TCP/IP学习(39)——Kernel中路由表的实现(2)

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作者：[e-mail]
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昨天学习了路由表hash实现的查询以及相关的一些数据结构。为了更清楚的说明路由表hash的实现方式，今天主要写一下使用hash时的路由表的数据组织结构。

第一层的数据结构是struct fib_table。

struct fib_table {
    struct hlist_node tb_hlist;
    u32        tb_id;
    int        tb_default;
    unsigned char    tb_data[0];
};

其中最重要的是tb_data，它是真正的hash方式存储的数据，对于hash实现的路由表，其数据结构为struct fn_hash

struct fn_hash {
    struct fn_zone    *fn_zones[33];
    struct fn_zone    *fn_zone_list;
};

fn_zones为大小33的数组，其索引值正好对应掩码长度。即fn_zones[0]对应掩码为0的路由（默认路由），fn_zones[1]对应掩码为1的路由，一直到fn_zones[32]对应掩码为32的路由。那么fn_zone_list是做什么用的呢？fn_zone_list是为了最佳匹配的路由查找。

比如当前有且只有3条路由,

1) ip route add 0.0.0.0/0 via 10.1.1.1

2) ip route add 192.168.3.0/24 via 10.1.1.2

3) ip route add 192.168.3.155/32 via 10.1.1.3

路由1存储在fn_zones[0]中，路由2存储在fn_zones[24]，路由3存储在fn_zones[32]中。

那么此时的fn_zone_list指向的是fn_zones[32]，完整的链表为

fn_zone_list(即fn_zones[32]).next->fn_zones[24]->fn_zones[0]。

这样按照前文学习的fib_table_lookup代码，顺序遍历fn_zone_list，也就实现了对路由的最佳匹配。

那么继续看struct fn_zone

struct fn_zone {
    struct fn_zone        *fz_next;    /* Next not empty zone    */
    struct hlist_head    *fz_hash;    /* Hash table pointer    */
    int            fz_nent;    /* Number of entries    */

    int            fz_divisor;    /* Hash divisor        */
    u32            fz_hashmask;    /* (fz_divisor - 1)    */
#define FZ_HASHMASK(fz)        ((fz)->fz_hashmask)

    int            fz_order;    /* Zone order        */
    __be32            fz_mask;
#define FZ_MASK(fz)        ((fz)->fz_mask)
};

到了这层，就是一个hash的实现，fz_hash相当于hash中的桶。当查找路由时，通过hash函数得到hash值假设为h，则对应的桶为fz_hash[h]。

而桶中数据的组织结构为hlist，通过遍历该hlist，即得到每一个路由节点struct fib_node。

struct fib_node {
    struct hlist_node    fn_hash;
    struct list_head    fn_alias;
    __be32            fn_key;
    struct fib_alias        fn_embedded_alias;
};

本想画一个图的。。但是发现自己不太会玩UML画图工具呵。

估计上面的文字描述已经把路由表hash的实现方式清晰的描述出来了，就不上图了。

而且刚刚下了最新的stable kernel代码2.39.3，路由表已经不支持hash方式的实现了，只剩下trie方式。所以我也就不在这个hash的实现上耽误时间了——那个UML工具，已经浪费了我半个小时的时间了。

下次开始研究路由表trie的实现方式了