带网关DSR路由协议的流程

 

初始化部分的流程

 

nexthop_list_init(); 初始化下一跳列表，主要用来保存下一跳的信息，确定ack的请求机会

gw_list_init();       初始化网关列表

routecache_init();    初始化路由缓存

  reqtable_init();      初始化路由请求表，记录收到的路由请求的信息

rtsmbuffer_init();    初始化重发缓冲区，保存发出数据中，需要ack回复的数据报的信息

sendbuffer_init();    初始化发送缓冲区 ，临时存储 发送路由请求之后，受到路由应答请求之前，发送的数据报

 

dsr_stat_init();        初始化统计信息

 

init_packet_queue();   初始化用户空间队列

对全局变量 ipq_queue_t q 进行初始化，

  注册一个处理netfilter队列的函数  netfilter_receive，一旦有数据进入队列就调用,做两件事情：

1.调用ipq_enqueue函数（收到的包和发出的包都由他加入到q队列中，进入的包有dsr头，而发出的包没有dsr头，所以在程序中使用了两次switch 来吧接受的发送的udp包添加的q中）

    发出的hello包，info设置为空，根据不同的协议头，把元素加入到不同的list中

    接受到的数据包，info字段是由netfileter自己填写的

   2.唤醒dsr进程。

 

 

 

  

startup_dsr();   创建DSR进程，负责处理用户空间队列的数据报

注册pre_route  local_out  gw_post_route3个钩子 ,gw_post_route为最后一个被调用的钩子

 

 

pre_route  钩子

1如果发现数据包中dsrhdr的头部需要ack标志为1，则直接发送一个ack回复，不进入用户空间排队。

2如果是ack数据包，也就是下游节点返回的ack应答，然后进入dsr_in_ack_op_handler中进行处理，之前的判断已经没有必要了，不过还是按照从前的习惯保留了。其中在dsr_in_ack_op_handler中调用rtsmbuffer_ack_del函数,这个函数用来根据ack回复时间动态调整ack超时，这是和从前dsr最大的区别:

1         如果是数据包，则直接去掉dsr头，返回netfilter

2         其他类型的数据包，则加入用户队列 (返回NF_QUEUE)

 

加入队列的数据包，有netfitlerreceive调用packet_enqueue来完成，并触发dsr进程，然后再由packet_in和packet_out进行处理

 

 

dsr_local_out流程

 如果是自己给自己的，则直接返回

如果是发往外网段的直接返回

其他的数据报全部返回到用户空间队列排队。加入队列的数据包，有netfitlerreceive调用packet_enqueue来完成，并触发dsr进程，然后再由packet_in和packet_out进行处理

 

dsr进程流程

循环从用户空间队列中取出元素  （iqp_dequeue）

{

  进入的数据报 ,调用packet_in

发出的数据报,调用packet_out

}

 

 

 

 

packet_in  的流程

 

循环处理dsr头部字段

如果是DSR_SRC_OPT :调用dsr_src_opt_handler ，

       如果DSR_IN_OPT，调用dsr_in_src_opt_handler处理：

如果dsrhdr标志位中需要ack为1,则发送一个ack

              如果DSR_FORWARD_OPT，调用dsr_forward_src_opt_handler                       

1重新设置接受地址为下一跳地址，源地质为本节点地址；

2重新设置nexthop_info_entry中下一跳的ack请求时间，即：

if_in_nexthop_list判断转发的包的目的地址是否在下一跳得列表中。

           Get_nexthop_natime来获得请求下一个跳节点ack的时间。从nexthop_info_entry 中得到最近一次从下一收到的ack时间。改变Nexthop_info_entry中的标志位，需要ack ，计算下一次需要ack的时间；

 3 修改ip头目的地址为本节点地址，源地址为本节点地址

 

 

如果是DSR_REQ_OPT ,调用dsr_req_opt_handler

如果是DSR_IN_OPT  ，则调用dsr_in_req_opt_handler，

      1首先处理路由信息，添加从本节点到路由请求发起源的路由信息。

2再次判断是否为网关请求，然后make_and_send_dsr_reply 回复一个网关应答，否则回复一般的请求 同样是使用make_and_send_dsr_reply

                       3 修改ip头目的地址为本节点地址

如果是DSR_FORWARD_OPT  dsr_forward_req_opt_handler

      1判断是否收到过这个请求，如果收到过，则返回，否则继续

      2处理路由信息，添加从本节点到路由请求发起源的路由信息

3然后针对网关修改，首先查找本的路由网关列表，没有则转发网关请求：iph->daddr = BCAST;

4如果本节点网关列表不为空，则还是make_and_send_dsr_reply来发送回复，将本地有的网关路由发送给请求节。

          

 

如果是DSR_REP_OPT ，调用dsr_rep_opt_handler

如果是DSR_IN_OPT, 则dsr_in_rep_opt_handler

           首先先把添加本地路由信息，然后添加网关列表，然后处理发送缓冲区的数据，这个缓冲区的数据，是在make_dsr_source_route_option中调用sendbuffer_insert添加的。

 

如果是DSR_FORWARD_OPT, 则调用dsr_forward_rep_opt_handler ,

首先将reply信息中自己需要的路由信息提取，添加本地路由信息，如果是网关发现应答，然后则提取网关路由，并添加网关列表

 

如果是DSR_ERR_OPT                 ，则dsr_err_opt_handler

                 如果DSR_IN_OPT                 dsr_in_err_opt_handler

                                                                                     如果是网关错误，则删除网关列表，

                                                                                     删除路由列表

                 如果DSR_FORWARD_OPT  dsr_forward_err_opt_handler

                                                                                     如果是网关错误，则删除网关列表，

                                                                                     删除路由列表

循环结束

如果数据包是给自己的，则从dsr头部恢复真正的源地址和目的地址（针对网关设计的），而后去掉dsr头部，然后返回nf_accept

否则，则直接由自己转发，返回nf_stolen

重新注入netfilter架构：nf_reinject（）

 

 

 

 

 

paket_out 流程：

 

调用了make_and_send_dsr_data_packet进行处理 具体过程：

1如果hoplist是空 则调用make_dsr_source_route_option  ，在这个函数中，首先比较目的地址是否为本网段，如果不是本网段则需要查找本地网关列表  

如果没有网关信息，则发起网关发现：gateway_discovery()

否则 检查到网关/内网地址由，如果没有路由，则发起路由请求，将发送的数据暂时保存在发送缓冲区中，【在收到路由请求应答之后来发送】

总结一下make_dsr_sour_route_option 的功能，就是检查网关信息和路由信息，没有相关信息则发起路由请求，把要发送的数据存到发送缓冲区中

 

2如果hoplist不为空 则 调用make_dsr_source_route_opt 直接将hoplist复制给scropt的hoplist.

3 ,填写dsrhdr的头部信息

4.获取下一跳的地址 填写ip头的目的地址

5．对nexthop_info_entry中的ack请求时间进行修改,并根据条件修改dsr 需要dsr头部的需要ack标志位。

6．dsr_merge_opt_two合并dsr头和源路由选项，并发送insert_dsr_stuff_and_send

在insert_dsr_stuff_and_send中 又调用dsr_send_packet，而后在dsr_send_packet中

调用了rtsmbuffer_insert来插入发送缓冲区一个记录

 

回到packet_out，然后返回一个NF_STOLEN

 

 

 

 

网关节点的钩子调用处理过程

说明几个钩子

  dsr的                                                          nat

   dsr_pre_route 优先级最高                                pre_route   优先级低于dsr_pre_route

   pre_route  ，本在发出之前的               localout     优先级高于gw_local_out

   gw_local_out  上线之前

 

第一部分 ，从网关受到发往外网段的数据报：

 

首先调用dsr_pre_route ，进行各种头部处理，然后恢复ip头，交付给netfilter.

这时候nat的pre_route 被调用，nat负责转换原地质为网关地址，记录内外对应的ip信息和段口号，返回netfilter，然后在发出是掉用localout 转换目标地址，返回给netfilter,

此时gw_local_out 由于也是挂在local_out处，优先级低，所以在nat的localout结束后会被调用，察看是不是由内网发给内网的，不是则直接返回nf_accept,由此一个外发的数据报处理完毕。

 

 

第二部分 ，从外网发给内网的

 

首先由dsr_pre_route处里，由于外网进入的是原始的数据报，所以直接返回 ，再次有nat的preroute捕获，进行原地址的变换，转为网关地质，经过内外对应的iptable，再local-out出 转换目标地址为内网结点地址，然后gw_local_out 再次截获，发现是由外网发到内网段的，则进行处理调用make_and_send_dsr_data_packet,转为dsr协议可以识别的包，发送出去