Linux下网卡的一些技术信息(2)

　　6 广播与混杂模式
　　
　　Donald所做的另一件事是实现广播与混杂模式的钩子。所有发布的（即不是ALPHA的）ISA驱动程序现在都支持混杂模式。
　　
　　Donald写道：“我准备从讨论混杂模式开始，它从概念上来说很容易实现。对大多数硬件，你只需要设置一个寄存器位，然后就可以接收到线路上的每一个数据包。对，差不多就这么简单；对有些硬件，你必须先关闭板卡（可能会丢失若干数据包），重新配置它，然后重新启用以太网卡。对吧，就这么简单，下面要讨论的就不是这么明显了：广播模式。它可以用两种方式实现：
　　
　　使用混杂模式和一个如Berkeley包过滤器（BPF）的数据包过滤器。BPF是一个模式匹配指令语言，可以编写一个程序挑出感兴趣的地址。它的优点在于它很普遍和可编程。其缺点是没有一个一般性的方法可以让内核避免打开混杂模式和通过每一个注册的包过滤器运行每一个线路上的数据包。参见Berkeley包过滤器以了解更多信息。
　　使用绝大多数以太网芯片内建的广播包过滤器。
　　我想应该列出几个以太网卡/芯片提供的广播包过滤器：
　　
　　芯片/网卡 混杂模式 广播包过滤器
　　Seeq8001/3c501 Yes Binary filter (1)
　　3Com/3c509 Yes Binary filter (1)
　　8390 Yes Autodin II six bit hash (2) (3)
　　LANCE Yes Autodin II six bit hash (2) (3)
　　i82586 Yes Hidden Autodin II six bit hash (2) (4)
　　
　　这些网卡声称有一个过滤器，但只是简单地对“accept all multicast packets”或“accept no multicast packets”回答yes/no。
　　AUTODIN II是标准的以太网CRC校验多项式。在这种方式下，广播地址被哈希运算后在哈希表里进行查找。如果启用了相应的比特位，则数据包被接收。以太网数据包的设计使得硬件在如此处理时的开销很小——（一般）只要在前6个八进制数（目标地址）之后锁定CRC电路（用来进行错误检查）的6个比特位，把它们作为哈希表的索引（6比特——一个64比特的表）。
　　这些芯片使用6比特哈希，必须由主机计算并载入哈希表。这也就是说内核必须包含CRC代码。
　　82586内部使用6比特哈希，但是由自己从接受的广播地址列表计算出哈希表。
　　注意，这些芯片的过滤效果都不好，还需要一个中间层次的模块完成最后的过滤。同时还要注意，在每种情况下都必须保持一个完整的接受广播地址列表，在出现变化时以重新计算哈希表。
　　
　　7 Berkeley包过滤器（BPF）
　　
　　开发者普遍认为BPF的功能不该由内核提供，而是放在一个（但愿很少使用的）兼容库里。
　　
　　对不了解的人来说：BPF（Berkeley包过滤器）是一种向内核网络层说明对哪些数据包感兴趣的机制。它是用一种建立在底层网络代码中的特殊指令语言解释器实现的。应用程序把一个用这种语言编写的程序传递给内核，然后内核对每一个接收到的数据包执行该程序。如果内核有多个BPF应用程序，对每个数据包都要运行这几个程序。
　　
　　问题在于很难从数据包过滤器程序推断出应用程序实际上对哪一种数据包感兴趣，所以一般的解决方法就是始终运行过滤器。假设一个应用程序注册的BPF程序是获取发往某个广播地址的低速数据流。绝大多数以太网卡有一个64个入口的哈希表的硬件实现的广播地址过滤器，用来忽略大多数不想要的广播数据包，所以有可能以极低的开销完成这一操作。但是由于有了BPF，内核必须把接口设置为混杂模式，接收所有数据包，并对它们运行过滤器。不管怎样，这样确实可以工作，但考虑到对所要求的数据包进行的处理，就已经变得过于麻烦了。