linux forward的实现

对于linux的数据包流向，大家应该是比较了解，如果还不是很了解，可以参考《OReilly.Understanding.Linux.Network.Internals.Dec.2005》，其中有一个图非常清楚的描述了数据包的流向。

ip的数据包接收函数是ip_rcv()==>ip_rcv_finish()
在ip_rcv_finish()中：
    if (skb->dst == NULL) {
        int err = ip_route_input(skb, iph->daddr, iph->saddr, iph->tos,
                     skb->dev);

刚接收到的数据包，skb->dst项是空的，因此会调用ip_route_input()函数，我们来追踪ip_route_input函数：
ip_route_input()==>ip_route_input_slow()

在ip_route_input_slow()中：
    if ((err = fib_lookup(&fl, &res)) != 0) {
        if (!IN_DEV_FORWARD(in_dev))
            goto e_hostunreach;
        goto no_route;
    }
调用fib_lookup()函数用来在fib中查询路由信息，将路由查询结果保存在fib_result结构的res中。

接下来：
    if (res.type == RTN_LOCAL) {
        int result;
        result = fib_validate_source(saddr, daddr, tos,
                         loopback_dev.ifindex,
                         dev, &spec_dst, &itag);
        if (result < 0)
            goto martian_source;
        if (result)
            flags |= RTCF_DIRECTSRC;
        spec_dst = daddr;
/*设置skb->dst->input=ip_local_deliver*/
        goto local_input;
    }
如果查询的结果显示，路由类型RTN_LOCAL的话，跳转到local_input段，设置skb->dst->input = ip_local_deliver

接下来，路由类型是RTN_LOCAL的已经跳转到下面去了，剩下的就是非LCOAL的，也就是Forward的：
    if (!IN_DEV_FORWARD(in_dev))
        goto e_hostunreach;
    if (res.type != RTN_UNICAST)
        goto martian_destination;
/*设置skb->dst->input=ip_forward*/
    err = ip_mkroute_input(skb, &res, &fl, in_dev, daddr, saddr, tos);
调用IN_DEV_FORWARD宏来判断网络设备是否处于FORWARD状态；调用ip_mkroute_input()函数来设置skb->dst->input=ip_forward

我们来分析一下IN_DEV_FORWARD这个宏：
#define IN_DEV_FORWARD(in_dev)    ((in_dev)->cnf.forwarding)

在ipv4_sysctl_forward()函数中调用inet_forward_change()函数：
在inet_forward_change()函数中：
int on = ipv4_devconf.forwarding;
in_dev->cnf.forwarding = on;

在sysctl_net_ipv4.c中
     {
        .ctl_name    = NET_IPV4_FORWARD,
        .procname    = "ip_forward",
        .data        = &ipv4_devconf.forwarding,
        .maxlen        = sizeof(int),
        .mode        = 0644,
        .proc_handler    = &ipv4_sysctl_forward,
        .strategy    = &ipv4_sysctl_forward_strategy
    },

这样，我们通过
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
来打开forward功能，实际上就调用了
ipv4_sysctl_forward()==>inet_forward_change()
设置了in_dev->cnf.forwarding = 1;

这样IN_DEV_FORWARD(in_dev)返回为1，当forward的数据包到来的时候，能够调用ip_mkroute_input()函数，设置skb->dst->input=ip_forward。

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再回到ip_rcv_finish()中，最后函数调用了dst_input函数，我们来追踪一下dst_input()函数：
dst_input()==>skb->dst->input

对于LOCAL的数据包来说调用的是：ip_local_deliver()函数
对于FORWARD的数据包来说调用的是:ip_forward()函数

对于fib_lookup的细节，可以参考：
http://blog.chinaunix.net/u/28366/showart_215922.html