Linux核心分析

核心版本：2.6.34

在前一篇”IP協議”中對報文接收時IP層的處理進行了分析，本篇分析將針對報文發送時IP層的處理。

傳輸層處理完後，會調用ip_push_pending_frames()將報文傳遞給IP層：

ip_push_pending_frames() -> ip_local_out() -> __ip_local_out()

在ip_push_pending_frames()中，會設定第一個IP分區的前序欄位，tot_len和 check不會設定。

int ip_local_out(struct sk_buff *skb){ int err; err = __ip_local_out(skb);      if (likely(err == 1))  err = dst_output(skb); return err;}

__ip_local_out()：設定IP前序位元組總長度tot_len，校正和check。

iph->tot_len = htons(skb->len);     ip_send_check(iph);

最後調用dst_output()發送資料給IP層，dst_output()實際調用skb_dst(skb)->output(skb) ，skb_dst(skb)就是skb所對應的路由項。skb_dst(skb)指向的是路由項dst_entry，它的input在收到報文時賦值 ip_local_deliver()，而output在發送報文時賦值ip_output()。

return nf_hook(PF_INET, NF_INET_LOCAL_OUT, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev, dst_output);

在IP層的調用過程如下：

ip_output() -> ip_finish_output() - > ip_finish_output2() -> hh->hh_output()

在ip_output()中，設定了dev與協議號，從IP層往下，就是以dev驅 動資料轉送了。

skb->dev = dev;     skb->protocol = htons(ETH_P_IP);

在ip_finish_output()中，判斷如果報文過大，則先調用ip_fragment()進行 分區(後面會對這個函數進行分析)，然後調用ip_finish_output2()發送。

if (skb->len > ip_skb_dst_mtu(skb) && !skb_is_gso(skb))      return ip_fragment(skb, ip_finish_output2);     else  return ip_finish_output2(skb);

情況一：ip_fragment()

ip_fragment()與ip_append_data()是IP層傳送報文很重要的 兩個函數，弄清它們之間的關係很重要。

ip_append_data()是上層構造向IP層傳送資料的skb使用的，它會根據MTU值對傳送 資料進行分區，後續分區鏈在第一個分區的frag_list上；如果裝置支援SG，那麼同一個分區內容(當分區內容是多次輸入得到的 )不一定在一個線性空間上，後續輸入的分區內容存在分區的frags數組中。只有第一個分區才有frag_list，而每個分區都能擁 有frags。由ip_append_data()構造好的skb大致如下圖所示：

ip_fragments()字面 意思是分區，但實際上分區工作已經由ip_append_data()完成了，它只在上層分區出現問題時重新進行分區。它的主要作用還是 完成分區的後續工作。假設一個報文被分成了三份skb1, skb2, skb3，它們將獨立的傳遞到網路上，但顯然ip_append_data()得 到的skb還不是獨立的，skb1包含了整個報文的資訊，分區報文也鏈在frag_list上；而skb2, skb3則缺少IP前序的資訊，如分區 的位移，分區的標識，校正和等。ip_fragments()做的主要工作就是將skb拆分成能獨立發送的報文。由ip_fragments()處理後 的skb如圖所示：