Linux Multicast Routing Cache

在 Linux 裡面，Multicast 的 Routing 會不同於一般的 Routing 方式，在公司實驗的時候，明明 Routing Table 都已經進行設定了，封包卻始終不按照自己所想的方式來轉送，於是跟同事進行研究後，得到下面的結論。

首先，先來看一張圖





當然，這張圖有點小，請按照連結去觀看原始大小

當網卡收到封包以後，處理順序會是
netif_receive_skb -> ip_rcv -> ip_rcv_finish -> ip_route_input -> ip_route_input_slow ...

在 ip_route_input 和 ip_input_route_slow 裡面會進行 routing 的動作
但其實在 ip_route_input 裡面有多加了一段判斷，是圖中所沒有的

/linux/net/ipv4/route.c

if (MULTICAST(daddr))
{
...
return ip_route_input_mc(skb, daddr, saddr, tos, dev, our);
}

很明顯的可以看到 multicast 是被例外處理的
而 MULTICAST 的定義如下：

/linux/include/linux/in.h

#define MULTICAST(x) (((x) & htonl(0xf0000000)) == htonl(0xe0000000))

很明顯的，可以看出是 Class D 的區段

總之，要 Linux 進行 Multicast Forwarding 的條件如下：

1. /proc/sys/net/ipv4/conf/all/mc_forwarding 要設成 1

請注意，這邊直接使用 echo 來設定是沒有用的
MRouterFD = socket( AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_IGMP );
setsockopt( MRouterFD, IPPROTO_IP, MRT_INIT, (void *)&Va, sizeof( Va ) );

這是直接抄自 smcroute 的 code （當然我拿掉了 error protection 的部分）

2. /proc/net/ip_mr_cache 裡面要有資料

簡單來說，就是 multicast routing table 裡面要有資料
如何新增也可以參考 smcroute

留言

張貼留言

這個網誌中的熱門文章

如何將Linux打造成OpenFlow Switch：Openvswitch

圖片
因為工作上被指派去做SDN，自然需要SDN的網路設備才可以。問題是SDN Switch賣的超級貴的，一台差不多要30萬台幣。這跟當初推廣SDN的人說法完全不一樣！他們當初說SDN網路設備會變得比較便宜，因為網路設備上不需要在堆疊這麼多的網路協定，因此硬體可以Cost Down，也可以省下軟體的錢。問題是，如果單單賣純種SDN Switch根本是不可能的事情啊，因為缺少可以在上面跑的軟體和控制器，所以只好保留傳統設備上的功能，再多加OpenFlow的支援，並提供給使用者選擇的開關。這樣當然只會更貴不會便宜啊！！ 在沒錢、沒人、沒資源的情況下，要怎麼辦呢？用模擬軟體？可惜要Demo的時候行不通。那就只好自己來打造一台SDN Switch了。雖然沒有晶片的支援，但只要不牽扯到效能的話，應該沒太多問題。下面是我和同事想過的一些解決方案： 自己打造OpenFlow的Agent，反正OpenFlow的網路協定並不複雜，然後透過Linux Kernel的netfilter來模擬晶片的行為。因為是用軟體模擬，所以效率會比較差，但反過來說，因為是軟體，所以我可以滿足所有OpenFlow的要求，不會有做不到的事情。不過這個提案被一個PM的同事封殺了，理由是這不能賣錢 ...  有一個同事找到一個有趣的專案 FlowForwarding 。這個專案提供了Open Source的OpenFlow Agent: LINC。LINC是用Erlang所開發的軟體。雖然我根本不會Erlang，但程式語言不是我考慮的重點，我好奇的是它要怎麼模擬晶片來處理封包。從網頁上看到，LINC在使用上需要libpcap的函式庫，初步猜測，LINC應該是把所有的封包透過libpcap攔截到user space以後進行修改。這樣做的效率應該會比我的解決方案更差。 OpenVswitch 。這是大部份產品的解決方案。我聽過一堆公司宣稱自己有了SDN Switch，而內容只不過是把Openvswitch移植到自己原有的產品上罷了。一樣，我好奇它要怎麼模擬晶片來處理封包，看了編譯過程，它會產生openvswitch.ko，在加上它利用bridge的特性，所以應該是在linux bridge那邊進行hook後修改。 考量到移植的方便性，所以後來我個人選擇openvswitch作為SDN Switch...
閱讀完整內容

我弟家的新居感恩禮拜分享：善頌善禱

語本禮記·檀弓下：「晉獻文子成室，晉大夫發焉。張老曰：『美哉輪焉！美哉奐焉！歌於斯，哭於斯，聚國族於斯。』文子曰：『武也，得歌於斯，哭於斯，聚國族於斯，是全要領以從先大夫於九京也。』北面再拜稽首。君子謂之：『善頌善禱』。」 不知為什麼，我一直對禮記中的這一篇印象深刻，大概是小時候記憶力比較好，所以一直刻劃在心中吧。之前有天我弟要我把時間留下來，要參加他們家的家庭禮拜，結果到了以後才發現原來是新居感恩禮拜（我說，你們小倆口根本已經搬進去很久了吧），然後居然還要說些祝福的話（喂喂，下次這種事要先講，我本來抱定只聽只吃不說話的態度啊），在想要講什麼的時候，第一個浮出的念頭就是「善頌善禱」的這個故事 ... ㄜ ... 不是聖經經文啊，所以就想找找，在聖經中哪一段有「新居落成」的相關經節，可以作為分享，結果就是以下面這段文章來做分享： 王上9：1-10 所羅門建造耶和華殿和王宮，並一切所願意建造的都完畢了，耶和華就二次向所羅門顯現，如先前在基遍向他顯現一樣，對他說：「你向我所禱告祈求的，我都應允了。我已將你所建的這殿分別為聖，使我的名永遠在其中；我的眼、我的心也必常在那裡。你若效法你父大衛，存誠實正直的心行在我面前，遵行我一切所吩咐你的，謹守我的律例典章，我就必堅固你的國位在以色列中，直到永遠，正如我應許你父大衛說：你的子孫必不斷人坐以色列的國位。倘若你們和你們的子孫轉去不跟從我，不守我指示你們的誡命律例，去事奉敬拜別神，我就必將以色列人從我賜給他們的地上剪除，並且我為己名所分別為聖的殿也必捨棄不顧，使以色列人在萬民中作笑談，被譏誚。這殿雖然甚高，將來經過的人必驚訝、嗤笑，說：耶和華為何向這地和這殿如此行呢？人必回答說：是因此地的人離棄領他們列祖出埃及地之耶和華─他們的神，去親近別神，事奉敬拜他，所以耶和華使這一切災禍臨到他們。」所羅門建造耶和華殿和王宮，這兩所二十年才完畢了。 在列王記上的記載裏面，所羅門花了二十年的時間完成了聖殿和皇宮的建造，而現在上帝來參加這個「新居感恩禮拜」。上帝說：「 我已將你所建的這殿分別為聖，使我的名永遠在其中；我的眼、我的心也必常在那裡。 」感謝上帝，這是上帝同在的保證，這是基督徒最喜歡傳講平安的福音：「以馬內利，上帝與我們同在」，以上帝給的祝福來說，沒有比這更大的。可是等等，接下來的話是新居落成時所該給的祝福嗎？一開始還好，可...
閱讀完整內容

Linux Virtual Interface: TUN/TAP

圖片
今天要介紹的，不是什麼新技術，只是之前沒碰過，而現在工作有用到，所以做個私人紀錄。 問題描述以及過去的解決方案 工作上面遇到的問題，如何建立一張虛擬的網路介面，並且讓封包經過該介面後額外封裝一個新的 Header。建立虛擬網路介面不難，但要如何去撈封包（使封包經過該介面）呢？並且之後封包的處理又是如何？之前在公司曾經用過幾種招數： 第一個作法是透過 Bridge 來將網卡綁在一起，然後去修改 Bridge 的程式碼做自己想做的事情。第二個作法是透過 Netfilter 來攔截封包，做完事情以後再硬導到正確的網卡。這兩個作法很 亂來 ，我的亂來指的是不理會 Linux 內部封包處理流程，隨意的處理並安插封包，但我可沒說這樣做不到啊。第3種方法很好，完全符合 Linux 核心的封包處理程序，代表的例子就是 GRE，問題是現在的封裝技術亂七八糟（這個詞純粹是為了抱怨用），並不一定是單純的 IP-in-IP ，所以這個架構不一定適用。正當決定來亂搞的時候，有人提供了一個新的方向（應該是說自己孤陋寡聞）：TUN/TAP。 TUN/TAP: Virtual Network Kernel Device 我們先抄一下 Wiki 上的說明： In computer networking, TUN and TAP are virtual-network kernel devices . Being network devices supported entirely in software, they differ from ordinary network devices which are backed up by hardware network adapters. TUN (namely network TUNnel) simulates a network layer device and it operates with layer 3 packets like IP packets . TAP (namely network tap) simulates a link layer device and it operates with layer 2 packets like Ethernet frames . TUN is used...
閱讀完整內容