lwip源码分析4——ip层（原创）

 

IP层（先主要研究ipv4）

written by leeming

简述：

Ip层的目的有三个：

a．  ip层定义了在整个tcpip互联网中使用的数据传送基本单元，其他的高级协议都是放      在ip层的数据区的。（ICMP, IGMP（这两个仍然属于ip协议的一部分）, UDP（DHCP使用UDP来携带）, TCP均是这样）     

效果图如下：

b.    ip层软件完成转发的功能，选择分组发送的路径。因为ip层是实现一个ip到另外一个ip之间的通路，网路的概念在这一层已经被它屏蔽，所以它要完成ip包路径的选择。

c.     ip还体现了不可靠分组交付思路的规则。这些规则包括如何处理分组，如何产生差错报文（ICMP）。

1.         ipinput：

ip这一层还是相对比较简单的，毕竟是不可靠分组的，只是在ip的分片和重装部分还是有点小烦的。看一下具体流程：

从网络接口层到达的数据包，一般数据指针已经移到了ip首部的位置了，这一步是在arp_input的pbuf_header(p, -(s16_t)SIZEOF_ETH_HDR)实现了。因此在ipinput的开始获取ip数据首部的一些信息，比如首部长度，数据包总长度，核对校验和等等。调用pbuf_realloc(p, iphdr_len);，其实这部一般没多少意思。

接下来是关于DHCP的一些处理，暂时打算不涉及这部分（等把tcpip的路全部走通了一遍再来看这些features）。

如果netif不是针对本网卡，则调用ip_forward转发到其他网络接口上。

最后判断ip首部的协议类型：

a．  如果是UDP，则调用udp_input，将数据提交到传输层

b．  如果是TCP，则调用tcp_input，将数据提交到传输层

c．  如果是ICMP,则调用icmp_input,将数据提交到icmp模块处理，一般来说icmp是属于ip层的一部分的，虽然它的报文封装形式和tcp/udp类似，都是封装在ip数据区。

d．  如果是IGMP，与ICMP类似，我们认为igmp是ip协议的一部分。提交给IGMP模块处理。

 

2.         ipoutput：

ip层的output函数还是比较简单的，主要的工作就是填充ip的数据首部，然后调用netif的output函数（一般是etharp_output---à netif的linkoutput）。

下面是流水账：ip_route寻找合适的网络设备，对于多个网络接口有用——》ip_output_if 真正的发送函数——》接下来就是添加ip数据首部（分成已经有ip首部和没有ip首部两种情况）——》lwip 1.3.2还增加了对数据包分片和重装的支持，接下来就是判断是否支持分片，支持的话调用Ip_frag函数——》最终调用netif->output函数发送ip数据包。

 

So，ip层还遗留一些问题：icmp的问题，igmp的问题，分片和重装。