iproute2 ipv6地址设置源码分析

iproute 作为网络接口的设置工具
具备我们大部分需要的功能。

以设置ipv6 地址为例来分析一下它的源码

它的实质其实是与内核建立一个socket通信，通过建立的fd进行网络接口的设置和信息读取。

简单来说，就四步：
建立与内核的连接-> 发送数据到内核 -> 从内核读取数据 -> 关闭连接

建立与内核的连接

int rtnl_open(struct rtnl_handle *rth, unsigned int subscriptions)
{return rtnl_open_byproto(rth, subscriptions, NETLINK_ROUTE);
}
其中rth结构体如下
struct rtnl_handle {int            fd;    // fd是socket 打开的值struct sockaddr_nl    local;  // local 是本地地址struct sockaddr_nl    peer;  // peer 是邻居地址__u32            seq;     // seq 是32位序列号__u32            dump;  // dump 是32位int            proto;  // proto 是协议号FILE               *dump_fp;  // dump_fp 是文件名int            flags; // flags 是 标志字段
};seq:
TCP会话的每一端都包含一个32位（bit）的序列号，该序列号被用来跟踪该端发送的数据量。每一个包中都包含序列号，在接收端则通过确认号用来通知发送端数据成功接收proto:
具体定义:
#define NETLINK_ROUTE       0   /* Routing/device hook              */
#define NETLINK_UNUSED      1   /* Unused number                */
#define NETLINK_USERSOCK    2   /* Reserved for user mode socket protocols  */
#define NETLINK_FIREWALL    3   /* Unused number, formerly ip_queue     */
#define NETLINK_SOCK_DIAG   4   /* socket monitoring                */
#define NETLINK_NFLOG       5   /* netfilter/iptables ULOG */
#define NETLINK_XFRM        6   /* ipsec */
#define NETLINK_SELINUX     7   /* SELinux event notifications */
#define NETLINK_ISCSI       8   /* Open-iSCSI */
#define NETLINK_AUDIT       9   /* auditing */
#define NETLINK_FIB_LOOKUP  10
#define NETLINK_CONNECTOR   11
#define NETLINK_NETFILTER   12  /* netfilter subsystem */
#define NETLINK_IP6_FW      13
#define NETLINK_DNRTMSG     14  /* DECnet routing messages */
#define NETLINK_KOBJECT_UEVENT  15  /* Kernel messages to userspace */
#define NETLINK_GENERIC     16
/* leave room for NETLINK_DM (DM Events) */
#define NETLINK_SCSITRANSPORT   18  /* SCSI Transports */
#define NETLINK_ECRYPTFS    19
#define NETLINK_RDMA        20
#define NETLINK_CRYPTO      21  /* Crypto layer */
#define NETLINK_SMC     22  /* SMC monitoring */#define NETLINK_INET_DIAG   NETLINK_SOCK_DIAG指定要和内核中的哪个子系统进行交互，目前支持：
NETLINK_ROUTE 与路由信息相关，包括查询、设置和删除路由表中的条目等。待会儿我们将以这类family举个实际的例子；
NETLINK_FIREWALL 接收由IPv4防火墙代码发送的包；
NETLINK_ARPD 可以在用户空间进行arp缓存的管理；
NETLINK_ROUTE6 在用户空间发送和接收路由表信息更新；
还有几种虽然没有实现，但已经有了定义，为以后扩展做好了准备。dump 和dump_fd作用还待研究

发送数据到内核

先总结再细说
struct {struct nlmsghdr n;struct ifaddrmsg  ifa;char            buf[256];
} req
req的基地址(req第一个数据存放的就是struct nlmsghdr    n;传n的地址相当于传req的基地址)传给 iov的iov_base
struct iovec iov = {.iov_base = n,.iov_len = n->nlmsg_len
};
再把iov这个结构体地址传给msg_iov = &iov。
struct msghdr msg = {.msg_name = &nladdr,.msg_namelen = sizeof(nladdr),.msg_iov = &iov,.msg_iovlen = 1,
};
再发送数据给到内核具体分析如下:
static int ipaddr_modify(int cmd, int flags, int argc, char **argv)struct {struct nlmsghdr  n;struct ifaddrmsg  ifa;char            buf[256];} req = {.n.nlmsg_len = NLMSG_LENGTH(sizeof(struct ifaddrmsg)),.n.nlmsg_flags = NLM_F_REQUEST | flags,.n.nlmsg_type = cmd,.ifa.ifa_family = preferred_family,};在ipaddr_modify初始化req结构体
struct nlmsghdr
{__u32 nlmsg_len;   /* Length of message */
__u16 nlmsg_type; /* Message type*/
__u16 nlmsg_flags; /* Additional flags */
__u32 nlmsg_seq;   /* Sequence number */
__u32 nlmsg_pid;   /* Sending process PID */
};
字段 nlmsg_len 指定消息的总长度，包括紧跟该结构的数据部分长度以及该结构的大小
#define NLMSG_ALIGNTO   4U
#define NLMSG_ALIGN(len) ( ((len)+NLMSG_ALIGNTO-1) & ~(NLMSG_ALIGNTO-1) )
这样返回值在len大于零时，都是以4的倍数对齐（1-4=4;5-8=8;如此类推）struct ifaddrmsg {unsigned char ifa_family;    /* Address type */unsigned char ifa_prefixlen; /* Prefixlength of address */unsigned char ifa_flags;     /* Address flags */unsigned char ifa_scope;     /* Address scope */int           ifa_index;     /* Interface index */};ifa_family: 地址类型（通常为AF_INET or AF_INET6)）
ifa_prefixlen: 地址的地址掩码长度，如果改地址定义在这个family
ifa_flags:
ifa_scope: 地址的作用域
ifa_index:  接口索引与接口地址关联
ifa_prefixlen: 就是掩码64，128...
ifa_index: 利用if_nametoindex(name);函数把设备名转换为接口index，这个
值对应的网络设备是固定不变的。.n.nlmsg_len = NLMSG_LENGTH(sizeof(struct ifaddrmsg)),
初始化是nlmsghdr和ifaddrmsg两个结构体长度24。具体的数据内容是通过addattr_l来添加的
int addattr_l(struct nlmsghdr *n, int maxlen, int type, const void *data,int alen)
{int len = RTA_LENGTH(alen);struct rtattr *rta;if (NLMSG_ALIGN(n->nlmsg_len) + RTA_ALIGN(len) > maxlen) {fprintf(stderr,"addattr_l ERROR: message exceeded bound of %d\n",maxlen);return -1;}//printf("%s[%d] NLMSG_ALIGN(n->nlmsg_len)[%d]\n",__func__,__LINE__,NLMSG_ALIGN(n->nlmsg_len));rta = NLMSG_TAIL(n);rta->rta_type = type;rta->rta_len = len;if (alen)memcpy(RTA_DATA(rta), data, alen);n->nlmsg_len = NLMSG_ALIGN(n->nlmsg_len) + RTA_ALIGN(len);return 0;
}跳过nlmsg_len，把数据考到req.buf中。
#define NLMSG_TAIL(nmsg) \((struct rtattr *) (((void *) (nmsg)) + NLMSG_ALIGN((nmsg)->nlmsg_len)))
memcpy(RTA_DATA(rta), data, alen);再更新数据长度
n->nlmsg_len = NLMSG_ALIGN(n->nlmsg_len) + RTA_ALIGN(len);
这样下次还有其他数据要加入时，就会在上一个数据末尾加入。
所以想看看自己发的内容对不对，可以查看buf里面的内容。而这个buf分为rta和data;
struct rtattr {unsigned short   rta_len;unsigned short  rta_type;
};
前面存的时rta结构体，接着存的是实际数据
像设置ipv6地址的话就是存一个inet_prefix *addr结构体
inet_pton(AF_INET6, name, addr->data)
将点分文本的IP地址转换为“二进制网络字节序”的IP地址最后利用rtnl_talk -> __rtnl_talk 把数据发送到内核
static int __rtnl_talk(struct rtnl_handle *rtnl, struct nlmsghdr *n,struct nlmsghdr *answer, size_t maxlen,bool show_rtnl_err, nl_ext_ack_fn_t errfn)
{int status;unsigned int seq;struct nlmsghdr *h;struct sockaddr_nl nladdr = { .nl_family = AF_NETLINK };struct iovec iov = {.iov_base = n,.iov_len = n->nlmsg_len};struct msghdr msg = {.msg_name = &nladdr,.msg_namelen = sizeof(nladdr),.msg_iov = &iov,.msg_iovlen = 1,};
...n->nlmsg_seq = seq = ++rtnl->seq;status = sendmsg(rtnl->fd, &msg, 0);if (status < 0) {perror("Cannot talk to rtnetlink");return -1;}发送struct msghdr msg这个结构体到内核中去
struct iovec {                    /* Scatter/gather arrayitems */void *iov_base;              /*Starting address */size_t iov_len;               /* Number of bytes to transfer*/};/* iov_base: iov_base指向数据包缓冲区，即参数buff，iov_len是buff的长度。msghdr中允许一次传递多个buff，以数组的形式组织在 msg_iov中，msg_iovlen就记录数组的长度（即有多少个buff）*/struct msghdr {void         *msg_name;       /* optional address */socklen_t     msg_namelen;    /* size of address */struct iovec *msg_iov;        /* scatter/gather array */size_t        msg_iovlen;     /* # elements in msg_iov */void         *msg_control;    /* ancillary data, see below */size_t        msg_controllen; /* ancillary databuffer len */int           msg_flags;      /* flags on received message */};/* msg_name：数据的目的地址，网络包指向sockaddr_in, netlink则指向sockaddr_nl;msg_namelen: msg_name 所代表的地址长度msg_iov: 指向的是缓冲区数组msg_iovlen: 缓冲区数组长度msg_control: 辅助数据，控制信息(发送任何的控制信息)msg_controllen: 辅助信息长度msg_flags: 消息标识*/

从内核读取数据
收数据的话，利用

         iov.iov_base = buf;iov.iov_len = sizeof(buf);status = recvmsg(rtnl->fd, &msg, 0);
for (h = (struct nlmsghdr *)buf; status >= sizeof(*h); )

具体的解析内容就没有分析，可以根据发送来反推。

关闭连接
最后利用rth_close来关闭连接的通道。

iproute2 ipv6地址设置源码分析相关推荐

docker ip地址_理解 Docker 网络(番外) -- 《Docker 源码分析》勘误
前言本来打算这篇文章是分析 Docker Overlay 网络是如何建立以及如何手动实现 Docker 的跨主机通信的.但是在完成了上一篇文章之后,打算找一些文章或者书籍印证我的文章是否正确.这时看 ...
【Android 性能优化】应用启动优化 ( 阶段总结 | Trace 文件分析及解决方案 | 源码分析梳理 | 设置主题的方案总结 ) ★
文章目录一. 常用的耗时方法优化方案 ( 重要 ) 二. 源码分析梳理 1. 应用启动时间计算相关源码分析 2. Launcher 应用中启动 Android 应用流程三. 启动白屏解决方案 An ...
JavaFX源码分析实战：如何设置窗体标题小图标和任务栏图标
JavaFX实战系列 JavaFX源码分析和实战:javaFX线程结构分析 JavaFX源码分析和实战之launcher启动器:两种启动javaFX的方式及launch(args[])参数设置和获取 ...
flink设置watermark以及事件时间字段源码分析
flink设置watermark以及事件时间字段源码分析背景 1.1.提取时间戳字段,用于事件时间语义处理数据 1.2.设置水位线(水印)watermark TimestampAssigner 核心 ...
蓝牙（Bluetooth）---源码目录及设置应用源码分析
一 Bluetooth 的设置应用 packages\apps\Settings\src\com\android\settings\bluetooth\* 蓝牙设置应用及设置参数,蓝牙状态,蓝牙设备等 ...
Netty4.x: Server端设置 option 警告 Unknown channel option ‘xxxx‘ for channel 分析及解决 (附源码分析)
一.问题背景: 最近某springboot项目想嵌入一个用户聊天功能,打算使用 Rabbitmq + Netty4.x + Redis 来开发高性能聊天功能.花费三天时间所有功能都已实现.启动时却警告 ...
Django源码分析2:本地运行runserver分析
django源码分析本文环境python3.5.2,django1.10.x系列1.根据上一篇文章分析了,django-admin startproject与startapp的分析流程后,根据dja ...
linux nDPI 协议检测源码分析
关于nDPI的基本功能就不在这介绍了,有兴趣了解的读者可以阅读官方的快速入门指南:https://github.com/ntop/nDPI/blob/dev/doc/nDPI_QuickStartGu ...
nginx源码分析之网络初始化
nginx作为一个高性能的HTTP服务器,网络的处理是其核心,了解网络的初始化有助于加深对nginx网络处理的了解,本文主要通过nginx的源代码来分析其网络初始化. 从配置文件中读取初始化信息与网 ...

iproute2 ipv6地址设置源码分析

iproute2 ipv6地址设置源码分析相关推荐

最新文章

热门文章