网络子系统35_BPDU的发送与接收

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//  传输配置BPDU
//  函数主要任务：
//      1.检查速率限制
//      2.填充bpdu报文
//      3.发送配置bpdu

//  注：每个端口对bpdu的发送速率具有限制，通过net_bridge_port->hold_timer进行限制。
1.1 void br_transmit_config(struct net_bridge_port *p)
{
    struct br_config_bpdu bpdu;//配置bpdu
    struct net_bridge *br;


    if (timer_pending(&p->hold_timer)) {//如果在速率限制区间内，则设置config_pending，然后返回
        p->config_pending = 1;
        return;
    }

    br = p->br;//网桥的设备

    bpdu.topology_change = br->topology_change;//初始化配置bpdu协议相关项
    bpdu.topology_change_ack = p->topology_change_ack;
    bpdu.root = br->designated_root;
    bpdu.root_path_cost = br->root_path_cost;
    bpdu.bridge_id = br->bridge_id;
    bpdu.port_id = p->port_id;
    if (br_is_root_bridge(br))//根网桥
        bpdu.message_age = 0;//自从根网桥生成该BPDU中包含的信息后已经过的时间
    else {
        struct net_bridge_port *root
            = br_get_port(br, br->root_port);
        bpdu.message_age = br->max_age
            - (root->message_age_timer.expires - jiffies)
            + MESSAGE_AGE_INCR;
    }
    bpdu.max_age = br->max_age;//配置BPDU的最大生存期
    bpdu.hello_time = br->hello_time;
    bpdu.forward_delay = br->forward_delay;

    if (bpdu.message_age < br->max_age) {
        br_send_config_bpdu(p, &bpdu);//发送配置BPDU
        p->topology_change_ack = 0;
        p->config_pending = 0;
        mod_timer(&p->hold_timer, jiffies + BR_HOLD_TIME);
    }
}

//  处理入口bpdu帧
//  调用路径netif_receive_skb->...->br_stp_handle_bpdu
//  函数主要任务：
//      1.确保sk_buff->data足够bpdu协议格式
//      2.通过报文内容，区别配置bpdu，tc-bpdu，分别处理
2.1 int br_stp_handle_bpdu(struct sk_buff *skb)
{
    struct net_bridge_port *p = skb->dev->br_port;
    struct net_bridge *br = p->br;
    unsigned char *buf;

    if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(header)+1) ||//使skb->data到skb->tail的数据量足够 802 和 STP 协议最小的协议头
        memcmp(skb->data, header, sizeof(header)))//拷贝协议头到header中
        goto err;

    buf = skb_pull(skb, sizeof(header));//skb->data向下移动n个字节，skb->len-=n

    spin_lock_bh(&br->lock);//获取网桥的锁
    if (p->state == BR_STATE_DISABLED //skb的接收端口被关闭
        || !(br->dev->flags & IFF_UP)//网桥被关闭
        || !br->stp_enabled)//网桥没有运行stp协议
        goto out;

    if (buf[0] == BPDU_TYPE_CONFIG) {//配置BPDU
        struct br_config_bpdu bpdu;
        //按照配置BPDU的报文格式填充结构
        if (!pskb_may_pull(skb, 32))
            goto out;

        buf = skb->data;
        bpdu.topology_change = (buf[1] & 0x01) ? 1 : 0;//拓扑是否改变
        bpdu.topology_change_ack = (buf[1] & 0x80) ? 1 : 0;//拓扑改变BPDU的ack
        //优先级向量<根网桥id，根网桥开销，发送网桥id，发送网桥端口id>
        bpdu.root.prio[0] = buf[2];
        bpdu.root.prio[1] = buf[3];
        bpdu.root.addr[0] = buf[4];
        bpdu.root.addr[1] = buf[5];
        bpdu.root.addr[2] = buf[6];
        bpdu.root.addr[3] = buf[7];
        bpdu.root.addr[4] = buf[8];
        bpdu.root.addr[5] = buf[9];
        bpdu.root_path_cost =
            (buf[10] << 24) |
            (buf[11] << 16) |
            (buf[12] << 8) |
            buf[13];
        bpdu.bridge_id.prio[0] = buf[14];
        bpdu.bridge_id.prio[1] = buf[15];
        bpdu.bridge_id.addr[0] = buf[16];
        bpdu.bridge_id.addr[1] = buf[17];
        bpdu.bridge_id.addr[2] = buf[18];
        bpdu.bridge_id.addr[3] = buf[19];
        bpdu.bridge_id.addr[4] = buf[20];
        bpdu.bridge_id.addr[5] = buf[21];
        bpdu.port_id = (buf[22] << 8) | buf[23];

        bpdu.message_age = br_get_ticks(buf+24);//自从根网桥生成该bpdu以来，已经过去的时间
        bpdu.max_age = br_get_ticks(buf+26);//配置bpdu的最大生存期
        bpdu.hello_time = br_get_ticks(buf+28);//hello定时器所用的时限
        bpdu.forward_delay = br_get_ticks(buf+30);//forward delay所用的时限

        br_received_config_bpdu(p, &bpdu);//协议处理函数
    }

    else if (buf[0] == BPDU_TYPE_TCN) {//拓扑改变bpdu
        br_received_tcn_bpdu(p);
    }
 out:
    spin_unlock_bh(&br->lock);
 err:
    kfree_skb(skb);
    return 0;
}
//  处理配置BPDU
//  调用路径br_stp_handle_bpdu->br_received_config_bpdu
//  函数主要任务：
//      1.配置bpdu的优先级向量高于当前网桥的优先级向量
//          1.1 使用配置bpdu的配置信息
//          1.2 更新网桥配置信息, 重新选择根端口，指定端口
//          1.3 网桥端口的状态选择
//          1.4 如果网桥由非根网桥变为根网桥
//              1.4.1 使用tcn_timer，周期性向网络传输设置有tc标志的配置bpdu
//      2.配置bpdu的优先级向量低于当前网桥的优先级向量
//          2.1 如果接收端口是指定端口，则向指定端口发送本网桥使用的配置信息。
2.2 void br_received_config_bpdu(struct net_bridge_port *p, struct br_config_bpdu *bpdu)
{
    struct net_bridge *br;
    int was_root;

    br = p->br;
    was_root = br_is_root_bridge(br);//当前网桥是否为根网桥

    if (br_supersedes_port_info(p, bpdu)) {//配置bpdu中的优先级向量高于当前网桥的优先级向量
        br_record_config_information(p, bpdu);//更新接收到的端口优先级向量，修改message_age定时器的到期时间
        br_configuration_update(br);//更新网桥的配置信息，选择根端口，指定端口
        br_port_state_selection(br);//开启网桥端口状态的选择

        if (!br_is_root_bridge(br) && was_root) {//由根网桥变成了非根网桥
            del_timer(&br->hello_timer);//非根网桥不需要使用hello定时器
            if (br->topology_change_detected) {//检测到拓扑的变化设置该字段
                del_timer(&br->topology_change_timer);//根网桥检测到拓扑变化后，使用该定时器，通知其他网桥拓扑的变化
                br_transmit_tcn(br);//从根端口发送tcn

                mod_timer(&br->tcn_timer,
                      jiffies + br->bridge_hello_time);//普通网桥检测到拓扑变化后，使用的定时器，等待接收到tca
            }
        }

        if (p->port_no == br->root_port) {//当前端口为根端口
            br_record_config_timeout_values(br, bpdu);//更新br->max_age,hello_time,forward delay,topology_change。当根网桥检测的拓扑变化后，会启动topology_change_timer，并且在发送的配置bpdu中设置tc标志，当根网桥的topology_change_timer到期后，之后发送的配置bpdu，都不会再有tc标志。其他非根网桥，在每次从根端口收到配置bpdu时，都会将其中的tc标志保存在br->topology_change字段中，然后从指定端口发送的配置bpdu时，根据该字段，决定是否设置tc标志。
            br_config_bpdu_generation(br);//在每个使能的指定端口，发送配置BPDU
            if (bpdu->topology_change_ack)//此bpdu时对本机之前发送的TCN的应答，TCN从根端口发送，然后从根端口接收到TCA的配置BPDU
                br_topology_change_acknowledged(br);//收到TCN应答
        }
    } else if (br_is_designated_port(p)) {//收到的bpdu优先级向量低于本网桥使用的优先级向量
        br_reply(p);//回复本网桥使用的配置信息
    }
}