SCTP协议源码分析--多归属特性multi-homed(一)

SCTP协议有一个重要的特点，即Multi-homed（多归属），这是与TCP协议不同的显著地方之一，是对TCP协议的重大改进，充分利用了多条路由皆可承载数据流的特点，保证了物理网络级的冗余。

Multi-homed SCTP的直接表现就是有多个transport（即通路path），即到对端多个IP地址的path（通路）。一般来说有一条primary transport(主通路)，其它的就是alternate transport（备用通路）。

SCTP的每条path实际上就是一条路由，而SCTP查找路由是根据destination address（目标地址）来决定，所以path的管理依赖于OSI L3（IP层）的路由缓存。而且，每条path的source address（源端地址）由路由决定，所以多条path的source address可能是本端的同一个IP address，尽管本端也许绑定了多个IP address。

先来看看与多path密切相关的IP地址列表的管理。 

一.    Manage address list

主要管理两个链表，即对端的peer_addr列表（实际上是path链表）和本地的bind_addr列表，都采用了内核的数据结构双向链表list_head。同时加上counter便于管理。这些地址表用双向链表list_head保存，而多个association却用哈希表，此处不详述。

1. 到对端的path链表

链表：asoc->peer.transport_addr_list

数量：asoc->peer.transport_count

主path的对端IP：assoc->peer.primary_addr

比如在函数sctp_seq_dump_remote_addrs中要打印对端的所有IP地址。

[cpp] view plain copy

1.     list_for_each_entry(transport, &assoc->peer.transport_addr_list,  
2.             transports) {  
3.         addr = &transport->ipaddr;  
4.         af = sctp_get_af_specific(addr->sa.sa_family);  
5.         af->seq_dump_addr(seq, addr);  
6.     }<span style="font-size: 18px;">  
7. </span>  

管理链表的函数：sctp_assoc_add_peer和sctp_assoc_rm_peer

比如添加一个新的path到偶联的path链表：

[cpp] view plain copy

1.     /* Add a transport address to an association.  */  
2.     struct sctp_transport *sctp_assoc_add_peer(struct sctp_association *asoc,  
3.                        const union sctp_addr *addr,  
4.                        const gfp_t gfp,  
5.                        const int peer_state)  
6.     {  
7.     struct sctp_transport *peer;  
8.     //。。。（略）  
9.     peer = sctp_transport_new(net, addr, gfp);  
10.     //。。。（略）  
11.     /* Attach the remote transport to our asoc.  */  
12.     list_add_tail(&peer->transports, &asoc->peer.transport_addr_list);  
13.     asoc->peer.transport_count++;  
14.   
15.     /* If we do not yet have a primary path, set one.  */  
16.     if (!asoc->peer.primary_path) {  
17.         sctp_assoc_set_primary(asoc, peer);  
18.         asoc->peer.retran_path = peer;  
19.     }  
20.     if (asoc->peer.active_path == asoc->peer.retran_path &&  
21.         peer->state != SCTP_UNCONFIRMED) {  
22.         asoc->peer.retran_path = peer;  
23.     }  
24.   
25.     return peer;  
26.     }<span style="font-size: 18px;">  
27. </span>  

2. 本端绑定的addr_entry链表

链表：asoc->base.bind_addr.address_list

数量：asoc->base.bind_addr.address_count          //目前没有，可以考虑增加

主path的本端IP：asoc->peer.primary_path.saddr

比如，在获取路由函数sctp_v4_get_dst中，需遍历本端绑定地址链表：

[cpp] view plain copy

1. bp = &asoc->base.bind_addr;  
2. if (dst) {  
3.     /* Walk through the bind address list and look for a bind 
4.      * address that matches the source address of the returned dst. 
5.      */  
6.     sctp_v4_dst_saddr(&dst_saddr, fl4, htons(bp->port));  
7.     rcu_read_lock();  
8.     list_for_each_entry_rcu(laddr, &bp->address_list, list) {  
9.         if (!laddr->valid || (laddr->state == SCTP_ADDR_DEL) ||  
10.             (laddr->state != SCTP_ADDR_SRC &&  
11.             !asoc->src_out_of_asoc_ok))  
12.             continue;  
13.         if (sctp_v4_cmp_addr(&dst_saddr, &laddr->a))  
14.             goto out_unlock;  
15.     }  
16.     rcu_read_unlock();  
17.        //。。。（略）  
18. }  

再比如sctp_seq_dump_local_addrs中要打印本端地址列表，而且会标明primary path：

[cpp] view plain copy

1. if (epb->type == SCTP_EP_TYPE_ASSOCIATION) {  
2.     asoc = sctp_assoc(epb);  
3.     peer = asoc->peer.primary_path;  
4.     primary = &peer->saddr;  
5. }  
6. list_for_each_entry(laddr, &epb->bind_addr.address_list, list) {  
7.     addr = &laddr->a;  
8.     af = sctp_get_af_specific(addr->sa.sa_family);  
9.     if (primary && af->cmp_addr(addr, primary)) {  
10.         seq_printf(seq, "*");  
11.     }  
12.     af->seq_dump_addr(seq, addr);           //printk  
13. }