linux网络协议栈分析笔记8-arp邻居子系统1

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VIP免费原创最新推荐文章于 2026-04-05 09:31:26 发布 1.8k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

LINUX邻居子系统（一）邻居子系统是linux网络协议栈中非常庞大的一块，也是比较混乱复杂的一块，不过有一点感觉挺好玩的就是它不涉及太多具体协议的内容，所以阅读起来还不算太复杂而且它很多时候自成一个小小的系统运转（所以才叫子系统），不需要外界太多的管理（ARP，ND等协议的管理），这也是它的一个特色。不过感觉它也承担了一部分第二层的功能（二层协议首部的封装）它嵌入在网络层和数据链路层之间（但是又不能把它叫阅读详情

我们进入arp协议，我们看看linux中号称邻居子系统是啥样的

static struct packet_type arp_packet_type __read_mostly = {
.type = cpu_to_be16( ETH_P_ARP),
.func = arp_rcv,
};

还记得那个netif_receive_skb吧，选择三层协议处理的地方，arp通过 dev_add_pack注册了上述的packet_type结构

#define ETH_P_ARP 0x0806 /* Address Resolution packet */

void __init arp_init (void)
{
     neigh_table_init(& arp_tbl ); 初始化arp邻居表

     dev_add_pack(&arp_packet_type); 注册三层处理协议类型 arp
     arp_proc_init(); /proc文件系统相关arp部分创建
#ifdef CONFIG_SYSCTL
     neigh_sysctl_register(NULL, &arp_tbl.parms, NET_IPV4,
                     NET_IPV4_NEIGH, "ipv4", NULL, NULL);
#endif
     register_netdevice_notifier(&arp_netdev_notifier); 注册通知链
}

neigh_table_init(& arp_tbl); 其实就是把arp_tbl挂在全局的neigh_tables变量上

for (tmp = neigh_tables; tmp; tmp = tmp->next) {

          if (tmp->family == tbl->family) 用协议族在区分  arp类型为AF_INET   IPV6的ND协议为AF_INET6
               break;
     }
     tbl->next     = neigh_tables;
     neigh_tables     = tbl;

重要数据结构：

struct neigh_table
{
     struct neigh_table     *next;
     int               family;    协议族
     int               entry_size;    邻居项的大小为sizeof(struct neighbour) + 4 考虑到有零长数组

     int               key_len; hash关键字的长度为4
     __u32               (*hash)(const void *pkey, const struct net_device *);    hash函数
     int               (*constructor)(struct neighbour *);
     int               (*pconstructor)(struct pneigh_entry *);
     void               (*pdestructor)(struct pneigh_entry *);
     void               (*proxy_redo)(struct sk_buff *skb);
     char               *id;
     struct neigh_parms     parms;
     /* HACK. gc_* shoul follow parms without a gap! */
     int               gc_interval;    常规的垃圾回收间隔时间默认30秒
     int               gc_thresh1;    门限
     int               gc_thresh2;
     int               gc_thresh3;
     unsigned long          last_flush;
     struct delayed_work     gc_work;    常规的垃圾回收定时器
     struct timer_list      proxy_timer;
     struct sk_buff_head     proxy_queue;
     atomic_t          entries; 整个表中邻居项的个数  当entries大于hash_mask+1，哈希桶增长为原来的两倍
     rwlock_t          lock;
     unsigned long          last_rand;
     struct kmem_cache          *kmem_cachep;
     struct neigh_statistics     *stats;
     struct neighbour     **hash_buckets; 存放邻居项的哈希桶
     unsigned int          hash_mask; hash桶大