linux网络协议栈(四)链路层 (6)L2隧道(eoip)

本文主要是介绍linux网络协议栈(四)链路层 (6)L2隧道(eoip)，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

4.7、L2隧道(eoip)：

隧道，就是走捷径，使转发速度更快，L2隧道就是说高层报文在链路层即被转发了，而无需走高层协议栈再转发，比如这里要说的eoip(Ethernet over ip)，就是说IP报文在以太网就被转发出去了。

对于eoip，linux内核源码没有其实现，是raisecom根据开源代码实现的，在2.10代码树的rcios/eoip/目录下的eoip.c文件，下图是eoip在系统中的位置：

在eoip实现中，对eoip隧道的增删查改由用户应用程序和raisecom实现的netlink报文内核中控模块ctrlnetlink通讯实现，这里首先关注下eoip隧道的原理：

4.2.1、eoip隧道原理：

下图是描述eoip隧道的结构体eoip_tunnel：

list字段用于链接系统中所有的隧道；

local_dev标识该隧道所在的接口，每一个eoip隧道都是建立在一个输入接口之上，在报文到达某一个接口时，首先就要判断该接口是否是一个隧道入口，判断方式就是遍历系统中所有隧道的接口是否是报文的输入接口(eoip_tunnel_lookup_local)；

remote_ip：这是eoip隧道的传输逻辑，比如已确定某报文需要通过某隧道传输，这时必须知道该报文从哪个接口转发出去，remote_ip就是用于确定出接口，制造一个“传输层协议为eoip、目的IP为remote_ip”的路由表匹配项，再查路由表(ip_route_output_key)，查到的路由结果指示的出接口就是转发该报文的出接口；由此也可见，用户在创建一个eoip隧道后，还需要创建一个相应的路由条目；

tunnelID：系统中每个eoip隧道的id；

isbackup+ masterlinkstatus：这两个字段的确切含义还不很清除，但它们共同决定了某一隧道当前是否使能：在((isbackup == 0) || (isbackup == 1 && masterlinkstatus = 0))的条件下，该隧道是使能的，即在(isbackup == 1 && masterlinkstatus = 1)情况下该隧道不使能；

keepalive相关：eoip隧道收发报文的两个主机可选的进行keepalive，如果进行keepalive则隧道两端定时的请求/回应keepalive报文，eoip隧道的keepalive不是关注重点；

由eoip结构体eoip_tunnel的描述可见，eoip隧道实际上是借用了下路由表实现了报文的隧道转发，给每一个隧道配置一个IP地址并在路由表创建一条该目的IP地址的路由条目，但实际上这个IP地址和网络层转发没有关系，只是借用路由表，把出接口配置在这个路由条目中；

肯定会奇怪为什么不直接在隧道中记录出接口，还要借用路由表去保存隧道转发的出接口，事实上eoip网络设备和eoip的接收主机是IP通信的，即eoip网络设备根据eoip接收主机的IP地址定位eoip接收主机；

eoip模块主要包括两方面，一个是eoip网络设备对eoip报文的隧道转发，另一个是eoip接收主机对于eoip报文的接收处理；eoip发送主机仅把它想发送的报文发送给eoip网络设备即可；

1、eoip网络设备在收到eoip隧道报文后，将该报文改造成eoip格式的报文，在报文中加入eoip头并改造报文的IP头，设置报文的传输层协议为eoip，这就构造了一个传输层为eoip协议的IP报文，然后根据隧道的接收主机的IP地址(记录在隧道的remote_ip字段)查找对应的路由条目(ip_route_output_key)，发送这个报文；

2、eoip(传输层)协议在初始化时被注册进内核，该协议的处理函数为eoip_rcv，对于eoip网络设备，它的eoip_rcv的功能依然是转发，典型就是转发隧道两端的keepalive报文，只有eoip隧道的接收主机的eoip_rcv才会实际收取eoip报文中的净荷；

下图是eoip的运行原理图：

4.2.2、eoip隧道的转发：

下图是eoip网络设备的隧道转发的图解：

上图是eoip隧道转发报文的流程，注意最终的转发函数EOIPTUNNEL_XMIT实际是调用ip_output将报文从IP层离开，注意在这里还要先执行NF_INET_LOCAL_OUT的netfilter。

对于eoip网络设备注册的eoip协议报文处理函数eoip_rcv，其功能还是转发，这里就不予以讨论了；而对于隧道收发的主机，eoip_rcv则可能是socket层的收发接口，因为eoip网络设备发给接收主机的报文是传输层协议为eoip的IP报文；另外需要注意，作为隧道的接口的管理标志(dev->adminflags)加入IFF_USEDBY_EOIP，并且必须设置为混杂模式，这一点和网桥的桥端口是一样的。

最后看看eoip隧道的实际作用，这个文章描述的很清楚(http://wenku.baidu.com/link?url=JB2pOcrcD90zALerI_MtVpii-5p_cpxBsiYIwlIDVkyWvYG5j1caUpQnCJF7bxJJaCrkQqwT5yLsVozg5VTWmbw3f90nk_tAIGjPlwpZSXq)

描述如下：

为了达到两个路由器底下的网络能够实现二层访问，而eoip要做的是在这两个路由器上实现eoip，即路由器A和路由器B之间实现eoip隧道的功能，如下图：