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pyspaに来ています

Linuxでは一つのネットワークインターフェイスに複数のIPアドレスを紐付ける方法として、

  • エイリアスを使う方法 (バージョン2.0からサポート)
  • ip(8)コマンドのaddr addサブコマンドを使う方法 (バージョン2.2からサポート)

があるのに、残念なことに前者しか今日まで知らなかったのでそれを書く。

この違いは、

  • ioctl(2)によるインターフェイスの操作
  • netlink(7)によるインターフェイスの操作

というところにも表れているので、それぞれの方法でeth0のIPアドレスを取得する方法を調べてみた。

ioctlを使う方法:

非常に単純。この方法だと紐づいているIPアドレスを1つしか取得できないことがわかる。

netlinkソケットを使う方法:

なんでこんな複雑なんだろうって思う。ドキュメントがないので結局カーネルのソース読んだし。

途中で調べた事も書いておく。

Linuxにおけるネットワークデバイスとアドレスの表現

ネットワークデバイスはnet_device構造体(linux/netdevice.h) で表現されている。

struct net_device {
    char			name[IFNAMSIZ];
	struct hlist_node	name_hlist;
	char 			*ifalias;
	unsigned long		mem_end;	
	unsigned long		mem_start;	
	unsigned long		base_addr;	
	unsigned int		irq;		
	unsigned long		state;
	struct list_head	dev_list;
	struct list_head	napi_list;
	struct list_head	unreg_list;
	netdev_features_t	features;
	netdev_features_t	hw_features;
	netdev_features_t	wanted_features;
	netdev_features_t	vlan_features;

    ...

	struct in_device __rcu	*ip_ptr;	
	struct inet6_dev __rcu	*ip6_ptr;

    ...
};

IPv4インターフェイスの情報はip_ptrが参照するin_device構造体(linux/inetdevice.h)に、IPv6インターフェイスの情報はip6_ptrが参照するinet6_dev構造体(include/net/if_inet6.h)に定義されている。

struct in_device:

struct in_device {
    struct net_device	*dev;
	atomic_t		refcnt;
	int			dead;
	struct in_ifaddr	*ifa_list;	/* IP ifaddr chain		*/
	struct ip_mc_list __rcu	*mc_list;	/* IP multicast filter chain    */
	int			mc_count;	/* Number of installed mcasts	*/
	spinlock_t		mc_tomb_lock;
	struct ip_mc_list	*mc_tomb;
	unsigned long		mr_v1_seen;
	unsigned long		mr_v2_seen;
	unsigned long		mr_maxdelay;
	unsigned char		mr_qrv;
	unsigned char		mr_gq_running;
	unsigned char		mr_ifc_count;
	struct timer_list	mr_gq_timer;	/* general query timer */
	struct timer_list	mr_ifc_timer;	/* interface change timer */

	struct neigh_parms	*arp_parms;
	struct ipv4_devconf	cnf;
	struct rcu_head		rcu_head;
};

struct inet6_dev:

struct inet6_dev {
    struct net_device	*dev;

	struct list_head	addr_list;

	struct ifmcaddr6	*mc_list;
	struct ifmcaddr6	*mc_tomb;
	spinlock_t		mc_lock;
	unsigned char		mc_qrv;
	unsigned char		mc_gq_running;
	unsigned char		mc_ifc_count;
	unsigned long		mc_v1_seen;
	unsigned long		mc_maxdelay;
	struct timer_list	mc_gq_timer;	/* general query timer */
	struct timer_list	mc_ifc_timer;	/* interface change timer */

	struct ifacaddr6	*ac_list;
	rwlock_t		lock;
	atomic_t		refcnt;
	__u32			if_flags;
	int			dead;

    ...

	struct neigh_parms	*nd_parms;
	struct inet6_dev	*next;
	struct ipv6_devconf	cnf;
	struct ipv6_devstat	stats;
	unsigned long		tstamp; /* ipv6InterfaceTable update timestamp */
	struct rcu_head		rcu;
};

in_device構造体に紐づいているIPアドレスのリストはifa_listで、inet6_dev構造体に紐づいているIPアドレスのリストはaddr_listで表現されている。

IPv4IPv6で全然構造が違うのが面白い。

エイリアスを使った場合も、そうでない場合もどちらもそれぞれのIPアドレスがリストのエントリとして格納される。