udhcp源码详解（四）

udhcp源码详解（四）             之租赁IP的管理

Author : hui <[e-mail]>

From : <http://blog.csdn.net/hui_love2046>

Created : 2010-10-4

 

       Server端对于租赁出去的IP的管理是基于结构体dhcpOfferedAddr的，该结构体的定义是在leases.c文件里：（结构体的成员介绍说明见详解之数据结构）

struct dhcpOfferedAddr {uint8_t chaddr[16];uint32_t yiaddr;/* network order */uint32_t expires;/* host order */};

 

在dhcpd.c文件里用该结构体定义指向该结构数组的指针leases；

/* dhcpd.c */

#include <leases.h>

       struct dhcpOfferedAddr *leases;

 

       在读取完配置信息server_config后，就可以依据配置信息的内存为该结构数组申请内存空间了：

/* * strut dhcpOfferedAddr { *uint8_tchaddr[16]; *uint32_tyiaddr;//network order *uint32_texpires;//host order * }; * * 该结构数组leases是记录租赁出去的IP,yiaddr * 租赁IP客户机的MAC, charddr * 租赁的到期时间,expires(从1970年1月1日00:00:00到租赁到期的总共的秒数) * * dhcp server启动后(可能是异常重启) * 所以要充server_config.file里读取上次为哪些客户机分配了IP * 并把读取到的内容添加到leases数组里 */leases = xzalloc(server_config.max_leases * sizeof(struct dhcpOfferedAddr));read_leases(server_config.lease_file); //server_config.lease_file = "/var/lib/misc/udhcpd.leases"

 

 

 2).  查找租赁最早到期的租约：

 

/* * add a lease into the table, clearing out any old ones * add_lease是把MAC:chaddr, IP : yiaddr, expires: lease * 租赁信息添加到leases数组里 * 函数首先调用clear_lease把数组里旧的删除掉(与chaddr or yiaddr相同的) * 从leases数组里找到最早到期的,再添加 * * 返回oldest (NULL 表示未添加成功) */struct dhcpOfferedAddr *add_lease(uint8_t *chaddr, uint32_t yiaddr, unsigned long lease){struct dhcpOfferedAddr *oldest;/* clean out any old ones */clear_lease(chaddr, yiaddr); /* 从leases数组里找到一个最早到期的oldest,以便添加新的 */oldest = oldest_expired_lease();if (oldest) //oldest != NULL ，Found...{memcpy(oldest->chaddr, chaddr, 16);oldest->yiaddr = yiaddr;/* * 函数的第三个参数,即lease,表示的是租赁的剩余时间 * 在动态租赁数组leases里记录的租赁到期时间 * * 所以 oldest->expires = time(0) +　lease; */oldest->expires = time(0) + lease;}return oldest;}

 

 

 

 

 3).  通过MAC或IP查找租约：

 

/* Find the first lease that matches chaddr, NULL if no match */struct dhcpOfferedAddr *find_lease_by_chaddr(uint8_t *chaddr){unsigned int i;for (i = 0; i < server_config.max_leases; i++)if (!memcmp(leases[i].chaddr, chaddr, 16)) return &(leases[i]);return NULL;}/* Find the first lease that matches yiaddr, NULL is no match */struct dhcpOfferedAddr *find_lease_by_yiaddr(uint32_t yiaddr){unsigned int i;for (i = 0; i < server_config.max_leases; i++)if (leases[i].yiaddr == yiaddr) return &(leases[i]);return NULL;}

 

 

 4).  检查IP addr是否被网络中主机所使用，若被使用的话添加到leases数组里：

 

/* * check is an IP is taken, if it is, add it to the lease table * * 检查addr is a free IP(网络中是否有主机使用addr) * if addr is a used IP, 把addr添加到租赁数组里 * *1. 返回0 表示addr 是a free IP * 2. 返回1表示addr已被网络中的某台主机使用了 * 并且把使用addr的主机添加到leases数组里 * 其中MAC: blank_chaddr, IP: addr, expires: server_config.confict_time(def: 3600sec) * */static int check_ip(uint32_t addr){struct in_addr temp;/* arpping()返回0表示addr used */if (arpping(addr, server_config.server, server_config.arp, server_config.interface) == 0) {temp.s_addr = addr;LOG(LOG_INFO, "%s belongs to someone, reserving it for %ld seconds",inet_ntoa(temp), server_config.conflict_time);/* * 因为刚在未在leases数组里找到这个已被used 的IP * 所以要把这个used IP添加到leases数组里 * 租赁客户机MAC 为blank_chaddr(黑户) * 租赁的IP即used IP(addr) * 租赁时间:server_config.conflict_time */add_lease(blank_chaddr, addr, server_config.conflict_time);return 1;} else return 0;}

 

5）  从可用IP地址池里找到一个可用的IP（a Free IP）

uint32_t    find_address(int check_expire);

 

该函数的调用是在，server端接收到DHCPDISOCVER的报文的时候，会为client提供一个IP地址：

a)       server首先利用client的MAC地址在leases数组里查找该client以前是否在这里租赁过IP，租赁过的话，把以前的IP提供给client

b)      第一种情况不满足的话，server会检查DHCPDISCOVER报文的选项字段，client是否有请求的IP（该选项信息的CODE ：DHCP_REQUESTED_IP），有的话检查该IP是否为Free，可以的话把Request IP提供给client。

c)      上面两种情况都不满足的话，就调用find_address这个函数了。

 

/* * find an assignable address, it check_expired is true, * we check all the expired leases as well. * Maybe this should try expired leases by age... * * 找到一个可分配的IP,如果check_expired is true, * 会检查所有到期租约 * find_address()函数找到free IP 返回IP的值(network order) * 未找到返回0 * */uint32_t find_address(int check_expired){uint32_t addr, ret;struct dhcpOfferedAddr *lease = NULL;/* * 在端上进行计算比较的时候使用 host order * 一般存储的时候采用 network order * * 遍历整个可分配地址server_config.start -- server_config.end */ /* addr is in host order here */addr = ntohl(server_config.start);for (;addr <= ntohl(server_config.end); addr++) {/* ie, 192.168.55.0 */if (!(addr & 0xFF)) continue;/* ie, 192.168.55.255 */if ((addr & 0xFF) == 0xFF) continue;/* * Only do if it isn't * an assigned as a static lease * rexervedIP()检查addr是否在静态租赁链表里 * addr在静态链表的话,函数返回1,反之返回0 */if(!reservedIp(server_config.static_leases, htonl(addr))){/* lease is not taken */ret = htonl(addr);/* !(lease = find_lease_by_yiaddr(ret)) 地址addr是否已被租赁出去了 */if ((!(lease = find_lease_by_yiaddr(ret)) || /* * or it expired and we are checking for expired leases * or 租赁出去的话, * addr是否是a free IP还取决与 * lease_expired(lease)是否已到期和check_expired * */ (check_expired && lease_expired(lease))) && /* * and it isn't on the network * 如果addr满足上面两个条件的其中一个 * 1.!(lease = find_lease_by_yiaddr(ret)) 没有被租赁出去 * 2.(check_expired && lease_expired(lease)) 已被租赁出去了, * 但租赁过期了(check_expired == ture) * * addr 满足上面条件之一,还要检查addr是否被网络上其他主机使用 * * check_ip() 发送arp Request包确认addr是否被使用 * 返回0, addr is a free IP */ !check_ip(ret)) {return ret;break;}}}return 0;}