BSD中的arp实现

【BSD中的arp实现】章节主要探讨了在BSD操作系统中如何实现地址解析协议（ARP），这是一种将IP地址转换为网络接口硬件地址（如以太网地址）的机制。ARP的规范在RFC 826中定义，它对于网络通信至关重要，尤其是在以太网环境下，48位的以太网地址是最常见的硬件地址类型。 在ARP的工作流程中，当主机需要向其他主机发送IP数据时，它首先会在本地的ARP缓存中查找目标主机的硬件地址。如果找到匹配的条目，就会将硬件地址放入以太网帧的头部，然后将数据包放入输出队列等待发送。如果缓存中没有目标主机的硬件地址，ARP会发送一个广播请求，询问目标主机的硬件地址，收到响应后才会继续传输数据。 在Net/3的实现中，ARP与路由表紧密相关。图21-1展示了ARP缓存的结构，包括一个包含所有已知硬件地址信息的双向链表`lli_info_arp`。这个链表由ARP时钟函数每5分钟处理一次，以更新和维护。每个已知硬件地址的IP地址都对应一个路由表节点`rt_entry`，两者之间通过指针相互链接。路由表节点不仅包含硬件地址信息，还通过`rt_gateway`指向一个`sockaddr_dl`结构，用于存储物理地址。如果`sdl_alen`成员为6，表明该结构包含有效的硬件地址。 此外，路由表节点的`rt_ifp`成员指向对应网络设备的`ifnet`结构，这允许系统知道数据包应该通过哪个网络接口发送。对于本地以太网的路由项，其`rt_flags`中的C比特设置表示它是其他路由节点的基础。主机路由节点（标记为H）是在BSD发送数据到其他机器时，通过ARP间接调用路由相关函数生成的。 在描述中，我们看到了三个具有`lli_info_arp`结构的路由表节点，分别对应主机sun、srv4和bsdI的IP地址。而本地以太网的路由项没有对应的`lli_info_arp`，但有一个特殊的路由结点，用于复制形成其他结点。这个结点由`in_ifinit`函数创建，其`rt_flags`中的L比特表示它是一个本地（loopback）接口。 BSD中的ARP实现是一个复杂而精细的系统，它结合了路由表管理和硬件地址解析，确保了网络通信的正确性和效率。这个实现的细节涉及多个数据结构和函数，如`rt_entry`、`ifnet`、`lli_info_arp`和`sockaddr_dl`，它们共同构成了ARP机制的核心。通过深入理解这些概念和交互，我们可以更好地了解网络通信的底层工作原理。