路由子系统——Scope


Scope

Scope类似作用域的概念。路由和IP地址可以指定Scope，用来告诉内核它们在那些情况下是有意义的，是可以被使用的。

Scope分为两种：路由的Scope 和 IP地址的Scope
路由的Scope：表示到目的网络的距离。
IP地址的Scope： 表示该IP地址到达本地主机有多远。

常用的Scope

IP地址常用的Scope

主机：表示该地址只用于主机的内部通信。例如：127.0.0.1
链路：表示地址尽在局域网内部有意义（链路层互联），如子网广播地址
全域：表示地址可以在任何地方使用。（这是大多数地址的默认Scope）

*注意点：***Scope并不能反映可路由（公开）地址和不可路由（私有）地址之间的区别。10.0.0.1和165.2.2.2的Scope都可能是链路或全域。广播地址和会换地址由内核来制定合适的Scope。

路由常用的Scope

主机： 路由表示的目的地址为本地主机。
链路：路由表示的目的地址为本地网络。
全域：路由表示的目的地址超过一个下一跳

Scope的应用

路由Scope和IP地址Scope在路由代码和内核其他部分都有广泛的应用。
关于IP地址的Scope
首先，我们要知道，对于Linux而言，IP地址属于主机而不是接口。这样当主机有两个接口，如eth0，eth1（例如我们路由期Wan口为eth0：202.202.202.202，lan口为eth1：192.168.1.1），两个IP地址（202.202.202.202和192.168.1.1）都是属于主机的，尽管他们配置在不同的接口上。这样，如果没有进行进一步的配置，我们来考虑下ARP应答：假设路由器从eth0（即wan口）接收到ip地址为192.168.1.1的地址请求（即wan端有主机ping 192.168.1.1）路由器是会给予应答的。（当然我们可以通过ARP_IGNORE特性进行配置）。
IP地址属于主机，那么，往我们的主机有多个IP地址时，当主机需要往外传送数据是，选择哪一个IP地址作为源IP，就需要进行判断了。对IP地址配置不同的Scope在这里就会得到一定的应用了。
关于路由的Scope
我们来看下图有关于路由的Scope的应用：
路由Scope示意图
图中，主机A需要往主机B发送消息。第一条路由的ScZ喎?http://www.Bkjia.com/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">vcGXOqsG0wrejrMS/tcS12Na3zqrX0834MTAuMC4xLjAvMjSjrNb3u/pBzt63qM2ouf24w8K308m1vbTv1ve7+kKho7Xatv7M9cK308m1xFNjb3BlzqrIq9Pyo6zW97v6Qc2ouf1ldGgwtb207834udgxMC4wLjEuMaOs1Nq+rc34udi0q8vNtb3W97v6QqGjPGJyIC8+DQo8ZW0+wrfTydPQuPy087XEU2NvcGXE3Lm7saPWpLfisPzE3Lm7tb2077j81La1xLXYt708L2VtPjwvcD4NCjxociAvPg0KPGgxIGlkPQ=="scope在linux中的实现">Scope在Linux中的实现

Scope在linux内核中描述

Linux内核中用枚举常量来表示Scope：

enum rt_scope_t
{
    RT_SCOPE_UNIVERSE=0,    //scope 为全域  所有远程非直连目的地
/* User defined values  */
    RT_SCOPE_SITE=200,      //scope 
    RT_SCOPE_LINK=253,      //scope 为链路
    RT_SCOPE_HOST=254,      //scope 为本机
    RT_SCOPE_NOWHERE=255    //被代码视为非法scopte
};

路由Scope
路由Scope被保存在结构体struct fib_alias的fa_scope字段

struct fib_alias {
    struct list_head    fa_list;
    struct fib_info     *fa_info;
    u8          fa_tos;
    u8          fa_type;
    u8          fa_scope; //路由Scope
    u8          fa_state;
#ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE
    struct rcu_head     rcu;
#endif
};

IP地址Scope
IP地址的Scope保存在结构体struct in_ifaddr中。

struct in_ifaddr
{
    struct in_ifaddr    *ifa_next;
    struct in_device    *ifa_dev;
    struct rcu_head     rcu_head;
    __be32          ifa_local;
    __be32          ifa_address;
    __be32          ifa_mask;
    __be32          ifa_broadcast;
    unsigned char       ifa_scope; //IP地址的Scope
    unsigned char       ifa_flags;
    unsigned char       ifa_prefixlen;
    char            ifa_label[IFNAMSIZ];
};

路由Scope与吓一跳Scope之间的关系

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