深入理解Linux网络技术内幕——虚拟设备初始化小结

小咪咪 2022-08-07 00:14 193阅读 0赞

# 概述 #

虚拟设备是建立在一个或者多个真实设备上的抽象。虚拟设备和真实设备的对应关系时多对多的，但是并不是所有的组合都能被定义，或者被内核所支持。

![Image 1][] ![Center][]

下面列举一些比较常见虚拟设备：

Bonding   //绑定，虚拟设备绑定物理设备，使其如同单一设备
    802.1Q    //IEEE标准，用于建立VLAN
    Bridging  //网桥的虚拟代表
    Aliasing interfaces   //别名接口，用以让一个Ethernet真实接口有多个虚拟接口
    True equalizer (TEQL) //普通均衡器，是一个队列规则，用于流量控制
    Tunnel interfaces     //隧道接口

# 虚拟设备与内核网络协议栈的交互 #

初始化：

与真实设备一样，虚拟设备初始化时，被分配了net\_device结构 （**注**：别名设备 是不需要分配net\_device的） 。通常，虚拟设备的net\_device所包含的函数指针都是指向包裹函数，这些包裹函数都包含了相关的真实设备所使用的函数指针。

配置：

虚拟设备一般会有特殊的用户空间配置工具来进行配置，无法使用ifconfig

外部接口：

虚拟设备会在/proc文件系统下创建文件或目录（别名设备仍然是一个特例，它没有再/proc下创建文件或目录），具体创建的内容及复杂程度取决于虚拟设备的设计。

传输：

虚拟设备与真实设备之间不是一对一的对应关系时，用于传输的函数就需要选择对应的真实设备及其他任务。因为Qos是根据每个设备的需要来应用的，因此需要进行流量配置。

接收：

虚拟设备都是软件对象，不需要参与与系统资源的交互，其接收到的流量都是间接获得的。不同的虚拟设备对接收到的流量有不同的处理方式，如802.1q可能只让携带了正确id的包通过，而网桥则让所有的包都通过。

外部通知：

与真实设备一样，虚拟设备也会关注系统其它组件发生的特殊事件通知。虚拟设备是基于真实设备的逻辑之上的，真实设备无法向虚拟设备传送通知，因而虚拟设备的通知需要单独进行。

虚拟设备无法感知硬件触发的通知

#        虚拟设备的其他特点 #

虚拟设备优势会使用 register\_netdevice和unregister\_netdevice来注册/除名，而非他们的包裹函数，并以此获取更多的持有锁的时间。

真实设备只有在下载时才能被除名（销毁），但虚拟设备可以通过命令来进行

大多数真实设备使用dev->init, dev->uninit和dev->destructor.来进行设备的注册和除名。但是大多数虚拟设备会使用相对简单的逻辑来进行。他们使用 dev->init和 dev->uninit进行了额外的工作，使得 dev->destructor不需要显示调用。

对于真实设备，net\_device的初始化被分割为驱动的probe进程和通用setup例程部分。但是虚拟设备没哟probe例程。

关于内核通知表链：由于虚拟设备是建立在真实设备之上的，真实设备的变化会影响到虚拟设备。

[Image 1]: 
[Center]: /images/20220805/83480c53f7c848d8995e561e307e5484.png

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