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RSS订阅原创 【容器网络】MACVLAN容器网络方案
macvlan容器网络方案macvlan是Linux自带的虚拟网卡，基于同一个底层网卡的macvlan设备会形成一个逻辑的交换机，提供交换能力，性能优化linux bridge。macvlan方案macvlan数据面如下：同节点容器通信容器A访问容器B，数据面流程如下：容器A和容器B在相同网络，直接发送容器A向容器B发送ARP请求macvlan交换机flood ARP请求容...
2019-12-12 17:23:03
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原创 【传统网络】以太网发包原理
以太网以太网（Ethernet）是一种计算机局域网技术，是目前应用最普遍的局域网技术，取代了其他局域网标准如令牌环、FDDI和ARCNET。以太网拓扑以太网的标准拓扑结构为总线型拓扑，当今快速以太网使用交换机来进行网络连接和组织，以太网的拓扑结构变成了星型，但在逻辑上，以太网仍然使用总线型拓扑和CSMA/CD的总线技术。总线型拓扑特点同一时刻仅能有一个设备占用总线，即一个节点发送报文...
2019-12-12 17:10:40
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原创 【容器网络】Flannel容器网络方案
Flannel容器网络方案Flannel共有三个容器网络方案：Flannel UDP、Flannel VXLAN旧和Flannel VXLAN新。Flannel UDP方案Flannel UDP数据面如下：同节点容器通信容器A访问容器B，数据面流程如下：容器A和容器B在相同网络，直接发送容器A向容器B发送ARP请求，br0交换机flood该ARP请求容器B接收到ARP请求，并响...
2019-12-12 15:12:42
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原创 【容器网络】Calico容器网络方案
Calico容器网络方案Calico共有两个容器网络方案：Calico BGP和Calico IPIP。Calico BGP方案Calico BGP数据面如下：同节点容器通信容器A访问容器B，数据面流程如下：容器A内的calic0设备的掩码长度为32，即与容器B属于不同网络，需要通过网关进行通信容器A查找路由表，存在default路由，下一跳为169.254.1.1，且169.2...
2019-12-09 12:50:30
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原创 【Linux4.1.12源码分析】virtio_net之NAPI机制
在虚拟化场景，中断的开销更大，所以要尽可能的少用中断，我们从中断处理函数开始看。skb_recv_done函数static void skb_recv_done(struct virtqueue *rvq){ struct virtnet_info *vi = rvq->vdev->priv; struct receive_queue *rq = &vi->rq[vq2rxq(r
2016-11-24 23:06:45
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原创 【Linux4.1.12源码分析】virtio_net之中断注册
virtio_net作为虚拟网卡驱动，最主要的就是实现网路报文收发，对比物理网卡，当收到网络报文时会产生中断，由中断处理函数接收网络报文，这一点可以类比到virtio_net。实际上，virtio_net设备的中断注册是在驱动的probe函数中完成的。virtnet_probe函数static int virtnet_probe(struct virtio_device *vdev)
2016-11-22 22:28:39
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原创 【Linux4.1.12源码分析】收包软中断和NAPI
不讲概念，直接上收包软中断处理代码。 net_rx_action函数static void net_rx_action(struct softirq_action *h){ struct softnet_data *sd = this_cpu_ptr(&softnet_data); unsigned long time_limit = jiffies + 2; //定义了处理s
2016-11-19 07:28:35
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原创 【Linux4.1.12源码分析】VXLAN之remcsum实现分析
根据之前VXLAN之csum和remcsum实现分析（发包）的分析，由csum配置决定发送端是否计算UDP层的csum。 remcsum会在vxlan头中保存相关信息，然后在接收端进行处理，先看发送端如何构造vxlan头信息。vxlan_xmit_skb函数（片段，发送方向） if (type & SKB_GSO_TUNNEL_REMCSUM) { //配置remcsum场景
2016-11-17 22:44:01
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原创 【Linux4.1.12源码分析】UDP层csum计算
我们以发包和收包两个方向，分析UDP层的csum计算，发包方向，以vxlan封包流程中的UDP头封装作为例子来进行分析。udp_set_csum函数（封装UDP头时调用）void udp_set_csum(bool nocheck, struct sk_buff *skb, __be32 saddr, __be32 daddr, int len){ struct udphd
2016-11-15 23:09:24
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原创 【Linux4.1.12源码分析】VXLAN之csum和remcsum实现分析（发包）
vxlan报文的csum处理逻辑由VXLAN_F_UDP_CSUM、VXLAN_F_REMCSUM_TX、VXLAN_F_REMCSUM_RX、VXLAN_F_REMCSUM_NOPARTIAL等等标记决定，本篇从发包流程来看实现逻辑：vxlan_xmit_skb函数，还包括iptunnel_handle_offloads函数，实现功能如下图：总结下：1）如果报文是gso报文，
2016-11-12 22:54:41
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原创 【OVS2.5.0源码分析】vxlan端口创建流程分析
vxlan端口是通过ovs-vsctl命令创建的，整个调用流程如下：bridge_reconfigure->bridge_add_ports->bridge_add_ports__->iface_create->iface_do_create->ofproto_port_add->port_add(ofproto_class)->dpif_port_add->dpif_netlink_port
2016-11-12 10:58:03
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原创 【Linux4.1.12源码分析】VXLAN报文内核协议栈处理
4.1.12内核已经支持vxlan报文的gro功能，意味着vxlan报文交给协议栈之前，已经被聚合过了，而在早期的内核中聚合逻辑是在encap_rcv函数之后实现的。之前分析的UDP报文处理中，可以知道如果udp_sock定义了encap_rcv函数，将会把报文交给该函数处理，而不是传统的保存到sock队列，唤醒进程收包。udp_sock定义的encap_rcv函数是在vxlan_sock
2016-11-11 23:27:31
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原创 【Linux4.1.12源码分析】协议栈gro收包之完整流程分析
前面几篇分析了不同协议层的gro实现，本篇分析报文提交协议栈的完整逻辑，其他逻辑例如csum等不深入分析。 本文分析重点是逻辑，功能执行主体可能是有不一致的。MAC层逻辑1、网卡设备不支持GRO，提交当前报文到协议栈；2、当前报文为GRO，提交报文到协议栈；3、当前报文已已聚合过（frag_list不为空），提交当前报文到协议栈；4、当前报文csum_bad置为1，提交当前报文
2016-11-06 12:09:44
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原创 【Linux4.1.12源码分析】协议栈gro收包之VXLAN处理
VXLAN gro处理不是通过定义常量实现的，而是通过动态注册的实现的，在UDP层处理时我们知道是注册到udp_offload_base全局变量中，我们先看下注册过程vxlan_socket_create函数/* Create new listen socket if needed */static struct vxlan_sock *vxlan_socket_create(str
2016-11-05 08:17:54
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原创 【Linux4.1.12源码分析】协议栈gro收包之TCP处理
TCP gro实现定义在tcpv4_offload对象static const struct net_offload tcpv4_offload = { .callbacks = { .gso_segment = tcp4_gso_segment, .gro_receive = tcp4_gro_receive, .gro_complete = tcp4_gro_complete
2016-11-04 22:56:40
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原创 【Linux4.1.12源码分析】协议栈gro收包之UDP处理
UDP offload为udpv4_offloadstatic const struct net_offload udpv4_offload = { .callbacks = { .gso_segment = udp4_ufo_fragment, .gro_receive = udp4_gro_receive, .gro_complete = udp4_gro_complete
2016-11-03 23:33:37
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原创 【Linux4.1.12源码分析】协议栈gro收包之IP层处理
IP层的offload定义是ip_packet_offloadstatic struct packet_offload ip_packet_offload __read_mostly = { .type = cpu_to_be16(ETH_P_IP), .callbacks = { .gso_segment = inet_gso_segment, .gro_receive = in
2016-11-02 23:22:03
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原创 【Linux4.1.12源码分析】协议栈gro收包之MAC层处理
网卡驱动接收到报文后，通过netif_receive_skb提交报文到协议栈处理，由于网络设备MTU一般都设置为1500，对于TCP报文如果收到报文后就提交给协议栈处理是非常低效的，一般是通过聚合后再提交给协议栈，可以极大的降低内核的开销。 内核提供了napi_gro_receive函数，通过该函数可以实现报文聚合后再提交给协议栈。1、napi_gro_receive函数gro_resul
2016-11-01 22:58:37
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原创 【Linux4.1.12源码分析】IP层csum计算
从收包和发包来看IP层的csum是如何计算的，是如何进行校验的。csum值为2个字节长度。发包流程如下所示，在__ip_local_out_sk函数中调用ip_send_check函数进行csum计算。ip_local_out->ip_local_out_sk->__ip_local_out->__ip_local_out_skip_send_check函数/* Gener
2016-10-31 23:30:14
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原创 【Linux4.1.12源码分析】协议栈报文接收之传输层处理分析（UDP）
UDP报文的处理入口是udp_rcv函数，该函数是在ip_local_deliver_finish函数中被调用的。1、udp_rcv函数int udp_rcv(struct sk_buff *skb){ return __udp4_lib_rcv(skb, &udp_table, IPPROTO_UDP);}2、__udp4_lib_rcv函数int __udp4_lib_rcv
2016-10-30 23:47:58
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原创 【Linux4.1.12源码分析】AF_INET raw socket实现原理分析
在分析AF_PACKET raw socket实现时，我们从创建socket入手来分析， 本篇我们从收包流程入手来分析。在分析协议栈报文接收IP层分析时，我们知道IP层把报文交给raw sock的如后函数是raw_local_deliver。我们从这个函数来看看是如何把一个报文提交给raw socket的。1、raw_local_deliver函数int raw_local_deliver
2016-10-26 22:19:26
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原创 【Linux4.1.12源码分析】协议栈报文接收之IP层处理分析（ip_forward）
上一篇分析报文接收，IP层提交本地处理的流程，本篇分析报文转发场景的处理过程，在ip_rcv_finish函数中，会根据IP地址决定是提交给本机处理，还是报文转发，报文转发的入口函数为ip_forward，本篇将从ip_forward函数入手分析转发过程。1、ip_forward函数int ip_forward(struct sk_buff *skb){ u32 mtu; struc
2016-10-26 19:25:16
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原创 【Linux4.1.12源码分析】协议栈报文接收之IP层处理分析（ip_local_deliver）
报文提交给内核协议栈处理后，最终会调用到__netif_receive_skb_core函数，如果报文没有被rx_handler消费掉，最终会交给ptype_base中注册的协议处理，包括内核注册的协议，也包括raw socket等创建的协议处理。本文将分析普通ipv4报文的处理过程，处理入口函数为ip_rcv函数。1、ip_rcv函数int ip_rcv(struct sk_buff *
2016-10-24 22:34:29
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原创 【Linux4.1.12源码分析】邻居子系统实现分析
邻居子系统实现了IP层发包不感知MAC，即由邻居子系统实现了MAC头封装。MAC头信息包括：源MAC、目的MAC、协议类型，其中协议类型由上层指定，例如IPV4等等，源MAC地址是出口设备MAC地址（在路由表中确定出口设备），目的MAC是由邻居子系统提供的，大致可以猜到，邻居子系统会主动发起arp请求获取到mac地址，实现MAC封包。IP层发包最后会调用ip_finish_output2函数，我们
2016-10-22 08:37:05
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原创 【Linux4.1.12源码分析】AF_PACKET raw socket实现原理分析
raw socket按照检测到的报文主要可以分两类：mac报文、IP报文、传输层报文。本文分析二层报文，例如：socket（AF_PACKET, SOCK_RAW, ETH_P_ALL）方式创建的socket，可以检测到所有的二层报文。raw socket实现的核心在于，socket的建立，并注册到相应的数据中，实现在收包阶段把报文提交给socket处理，例如ptype_all、ptype_bas
2016-10-21 21:16:26
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原创 【Linux4.1.12源码分析】协议栈报文接收之netif_receive_skb函数分析
netif_receive_skb函数是协议栈报文接收的入口，一般由驱动调用，把报文送入协议栈，4.1.12内核做了对sk的封装，目的是什么没还未搞清楚。1、netif_receive_skb函数static inline int netif_receive_skb(struct sk_buff *skb){ return netif_receive_skb_sk(skb->sk, s
2016-10-20 22:47:51
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原创 【Linux4.1.12源码分析】二层报文发送之net_tx_action
net_tx_action函数报文发送软中断处理函数，本篇不分析软中断注册过程，只分析该函数的处理过程。 产生发包软中断最常见的场景是：1）报文发送PPS很高；2）网络qos限制。1、net_tx_action函数static void net_tx_action(struct softirq_action *h){ struct softnet_data *sd = this_cpu
2016-10-15 10:20:53
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原创 【Linux4.1.12源码分析】二层报文发送之报文GSO分段（skb_segment）
skg_segment是实现封装报文GSO分段的基础，直接抛代码。/** * skb_segment - Perform protocol segmentation on skb. * @head_skb: buffer to segment * @features: features for the output path (see dev->features) * * This
2016-10-14 22:18:03
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原创 【Linux4.1.12源码分析】二层报文发送之报文GSO分段（TCP）
TCP报文GSO分段的入口函数是tcp4_gso_segment，在tcpv4_offload对象中定义。1、tcp4_gso_segment函数static struct sk_buff *tcp4_gso_segment(struct sk_buff *skb, netdev_features_t features){ if (!pskb_may_pull(skb, si
2016-10-14 21:12:09
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原创 【Linux4.1.12源码分析】二层报文发送之报文GSO分段（UDP）
UDP报文GSO分段的入口函数是udp4_ufo_fragment，由udpv4_offload常量中定义。1、udp4_ufo_fragment函数static struct sk_buff *udp4_ufo_fragment(struct sk_buff *skb, netdev_features_t features){ struct sk_buff *segs =
2016-10-14 20:30:13
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原创 【Linux4.1.12源码分析】二层报文发送之报文GSO分段（IP层）
IP层的GSO/GRO定义在ip_packet_offload结构体中。static struct packet_offload ip_packet_offload __read_mostly = { .type = cpu_to_be16(ETH_P_IP), .callbacks = { .gso_segment = inet_gso_segment, //gso分段函数
2016-10-09 22:48:18
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原创 【Linux4.1.12源码分析】二层报文发送之报文GSO分段（MAC层）
报文GSO分段的入口函数是skb_gso_segment函数，是在validate_xmit_skb函数中被调用。1、skb_gso_segment函数static inlinestruct sk_buff *skb_gso_segment(struct sk_buff *skb, netdev_features_t features){ return __skb_gso_segme
2016-10-09 22:03:14
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原创 【Linux4.1.12源码分析】二层报文发送之GSO条件判断
4.1.12内核中，GSO报文的判断和分段的入口函数是validate_xmit_skb，其中使用netif_needs_gso用来判断软件是否要进行GSO分段，skb_gso_segment实现报文的GSO分段，本篇重点讲述GSO分段的判断条件，即netif_needs_gso相关函数。1、netif_needs_gso函数static inline bool netif_needs_g
2016-09-29 23:45:30
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原创 【Linux4.1.12源码分析】二层报文发送之qdisc实现分析
二层发送中，实现qdisc的主要函数是__dev_xmit_skb和net_tx_action，本篇将分析qdisc实现的原理，但是不涉及qdisc内部的算法，仅对框架进行分析。1、__dev_xmit_skb函数static inline int __dev_xmit_skb(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *q, struct net_de
2016-09-27 22:39:51
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原创 【Linux4.1.12源码分析】二层报文发送之dev_queue_xmit
报文到此阶段，已经完成了MAC头封装，在调用驱动发送报文前还有一些工作要做：1）流量控制； 2）报文GSO分段；3）check sum计算；1、dev_queue_xmit函数static inline int dev_queue_xmit(struct sk_buff *skb){ return dev_queue_xmit_sk(skb->sk, skb);}2、dev_queu
2016-09-27 22:07:13
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原创 【Linux4.1.12源码分析】IP层报文发送之ip_output
上一篇提到ip_local_out函数最终会调用ip_output完成报文发送，本篇分析ip_output的处理过程。1、ip_output函数int ip_output(struct sock *sk, struct sk_buff *skb){ struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev; IP_UPD_PO_STATS(d
2016-09-26 22:01:46
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原创 【Linux4.1.12源码分析】IP层报文发送之ip_local_out
IP层本地报文发送有两个函数ip_local_out和ip_local_out_sk，实际实现两者是等同的，因为本地发送的报文，skb必然关联着一个sock对象。1、ip_local_out函数static inline int ip_local_out(struct sk_buff *skb){ return ip_local_out_sk(skb->sk, skb); //本地报文
2016-09-25 23:23:20
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原创 【Linux4.1.12源码分析】vxlan报文发送之iptunnel_xmit
iptunnel_xmit函数是发送vxlan报文时，封装UDP报文头之后被调用的，主要作用是封装IP头，并调用三层发包函数，完成报文的发送，该函数相对比较简单。1、iptunnel_xmit函数int iptunnel_xmit(struct sock *sk, struct rtable *rt, struct sk_buff *skb, __be32 src, __be32
2016-09-25 23:07:25
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原创 【Linux4.1.12源码分析】vxlan报文发送之udp_tunnel_xmit_skb
udp_tunnel_xmit_skb函数是OVS2.5发送UDP报文的内核入口，在调用该函数之前，headroom空间需要准备完成，且vxlan头已经创建，skb结构体的data指向vxlan头的首地址。1、udp_tunnel_xmit_skb函数int udp_tunnel_xmit_skb(struct rtable *rt, struct sock *sk, struct sk_
2016-09-25 18:28:47
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原创 【OVS2.5.0源码分析】vxlan发包流程分析
发包处理函数最终会调用到ovs_vport_send函数，该函数最终会调用vport_ops的send函数。1、ovs_vport_send函数void ovs_vport_send(struct vport *vport, struct sk_buff *skb){ int mtu = vport->dev->mtu; if (unlikely(packet_length(skb
2016-09-21 22:27:27
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