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《TCP/IP详解卷2:实现》笔记--IP编址

时间:2014-05-25 20:59:21      阅读:223      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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1.接口和地址

在本文中讨论的所有接口和地址结构的一个例子配置如下图所示:

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上图中显示了我们三个接口例子:以太网接口,SLIP接口和环回接口。它们都有一个链路层地址作为地址列表中的第一个结点。

显示的以太网接口有两个IP地址,SLIP接口有一个IP地址,并且环回接口有一个IP地址和一个OSI地址。

所有的IP地址都被链接到in_ifaddr列表中,并且所有链路层地址能从ifnet_addrs数组访问。

后面的部分讨论上图的数据结构以及用来查看和修改这些结构的IP专用ioctl命令。


2.sockaddr_in结构

之前讨论了通用的sockaddr和ifaddr结构。现在我们说明IP专用的结构:sockaddr_in和in_ifaddr。在Internet域中的地址存放在

一个sockaddr_in结构:

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由于历史原因,Net/3以网络字节序将Internet地址存储在一个in_addr结构中,这个结构只有一个成员s_addr,它包含这个地址。


3.in_ifaddr结构

下图显示了Internet协议定义的接口地址结构。

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对于每个指派给一个接口的IP地址,分配一个in_ifaddr结构,并且添加到接口地址列表中和IP地址全局列表中。

下图为以太网、PPP和环回in_ifaddr结构。

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4.地址指派

当接口结构在系统初始化期间被识别时的初始化。在Internet协议能通过这个接口进行通信前,必须指派一个IP地址。一个Net/3

内核运行,程序ifconfg就配置这些接口,ifconfig通过在某个插口上的ioctl系统调用来发送配置命令。通常都是通过系统引导时

调用shell脚本执行的。

下图是本文涉及到的ioctl命令。命令相关的地址必须是此命令插口所支持的地址族类,对于IP地址,ioctl命令在一个UDP插口上

发送。

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本文中说明的ioctl的函数。

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SIOCG命令用于获取地址信息。SIOCS用于设置地址信息。SIOC代表socket ioctl。

上图中的命令修改一个接口的相关地址信息。由于地址时特定协议使用的,因此,命令处理是与协议相关的。


4.1.ifioctl函数

ifioctl协议将协议相关的ioctl命令传递给此插口关联的pr_usrreq函数。将控制权交给udp_usrreq,并且又立即传给in_control,

在in_control中进行大部分处理。

我们按照下面的顺序查看这个接口ioctl命令,以及这些命令在in_control中处理。

1.指派一个地址、网络掩码或目标地址

2.指派一个广播地址

3.取回一个地址,网络地址,目标地址或广播地址

4.给一个接口指派多播地址

5.删除一个地址

对于所有这命令,在in_control函数中有两个switch语句,第一个switch语句进行前提处理,然后在第二个switch语句中处理

命令。


4.2.前提条件:SIOCSIFADDR、SIOCSIFNETMASK和SIOCSIFDSTADDR

对于这三个命令in_control函数中第一个switch做相同的处理:

1.仅用于超级用户

2.分配并初始化in_ifaddr结构

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4.3.地址指派SIOCSIFADDR

在第二个switch中处理这个命令,调用in_ifinit完成所有的工作。

4.4.in_ifinit函数

if_ifinit的主要步骤如下:
1.将地址复制到此结构并将此变化通知硬件。
2.忽略原来地址配置的任何路由。
3.为这个地址建立一个子网掩码。
4.建立一个默认路由到连接的网络或主机。
5.将此接口加入到所有主机组。

4.5.网络掩码指派:SIOCSIFNETMASK

in_control函数从ifreq结构中获取网络掩码,并将它以网络字节序保存在ia_sockmask,以主机字节序保存在ia_subnetmask中。

4.6.目的地址指派:SIOCSIFDSTADDR

对于点对点接口,在链路另一端的系统的地址使用该命令指定。

代码设置新地址后,使用函数if_ioctl通知硬件。如果地址原来有一个关联的路由,首先调用rtinit删除这路由,并再次调用rtinit

为新地址安装一个路由。


4.7.获取接口信息

获取接口信息的过程比较简单,将in_ifaddr对应的信息复制到ioctl参数ifreq中。


4.8.每个接口多个IP地址

SIOCG和SIOCS命令只操作一个接口关联的第一个IP地址,为支持每个接口多个IP地址,必须使用SIOCAIFADDR命令指派和

配置其他的地址。实际上SIOCAIFADDR能完成SIOCG和SIOCS命令能完成的操作。程序ifconfig使用SIOCAIFADDR来配置一

个接口的所有地址信息。


4.9.删除IP地址:SIOCDIFADDR

命令SIOCDIFADDR从一个接口删除IP地址,从当前接口中查找与请求IP相同的地址结构,并且删除任何与此地址关联的路由。

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原文地址:http://blog.csdn.net/todd911/article/details/26951189

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