level-ip之虚拟网卡接口封装

时间：2021-07-06 22:23:50

关键字： level-ip 虚拟网卡网卡

[导读]这篇文章主要是讲解level-ip如何实现虚拟网卡接口封装，源码级解析！

阅读本文需要对level-ip的整体架构有所了解，如果读者尚未接触过level-ip，请先阅读下文:
分享一款Linux平台下的tcp协议栈！超级透彻!
请根据上述文章中的指引获取leve-ip的全部源码，并且尝试在任意Linux发行版本上编译运行。

前言

在整个tcp/ip协议栈中，对协议是进行上下分层的。用户需要收发的数据在不同协议层中传输时，会添加和删除各种协议包头。如下图:
我们暂且先把tcp协议栈粗浅地理解为:为用户数据添加各种包头，然后发送出去。等接收到数据之后，又按相反的顺序，解析出数据包中的有效数据，然后传输给用户程序。
既然数据是层层递交的，那么我们就应该先设计好每一层协议所需要使用到的接口。这一章，我们就来分析最底层的虚拟网卡接口。这个虚拟网卡接口，以后就负责帮助我们跟互联网进行数据收发。

虚拟网卡接口封装

在前面的文章中，我们已经讲解了虚拟网卡的基本原理，明白虚拟网卡在Linux系统下的设备文件为"/dev/net/tun"。
下面我们来分析源码，看如何对虚拟网卡的设备文件接口进行封装，以方便我们日后收发数据。

打开虚拟网卡设备文件

学习过Linux系统编程的小伙伴应该知道，Linux下有"一切皆文件"的哲学思想，我们想要使用虚拟网卡，就应该先用open函数打开虚拟网卡文件，获取它的文件描述符之后，然后才能对它进行读写等操作。
在level-ip\src\tuntap_if.c文件中，有一个tun_init()函数。该函数在main()函数中被调用，负责初始化虚拟网卡设备。如下图:
我们在这里主要是关注其中的tun_calloc()函数，在这个函数里面，就打开了"/dev/net/tun"设备文件,如下图: