linux协议栈之网桥实现之一

linux协议栈之网桥实现之一

网卡驱动最个函数netif_receive_skb.就从说起。简单起见,去掉里面预编译代码int netif_receive_skb(struct

sk_buff *skb) (net/core/dev.c)

{

struct packet_type *ptype, *pt_prev;

int ret = NET_RX_DROP;

unsigned short type;

//打接收时间戳

if (!skb->https://www.360docs.net/doc/a54842636.html,_sec)

net_timestamp(&skb->stamp);

//如果存dev->master。则更新相应指针

skb_bond(skb);

//更新CPU接收统计数据

__get_cpu_var(netdev_rx_stat).total++;

skb->h.raw = skb->nh.raw = skb->data;

skb->mac_len = skb->nh.raw -

skb->mac.raw;

pt_prev = NULL;

rcu_read_lock();

//处理所有协议模块

list_for_each_entry_rcu(ptype, &ptype_all, list) {

if (!ptype->dev || ptype->dev == skb->dev) {

if (pt_prev)

ret =

deliver_skb(skb, pt_prev);

pt_prev = ptype;

}

}

//分片处理

handle_diverter(skb);

//网桥处理

if (handle_bridge(&skb, &pt_prev,

&ret))

goto out;

type = skb->protocol;

//协议调相应模块处理。

list_for_each_entry_rcu(ptype,

&ptype_base[ntohs(type)&15], list) {

if (ptype->type == type

&&

(!ptype->dev || ptype->dev == skb->dev)) {

if (pt_prev)

ret =

deliver_skb(skb, pt_prev);

pt_prev = ptype;

}

}

if (pt_prev) {

ret = pt_prev->func(skb,

skb->dev, pt_prev);

} else {

kfree_skb(skb);

/* Jamal, now you will not able to escape explaining

* me how you were going to use this. :-)

*/

ret = NET_RX_DROP;

}

out:

rcu_read_unlock();

return ret;

}此函数主完成分片重组,网桥处理,根据不同协议调不同传输层处理模块。本节重点概述linux网桥实现处理。传输层协议分层续章节陆续给出。进入网桥处理代码:#if defined(CONFIG_BRIDGE) || defined

(CONFIG_BRIDGE_MODULE)

(net/core/dev.c)

int (*br_handle_frame_hook)(struct net_bridge_port *p, struct sk_buff **pskb);

static __inline__ int handle_bridge(struct sk_buff **pskb,

struct packet_type **pt_prev, int *ret)

{

struct net_bridge_port *port;

//回环接口?非以太网接口?

if ((*pskb)->pkt_type ==

PACKET_LOOPBACK ||

(port =

rcu_dereference((*pskb)->dev->br_port)) == NULL)

return 0;

if (*pt_prev) {

*ret = deliver_skb(*pskb, *pt_prev);

*pt_prev = NULL;

}

// br_handle_frame_hook个全局函数指针

return br_handle_frame_hook(port, pskb);

}

#else

#define handle_bridge(skb, pt_prev, ret) (0)

#endif

从此以看出。如果编译时候选择网桥模式,则进入网桥处理模块,否则,只个空函数,直接返回。

br_handle_frame_hook代表函数什么呢?网桥数据处理框架又什么样呢?

关于网桥:

网桥个二层设备,深入以当成个二层交换机。二层协议转发数据。网桥转发数据,维持个端口MAC应表,通常通CAM表。根据这张表以数据送往相应端口进行发送.网桥转发过程:1:接收个包。判断自己CAM表否含包此包源地址.如果没有,则源地址端口更新至于CAM表.2:判断包否送给本机,如果,则送往本机层协议栈处理。如果不,则查寻CAM表。找相应出口。3:如果找出口,则此包送至出口。

如果不存,各端口发送。4:如果CAM表应表项规定时间没有得更新,则除此项。网桥配置:Brctl个比较好配置网桥工具。源代码配置极其简单。们从网桥配置流程说起,看linux 核怎样步步管理。首先,创建个网桥: brctl addbr br0

(建立个br0网桥)然,接口添加进网桥:brctl addif br0 eth0 (eth0eth1添加进网桥br0)

brctl addif bro eth1OK,网桥现就配置好。这台linux主机以当作交换机使,从eth0包都以转发eth1。现,们看代码进行处理首先brctl addbr 。查看brctl代码调:

ioctl(br_socket_fd, SIOCBRADDBR, brname);然brctl addif brctl代码调:ioctl(br_socket_fd, SIOCBRADDIF, &ifr);呵呵。Brctl代码简单吧,只调户空间配置工具ioctl.Linux网桥分析:好,现就以进入核分析网桥模式:static int __init br_init(void)

(net/brige/br.c)

{

//分配slab缓冲区

br_fdb_init();

//网桥netfiter处理,以章节分析

#ifdef CONFIG_BRIDGE_NETFILTER

if (br_netfilter_init())

return 1;

#endif

//户空间ioctl调函数

brioctl_set(br_ioctl_deviceless_stub);

//接收数据包处理,就们面netif_receive_skb函数看br_handle_frame_hook

br_handle_frame_hook = br_handle_frame;

#if defined(CONFIG_ATM_LANE) ||

defined(CONFIG_ATM_LANE_MODULE)

br_fdb_get_hook = br_fdb_get;

br_fdb_put_hook = br_fdb_put;

#endif

//netdev_chain通知链表注册。关于通知链表,面已经介绍过,这里不再讨论

register_netdevice_notifier(&br_device_notifier);

return 0;

}新建网桥:从面分析以知道,户空间调ioctl(br_socket_fd, SIOCBRADDBR, brname).进入br_ioctl_deviceless_stub,以看相关处理:int br_ioctl_deviceless_stub(unsigned int cmd, void __user *uarg)

{

switch (cmd) {

case SIOCGIFBR:

case SIOCSIFBR:

return old_deviceless(uarg);

//新建网桥

case SIOCBRADDBR:

//除网桥

case SIOCBRDELBR:

{

char buf[IFNAMSIZ];

if (!capable(CAP_NET_ADMIN))

return -EPERM;

//copy_from_user:户空间数据拷入核空间

if (copy_from_user(buf, uarg, IFNAMSIZ))

return -EFAULT;

buf[IFNAMSIZ-1] = 0;

if (cmd == SIOCBRADDBR)

return br_add_bridge(buf);

return br_del_bridge(buf);

}

}

return -EOPNOTSUPP;}

这里,们传入cmdSIOCBRADDBR.转入br_add_bridge(buf)进行:int br_add_bridge(const char *name)

{

struct net_device *dev;

int ret;

//虚拟桥新建个net_device

//面“网络设备管理”经讲述此结构

dev = new_bridge_dev(name);

if (!dev)

return -ENOMEM;

//sysfs建立相关信息

ret = br_sysfs_addbr(dev);

dev_put(dev);

if (ret)

unregister_netdev(dev);

out:

return ret;

err2:

free_netdev(dev);

err1:

rtnl_unlock();

goto out;}

网桥注册跟们以看物理网络设备注册样。们关心网桥应net_device结构什么样,继续跟踪进new_bridge_dev:static struct net_device *new_bridge_dev(const char *name) {

struct net_bridge *br;

struct net_device *dev;

//分配net_device

dev = alloc_netdev(sizeof(struct net_bridge), name,

br_dev_setup);

if (!dev)

return NULL; 网桥私区结构net_bridge br = netdev_priv(dev);

//私区结构dev字段指向本身

br->dev = dev;

br->lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;

//队列始化。port_list保存这个桥端口列表

INIT_LIST_HEAD(&br->port_list);

br->hash_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;

//面这部份代码跟stp协议相关,们暂不关心

br->bridge_id.prio[0] = 0x80;

br->bridge_id.prio[1] = 0x00;

memset(br->bridge_id.addr, 0, ETH_ALEN);

dev->open = br_dev_open;

dev->set_multicast_list =

br_dev_set_multicast_list;

dev->change_mtu = br_change_mtu;

dev->destructor = free_netdev;

SET_MODULE_OWNER(dev);

dev->stop = br_dev_stop;

dev->accept_fastpath =

br_dev_accept_fastpath;

dev->tx_queue_len = 0;

dev->set_mac_address = NULL;

dev->priv_flags = IFF_EBRIDGE;

}这部份,桥设备私区空间进行始化。这里,有必给桥

net_device应私区结构:struct net_bridge

{

//读锁

spinlock_t lock;

//端口列表

struct list_head port_list;

//网桥应虚拟设备

struct net_device *dev;

//网桥应虚拟网卡统计数据

struct net_device_stats

statistics;

//hash表锁

spinlock_t hash_lock;

//MAC PORT应表,即CAM

struct hlist_head

hash[BR_HASH_SIZE];

struct list_head age_list;

/* STP */

u16 root_port;

rtnl_lock();

br->stp_enabled = 0;

br_stp_timer_init(br);

return dev;

//stp 协议应数据

unsigned char stp_enabled; //由核确定接口名字,例如eth0 eth1等

br->designated_root = br->bridge_id;

}

bridge_id designated_root; unsigned char

topology_change;

if (strchr(dev->name, '%')) {

br->root_path_cost = 0;

br_dev_setup还做些另函数指针始化:

bridge_id bridge_id;

ret = dev_alloc_name(dev, dev->name);

br->root_port = 0;

void br_dev_setup(struct net_device *dev)

u32 root_path_cost;

if (ret < 0)

br->bridge_max_age = br->max_age = 20 * HZ;

{

unsigned long max_age;

goto err1;

br->bridge_hello_time = br->hello_time = 2 * HZ;

//桥MAC地址设零

unsigned long hello_time;

}

br->bridge_forward_delay = br->forward_delay = 15 *

HZ;

memset(dev->dev_addr, 0, ETH_ALEN);

unsigned long forward_delay; //向核注册此网络设备

br->topology_change = 0;

//以太网结构始化

unsigned long

bridge_max_age;

ret = register_netdevice(dev);

br->topology_change_detected = 0;

ether_setup(dev);

unsigned long ageing_time; if (ret)

br->ageing_time = 300 * HZ;

//系列函数指针始化

unsigned long

bridge_hello_time;

goto err2;

INIT_LIST_HEAD(&br->age_list);

dev->do_ioctl = br_dev_ioctl;

unsigned long

bridge_forward_delay;

dev_hold(dev);

dev->get_stats = br_dev_get_stats;

rtnl_unlock(); dev->hard_start_xmit = br_dev_xmit;

unsigned char

topology_change_detected;

Linux系统与网络管理试题09(试卷)

Linux系统与网络管理试卷 考试科目:Linux系统与网络管理试卷代号: B 适用对象:使用学期:2013-2014-1 共4道题总分100分共3页 考生须知: 1)姓名必须写在装订线左侧,其它位置一律作废。 2)请先检查是否缺页,如缺页应向监考教师声明,否则后果由考生负责。 3)答案一律写在答题纸上,可不抄题,但要标清题号。 监考须知:请将两份题签放在上层随答题纸一起装订。 一、填空题(20空,每空2分,共40分) 1.Linux与其他操作系统的最大区别是()。 2.swap交换空间,相当于Windows上的()如果计算机的内存为2GB,则一般需要将交换分区容量设置为()至()。 3.Linux的GNOME菜单的应用程序子菜单位相当于Windows的()菜单中的()。 4.group文件用于保存Linux中组的信息,每一行代表一个组的()数据。 5.Linux系统中文件的属性可以使用( )查看。 6.创建逻辑卷有多种方法,可以在系统安装时创建;也可以在系统安装好后用指令创建与管理,或者在桌面环境中,用()创建与管理。 7.httpd.conf文件中MinSpareThreads表示最小空闲线程数,默认值是()。这个MPM将基于整个服务器监视空闲线程数。如果服务器中总的空闲线程数太少,子进程将产生新的()线程。 8.执行( )命令查看nfs服务器可挂载的目录。 9.邮件服务器在工作时,发件人使用()撰写邮件,完成邮件编辑后进行提交。提交后()使用()协议,将邮件传给发件人所在域的()。 10.一台标准的SendMail服务器,需要安装包括()、()

Linux系统与网络管理 和()等服务器端软件,及()或其他MUA服务程序。 二、选择题(10小题,每小题2分,共20分) 1.UNIX是()操作系统。 A.单用户单任务B.多用户单任务 C.单用户多任务D.多用户多任务 2.()目录是定义Apache服务器站点存放目录; A./var B./var/www C./lib D./www 3.()不是Linux的GNOME桌面环境中“外观首选项”工具提供的配置桌面的各个外观的功能的选项卡。 A.主题B.背景 C.字体D.屏幕保护 4.如果不想退出普通用户,重新用root用户登录,就必须使用()命令切换到root。 A.su B.id C.who D.lastb 5.()命令是linux系统标准的进程查看工具,通过它可查看系统中进程的详细信息 A.ls B.Pstree C.ps D.Top 6.在使用物理RAID5方式工作时,至少需要()块硬盘。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 7. 用于文件系统直接修改文件权限管理命令为:()。 A. chown B. chgrp C. chmod D. umask 8.Samba的主配置文件是(),默认位于/etc/samba/目录下。 A.smb.conf B.samba.conf C.smb.con D.samba.con

STP原理及选举过程

实验1: STP 1、实验目的 通过本实验,读者可以掌握如下技能: (1)理解STP 的工作原理 (2)掌握STP的选举过程 2、实验原理 STP(STP,Spanning Tree Protocol)解决广播风暴、同一帧的多个拷贝、交换机CAM 表不稳定等问题,STP 基本思路是阻断一些交换机接口,构建一棵没有环路的转发树。STP 利用BPDU(Bridge Protocol Data Unit)和其他交换机进行通信,从而确定哪个交换机该阻断哪个接口。在BPDU 中有几个关键的字段,例如:根桥ID、路径代价、端口ID 等。 为了在网络中形成一个没有环路的拓扑,网络中的交换机要进行以下三个步骤:(1)选举根桥、(2)选举根端口、(3)选举指定端口。这些步骤中,哪个交换机能获胜将取决于以下因素(按顺序进行): (1)最低的根桥ID 由两部分组成:桥优先级(默认32768)和MAC地址 (2)最低的根路径代价

不是独立的协议标准,而是为标准做的一些必要性补充。 本实验中各种以太网类型的cost如下: 100M: 200000 10M: 100 2000000 (3)最低发送者桥ID 也就是发送者的桥ID,判断规则同(1)中的一样 (4)最低发送者端口ID 由两部分组成:端口优先级(默认32)和端口序列号(例:f0/3比f0/47优先级高) 每个交换机都具有一个唯一的桥ID,这个ID 由两部分组成:网桥优先级+MAC 地址(如果网桥优先级相同,才比较MAC地址)。网桥优先级是一个2个字节的数(0-61440),交换机的默认优先级为32768;MAC地址就是交换机的MAC地址。具有最低桥ID的交换机就是根桥。根桥上的接口都是指定口,会转发数据包。 选举了根桥后,其他的交换机就成为非根桥了。每台非根桥要选举一条到根桥的根路径。STP 使用路径Cost 来决定到达根桥的最佳路径(Cost 是累加的,带宽大的链路Cost 低),最低Cost 值的路径就是根路径,该接口就是根口;如果Cost 值一样,再根据最低发送者桥ID、最低发送者

Zigbee协议栈原理基础

1Zigbee协议栈相关概念 1.1近距离通信技术比较: 近距离无线通信技术有wifi、蓝牙、红外、zigbee,在无线传感网络中需求的网络通信恰是近距离需求的,故,四者均可用做无线传感网络的通信技术。而,其中(1)红外(infrared):能够包含的信息过少;频率低波衍射性不好只能视距通信;要求位置固定;点对点传输无法组网。(2)蓝牙(bluetooth):可移动,手机支持;通信距离10m;芯片价格贵;高功耗(3)wifi:高带宽;覆盖半径100m;高功耗;不能自组网;(4)zigbee:价格便宜;低功耗;自组网规模大。?????WSN中zigbee通信技术是最佳方案,但它连接公网需要有专门的网关转换→进一步学习stm32。 1.2协议栈 协议栈是网络中各层协议的总和,其形象的反映了一个网络中文件传输的过程:由上层协议到底层协议,再由底层协议到上层协议。 1.2.1Zigbee协议规范与zigbee协议栈 Zigbee各层协议中物理层(phy)、介质控制层(mac)规范由IEEE802.15.4规定,网络层(NWK)、应用层(apl)规范由zigbee联盟推出。Zigbee联盟推出的整套zigbee规范:2005年第一版ZigBeeSpecificationV1.0,zigbee2006,zigbee2007、zigbeepro zigbee协议栈:很多公司都有自主研发的协议栈,如TI公司的:RemoTI,Z-Stack,SimpliciTI、freakz、msstatePAN 等。 1.2.2z-stack协议栈与zigbee协议栈 z-stack协议栈与zigbee协议栈的关系:z-stack是zigbee协议栈的一种具体实现,或者说是TI公司读懂了zigbee 协议栈,自己用C语言编写了一个软件—---z-stack,是由全球几千名工程师共同开发的。ZStack-CC2530-2.3.1-1.4.0软件可与TI的SmartRF05平台协同工作,该平台包括MSP430超低功耗微控制器(MCU)、CC2520RF收发器以及CC2591距离扩展器,通信连接距离可达数公里。 Z-Stack中的很多关键的代码是以库文件的形式给出来,也就是我们只能用它们,而看不到它们的具体的实现。其中核心部分的代码都是编译好的,以库文件的形式给出的,比如安全模块,路由模块,和Mesh自组网模块。与z-stack 相比msstatePAN、freakz协议栈都是全部真正的开源的,它们的所有源代码我们都可以看到。但是由于它们没有大的商业公司的支持,开发升级方面,性能方面和z-stack相比差距很大,并没有实现商业应用,只是作为学术研究而已。 还可以配备TI的一个标准兼容或专有的网络协议栈(RemoTI,Z-Stack,或SimpliciTI)来简化开发,当网络节点要求不多在30个以内,通信距离500m-1000m时用simpliciti。 1.2.3IEEE802.15.4标准概述 IEEE802.15.4是一个低速率无线个人局域网(LowRateWirelessPersonalAreaNetworks,LR-WPAN)标准。定义了物理层(PHY)和介质访问控制层(MAC)。 LR-WPAN网络具有如下特点: ◆实现250kb/s,40kb/s,20kb/s三种传输速率。 ◆支持星型或者点对点两种网络拓扑结构。 ◆具有16位短地址或者64位扩展地址。 ◆支持冲突避免载波多路侦听技术(carriersensemultipleaccesswithcollisionavoidance,CSMA/CA)。(mac层) ◆用于可靠传输的全应答协议。(RTS-CTS) ◆低功耗。 ◆能量检测(EnergyDetection,ED)。 ◆链路质量指示(LinkQualityIndication,LQI)。 ◆在2.45GHz频带内定义了16个通道;在915MHz频带内定义了10个通道;在868MHz频带内定义了1个通道。 为了使供应商能够提供最低可能功耗的设备,IEEE(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers,电气及电子工程师学会)定义了两种不同类型的设备:一种是完整功能设备(full.functionaldevice,FFD),另一种是简化功能设备

Linux网络管理及应用课后习题参考答案

Linux 网络管理及应用 习题参考答案 第1章Linux网络操作系统 1.Linux的创始人是谁? 答:Linus Torvalds 2.Linux与Unix操作系统有什么关系? 答:Linux是一种类Unix操作系统,完全与POSIX标准兼容,是该标准的一种实现。 3.Linux与GNU项目是什么关系?它是开源软件吗?是自由软件吗? 答:Linux是一个操作系统内核,并不是一个完整的操作系统;GNU项目是面向开发一个操作系统,采用了Linux作为其系统内核。Linux遵守GNU GPL协议,是自由软件,同时它也是开源软件。 4.开源软件与自由软件有什么区别与联系? 答:自由软件指得是对于软件所拥有的“自由”的权利,包括三种自由;开源软件是一种软件开发方法,面向建立高质量软件。用户可以获得源代码是这两者共同之处。 5.安装Linux一般如何分区?选择哪种文件系统? 答:一般至少分为两个区:根文件系统分区和交换分区。根分区一般选择ext3格式的文件系统,交换分区采用swap格式。 6.Linux支持哪几种安装方式? 答:Linux支持多种安装方式:光盘、网络、本地磁盘等。 7.Linux系统中一个文件的全路径为/etc/passwd,表示了文件的哪些信息? 答:表示了文件的位置和文件的命名两部分信息。 8.什么是虚拟机?为什么要使用虚拟机? 答:虚拟机是利用软件虚拟技术虚拟一个计算机硬件环境的软件技术。使用虚拟机可以让一台高性能的计算机充分发挥其硬件的性能,提高系统的利用率;虚拟机也适合需要频繁更换使用不同操作系统的情况,如软件测试、教育等。 9.VMWare虚拟机中可以安装哪些操作系统? 答:可以安装微软Windows系列操作系统、Linux的多种发行版、MSDOS等许多操作系统。

ZigBee测试与协议分析

ZigBee测试与协议分析 1 前言 ZigBee协议栈包括物理层协议(IEEE802.15.4)和上层软件协议(ZigBee 2007以及其他的ZigBee网络协议)。本文将从这两方面来了解这些协议,通过介绍如何捕获及如何理解关键参数,深层次剖析ZigBee技术。有了这些本质性的认识,对于分析解决无线产品应用问题,会有很大的帮助。 2 物理层分析 ZigBee的物理层为IEEE802.15.4标准所规定,定义了ZigBee底层的调制编码方式。这些规约大多是芯片设计者需要关心的,对于应用开发来说,更关心的是衡量一个芯片、一个射频系统性能的参数。在过去的文章中,已介绍了输出功率、接收灵敏度和链路预算等参数,这一讲将更深入地介绍一个调制质量的参数:EVM。EVM指的是误差向量(包括幅度和相位的矢量),表征在一个给定时刻理想无误差基准信号与实际发射信号的向量差,。从EVM参数中,可以了解到一个输出信号的幅度误差及相位误差。 EVM是衡量一个RF系统总体调制质量的指标,定义为信号星座图上测量信号与理想信号之间的误差,它用来表示发射器的调制精度,调制解调器、PA、混频器、收发器等对它都会有影响。EVM数据和眼图。 了解完这个参数之后,再看看实际测试中是如何获取EVM参数的。 ZigBee物理层的测试,在产品研发、生产和维护阶段,可以分别采用不同的仪器。 (1)产品研发阶段要测量EVM参数,需要使用带协议解析的频谱仪,最好是自带相应协议插件的仪器,可以使用安捷伦PXA N9030A频谱分析仪+8960B插件(选配了ZigBee分析插件)。这些仪器可以测试出ZigBee调制信号的星座图、实时数据和眼图等信息,在芯片级开发过程中,需要考量高频电容电感以及滤波器等的单个及组合性能,特别需要注意的是ZigBee信号的临道抑制参数,利用PXA N9030A的高分辨率,可以查看点频的带外信号,这些细节在更换射频器件供应商时,需要仔细测量,一般数字电路抄板比较容易,因为器件性能的影响不是很大,只要值和封装对了就可以,但是射频前端的设计上,即使原样的封装、容值和感值,供应商不一样,射频参数也是不一样的,板材的选用也极大地影响着阻抗匹配,因此复制和再开发都有较大难度。合格的测试工具,加上有质量保证的射频器件供应商资源,方能真正具备RF设计能力。安捷伦PXA N9030A频谱分析仪。 (2)批量生产阶段在批量生产中,不可能将实验室的研发测试仪器搬到工厂,因此,需要便携小巧的测试设备,这时可用罗德与斯瓦茨公司的热功率探头,如NRP-Z22,做一个2.4 GHz的输出功率测试,保证能够输出公差允许的功率信号即可,因为在生产中,射频器件的焊接不良、馈线连接头的接触不良,都会造成输出功率的下降甚至消失。需要注意的是,探头非常容易被静电损坏,必须要带上防静电手套进行操作,返修过程如需要经过德国,则时间长,经费也不便宜,不是很严重的损坏倒是可以在深圳维修中心处理。NRP-Z22。 (3)应用阶段在现场出现问题时,ZigBee节点已经安装到现场,不能逐一拆下来测试,并且周围的电磁环境也是没办法在单个节点上检测到,这时就需要手持式的频谱仪进行现场勘查了,例如安捷伦公司的N9912A手持式频谱仪。使用该频谱仪,可以完成无线系统设计初期的现场勘查工作,检测现场各个地点是否有异常电磁干扰,对于ZigBee来说,当然是检测是否有持续的WIFI信号干扰了。同时,更为详细的现场勘查,还包括在定点进行数据发送,预期覆盖点进行信号强度分析,以实地评估墙体等障碍物的信号衰减,在已经架设好的ZigBee网络中,也可以检测信号覆盖,数据通信是否正常等。N9912A。

传统协议栈和DPDK

一、传统协议栈之数据包从NIC到内核 1、从NIC到内存 概括地说,网络数据包进入内存(接收数据包)的流程为: 网线--> Rj45网口--> MDI 差分线 --> bcm5461(PHY芯片进行数模转换) --> MII总线 --> TSEC的DMA Engine 会自动检查下一个可用的Rx bd -->把网络数据包DMA 到Rx bd所指向的内存,即skb->data

1、首先,内核在主内存中为收发数据建立一个环形的缓冲队列(通常叫DMA环形缓冲区)。 2、内核将这个缓冲区通过DMA映射,把这个队列交给网卡; 3、网卡收到数据,就直接放进这个环形缓冲区了——也就是直接放进主内存了;然后,向系统产生一个中断; 4、内核收到这个中断,就取消DMA映射,这样,内核就直接从主内存中读取数据; 对应以上4步,来看它的具体实现: 1、分配环形DMA缓冲区 Linux内核中,用skb来描述一个缓存,所谓分配,就是建立一定数量的skb,然后把它们组织成一个双向链表 2、建立DMA映射 内核通过调用dma_map_single(struct device *dev,void *buffer,size_tsize,enumdma_data_direction direction) 建立映射关系。 struct device *dev,描述一个设备;buffer:把哪个地址映射给设备;也就是某一个skb——要映射全部,当然是做一个双向链表的循环即可;size:缓存大小;direction:映射方向——谁传给谁:一般来说,是“双向”映射,数据在设备和内存之间双向流动;对于PCI设备而言(网卡一般是PCI的),通过另一个包裹函数pci_map_single,这样,就把buffer交给设备了!设备可以直接从里边读/取数据。 3、这一步由硬件完成; 4、取消映射 ma_unmap_single,对PCI而言,大多调用它的包裹函数pci_unmap_single,不取消的话,缓存控制权还在设备手里,要调用它,把主动权掌握在CPU手里——因为我们已经接收到数据了,应该由CPU把数据交给上层网络栈;当然,不取消之前,通常要读一些状态位信息,诸如此类,一般是调用dma_sync_single_for_cpu() 让CPU在取消映射前,就可以访问DMA

linux网络操作系统和实训课后习题答案解析

练习题 一、选择题 1. Linux 最早是由计算机爱好者 B 开发的。 A. Richard Petersen B. Linus Torvalds C. Rob Pick D. Linux Sarwar 2. 下列 C 是自由软件。 A. Windows XP B. UNIX C. Linux D. Windows 2000 3. 下列 B 不是Linux 的特点。 A. 多任务 B. 单用户 C. 设备独立性 D. 开放性 4. Linux 的内核版本2.3.20 是 A 的版本。 A. 不稳定 B. 稳定的 C. 第三次修订 D. 第二次修订 二、填空题 1. GUN 的含义是:GNU's Not UNIX。 2. Linux 一般有3 个主要部分:内核(kernel)、命令解释层(Shell 或其他操作环境)、 实用工具。 三、简答题(略) 1. 简述Red Hat Linux 系统的特点。 2. 简述一些较为知名的Linux 发行版本。 练习题 一、选择题 1. Linux 安装过程中的硬盘分区工具是 D 。 A. PQmagic B. FDISK C. FIPS D. Disk Druid 2. Linux 的根分区系统类型是 C 。 A. FATl6 B. FAT32 C. ext3 D. NTFS 二、填空题 1. 安装Linux 最少需要两个分区,分别是 swap 交换分区和/(根)分区。 2. Linux 默认的系统管理员账号是 root 。 3. X-Window System 由三部分构成:X Server、X Client 和通信通道。 三、简答题(略) 1. Linux 有哪些安装方式 2. 安装Red Hat Linux 系统要做哪些准备工作 3. 安装Red Hat Linux 系统的基本磁盘分区有哪些 4. Red Hat Linux 系统支持的文件类型有哪些 练习题 一、选择题 1. C 命令能用来查找在文件TESTFILE 中包含四个字符的行 A. grep’’TESTFILE B. grep’….’TESTFILE C. grep’^$’TESTFILE D. grep’^….$’TESTFILE 2. B 命令用来显示/home 及其子目录下的文件名。 A. ls -a /home B. ls -R /home C. ls -l /home D. ls -d /home 3. 如果忘记了ls 命令的用法,可以采用 C 命令获得帮助 A. ls B. help ls C. man ls D. get ls 4. 查看系统当中所有进程的命令是 D 。 A. ps all B. ps aix C. ps auf D. ps aux

TI_zigbee协议栈结构分析应用

无线盛世《快速进入ZB世界》
Ver:1

进入Zigbee世界的准备工作
§ 首先,我们需具备一些硬件设备及平台。以下 我就罗列一下Zigbee开发基本工具: § 计算机:不管是设计电路还是编程开发都是离 不开它的。 § Zigbee开发板:对于初学者来说,Zigbee开发 板无疑是最佳选择。有了开发板,你可以在我 们成熟设计的基础上学习或者做自己的设计。 § Zigbee模块:集MCU,RF,天线设计于一体 的Zigbee模块。使用它,我们可省去设计天线 及IC周边电路设计的复杂工作。

进入Zigbee世界的准备工作
§ Zigbee仿真器:是集烧写程序、在线编程和在线仿真 功能于一身的开发过程工作中必不可少的开发工具。 编程器既能对CC243x芯片(其实包括TI产品中的CC 系列的大部分芯片)进行烧写程序(hex标准文件程序 ),也能对CC243x芯片进行在线编程和仿真,让我们 能方便地在线调试开发,从而大大地提高了开发效率 。 § Zigbee协议分析仪:ZigBee的设计开发者必不可少的 工具!ZigBee协议分析仪具有广泛的功能,包括:分 析以及解码在PHY、MAC、NETWORK/SECURITY、 APPLICATION FRAMEWORK、和APPLICATION PROFICES等各层协议上的信息包;显示出错的包以 及接入错误;指示触发包;在接收和登记过程中可连 续显示包。

进入Zigbee世界的准备工作
§ 再次,我们需要在将用于开发Zigbee的计 算机平台上安装这些软件: § Zigbee协议分析软件(sniffer) § 程序烧写软件(Flash Programmer) § IAR公司的EW8051 version 7.20I/W32 。

tcp、ip协议栈移植

This article was downloaded by: [University of Jiangnan] On: 27 March 2015, At: 06:51 Publisher: Taylor & Francis Informa Ltd Registered in England and Wales Registered Number: 1072954 Registered office: Mortimer House, 37-41 Mortimer Street, London W1T 3JH, UK Journal of Discrete Mathematical Sciences and Cryptography Publication details, including instructions for authors and subscription information: https://www.360docs.net/doc/a54842636.html,/loi/tdmc20 An abridged protocol stack for micro controller in place of TCP/IP R. Seshadri a a Computer Centre, S.V. University , Tirupati , 517 502 , India Published online: 03 Jun 2013. PLEASE SCROLL DOWN FOR ARTICLE

An abridged protocol stack for micro controller in place of TCP/IP R.Seshadri ? Computer Centre S.V .University Tirupati 517502India Abstract The existing TCP/IP protocol stack running in hosts takes lot of overhead while the node in network is for a speci?c purpose.For example transferring simple messages across network.If the node in the network is not a PC but,some thing like a micro controller,which measures some values and stores in its local memory,then it becomes lavishness in using the micro controller’s memory.As it is a node in a network,working with TCP/IP ,it should be able to transfer those values in the form of messages to other hosts which are in either local network or global network. But in micro controller terms the memory is expensive and compact.The existing TCP/IP stack consumes a few mega bytes of memory.Therefore it can’t be accommodated in the memory of micro controller.Hence one needs to reduce the memory consumption.In this regard,an abridged protocol which replaces the existing TCP/IP has been designed to suit the above needs.For this purpose,the TCP/IP have been combined with KEIL C51features for 8051micro controller to make it work in transferring messages in local area network as well as global network. The above scheme was implemented and tested and the system was working satisfac-torily.The results are found to be more effective in communicating information/message from the micro controller to a PC. Keywords :Ethernet,stack,Transmission Control Protocol (TCP ),Internet Protocol (IP ).Introduction to TCP/IP The name TCP/IP refers to a suite of communication protocols.The name is misleading because TCP and IP are the only two of the dozens of protocols that compose the suite.Its name comes from two of the most ?E-mail :ravalaseshadri@yahoo.co.in —————————————————– Journal of Discrete Mathematical Sciences &Cryptography Vol.9(2006),No.3,pp.523–536 c Taru Publications D o w n l o a d e d b y [U n i v e r s i t y o f J i a n g n a n ] a t 06:51 27 M a r c h 2015

Zigbee协议栈学习总结教学提纲

典型的智能家居网络总体结构图 智能家居系统模块整体框图

ZigBee是一种标准,该标准定义了短距离、低速率传输速率无线通讯所需要的一系列通信协议。基于ZigBee的无线网络所使用的工作频段为868MHz、915MHz和2.4GHz,最大数据传输速率为250Kbps。 ZigBee无线网络共分为5层:物理层(PHY),介质访问控制层(MAC),网络层(NWK),应用程序支持子层(APS),应用层(APL)。 总体而言,ZigBee技术有如下特点:高可靠性,低成本,低功耗,高安全性,低数据速率

Zigbee网络中的设备主要分为三种: 1,协调器,协调器节点负责发起并维护一个无线网络,识别网络中的设备加入网络,一个ZigBee 网络只允许有一个ZigBee 协调器; 2,路由器,路由器节点支撑网络链路结构,完成数据包的转发;。ZigBee 网格或树 型网络可以有多个ZigBee 路由器。ZigBee 星型网络不支持ZigBee 路由器。 3,终端节点,负责数据采集和可执行的网络动作。 从功能上,zigbee节点应由微控制器模块、存储器、无线收发模块、电源模块和其它外设功能模块组成。 ZigBee/IEEE802.15.4定义了两种类型的设备:它们是全功能设备(FFD,Full Function Device)和精减功能设备(RFD,Reduced Function Device)。FFD可以当作一个网络协调器或者一个普通的传感器节点,它可以和任何其他的设备通讯,传递由RFD发来的数据到其他设备,即充当了路由的功能。而RFD只能是传感器节点,它只能和FFD进行通讯,经过FFD可以将自己测得数据传送出去。在ZigBee网络中大多是这两种设备,网络中结点数理论上最多可达65,536个,可以组成三种类型网络:星型、网状型和树型。 星状网络由一个PAN 协调器和多个终端设备组成,只存在PAN 协调器与终端的通讯,终端设备间的通讯都需通过PAN 协调器的转发。 树状网络由一个协调器和一个或多个星状结构连接而成,设备除了能与自己的父节点或子节点进行点对点直接通讯外,其他只能通过树状路由完成消息传输。 网状网络是树状网络基础上实现的,与树状网络不同的是,它允许网络中所有具有路由功能的节点直接互连,由路由器中的路由表实现消息的网状路由。 星型,如果用星型网络的话,在房间内的节点是否能够穿墙,与房间外的协调器进行正常通信。

桥接、nat、Host-only的工作原理

VMware网络配置详解一:三种网络模式简介 安装好虚拟机以后,在网络连接里面可以看到多了两块网卡: 其中VMnet1是虚拟机Host-only模式的网络接口,VMnet8是NAT模式的网络接口,这些后面会详细介绍 选择虚拟机网络模式方法如下,单击Edit virtual machine settings,如图所示: 然后在Hardware选项卡中选择Ethernet,在左边Network connection框架中有如下四个单选项:

1. Bridged(桥接模式) 在桥接模式下,VMware虚拟出来的操作系统就像是局域网中的一独立的主机,它可以访问网内任何一台机器不过你需要多于一个的IP地址,并且需要手工为虚拟系统配置IP地址子网掩码,而且还要和宿主机器处于同一网段,这样虚拟系统才能和宿主机器进行通信 如果你想利用VMware在局域网内新建一个虚拟服务器,为局域网用户提供网络服务,就应该选择桥接模式 2. NAT(网络地址转换模式) 使用NAT模式,就是让虚拟系统借助NAT(网络地址转换)功能,通过宿主机器所在的网络来访问公网也就是说,使用NAT模式可以实现在虚拟系统里访问互联网NAT模式下的虚拟系统的TCP/IP配置信息是由VMnet8(NAT)虚拟网络的DHCP服务器提供的,无法进行手工修改,因此虚拟系统也就无法和本局域网中的其他真实主机进行通讯采用NAT模式最

大的优势是虚拟系统接入互联网非常简单,你不需要进行任何其他的配置,只需要宿主机器能访问互联网即可 如果你想利用VMware安装一个新的虚拟系统,在虚拟系统中不用进行任何手工配置就能直接访问互联网,建议你采用NAT模式 3. Host-only(主机模式) 在某些特殊的网络调试环境中,要求将真实环境和虚拟环境隔离开,这时你就可采用Host-only模式在Host-only模式中,所有的虚拟系统是可以相互通信的,但虚拟系统和真实的网络是被隔离开的可以利用Windows XP里面自带的Internet连接共享(实际上是一个简单的路由NAT)来让虚拟机通过主机真实的网卡进行外网的访问虚拟系统的TCP/IP配置信息(如IP地址网关地址DNS服务器等),都是由VMnet1(Host-only)虚拟网络的DHCP 服务器来动态分配的 如果你想利用VMware创建一个与网内其他机器相隔离的虚拟系统,进行某些特殊的网络调试工作,可以选择Host-only模式

zigbee协议栈源码

竭诚为您提供优质文档/双击可除 zigbee协议栈源码 篇一:zigbeez-stack协议栈构架 zstack基础 1、zstack协议栈构架 zigbee协议栈就是将各个层定义的协议都集合在一起,以函数的形式实现,并给用户提供一些应用层api,供用户调用。协议栈体系分层架构与协议栈代码文件夹对应表如下:整个协议栈的构架,如图所示 app:应用层目录,这是用户创建各种不同工程的区域,在这个目录中包含了应用层的内容和这个项目的主要内容,在协议栈里面一般是以操作系统的任务实现的。 hal:硬件层目录,包含有与硬件相关的配置和驱动及操作函数。 mac:mac层目录,包含了mac层的参数配置文件及其mac的lib库的函数接口文件。 mt:监控调试层,主要用于调试目的,即实现通过串口调试各层,与各层进行直接交互。nwk:网络层目录,含网络层配置参数文件及网络层库的函数接口文件,aps层库的

函数接口。 osal:协议栈的操作系统。 profile:aF层目录,包含aF层处理函数文件。 security:安全层目录,安全层处理函数接口文件,比如加密函数等。 services:地址处理函数目录,包括着地址模式的定义及地址处理函数。 tools:工程配置目录,包括空间划分及zstack相关配置信息。 zdo:zdo目录。 zmac:mac层目录,包括mac层参数配置及mac层lib 库函数回调处理函数。zmain:主函数目录,包括入口函数main()及硬件配置文件。 output:输出文件目录,这个ew8051ide自动生成的。 2、zigbee20xx协议栈源码库结构分析 了解了zigbee20xx协议栈整个构架后,再来看看协议栈源码库结构是什么样的,各层的具体文件是什么,建立不同的项目、添加自己的应用层任务及处理函数需要修改什么文件。zigbee20xx协议栈zstack-1.4.2文件目录及说明如下: 打开smapleapp项目工程 先看app层:

全过程讲解电梯监控无线网桥如何安装

全过程讲解电梯监控无线网桥如何安 装? 一、电梯视频监控 电梯作为楼宇的重要密闭型公共区域和上下出入关键通道,电梯视频监控对整个区域的安防工作具有重要作用,是不可缺少的重要一环。电梯视频监控可实时掌握电梯轿厢内的情况,保障乘客安全。 电梯监控视频传输可分为有线和无线两种。 有线传输:采用的是专业电梯随行电缆,一般的随行线缆使用时损耗严重,寿命在一到二年之间。高层电梯线缆对抗拉伸强度和电气参数有较高要求,防止线缆负载自重时拉伸变形导致阻抗不匹配,视频信号信噪比衰减产生干扰。再次更换新随行线缆施工困难,施工周期长,而且更换随行电缆的成本也较高。 无线传输:无线传输采用点对点的方式,轿厢上安装一个发射点、电梯井端部安装一个接收点,数据可在电梯轿厢运动时自由传输。无线传输设备安装简单且寿命至少在3年以上,带宽完全满足高清监控视频传输。

随行线缆 二、如何部署 电梯井监控视频无线传输有两种安装方式。顶置式和底置式,如下图:

顶置式部署适合于监控中心在楼宇顶部,一般情况下都是采用底置式部署方式。

值得注意的是,网桥都是有发射端与接收端。 三、网桥如何组网? 轿厢端的网桥需设置为客户端模式,这种模式下网桥就相当于一个网卡。把网络摄像头的视频数据从电信号转变为无线信号。

组网原理图:

电梯井端部的网桥设置为AP模式,这种模式下网桥与NVR直接通过网线连接,将接收到的无线信号直接转变为有线信号传输到NVR。 总结成一句话就是:靠近摄像头端的网桥设置为客户端模式,靠近NVR端的网桥设置为AP模式。 安装到电梯井之前需要事先将网桥配对好。

Zigbee协议栈中文说明免费

Zigbee协议栈中文说明 1.概述 1.1解析ZigBee堆栈架构 ZigBee堆栈是在IEEE 802.15.4标准基础上建立的,定义了协议的MAC和PHY层。ZigBee设备应该包括IEEE802.15.4(该标准定义了RF射频以及与相邻设备之间的通信)的PHY和MAC层,以及ZigBee堆栈层:网络层(NWK)、应用层和安全服务提供层。图1-1给出了这些组件的概况。 1.1.1ZigBee堆栈层 每个ZigBee设备都与一个特定模板有关,可能是公共模板或私有模板。这些模板定义了设备的应用环境、设备类型以及用于设备间通信的簇。公共模板可以确保不同供应商的设备在相同应用领域中的互操作性。 设备是由模板定义的,并以应用对象(Application Objects)的形式实现(见图1-1)。每个应用对象通过一个端点连接到ZigBee堆栈的余下部分,它们都是器件中可寻址的组件。 图1-1 zigbe堆栈框架 从应用角度看,通信的本质就是端点到端点的连接(例如,一个带开关组件的设备与带一个或多个灯组件的远端设备进行通信,目的是将这些灯点亮)。 端点之间的通信是通过称之为簇的数据结构实现的。这些簇是应用对象之间共享信息所需的全部属性的容器,在特殊应用中使用的簇在模板中有定义。图1-1-2就是设备及其接口的一个例子:

图1-1-2 每个接口都能接收(用于输入)或发送(用于输出)簇格式的数据。一共有二个特殊的端点,即端点0和端点255。端点0用于整个ZigBee设备的配置和管理。应用程序可以通过端点0与ZigBee 堆栈的其它层通信,从而实现对这些层的初始化和配置。附属在端点0的对象被称为ZigBee 设备对象 (ZD0)。端点255用于向所有端点的广播。端点241到254是保留端点。 所有端点都使用应用支持子层(APS)提供的服务。APS通过网络层和安全服务提供层与端点相接,并为数据传送、安全和绑定提供服务,因此能够适配不同但兼容的设备,比如带灯的开关。APS使用网络层(NWK)提供的服务。NWK负责设备到设备的通信,并负责网络中设备初始化所包含的活动、消息路由和网络发现。应用层可以通过ZigBee设备对象(ZD0)对网络层参数进行配置和访问。 1.1.2 80 2.15.4 MAC层 IEEE 802.15.4标准为低速率无线个人域网(LR-WPAN)定义了OSI模型开始的两层。PHY层定义了无线射频应该具备的特征,它支持二种不同的射频信号,分别位于2450MHz波段和868/915MHz 波段。2450MHz波段射频可以提供250kbps的数据速率和16个不同的信道。868 /915MHz波段中,868MHz支持1个数据速率为20kbps的信道,915MHz支持10个数据速率为40kbps的信道。MAC层负责相邻设备间的单跳数据通信。它负责建立与网络的同步,支持关联和去关联以及MAC 层安全:它能提供二个设备之间的可靠链接。 1.1.3 关于服务接入点 ZigBee堆栈的不同层与802.15.4 MAC通过服务接入点(SAP)进行通信。SAP是某一特定层提供的服务与上层之间的接口。 ZigBee堆栈的大多数层有两个接口:数据实体接口和管理实体接口。数据实体接口的目标是向上层提供所需的常规数据服务。管理实体接口的目标是向上层提供访问内部层参数、配置和管理数据的机制。 1.1.4 ZigBee的安全性 安全机制由安全服务提供层提供。然而值得注意的是,系统的整体安全性是在模板级定义的,这意味着模板应该定义某一特定网络中应该实现何种类型的安全。 每一层(MAC、网络或应用层)都能被保护,为了降低存储要求,它们可以分享安全钥匙。SSP是通过ZD0进行初始化和配置的,要求实现高级加密标准(AES)。ZigBee规范定义了信任中心的用途。信任中心是在网络中分配安全钥匙的一种令人信任的设备。 1.1.5 ZigBee堆栈容量和ZigBee设备 根据ZigBee堆栈规定的所有功能和支持,我们很容易推测ZigBee堆栈实现需要用到设备中的大量存储器资源。不过ZigBee规范定义了三种类型的设备,每种都有自己的功能要求:ZigBee

双路由器桥接图解、原理及实战

两个路由器桥接网络原理及常见问题解析以下方法是为了更好地解释双路由器桥接原理而采用了不同网段设置(主路由用192.168.1.X,从路由用192.168.0.X)。 一、路由器设置和计算机设置 1)路由器设置Ⅰ(主路由器),见下图。 2)路由器设置Ⅱ(从路由器),见下图: 更改WAN 口地址,更改LAN 口地址,更改DHCP 地址范围。

要点:路由器设置的WAN 口为动态IP 以便从第一个路由器那里获得IP 地址,更改它自己的IP 地址和DHCP 到另一个网段去使之与第一个路由器不在同一个网段。 如果从路由器LAN IP和主路由器在同一网段的话(如主路由192.168.1.1,从路由192.168.1.2),那从路由器必须关闭DHCP,因为从路由桥接只起到交换作用,局域网内的所有的终端包括交换部分都由第一台路由器管理,包括地址分配,否则,对同一个终端来说,到底是使用主路由分配的地址,还是用从路由分配的地址,就会产生冲突。

二、常见问题及设置注意点 1、如果从路由器经常死机,检查主路由器关闭WDS,从路由开启WDS。 2、如果更改从路由器ip后无法访问路由器进行设置,请用更改后的从路由器 ip192.168.0.1再访问。 3、从路由的DHCP关闭与否请看你的从路由器IP是否与主路由器在同一网段,关闭DHCP后从路由不会自动分配ip,网关和DNS,避免和主路由器冲突。 4、通过从路由器上网的机器如无法上网,请先检查该机器网卡的IP 地址是否与从路由器在同一个网段,以及网关地址是否正确(这里设从路由器的IP 地址为网关,如果主从路由器ip在同一网段,则这里的网关应设为主路由器ip),DNS 地址是否是主路由器的IP 地址,当然也可以是电信的IP 地址,比如61.177.7.1。 5、注意两个无线路由器AP的SSID必须相同/.两个无线路由器AP的无线网频道必须相同/相互注册对方AP的Wireless MAC address/两个AP的安全设置必须相同

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