TCP连接建立系列 — 服务端接收SYN段
本文主要分析:服务器端接收到SYN包时的处理路径。
内核版本:3.6
Author:zhangskd @ csdn blog
接收入口
1. 状态为ESTABLISHED时,用tcp_rcv_established()接收处理。
2. 状态为LISTEN时,说明这个sock处于监听状态,用于被动打开的接收处理,包括SYN和ACK。
3. 当状态不为ESTABLISHED或TIME_WAIT时,用tcp_rcv_state_process()处理。
int tcp_v4_do_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
{
struct sock *rsk; #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
/* We really want to reject the packet as early as possible if :
* We're expecting an MD5'd packet and this is no MD5 tcp option.
* There is an MD5 option and we're not expecting one.
*/
if (tcp_v4_inbound_md5_hash(sk, skb))
goto discard;
#endif /* 当状态为ESTABLISHED时,用tcp_rcv_established()接收处理 */
if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) { /* Fast path */
struct dst_entry *dst = sk->sk_rx_dst;
sock_rps_save_rxhash(sk, skb); if (dst) {
if (inet_sk(sk)->rx_dst_ifindex != skb->skb_iif || dst->ops->check(dst, 0) == NULL) {
dst_release(dst);
sk->sk_rx_dst = NULL;
}
} /* 连接已建立时的处理路径 */
if (tcp_rcv_established(sk, skb, tcp_hdr(skb), skb->len)) {
rsk = sk;
goto reset;
}
return 0;
} /* 检查报文长度、报文校验和 */
if (skb->len < tcp_hdrlen(skb) || tcp_checksum_complete(skb))
goto csum_err; /* 如果这个sock处于监听状态,被动打开时的处理,包括收到SYN或ACK */
if (sk->sk_state == TCP_LISTEN) {
/* 返回值:
* NULL,错误
* nsk == sk,接收到SYN
* nsk != sk,接收到ACK
*/
struct sock *nsk = tcp_v4_hnd_req(sk, skb); /* 接收ACK的处理 */ if (! nsk)
goto discard; if (nsk != sk) { /* 接收到ACK时 */
sock_rps_save_rxhash(nsk, skb); if (tcp_child_process(sk, nsk, skb)) { /* 处理新的sock */
rsk = nsk;
goto reset;
}
return 0;
}
} else
sock_rps_save_rx(sk, skb); /* 处理除了ESTABLISHED和TIME_WAIT之外的所有状态 */
if (tcp_rcv_state_process(sk, skb, tcp_hdr(skb), skb->len)) {
rsk = sk;
goto reset;
}
return 0; reset:
tcp_v4_send_reset(rsk, skb); /* 发送RST包 */ discard:
kfree_skb(skb);
return 0; csum_err:
TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
goto discard;
}
当收到客户端发送的SYN包时,会进入tcp_rcv_state_process()进行处理。
/*
* This function implements the receiving procedure of RFC 793 for all states except
* ESTABLISHED and TIME_WAIT.
* It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be address independent.
*/ int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th,
unsigned int len)
{
struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
int queued = 0; tp->rx_opt.saw_tstamp = 0; switch(sk->sk_state) {
case TCP_CLOSE:
goto discard; case TCP_LISTEN:
/* 收到SYN会走到这边,而ACK不会。
* 所以直接向服务器发送ACK包,会收到RST包(使用SYN Cookie时除外)。
*/
if (th->ack)
return 1; if (th->rst)
goto discard; if (th->syn) {
if (th->fin)
goto discard; /* 对于IPv4,对应的是ipv4_specific,调用tcp_v4_conn_request()处理收到的SYN包 */
if (icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) < 0)
return 1; /* Now we have several options: In theory there is nothing else in the frame.
* KA9Q has an option to send data with the syn, BSD accepts data with the syn up to
* the [to be] advertised window and Solaris 2.1 gives you a protocol error. For now
* we just ignore it, that fits the spec precisely and avoids incompatibilities. It would
* be nice in future to drop through and process the data.
*
* Now that TTCP is starting to be used we ought to queue this data.
* But, this leaves one open to an easy denial of service attack, and SYN cookies can't
* defend against this problem. So, we drop the data in the interest of security over
* speed unless it's still in use.
*/
/* 这里讨论了SYN包携带数据的问题 */ kfree_skb(skb);
return 0;
} goto discard;
...
}
...
discard:
__kfree_skb(skb);
}
return 0;
}
处理SYN包
SYN包的处理是地址族相关的,我们要研究的是IPv4。
/*
* Pointers to address related TCP functions
* (i.e. things that depend on the address family)
*/
struct inet_connection_sock_af_ops {
...
int (*conn_request) (struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
...
}; const struct inet_connection_sock_af_ops ipv4_specific = {
...
.conn_request = tcp_v4_conn_request, /* IPv4 SYN包的处理函数 */
...
};
服务器端处理接收到的SYN包。
int tcp_v4_conn_request(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
{
struct tcp_extend_values tmp_ext;
struct tcp_options_received tmp_opt;
const u8 *hash_location;
struct request_sock *req;
struct inet_request_sock *ireq;
struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
struct dst_entry *dst = NULL;
__be32 saddr = ip_hdr(skb)->saddr;
__be32 daddr = ip_hdr(skb)->daddr;
__u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->when;
bool want_cookie = false; /* Never answer to SYNs send to broadcast or multicast.
* 忽略广播、多播的SYN段。
*/
if (skb_rtable(skb)->rt_flags & (RTCF_BROADCAST | RTCF_MULTICAST))
goto drop; /* 如果半连接队列满了
* when变量在tcp_v4_rcv()中置0。
*/
if (inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk) && ! isn) { /* 判断是直接丢弃,还是使用SYN Cookie */
want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, skb, "TCP"); if (! want_cookie)
goto drop; /* 如果不允许使用SYN Cookie,则直接丢弃 */
} /* Accept backlog is full. If we have already queued enough of warm entries in
* syn queue, drop request. It is better than clogging syn queue with openreqs with
* exponentially increasing timeout.
*/
/* 如果全连接队列满了,且有未重传过的半连接,则直接丢弃SYN请求 */
if (sk_acceptq_is_full(sk) && inet_csk_reqsk_queue_young(sk) > 1)
goto drop; /* 从缓存块中分配一个request_sock实例,指定此实例的操作函数集为tcp_request_sock_ops */
req = inet_reqsk_alloc(&tcp_request_sock_ops);
if (! req)
goto drop; #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
tcp_rsk(req)->af_specific = &tcp_request_sock_ipv4_ops;
#endif tcp_clear_options(&tmp_opt); /* 清零TCP选项 */
tmp_opt.mss_clamp = TCP_MSS_DEFAULT; /* 默认的MSS为536 */
tmp_opt.user_mss = tp->rx_opt.user_mss; /* mss requested by user in ioctl */
tcp_parse_options(skb, &tmp_opt, &hash_location, 0, NULL); /* 全面解析TCP选项,并保存 */ /* 注意这部分实现的是:TCP Cookie Transaction (TCPCT) 选项。
* TCPCT选项在2013年3月从内核代码中移除了!
* 这个选项是在2009年加入的,功能类似于SYN Cookie。
*/
if (tmp_opt.cookie_plus > 0 && tmp_opt.saw_tstamp && ! tp->rx_opt.cookie_out_never &&
(sysctl_tcp_cookie_size > 0 || (tp->cookie_values != NULL &&
tp->cookie_values->cookie_desired > 0))) {
u8 *c;
u32 *mess = &tmp_ext.cookie_bakery[COOKIE_DIGEST_WORDS];
int l = tmp_opt.cookie_plus - TCPOLEN_COOKIE_BASE; /* Cookie长度 */ if (tcp_cookie_generator(&tmp_ext.cookie_bakery[0]) != 0)
goto drop_and_release; /* Secret recipe starts with IP addresses */
*mess++ ^= (__force u32) daddr;
*mess++ ^= (__force u32) saddr; /* plus variable length Initiator Cookie */
c = (u8 *) mess;
while (l-- > 0)
*c++ ^= *hash_location++; want_cookie = false; /* not our kind of cookie */
tmp_ext.cookie_out_never = 0; /* false */
tmp_ext.cookie_plus = tmp_opt.cookie_plus;
} else if (! tp->rx_opt.cookie_in_always) {
/* redundant indications, but ensure initialization. */
tmp_ext.cookie_out_never = 1; /* true */
tmp_ext.cookie_plus = 0;
} else {
goto drop_and_release;
} tmp_ext.cookie_in_always = tp->rx_opt.cookie_in_always;
/* Code above have already been removed in mainstream. */ /* 如果启用了SYN Cookie,且连接不使用TIMESTAMP选项 */
if (want_cookie && ! tmp_opt.saw_tstamp)
tcp_clear_options(&tmp_opt); /* 清零TCP选项 */ tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp; /* 初始化连接请求块,保存连接信息 */
tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb);
ireq->loc_addr = daddr; /* 本端IP地址 */
ireq->rmt_addr = saddr; /* 对端IP地址 */
ireq->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
ireq->opt = tcp_v4_save_options(sk, skb); /* 保存IP选项 */ if (security_inet_conn_request(sk, skb, req)) /* SELinux相关 */
goto drop_and_free; /* 如果没使用SYN Cookie,或者使用了TIMESTAMP选项 */
if (! want_cookie || tmp_opt.tstamp_ok)
TCP_ECN_create_request(req, skb); /* 判断连接是否要启用ECN */ if (want_cookie) { /* 如果使用SYN Cookie */
isn = cookie_v4_init_sequence(sk, skb, &req->mss); /* 计算Cookie的值 */
req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok; } else if (! isn) {
struct flowi4 fl4; /* VJ's idea. We save last timestamp seen from destination in peer table,
* when entering state TIME-WAIT, and check against it before accepting new
* connection request.
* If isn is not zero, this request hit alive timewait bucket, so that all the necessary
* checks are made in the function processing timewait state.
*/
/* TIME-WAIT状态检查,要确定是否PAWS */
if (tmp_opt.saw_tstamp && tcp_death_row.sysctl_tw_recycle &&
(dst = inet_csk_route_req(sk, &fl4, req)) != NULL && fl4.daddr = saddr) {
if (! tcp_peer_is_proven(req, dst, true)) {
NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSPASSIVEREJECTED);
goto drop_and_release;
}
} else if (! sysctl_tcp_syncookies &&
(sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) < (sysctl_max_syn_backlog >> 2))
&& ! tcp_peer_is_proven(req, dst, false)) {
/* Without syncookies last quarter of backlog is filled with destinations, proven to be alive.
* It means that we continue to communicate to destinations, already remembered to the
* moment of synflood.
*/
LIMIT_NETDEBUG(KERN_DEBUG pr_fmt("drop open request from %pI4/%u\n"), &saddr,
ntohs(tcp_hdr(skb)->source));
} isn = tcp_v4_init_sequence(skb); /* 本端的初始序列号 */
} tcp_rsk(req)->snt_isn = isn; /* 保存本端的初始序列号 */
tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_time_stamp; /* 记录SYNACK的发送时间 */ /* 发送SYNACK包,如果使用SYN Cookie则不把这个req链接到半连接队列中 */
if (tcp_v4_send_synack(sk, dst, req, (struct request_values *)&tmp_ext,
skb_get_queue_mapping(skb), want_cookie) || want_cookie)
goto drop_and_free; /* 把连接请求块链入半连接队列,设置超时时间,启动定时器 */
inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req, TCP_TIMEOUT_INIT);
return 0; drop_and_release:
dst_release(dst); drop_and_free:
reqsk_free(req); drop:
return 0;
}
队列长度
判断半连接队列是否满了。
static inline int inet_csk_reqsk_queue_is_full(const struct sock *sk)
{
return reqsk_queue_is_full(&inet_csk(sk)->icsk_accept_queue);
}
半连接队列的最大长度为:2^max_qlen_log。
static inline int reqsk_queue_is_full(const struct request_sock_queue *queue)
{
return queue->listen_opt->qlen >> queue->listen_opt->max_qlen_log;
}
判断全连接队列是否满了,全连接队列的最大长度为:sk->sk_max_ack_backlog。
static inline bool sk_acceptq_is_full(const struct sock *sk)
{
return sk->sk_ack_backlog > sk->sk_max_ack_backlog;
}
获取未重传过SYNACK的半连接个数。
static inline int inet_csk_reqsk_queue_young(const struct sock *sk)
{
return reqsk_queue_len_young(&inet_csk(sk)->icsk_accept_queue);
} static inline int reqsk_queue_len_young(const struct requst_sock_queue *queue)
{
return queue->listen_opt->qlen_young;
}
初始序列号
根据源IP、目的IP、源端口、目的端口计算出本端的初始序列号isn。
static inline __u32 tcp_v4_init_sequence(const struct sk_buff *skb)
{
return secure_tcp_sequence_number(ip_hdr(skb)->daddr, ip_hdr(skb)->saddr,
tcp_hdr(skb)->dest, tcp_hdr(skb)->source);
} __u32 secure_tcp_sequence_number(__be32 saddr, __be32 daddr, __be16 sport, __be16 dport)
{
u32 hash[MD5_DIGEST_WORDS]; hash[0] = (__force u32) saddr;
hash[1] = (__force u32) daddr;
hash[2] = ((__force u16) sport << 16) + (__force u16) dport;
hash[3] = net_secret[15]; /* 获取一个随机数 */ md5_transform(hash, net_secret); /* 计算MD5值 */ return seq_scale(hash[0]);
}
#define MD5_DIGEST_WORDS 4
#define MD5_MESSAGE_BYTES 64 static u32 net_secret[MD5_MESSAGE_BYTES / 4] __cacheline_aligned; static int __init net_secret_init(void)
{
get_random_bytes(net_secret, sizeof(net_secret)); /* 随机获取 */
return 0;
} /*
* This function is the exported kernel interface.
* It returns some number of good random numbers, suitable for key generation,
* seeding TCP sequence numbers, etc. It does not use the hw random number
* generator, if available; use get_random_bytes_arch() for that.
*/
void get_random_bytes(void *buf, int bytes) {}; static u32 seq_scale(u32 seq)
{
return seq + (ktime_to_ns(ktime_get_real()) >> 6);
}
最终使用MD5。
Message Digest Algorithm 5,消息摘要算法第五版。是一种散列函数,用于提供消息的完整性保护。
除了MD5外,比较著名的还有SHA1。
void md5_transform(__u32 *hash, __u32 const *in) {}
TCP连接建立系列 — 服务端接收SYN段的更多相关文章
- TCP连接建立系列 — 服务端接收ACK段(一)
http://blog.csdn.net/zhangskd/article/details/17923917 分类: Linux TCP/IP Linux Kernel 2014-01-07 09 ...
- TCP连接建立系列 — 服务端接收ACK段(二)
本文主要分析:三次握手中最后一个ACK段到达时,服务器端的处理路径. 内核版本:3.6 Author:zhangskd @ csdn blog 创建新sock 协议族相关的操作函数,我们要看的是TCP ...
- TCP连接建立系列 — 服务端发送SYNACK段
本文主要分析:服务器端如何构造和发送SYNACK段. 内核版本:3.6 Author:zhangskd @ csdn blog 发送入口 tcp_v4_send_synack()用于发送SYNACK段 ...
- tcp syn-synack-ack 服务端 接收 SYN tcp_v4_do_rcv分析
rcv 分析: /* The socket must have it's spinlock held when we get * here, unless it is a TCP_LISTEN soc ...
- C# TCP socket发送大数据包时,接收端和发送端数据不一致 服务端接收Receive不完全
简单的c# TCP通讯(TcpListener) C# 的TCP Socket (同步方式) C# 的TCP Socket (异步方式) C# 的tcp Socket设置自定义超时时间 C# TCP ...
- linux epoll机制对TCP 客户端和服务端的监听C代码通用框架实现
1 TCP简介 tcp是一种基于流的应用层协议,其“可靠的数据传输”实现的原理就是,“拥塞控制”的滑动窗口机制,该机制包含的算法主要有“慢启动”,“拥塞避免”,“快速重传”. 2 TCP socket ...
- QTcpSocket-Qt使用Tcp通讯实现服务端和客户端
版权声明:若无来源注明,Techie亮博客文章均为原创. 转载请以链接形式标明本文标题和地址: 本文标题:QTcpSocket-Qt使用Tcp通讯实现服务端和客户端 本文地址:https:// ...
- 前端学习 node 快速入门 系列 —— 服务端渲染
其他章节请看: 前端学习 node 快速入门 系列 服务端渲染 在简易版 Apache一文中,我们用 node 做了一个简单的服务器,能提供静态资源访问的能力. 对于真正的网站,页面中的数据应该来自服 ...
- TCP连接建立系列 — 客户端发送SYN段
主要内容:客户端调用connect()时的TCP层实现. 内核版本:3.15.2 我的博客:http://blog.csdn.net/zhangskd connect的TCP层实现 SOCK_STRE ...
随机推荐
- EBS业务学习之应付管理
应付款系统是供应链管理的最后一个环节,它使公司能够支付供应商提供的货物和服务的费用.供应链管理的目标是保持低库存量但又有充足的存货以满足要求,仓库中的库存就等于钱,因此,应付款管理的目标是尽可能地推迟 ...
- activiti 多实例任务
1.1.1. 前言 个人,那么当5个人都投票的时候大概分为如下几种: 1.部门所有人都去投票,当所有人都投票完成的时候,这个节点结束,流程运转到下一个节点.(所有的人都需要投票) 2.部门所有人都去投 ...
- activiti实战系列 activiti连线
11:连线 11.1:流程图 注意:如果将流程图放置在和java类相同的路径,需要配置: 11.2:部署流程定义+启动流程实例 11.3:查询我的个人任务 11.4:完成任务 说明: 1)使用流程变量 ...
- React Native之ViewPagerAndroid 组件
概述 今天我们来讲解一下关于 ViewPager 的使用,它是一个允许子视图左右滚动翻页的容器.我们知道在Android开发中系统有ViewPager这个组件,作用是实现滚动翻页的,在RN中也是有这么 ...
- 看见的力量 – (I) 解题的思维
本文转自台湾李智桦老师的博客,原文地址 这篇文章:已经梗了我三个多星期了.这期间飞了二次大陆做演讲.往返几个大城市做教授敏捷开发运用在精实创业的课程.教材内容都是简体的,它们始终没有机会在国内用上,心 ...
- Swift中声明协议中的class关键字的作用
大熊猫猪·侯佩原创或翻译作品.欢迎转载,转载请注明出处. 如果觉得写的不好请多提意见,如果觉得不错请多多支持点赞.谢谢! hopy ;) 最近在Cocos2D编程for Swift中看到以下一个代码片 ...
- linu下C语言之BMP图片操作编程(中)
http://blog.csdn.net/morixinguan/article/details/50719472 关于BMP图的介绍之前已经说过了,最近要用到,又要重新开始学习. 现在实现一个让bm ...
- [django]添加自定义template filter标签
看文档templatetag 直接放在app下的templatetag 文件夹下就好,这里想放到一个公共的目录下,然后写下简单的自定义tag的模板. django1.6 创建 在项目目录下建立如下的文 ...
- 最简单的基于DirectShow的示例:视频播放器
===================================================== 最简单的基于DirectShow的示例文章列表: 最简单的基于DirectShow的示例:视 ...
- Linux内核基础
Linux系统运行的应用程序通过系统调用来与内核通信.应用程序通常调用库函数(比如C库函数)再有库函数通过系统调用界面,让内核带其完成各种不同的任务. 下面这张图显示的就是应用程序,内 ...