udhcp源码详解（四） 之租赁IP的管理

udhcp源码详解（四）             之租赁IP的管理

Author : hui <632254504@qq.com>

From : <http://blog.youkuaiyun.com/hui_love2046>

Created : 2010-10-4

 

       Server端对于租赁出去的IP的管理是基于结构体dhcpOfferedAddr的，该结构体的定义是在leases.c文件里：（结构体的成员介绍说明见详解之数据结构）

[cpp] view plain copy

1. struct dhcpOfferedAddr {  
2.     uint8_t chaddr[16];  
3.     uint32_t yiaddr;    /* network order */  
4.     uint32_t expires;   /* host order */  
5. };  

 

在dhcpd.c文件里用该结构体定义指向该结构数组的指针leases；

/* dhcpd.c */

#include <leases.h>

       struct dhcpOfferedAddr *leases;

 

       在读取完配置信息server_config后，就可以依据配置信息的内存为该结构数组申请内存空间了：

 

[cpp] view plain copy

1. /*  
2.  * strut dhcpOfferedAddr { 
3.  *  uint8_t     chaddr[16]; 
4.  *  uint32_t    yiaddr;         //network order 
5.  *  uint32_t    expires;        //host order 
6.  * }; 
7.  * 
8.  * 该结构数组leases是记录租赁出去的IP,   yiaddr 
9.  * 租赁IP客户机的MAC, charddr 
10.  * 租赁的到期时间,expires(从1970年1月1日00:00:00到租赁到期的总共的秒数) 
11.  * 
12.  * dhcp server启动后(可能是异常重启) 
13.  * 所以要充server_config.file里读取上次为哪些客户机分配了IP 
14.  * 并把读取到的内容添加到leases数组里 
15.  */  
16. leases = xzalloc(server_config.max_leases * sizeof(struct dhcpOfferedAddr));  
17. read_leases(server_config.lease_file);   
18.        //server_config.lease_file = "/var/lib/misc/udhcpd.leases"  

 

 

 2).  查找租赁最早到期的租约：

 

[cpp] view plain copy

1. /*  
2.  * add a lease into the table, clearing out any old ones 
3.  * add_lease是把MAC:chaddr, IP : yiaddr, expires: lease 
4.  * 租赁信息添加到leases数组里 
5.  * 函数首先调用clear_lease把数组里旧的删除掉(与chaddr or yiaddr相同的) 
6.  * 从leases数组里找到最早到期的,再添加 
7.  * 
8.  * 返回oldest (NULL 表示未添加成功)  
9.  */  
10. struct dhcpOfferedAddr *add_lease(uint8_t *chaddr, uint32_t yiaddr, unsigned long lease)  
11. {  
12.     struct dhcpOfferedAddr *oldest;  
13.   
14.     /* clean out any old ones */  
15.     clear_lease(chaddr, yiaddr);  
16.    
17.     /* 从leases数组里找到一个最早到期的oldest,以便添加新的 */  
18.     oldest = oldest_expired_lease();  
19.   
20.     if (oldest) //oldest != NULL ，Found...  
21.     {  
22.         memcpy(oldest->chaddr, chaddr, 16);  
23.         oldest->yiaddr = yiaddr;  
24.   
25.         /*  
26.          * 函数的第三个参数,即lease,表示的是租赁的剩余时间 
27.          * 在动态租赁数组leases里记录的租赁到期时间 
28.          * 
29.          * 所以 oldest->expires = time(0) +　lease; 
30.          */  
31.         oldest->expires = time(0) + lease;  
32.     }  
33.   
34.     return oldest;  
35. }  

 

 

 

 

 3).  通过MAC或IP查找租约：

 

 

[cpp] view plain copy

1. /* Find the first lease that matches chaddr, NULL if no match */  
2. struct dhcpOfferedAddr *find_lease_by_chaddr(uint8_t *chaddr)  
3. {  
4.     unsigned int i;  
5.   
6.     for (i = 0; i < server_config.max_leases; i++)  
7.         if (!memcmp(leases[i].chaddr, chaddr, 16)) return &(leases[i]);  
8.   
9.     return NULL;  
10. }  
11.   
12. /* Find the first lease that matches yiaddr, NULL is no match */  
13. struct dhcpOfferedAddr *find_lease_by_yiaddr(uint32_t yiaddr)  
14. {  
15.     unsigned int i;  
16.   
17.     for (i = 0; i < server_config.max_leases; i++)  
18.         if (leases[i].yiaddr == yiaddr) return &(leases[i]);  
19.   
20.     return NULL;  
21. }  

 

 

 4).  检查IP addr是否被网络中主机所使用，若被使用的话添加到leases数组里：

 

 

[cpp] view plain copy

1. /* 
2.  * check is an IP is taken, if it is, add it to the lease table 
3.  * 
4.  * 检查addr is a free IP(网络中是否有主机使用addr) 
5.  * if addr is a used IP, 把addr添加到租赁数组里 
6.  * 
7.  *  1. 返回0 表示addr 是a free IP 
8.  *  2. 返回1表示addr已被网络中的某台主机使用了 
9.  *      并且把使用addr的主机添加到leases数组里 
10.  *      其中MAC: blank_chaddr, IP: addr, expires: server_config.confict_time(def: 3600sec) 
11.  * 
12.  */  
13. static int check_ip(uint32_t addr)  
14. {  
15.     struct in_addr temp;  
16.   
17.     /* arpping()返回0表示addr used */  
18.     if (arpping(addr, server_config.server, server_config.arp, server_config.interface) == 0) {  
19.         temp.s_addr = addr;  
20.         LOG(LOG_INFO, "%s belongs to someone, reserving it for %ld seconds",  
21.             inet_ntoa(temp), server_config.conflict_time);  
22.   
23.         /* 
24.          * 因为刚在未在leases数组里找到这个已被used 的IP 
25.          * 所以要把这个used IP添加到leases数组里 
26.          * 租赁客户机MAC 为blank_chaddr(黑户) 
27.          * 租赁的IP即used IP(addr) 
28.          * 租赁时间:server_config.conflict_time 
29.          */  
30.         add_lease(blank_chaddr, addr, server_config.conflict_time);  
31.         return 1;  
32.     } else return 0;  
33. }  

 

5）  从可用IP地址池里找到一个可用的IP（a Free IP）

uint32_t    find_address(int check_expire);

 

该函数的调用是在，server端接收到DHCPDISOCVER的报文的时候，会为client提供一个IP地址：

a)       server首先利用client的MAC地址在leases数组里查找该client以前是否在这里租赁过IP，租赁过的话，把以前的IP提供给client

b)      第一种情况不满足的话，server会检查DHCPDISCOVER报文的选项字段，client是否有请求的IP（该选项信息的CODE ：DHCP_REQUESTED_IP），有的话检查该IP是否为Free，可以的话把Request IP提供给client。

c)      上面两种情况都不满足的话，就调用find_address这个函数了。

 

[cpp] view plain copy

1. /* 
2.  * find an assignable address, it check_expired is true, 
3.  * we check all the expired leases as well. 
4.  * Maybe this should try expired leases by age... 
5.  * 
6.  * 找到一个可分配的IP,如果check_expired is true, 
7.  * 会检查所有到期租约 
8.  * find_address()函数找到free IP 返回IP的值(network order) 
9.  * 未找到返回0 
10.  *  
11.  */  
12. uint32_t find_address(int check_expired)  
13. {  
14.     uint32_t addr, ret;  
15.     struct dhcpOfferedAddr *lease = NULL;  
16.   
17.     /* 
18.      * 在端上进行计算比较的时候使用 host order 
19.      * 一般存储的时候采用 network order 
20.      * 
21.      * 遍历整个可分配地址server_config.start -- server_config.end 
22.      */  
23.          /* addr is in host order here */  
24.     addr = ntohl(server_config.start);  
25.     for (;addr <= ntohl(server_config.end); addr++)   
26.     {  
27.         /* ie, 192.168.55.0 */  
28.         if (!(addr & 0xFF)) continue;  
29.   
30.         /* ie, 192.168.55.255 */  
31.         if ((addr & 0xFF) == 0xFF) continue;  
32.   
33.         /*  
34.          * Only do if it isn't  
35.                  * an assigned as a static lease 
36.          * rexervedIP()检查addr是否在静态租赁链表里 
37.          * addr在静态链表的话,函数返回1,反之返回0 
38.          */  
39.         if(!reservedIp(server_config.static_leases, htonl(addr)))  
40.         {  
41.             /* lease is not taken */  
42.             ret = htonl(addr);  
43.   
44.             /* !(lease = find_lease_by_yiaddr(ret)) 地址addr是否已被租赁出去了 */  
45.             if ((!(lease = find_lease_by_yiaddr(ret)) ||  
46.   
47.                     /*  
48.                      * or it expired and we are checking for expired leases 
49.                  * or 租赁出去的话, 
50.                  * addr是否是a free IP还取决与 
51.                  * lease_expired(lease)是否已到期和check_expired 
52.                  *  
53.                      */  
54.                     (check_expired  && lease_expired(lease))) &&  
55.   
56.                     /*  
57.                      * and it isn't on the network 
58.                      * 如果addr满足上面两个条件的其中一个 
59.                      * 1.!(lease = find_lease_by_yiaddr(ret)) 没有被租赁出去                    * 2.(check_expired && lease_expired(lease)) 已被租赁出去了, 
60.                      * 但租赁过期了(check_expired == ture) 
61.                      * 
62.                      * addr 满足上面条件之一,还要检查addr是否被网络上其他主机使用 
63.                      *  
64.                      * check_ip() 发送arp Request包确认addr是否被使用 
65.                      * 返回0, addr is a free IP 
66.                      */  
67.                     !check_ip(ret))   
68.             {  
69.             return ret;  
70.             break;  
71.             }  
72.         }  
73.     }  
74.     return 0;  
75. }