __u16    csum_start;
    32. 

  32.              __u16    csum_offset;
    33. 

  33.          };
    34. 

  34.      };
    35. 

  35.      __u32            priority;
    36. 

  36.      __u8            local_df:1,
    37. 

  37.                  cloned:1,
    38. 

  38.                  ip_summed:2,
    39. 

  39.                  nohdr:1,
    40. 

  40.                  nfctinfo:3;
    41. 

  41.      __u8            pkt_type:3,
    42. 

  42.                  fclone:2,
    43. 

  43.                  ipvs_property:1,
    44. 

  44.                  peeked:1,
    45. 

  45.                  nf_trace:1;
    46. 

  46.      __be16            protocol;
    47. 

  47.   
    48. 

  48.      void            (*destructor)(struct sk_buff *skb);
    49. 

  49.  #if defined(CONFIG_NF_CONNTRACK) || defined(CONFIG_NF_CONNTRACK_MODULE)
    50. 

  50.      struct nf_conntrack    *nfct;
    51. 

  51.      struct sk_buff        *nfct_reasm;
    52. 

  52.  #endif
    53. 

  53.  #ifdef CONFIG_BRIDGE_NETFILTER
    54. 

  54.      struct nf_bridge_info    *nf_bridge;
    55. 

  55.  #endif
    56. 

  56.   
    57. 

  57.      int            iif;
    58. 

  58.  #ifdef CONFIG_NETDEVICES_MULTIQUEUE
    59. 

  59.      __u16            queue_mapping;
    60. 

  60.  #endif
    61. 

  61.  #ifdef CONFIG_NET_SCHED
    62. 

  62.      __u16            tc_index;    /* traffic control index */
    63. 

  63.  #ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
    64. 

  64.      __u16            tc_verd;    /* traffic control verdict */
    65. 

  65.  #endif
    66. 

  66.  #endif
    67. 

  67.  #ifdef CONFIG_IPV6_NDISC_NODETYPE
    68. 

  68.      __u8            ndisc_nodetype:2;
    69. 

  69.  #endif
    70. 

  70.      /* 14 bit hole */
    71. 

  71.   
    72. 

  72.  #ifdef CONFIG_NET_DMA
    73. 

  73.      dma_cookie_t        dma_cookie;
    74. 

  74.  #endif
    75. 

  75.  #ifdef CONFIG_NETWORK_SECMARK
    76. 

  76.      __u32            secmark;
    77. 

  77.  #endif
    78. 

  78.   
    79. 

  79.      __u32            mark;                   //标记,在ipvs中作为fwmark(防火墙标记)使用
    80. 

  80.   
    81. 

  81.      sk_buff_data_t        transport_header;   //传输层头部指针的偏移量(如果设置了NET_SKBUFF_DATA_USES_OFFSET,则为指针)
    82. 

  82.      sk_buff_data_t        network_header;     //网络层头部指针
    83. 

  83.      sk_buff_data_t        mac_header;         //链路层头部指针
    84. 

  84.      /* These elements must be at the end, see alloc_skb() for details.  */
    85. 

  85.      sk_buff_data_t        tail;
    86. 

  86.      sk_buff_data_t        end;
    87. 

  87.      unsigned char        *head,              //buffer的头部指针,以上的所有偏移量都是以这个指针为基础
    88. 

  88.                  *data;                      //数据起始位置
    89. 

  89.      unsigned int        truesize;           //此报文存储区的长度，这个长度是16字节对齐的，一般要比报文的长度大。
    90. 

  90.      atomic_t        users;                  //这个socket的引用数,工作方式类似于文件系统的硬链接的引用数.比如clone了一次,连接数就+1
    91. 

  91.  };

网络层头部结构iphdr

include/linux/ip.h
  1.  struct iphdr {
    2. 

  2.  #if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)
    3. 

  3.      __u8    ihl:4,
    4. 

  4.          version:4;
    5. 

  5.  #elif defined (__BIG_ENDIAN_BITFIELD)
    6. 

  6.      __u8    version:4,
    7. 

  7.            ihl:4;
    8. 

  8.  #else
    9. 

  9.  #error    "Please fix <asm/byteorder.h>"
    10. 

  10.  #endif
    11. 

  11.      __u8    tos;
    12. 

  12.      __be16    tot_len;
    13. 

  13.      __be16    id;
    14. 

  14.      __be16    frag_off;
    15. 

  15.      __u8    ttl;
    16. 

  16.      __u8    protocol;
    17. 

  17.      __sum16    check;
    18. 

  18.      __be32    saddr;
    19. 

  19.      __be32    daddr;
    20. 

  20.      /*The options start here. */
    21. 

  21.  };

传输层头部结构tcphdr

include/linux/tcp.h
  1.  struct tcphdr {
    2. 

  2.      __be16    source;
    3. 

  3.      __be16    dest;
    4. 

  4.      __be32    seq;
    5. 

  5.      __be32    ack_seq;
    6. 

  6.  #if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)
    7. 

  7.      __u16    res1:4,
    8. 

  8.          doff:4,
    9. 

  9.          fin:1,
    10. 

  10.          syn:1,
    11. 

  11.          rst:1,
    12. 

  12.          psh:1,
    13. 

  13.          ack:1,
    14. 

  14.          urg:1,
    15. 

  15.          ece:1,
    16. 

  16.          cwr:1;
    17. 

  17.  #elif defined(__BIG_ENDIAN_BITFIELD)
    18. 

  18.      __u16    doff:4,
    19. 

  19.          res1:4,
    20. 

  20.          cwr:1,
    21. 

  21.          ece:1,
    22. 

  22.          urg:1,
    23. 

  23.          ack:1,
    24. 

  24.          psh:1,
    25. 

  25.          rst:1,
    26. 

  26.          syn:1,
    27. 

  27.          fin:1;
    28. 

  28.  #else
    29. 

  29.  #error    "Adjust your <asm/byteorder.h> defines"
    30. 

  30.  #endif    
    31. 

  31.      __be16    window;
    32. 

  32.      __sum16    check;
    33. 

  33.      __be16    urg_ptr;
    34. 

  34.  };

传输层头部结构udphdr

include/linux/udp.h
  1.  struct udphdr {
    2. 

  2.      __be16    source;
    3. 

  3.      __be16    dest;
    4. 

  4.      __be16    len;
    5. 

  5.      __sum16    check;
    6. 

  6.  };

icmphdr

include/linux/icmp.h
  1.  struct icmphdr {
    2. 

  2.    __u8        type;
    3. 

  3.    __u8        code;
    4. 

  4.    __sum16    checksum;
    5. 

  5.    union {
    6. 

  6.      struct {
    7. 

  7.          __be16    id;
    8. 

  8.          __be16    sequence;
    9. 

  9.      } echo;
    10. 

  10.      __be32    gateway;
    11. 

  11.      struct {
    12. 

  12.          __be16    __unused;
    13. 

  13.          __be16    mtu;
    14. 

  14.      } frag;
    15. 

  15.    } un;
    16. 

  16.  };

链路层帧格式

前导码
8 bytes		 目的mac地址
6 bytes		 源mac地址
6 bytes		 帧类型
2 bytes		 帧数据
46~1500 bytes		 crc校验
4 bytes

网络层数据包格式

4 bits 4 bits 8 bits 3 bits 13 bits
Version IHL Type of Service Total Length
Identification Flags Fragmentation Offset
Time To Live Protocol Header Checksum
Source Address
Destination Address
Options Padding
Data

传输层数据报文格式

4 bits 6 bits 6 bits 16 bits
Source Port Destination Port
Sequence Number
Acknowledge Number
Data
Offset		 Reserved Code Window
Ckecksum Urgent Pointer
Options Padding
Data
 
Done in 0.110696792603 seconds