2.6的网络数据包时间戳

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1. 前言

在linux 2.6内核中对于网络数据包中的时间戳处理和2.4相比有了不少变化，如果原样照搬2.4就要出错

了。

2. 2.6中的tstamp

2.4中skb的时间戳直接就用struct timeval结构，而且使用时直接访问该参数。

2.6中的时间戳已经改为skb专用的时间结构struct skb_timeval:

struct sk_buff {
......
    struct skb_timeval  tstamp;
.....
};

定义如下：

struct skb_timeval {
    u32 off_sec;
    u32 off_usec;
};

和2.4区别就是强调了参数是32位无符号数，时间是相对于一个基准时间的偏差，基准点可以自己定义，

通常还是按UNIX的缺省基准时间；而在timeval中定义的是long，在64位系统中将是64位，而且是有符

号的，时间是绝对时间，即基准点是固定的。

在 include/linux/skbuff.h 中提供以下两个函数接口来获取和设置skb的时间戳：

/**
 *  skb_get_timestamp - get timestamp from a skb
 *  @skb: skb to get stamp from
 *  @stamp: pointer to struct timeval to store stamp in
 *
 *  Timestamps are stored in the skb as offsets to a base timestamp.
 *  This function converts the offset back to a struct timeval and stores
 *  it in stamp.
 */
static inline void skb_get_timestamp(const struct sk_buff *skb, struct timeval *stamp)
{
    stamp->tv_sec  = skb->tstamp.off_sec;
    stamp->tv_usec = skb->tstamp.off_usec;
}

/**
 *  skb_set_timestamp - set timestamp of a skb
 *  @skb: skb to set stamp of
 *  @stamp: pointer to struct timeval to get stamp from
 *
 *  Timestamps are stored in the skb as offsets to a base timestamp.
 *  This function converts a struct timeval to an offset and stores
 *  it in the skb.
 */
static inline void skb_set_timestamp(struct sk_buff *skb, const struct timeval *stamp)
{
    skb->tstamp.off_sec  = stamp->tv_sec;
    skb->tstamp.off_usec = stamp->tv_usec;
}

 

3. 记录时间

2.4中skb的时间戳是自动记录的，获取skb后就能直接读取其进入系统的时间。

而在2.6中，是否记录时间戳成为可选的，大概因为很多网络应用中用不到skb的内部时间，为其赋值将

增加系统的开销，系统增加了一个静态参数netstamp_needed来控制是否记录时间戳。

/* net/core/dev.c */

/* When > 0 there are consumers of rx skb time stamps */
static atomic_t netstamp_needed = ATOMIC_INIT(0);

// 允许记录时间戳
void net_enable_timestamp(void)
{
    atomic_inc(&netstamp_needed);
}

// 停止记录时间戳
void net_disable_timestamp(void)
{
    atomic_dec(&netstamp_needed);
}

// 设置时间戳
void __net_timestamp(struct sk_buff *skb)
{   
    struct timeval tv;

    do_gettimeofday(&tv);
    skb_set_timestamp(skb, &tv);
}   
EXPORT_SYMBOL(__net_timestamp);

     
static inline void net_timestamp(struct sk_buff *skb)
{
    if (atomic_read(&netstamp_needed))
// 有需要时才设置时间戳
        __net_timestamp(skb);
    else {
// 否则时间戳值为0
        skb->tstamp.off_sec = 0;
        skb->tstamp.off_usec = 0;
    }   
}

在发包函数dev_queue_xmit_nit()和收包函数nettf_rx(),netif_receive_skb()中就调用了

net_timestamp()函数来设置时间戳，而缺省情况下不记录时间戳，要使系统记录时间戳必须模块中调用
net_enable_timestamp()来允许记录时间戳，模块退出时调用net_disable_timestamp()停止记录。

3. 结论

对于安全设备，要识别flood、scan等攻击都要用到时间上的统计信息，所以时间戳是必须的，而如果是

从2.4移植到2.6，就必须增加net_enable_timestamp()打开时间戳记录，否则将会发现时间戳都是0而

使统计失败，而如果没仔细检查时间戳值的话，真是死都不知道是怎么死的。