Linux核心分析

路由表

在核心中存在路由表fib_table_hash和路由緩衝表rt_hash_table。路由緩衝表主要是為了加速路由的尋找， 每次路由查詢都會先尋找路由緩衝，再尋找路由表。這和cache是一個道理，緩衝儲存最近使用過的路由項，容量小，尋找快速 ；路由表格儲存體所有路由項，容量大，尋找慢。

首先，應該先瞭解路由表的意義，下面是route命令查看到的路由表：

一條路由其實就是告知主 機要到達一個目的地址，下一跳應該走哪裡。比如發往192.168.22.3報文通過查路由表，會得到下一跳為192.168.123.254，再 將其發送出去。在路由表項中，還有一個很重要的屬性-scope，它代表了到目的網路的距離。

路由scope可取值： RT_SCOPE_UNIVERSE, RT_SCOPE_LINK, RT_SCOPE_HOST

在報文的轉寄過程中，顯然是每次轉寄都要使到達目的網路的距離 要越來越小或不變，否則根本到達不了目的網路。上面提到的scope很好的實現這個功能，在尋找路由表中，表項的scope一定是 更小或相等的scope(比如RT_SCOPE_LINK，則表項scope只能為RT_SCOPE_LINK或RT_SCOPE_HOST)。

路由緩衝

路由 緩衝用於加速路由的尋找，當收到報文或發送報文時，首先會查詢路由緩衝，在核心中被組織成hash表，就是rt_hash_table。

static struct rt_hash_bucket *rt_hash_table __read_mostly; [net/ipv4/route.c]

通過 ip_route_input()進行查詢，首先是快取作業時，通過[src_ip, dst_ip, iif,rt_genid]計算出hash值

hash = rt_hash (daddr, saddr, iif, rt_genid(net));

此時rt_hash_table[hash].chain就是要操作的緩衝表項的鏈表，比如遍曆該鏈 表

for (rth = rt_hash_table[hash].chain; rth; rth = rth->u.dst.rt_next)

因此，在緩衝中尋找一個表 項，首先計算出hash值，取出這組表項，然後遍曆鏈表，找出指定的表項，這裡需要完全符合[src_ip, dst_ip, iif, tos, mark, net]，實際上struct rtable中有專門的屬性用於緩衝的尋找索引值– struct flowi。

/* Cache lookup keys */

struct flowi fl;

當找到表項後會更新表項的最後訪問時間，並取出dst

dst_use (&rth->u.dst, jiffies);

skb_dst_set(skb, &rth->u.dst);

路由緩衝的建立

inet_init () -> ip_init() -> ip_rt_init()

rt_hash_table = (struct rt_hash_bucket *)

alloc_large_system_hash("IP route cache",

sizeof(struct rt_hash_bucket),

rhash_entries,

(totalram_pages >= 128 * 1024) ?

15 : 17,

0,

&rt_hash_log,

&rt_hash_mask,

rhash_entries ? 0 : 512 * 1024);

其中 rt_hash_mask表示表的大小，rt_hash_log = log(rt_hash_mask)，建立後的結構如圖所示：