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neighbor 在协议栈里指的是同一个 LAN 下面的邻居，也就是他们在 L3 上通过媒介或者点对点连接在了一起。邻居子系统同时也可以理解为一个 L2 和 L3 地址的转换器。邻居子系统的目的就在于上层协议不应该关心下层的地址信息，我发送过来的 IP 地址应该让下层来决定发送到哪个 MAC 地址。neighbor solicitation and neighbor advertisement，可以分别对应 ARP 的 request 请求和 ARP 的 reply 请求。

邻居子系统主要缓存两大块的内容，一个是 L3 到 L2 的映射解析的缓存，一个是 L2 头的缓存，缓存 L2 头的原因是大部分 L2 的头基本上是重复的，所以通过缓存头部可以加快协议的封装。

以下有几个相关结构体需要介绍一下。

struct neighbour 代表的是一个邻居的信息，比如 L2 和 L3 地址等。

struct neigh_table 代表的是一种邻居协议的接口(比如 ARP)。

struct neigh_params 代表的是邻居协议在每个设备上的不同参数。

struct neigh_ops 邻居对应的一些操作函数。

struct hh_cache 缓存 L2 的头部，不是所有的设备都支持头部缓存。

struct rttable 和 struct dst_enry， IPv4 的路由缓存信息是通过 struct rttable 缓存的。

这是 dst_entry, hh_cache 和 neighbour 之间的关系。

neighbor 结构是用 hash 存储的，key 是 L3 地址加设备（对应的 device 结构体）加一个随机值。hash 表通过 neigh_hash_alloc 和 neigh_hash_free 来分配和释放。neigh_lookup 就是通过 key 从 hash table 中找到对应的 neighbour 结构体，实现都不复杂，这里理解就可以了。

一般邻居子系统的缓存流程是这样的，如果 L3 的请求到达，地址解析缓存没有命中，把 L3 packet 入队，开始neighbor solicitation 等收到 neighbor advertisement 之后再出队并且发送。

ip 分片的主体函数在 ip_fragment 当中，重组则在 ip_defrag 当中。第一个分片的标志 Offset 为 0，MF 为 1，之后的分片则是 Offset 非 0，MF 为 1，最后一个分片则是 Offset 非 0，但是 MF 为 0。以此来分别当前的 IP packet 是否是一个分片。从 IP 层向上层协议发送数据包的时候就会进行重组，比如在 ip_local_deliver 当中，调用了。说一句题外话， TCP 有 MSS ，保障 TCP message 不超过分片大小，这样是一种对底层协议有感知的行为。

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if (ip_is_fragment(ip_hdr(skb))) {
	if (ip_defrag(net, skb, IP_DEFRAG_LOCAL_DELIVER))
		return 0;
}

IP 层主要的工作是头部验证，头部选项的处理，分片和重组，以及路由，本篇文章主要分析 IP 层的主体流程，路由和分片的具体细节暂时略解。