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BSD包过滤器(BPF)的研究与改进

王汉江  
【摘要】: Unix的发展受到了BSD的重大影响,BSD可谓是传统和正宗的Unix,这一点可以在BSD的历史中看出来。 Unix已经成为高性能的网络的代名词,而许多Unix系统的TCP/IP模块的实现都是以BSD的TCP/IP源代码为起点的。现在免费开放源代码的BSD Unix主要有:FreeBSD,NetBSD,OpenBSD,它们的许可比GNU/Linux采用的GPL更宽松。 BSD包过滤器(BSD Packet Filter,简称BPF)位于BSD Unix的内核中,它独立于TCP/IP协议栈,为应用程序访问数据链路层提供了一个原始接口,被广泛地运用在网络监控及其它软件中,如tcpdump。BPF的过滤器是由假想的过滤器虚拟机实现的,对BPF的编程,可以通过ioctl系统调用和过滤器虚拟机的指令集来直接编程,也可以通过libpcap提供的库函数来编程,它能访问许多种操作系统内核提供的包过滤设施(BPF是其中重要的一种)。 BPF还存在几个问题,其中一个问题是:在以太网的情况下,如果一个进程把网卡设置成混杂模式,另一个打开一个BPF文件但没有请求混杂模式的进程在此网卡上监听的时候,也会收到混杂模式下不是给本机的数据包。目前为补救这个问题,在对BPF编程时,应用程序都要假定以太网卡已经被设置成了混杂模式,从而应该在它的过滤程序中添加许多专门的语句来过滤混杂模式下的外部数据包,这样做虽然能大致解决(并没有完全解决)此问题,却给对BPF的编程造成了相当大的麻烦。本文对BPF在FreeBSD 4.7上进行了改进,解决了此问题,从而也使BPF为应用程序提供了一个更友好的接口。


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