XDP程序ipheader，数据，nh_off混乱

Question

我现在正在研究 XDP 代码，我对程序如何处理数据包的某些部分感到困惑 header。所以！当我查看获取数据包 IP 地址的代码时，它是这样的：

static inline int parse_ipv4(void *data, u64 nh_off, void *data_end) {
struct iphdr *iph = data + nh_off;

if ((void*)&iph[1] > data_end)
    return 0;
    return iph->protocol;
}

下面是一些让我困惑的事情：

struct iphdr *iph = data + nh_off;

我认为nh_off是到下一个header的偏移值，所以如果你添加data + nh_off，那不应该带你到下一个数据包？因为据我理解，如果给数据加上nextheader偏移量，应该还有下一个数据包等待处理！
什么意思

(void*)&iph[1]

具体怎么做？我猜了几天这行代码是干什么的，还是一点头绪都没有。

如果我的问题太吸引人或含糊不清，我深表歉意。这件事困扰了我一段时间，如果有人能与我分享他们的知识，我将不胜感激。非常感谢您。

Answer 1

这完全取决于您的代码，因为我看不到 nh_off 在您的案例中是如何定义的。但大多数时候，它确实指向下一个header，所以我们会：

nh_off 是 next header 在以太网 header 被解析后的偏移量，即 nh_off是IPheader在数据包中的偏移量（一般情况下，现阶段设置为14，以太网中的字节数header，如果不使用VLAN/encap） .

设置 struct iphdr *iph = data + nh_off; 将 iph 声明并初始化为 struct iphdr 指针，因此我们可以在之后重用它以轻松从 IPv4 header 访问每个字段。它指向 data + nh_off，即数据包的开头加上 IPv4 header 在数据包中开始的偏移量。

无法从您的 eBPF 程序中访问下一个要处理的数据包；当那个新数据包通过对BPF程序的新调用处理时，你会得到一个新的ctx和一个data指针指向它，但你只看到一次只有一包。
因此 iph 指向您的 IPv4 header 的开头。我们可以使用该指针轻松到达各个字段（例如 iph->protocol 以获得 L4 协议）。但在我们这样做之前，我们必须确保数据包足够长并且实际上包含这些字段。否则我们可以进行 out-of-bound 访问（因此验证者首先会拒绝该程序）。这是我们在这里做的检查：if ((void*)&iph[1] > data_end) return 0;

在那次验证中，(void*)&iph[1]意味着：i) 考虑一个struct iphdr *数组（&iph，一个指向struct iphdr的指针）。 ii) 取该数组的第二个单元格，例如第二个 struct iphdr * 指向的结构的地址，例如数据包中第一个 struct iphdr 之后开始的字节的地址。 iii) 将其转换为 void *，以便我们可以将其与 data_end 进行比较。换句话说，这是一种比较 data_end（数据包最后一个字节之后的内存地址）和 IPv4 header 之后的字节地址（可能是 L4 的第一个字节）数据包是否足够长）。如果 (void*)&iph[1] 大于 data_end，那么我们考虑的 IPv4 header 比我们得到的实际数据包更长，我们不能取消引用 iph 来尝试到达例如protocol 字段。

有了图表，也许：

Packet data

| Ethernet     | IPv4               | IPv4 data (e.g. L4, data)       |
+--------------+--------------------+------ ... ----------------------+
^              ^                    ^                                 ^
data           data + nh_off        |                                 data_end
               iph                  |
               &iph[0]              &iph[1]

如果我们有以下内容，我们将无法访问 iph->protocol（如果比较成功，这就是我们 return 0 的原因）：

Packet data

| Ethernet     | <something>   | End of packet
+--------------+----------------    +
^              ^               ^    ^
data           data + nh_off   |    |
               iph             |    |
               &iph[0]         |    &iph[1]
                               data_end

XDP程序ipheader，数据，nh_off混乱

XDP program ipheader, data, nh_off confusion

bpf

ebpf