Sourceforge 的 igmpproxy 程式解析

官方位址

原始程式檔列表

lib.c	公用函式，都是用在網路位址處理
mcgroup.c	處理 join/leace Multicast group
ifvc.c	建立及提供搜尋 interface vector 功能
config.c	讀取 config 設定檔
udpsock.c	建立 udp sock
request.c	處理 igmp request
igmp.c	收/送 igmp 封包
confread.c	config 子集，讀檔相關功能
igmpproxy.c	igmpproxy 主流程
syslog.c	處理 log 訊息
mroute-api.c	mroute api 相關程式
kern.c	不確定，看起來是打包用的
rttable.c	igmpproxy 內部使用的 routing table 以及跟 kernel 增減 routing 的程式
callout.c	佇列處理
igmpproxy.h
os-linux.h
os-openbsd.h
os-freebsd.h
os-dragonfly.h
os-netbsd.h

igmpproxy 運作概說

    multicast 的訂閱是由 igmp 來進行，但是 multi 的特性類似於 broadcast，所以並不能透過 route 或 nat 轉發，所以需要在 router/gateway 上提供 igmp proxy 服務，在 downstream 收到 request 的時候，從 upstream 轉發出去，同時要去通知 kernel 收到這個 group 的 multicast 要轉發給 downstream。因為 downstream 有可能不只一個 host 要訂閱某個 group，igmpproxy 不可以在確定某 host leave 的時候就直接切斷這個 group 的 multicast routing，所以需要維護一套自己要看的 routing table，在確定 downstream 都沒有人有訂閱這個 group 的時候才能切斷。

    後面的程式解析只看 igmpproxy 的主要流程，也就是收到 igmp 封包之後開始解析，看看該程式是如何做出 igmpproxy 所需的功能。

acceptIgmp()

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// protocol == 0; kernel 發現新 source 的 group，所以要把他加入 routing 表 if (ip->ip_p == 0) { checkVIF = getIfByIx( upStreamVif ); // 根據 src 位址找出 upstream vif if(checkVIF == 0) { // 不是 upstream vif，跳開 else if(src == checkVIF->InAdr.s_addr) { // 根本就是自己發的，跳開 else if(!isAdressValidForIf(checkVIF, src)) { // 不在 upstream 的網段，跳開 } activateRoute(dst, src); // 啟用 routing，然後跳開 } // 後面會根據收到的 igmp 封包決定後續動作 switch (igmp->igmp_type) { case IGMP_V1_MEMBERSHIP_REPORT: case IGMP_V2_MEMBERSHIP_REPORT: // 收到 igmp membership report acceptGroupReport(src, group, igmp->igmp_type); return; case IGMP_V2_LEAVE_GROUP: // 收到 igmp leave acceptLeaveMessage(src, group); return; case IGMP_MEMBERSHIP_QUERY: // 收到 igmp query，總覺得應該要回應這個 query 比較好，可是實際操作沒問題，所以就當作不需要就好 return; default: // 其他當作不認識 my_log(LOG_INFO, 0, "ignoring unknown IGMP message type %x from %s to %s", igmp->igmp_type, inetFmt(src, s1), inetFmt(dst, s2)); return; } }

acceptGroupReport()

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if(!IN_MULTICAST( ntohl(group) )) {} // 如果 group 不在 multicast 位址範圍內，跳開 sourceVif = getIfByAddress( src ); // 根據 src 位址找出 vif if(sourceVif == NULL) {} // 找不到 vif，跳開 if(sourceVif->InAdr.s_addr == src) {} // src 就是自己，跳開 if(sourceVif->state == IF_STATE_DOWNSTREAM) { // 是 downstream 的 vif 才處理 if(sourceVif->allowedgroups == NULL) { // 沒有設定白名單 insertRoute(group, sourceVif->index); // 加入路由後跳開 } for(sn = sourceVif->allowedgroups; sn != NULL; sn = sn->next) { if((group & sn->subnet_mask) == sn->subnet_addr) { // 在白名單裡面 insertRoute(group, sourceVif->index); // 加入路由 } } }

acceptLeaveMessage()

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if(!IN_MULTICAST( ntohl(group) )) {} // 如果 group 不在 multicast 位址範圍內，跳開 sourceVif = getIfByAddress( src ); // 根據 src 位址找出 vif if(sourceVif == NULL) {} // 找不到 vif，跳開 // 這次不檢查是不是自己發的！？ if(sourceVif->state == IF_STATE_DOWNSTREAM) { // 是 downstream 的 vif 才處理 setRouteLastMemberMode(group); // 把 group 設定成沒有成員模式 sendGroupSpecificMemberQuery(gvDesc); // 送出 query，驗證是不是還有人要接收 group }

insertRoute()

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croute = findRoute(group); // 根據 group 位址找 route 紀錄 if(croute==NULL) { // route 不存在 newroute = (struct RouteTable*)malloc(sizeof(struct RouteTable)); // 建立新的 route 紀錄 newroute->group = group; newroute->upstrState = ROUTESTATE_NOTJOINED; // 新的 route 所以設定為 notjoined BIT_ZERO(newroute->vifBits); // 清空要接收的 vif 表 croute = newroute; // croute 後面還會用到 if(ifx >= 0) { BIT_SET(newroute->vifBits, ifx); // 設定接收的 vif } if(routing_table == NULL) { // routing_table 還不存在，這個 newroute 就當頭 } else { // routing_table 已經存在，找適當位置插入這一筆新的 } } else { // route 已經存在 BIT_SET(croute->vifBits, ifx); // 更新要接收的 vif 表 if(croute->originAddr != 0) { // 有來源在播送給這個 group 的話 internUpdateKernelRoute(croute, 1) // 告訴 kernel 要把這個 group 轉送 } } if(croute->upstrState != ROUTESTATE_JOINED) { // 還沒對 upstream 送出 join sendJoinLeaveUpstream(croute, 1); // 送出 join report }

setRouteLastMemberMode

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croute = findRoute(group); // 根據 group 尋找 route if(croute!=NULL) { // 有找到 if(croute->upstrState == ROUTESTATE_JOINED && conf->fastUpstreamLeave) { //已經送過 join 而且有設定 fast leave sendJoinLeaveUpstream(croute, 0); // 送出 leave report } croute->upstrState = ROUTESTATE_CHECK_LAST_MEMBER; // 更改 upstream 狀態 }

sendGroupSpecificMemberQuery

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GroupVifDesc *gvDesc = (GroupVifDesc*) argument; // 把參數設定成 GroupVifDesc 型態 if(gvDesc->started) { // 已經啟用 if(!lastMemberGroupAge(gvDesc->group)) { // 最新一次的 member 檢查沒有得到 member 的回應 return; } else { gvDesc->started = 1; // 設定成啟動 } sendIgmp(...); // 送出 membership query，詢問還有誰在接收這個 group timer_setTimer(...); // 重設下次檢查時間

主程式流程

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int main( int ArgCn, char *ArgVc[] ) { for (int c; (c = getopt(ArgCn, ArgVc, "vdh")) != -1;) { // 解析輸入參數 // d 將紀錄輸出到 stderr // v 紀錄 info 等級 // vv 紀錄 debug 等級 // h 顯示語法說明 } do { // 這個是主程式迴圈，還不是主迴圈，很有趣的寫法 :D，有什麼好處我不知道，請知道的人幫忙釋疑 if( ! loadConfig( configFilePath ) ) {} //讀取設定檔 if ( !igmpProxyInit() ) {} // 系統初始化 igmpProxyRun(); // 真正的主迴圈，開始收 igmp 封包跑 igmpproxy 流程 igmpProxyCleanUp(); // 清除 } while ( false ); }

設定檔

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int loadConfig(char *configFile) { while ( token != NULL ) { if(strcmp("phyint", token)==0) { tmpPtr = parsePhyintToken(); // 解析 phy } else if(strcmp("quickleave", token)==0) {} // quickleave 標籤 ... ... } }

PPP 連線的問題

先來看原本的程式 (ifvc.c)

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// Get the interface adress... IfDescEp->InAdr = ((struct sockaddr_in *)&IfPt->ifr_addr)->sin_addr; addr = IfDescEp->InAdr.s_addr; memcpy( IfReq.ifr_name, IfDescEp->Name, sizeof( IfReq.ifr_name ) ); IfReq.ifr_addr.sa_family = AF_INET; ((struct sockaddr_in *)&IfReq.ifr_addr)->sin_addr.s_addr = addr; // Get the subnet mask... if (ioctl(Sock, SIOCGIFNETMASK, &IfReq ) < 0) my_log(LOG_ERR, errno, "ioctl SIOCGIFNETMASK for %s", IfReq.ifr_name); mask = ((struct sockaddr_in *)&IfReq.ifr_addr)->sin_addr.s_addr; subnet = addr & mask; /* get if flags ** ** typical flags: ** lo 0x0049 -> Running, Loopback, Up ** ethx 0x1043 -> Multicast, Running, Broadcast, Up ** ipppx 0x0091 -> NoArp, PointToPoint, Up ** grex 0x00C1 -> NoArp, Running, Up ** ipipx 0x00C1 -> NoArp, Running, Up */ if ( ioctl( Sock, SIOCGIFFLAGS, &IfReq ) < 0 ) my_log( LOG_ERR, errno, "ioctl SIOCGIFFLAGS" ); IfDescEp->Flags = IfReq.ifr_flags; // Insert the verified subnet as an allowed net... IfDescEp->allowednets = (struct SubnetList *)malloc(sizeof(struct SubnetList)); if(IfDescEp->allowednets == NULL) my_log(LOG_ERR, 0, "Out of memory !"); // Create the network address for the IF.. IfDescEp->allowednets->next = NULL; IfDescEp->allowednets->subnet_mask = mask; IfDescEp->allowednets->subnet_addr = subnet;

因為 igmp proxy 是利用 interface 的 ip/netmask 來判斷封包是否過濾，一般的 IPoE 使用上都沒什麼問題，但是遇到 PPP 連線時，對方傳過來的 mcast 封包 source 會是 P-t-P dstaddr，而不是我們這邊的 IP。這個情形會導致 igmpproxy 把 mcast 都丟掉，所以要在 line 28 那邊作一些小改變。

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// Get the interface adress... IfDescEp->InAdr = ((struct sockaddr_in *)&IfPt->ifr_addr)->sin_addr; addr = IfDescEp->InAdr.s_addr; memcpy( IfReq.ifr_name, IfDescEp->Name, sizeof( IfReq.ifr_name ) ); IfReq.ifr_addr.sa_family = AF_INET; ((struct sockaddr_in *)&IfReq.ifr_addr)->sin_addr.s_addr = addr; // Get the subnet mask... if (ioctl(Sock, SIOCGIFNETMASK, &IfReq ) < 0) my_log(LOG_ERR, errno, "ioctl SIOCGIFNETMASK for %s", IfReq.ifr_name); mask = ((struct sockaddr_in *)&IfReq.ifr_addr)->sin_addr.s_addr; subnet = addr & mask; /* get if flags ** ** typical flags: ** lo 0x0049 -> Running, Loopback, Up ** ethx 0x1043 -> Multicast, Running, Broadcast, Up ** ipppx 0x0091 -> NoArp, PointToPoint, Up ** grex 0x00C1 -> NoArp, Running, Up ** ipipx 0x00C1 -> NoArp, Running, Up */ if ( ioctl( Sock, SIOCGIFFLAGS, &IfReq ) < 0 ) my_log( LOG_ERR, errno, "ioctl SIOCGIFFLAGS" ); IfDescEp->Flags = IfReq.ifr_flags; // aimwang: when pppx get dstaddr for use if (0x10d1 == IfDescEp->Flags) { if ( ioctl( Sock, SIOCGIFDSTADDR, &IfReq ) < 0 ) my_log(LOG_ERR, errno, "ioctl SIOCGIFDSTADDR for %s", IfReq.ifr_name); addr = ((struct sockaddr_in *)&IfReq.ifr_dstaddr)->sin_addr.s_addr; subnet = addr & mask; } // Insert the verified subnet as an allowed net... IfDescEp->allowednets = (struct SubnetList *)malloc(sizeof(struct SubnetList)); if(IfDescEp->allowednets == NULL) my_log(LOG_ERR, 0, "Out of memory !"); // Create the network address for the IF.. IfDescEp->allowednets->next = NULL; IfDescEp->allowednets->subnet_mask = mask; IfDescEp->allowednets->subnet_addr = subnet;

Line 29-36 是根據 IfDescEp->Flags == 0x10d1 時，addr 改取 dstaddr 而不是 srcaddr，然後重算 subnet，再交給後面加入 allowednets。這樣就可以讓 PPPoE 也能享受 igmp proxy，提供用戶極致的影音服務。