本文主要分析：在收到客户端的syn包时，服务器端是如何解析它所携带的tcp选项，并结合本端情况决定是否予以支持。
内核版本：3.6
概述
收到客户端的syn包时，需要全面的解析它携带的tcp选项，这样我们就知道客户端支持哪些选项，如果本端也支持，
那么连接就支持这些tcp选项。这些信息在连接建立的过程中，是保存在连接请求块的(request_sock、inet_request_sock、
tcp_request_sock)。
函数调用路径：
tcp_v4_conn_request
|--> tcp_parse_options
3.6版本linux内核支持的tcp选项包括：
nop，用于填充。
max segment size，最大分段大小。
window scaling，窗口扩大因子。
sack permit，是否允许使用sack。
sack，携带sack块。
timestamp，时间戳选项。
md5sig，md5签名。
cookie，cookie extension，2013年3月已从内核移除。
exp，experimental，处于实验阶段的选项，新版本用于fast open。
实现
全面解析数据包的tcp选项，并保存到指定的tcp_options_received实例中。
/* look for tcp options. normally only called on syn and synack packets.
* but, this can also be called on packets in the established flow when the fast version below fails.
*/
void tcp_parse_options(const struct sk_buff *skb, struct tcp_options_received *opt_rx, const u8 **hvpp,
int estab, struct tcp_fastopen_cookie *foc)
{
const unsigned char *ptr;
const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr); /* 选项的总长度 */
ptr = (const unsigned char *) (th 1); /* 选项的起始地址 */
opt_rx->saw_tstamp = 0; /* saw timestamp on last packet */
while(length > 0) {
int opcode = *ptr ; /* 选项kind */
int opsize; /* 选项length */
switch(opcode) {
case tcpopt_eol: /* end of options */
return;
case tcpopt_nop: /* padding，填充选项 */
length--; /* 此选项只占一个字节 */
continue;
default:
opsize = *ptr ; /* 选项长度 */
if (opsize < 2) /* silly options */
return; /* 选项长度过小 */
if (opsize > length)
return; /* don't parse partial options */
switch(opcode) {
case tcpopt_mss: /* mss选项 */
if (opsize == tcpolen_mss && th->syn && ! estab) {
u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
if (in_mss) {
/* 如果用户指定了mss，且比对端通告的小 */
if (opt_rx->user_mss && opt_rx->user_mss < in_mss)
in_mss = opt_rx->user_mss;
opt_rx->mss_clamp = in_mss; /* maximal mss */
}
}
break;
case tcpopt_window: /* window scaling */
if (opsize == tcpolen_window && th->syn && ! estab &&
sysctl_tcp_window_scaling) {
__u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr; /* 对端的接收窗口扩大因子 */
opt_rx->wscale_ok = 1; /* 连接使用窗口扩大选项 */
if (snd_wscale > 14) {
net_info_ratelimited("%s: illegal window scaling value %d >14 received\n",
__func__, snd_wscale);
snd_wscale = 14;
}
opt_rx->snd_wscale = snd_wscale; /* 保存对端的接收窗口扩大因子 */
}
break;
case tcpopt_timestamp: /* better rtt estimations/paws */
if ((opsize == tcpolen_timestamp) && ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
(!estab && sysctl_tcp_timestamps))) {
opt_rx->saw_tstamp = 1; /* 连接支持timestamp选项 */
opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr); /* time stamp value */
opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr 4); /* time stamp echo reply */
}
break;
case tcpopt_sack_perm: /* sack permitted */
if (opsize == tcpolen_sack_perm && th->syn && !estab && sysctl_tcp_sack) {
opt_rx->sack_ok = tcp_sack_seen; /* 连接支持sack选项 */
tcp_sack_reset(opt_rx); /* 清空dsack和num_sacks变量 */
}
break;
case tcpopt_sack: /* sack block */
if ((opsize >= (tcpolen_sack_base tcpolen_sack_perblock)) &&
!((opsize - tcpolen_sack_base) % tcpolen_sack_perblock) && opt_rx->sack_ok) {
/* 保存sack选项的起始偏移地址 */
tcp_skb_cb(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *) th;
}
break;
#ifdef config_tcp_md5sig
case tcpopt_md5sig:
/* the md5 hash has already been checked
* (see tcp_v{4, 6}_do_rcv()).
*/
break;
#endif
/* 注意，在新版内核中此选项已被删除。cookie extension (experimental) */
case tcpopt_cookie:
/* this option is variable length. */
switch(opsize) {
case tcpolen_cookie_base:
/* not yet implemented */
break;
case tcpolen_cookie_pair:
/* not yet implemented */
break;
case tcpolen_cookie_min 0:
case tcpolen_cookie_min 2:
case tcpolen_cookie_min 4:
case tcpolen_cookie_min 6:
case tcpolen_cookie_max:
/* 16-bit multple */
opt_rx->cookie_plus = opsize;
*hvpp = ptr;
break;
default:
/* ignore option */
break;
}
break;
case tcpopt_exp: /* experimental */
/* fast open option shares code 254 using a 16 bits magic number.
* it's valid only in syn or syn-ack with an even size.
*/
if (opsize < tcpolen_exp_fastopen_base || get_unaligned_be16(ptr) != tcpopt_fastopen_magic
|| foc == null || ! th->syn || (opsize & 1))
break;
foc->len = opsize - tcpolen_exp_fastopen_base;
if (foc->len >= tcp_fastopen_cookie_min && foc->len <= tcp_fastopen_cookie_max)
memcpy(foc->val, ptr 2, foc->len);
else if (foc->len != 0)
foc->len = -1;
break;
}
ptr = opsize - 2;
length -= opsize;
}
}
}/* tcp options */
#define tcpopt_nop 1 /* padding */
#define tcpopt_eol 0 /* end of options */
#define tcpopt_mss 2 /* segment size negotiating */
#define tcpopt_window 3 /* window scaling */
#define tcpopt_timestamp 8 /* better rtt estimations/paws */
#define tcpopt_sack_perm 4 /* sack permitted */
#define tcpopt_sack 5 /* sack block */
#define tcpopt_md5sig 19 /* md5 signature (rfc2385) */
#define tcpopt_cookie 253 /* cookie extension (experimental) */
#define tcpopt_exp 254 /* experimental */
/* magic number to be after the option value for sharing tcp experimental options.
* see draft-ietf-tcpm-experimental-options-00.txt
*/
#define tcpopt_fastopen_magic 0xf989
/* tcp option lengths */
#define tcpolen_mss 4
#define tcpolen_window 3
#define tcpolen_timestamp 10
#define tcpolen_sack_perm 2
#define tcpolen_cookie_base 2 /* cookie-less header extension */
#define tcpolen_cookie_pair 3 /* cookie pair header extension */
#define tcpolen_cookie_min (tcpolen_cookie_base tcp_cookie_min)
#define tcpolen_cookie_max (tcpolen_cookie_base tcp_cookie_max)
#define tcpolen_exp_fastopen_base 4
/* these are used to set the sack_ok field in struct tcp_options_received */
#define tcp_sack_seen (1 << 0) /* peer is sack capable */
#define tcp_fack_enabled (1 << 1) /* fack is enabled locally */
#define tcp_dsack_seen (1 << 2) /* dsack was received from peer */
/* for tcp_cookie_transactions (tcpct) socket option */
#define tcp_cookie_min 8 /* 64-bits */
#define tcp_cookie_max 16 /* 128-bits */
/* tcp fast open */
#define tcp_fastopen_cookie_min 4 /* min fast open cookie size in bytes */
#define tcp_fastopen_cookie_max 16 /* max fast open cookie size in bytes */
/* tcp fast open cookie as stored in memory */
struct tcp_fastopen_cookie {
s8 len;
u8 val[tcp_fastopen_cookie_max];
};
static inline void tcp_sack_reset(struct tcp_options_received *rx_opt)
{
rx_opt->dsack = 0;
rx_opt->num_sacks = 0;
}
用于判断连接是否使用ecn。要注意的是在建立连接时，要求ip报的ecn域不能被设置，否则就禁用ecn。
/* rfc3168: 6.1.1 syn packets must not have ect/ecn bits set.
*
* if we receive a syn packet with these bits set, it means a network is playing bad games
* with tos bits. in order to avoid possible false congestion notifications, we disable
* tcp ecn negociation.
*/
static inline void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req, const struct sk_buff *skb)
{
const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
if (sysctl_tcp_ecn && th->ece && th->cwr && inet_ecn_is_not_ect(tcp_skb_cb(skb)->ip_dsfield))
inet_rsk(req)->ecn_ok = 1; /* 连接支持ecn */
}
清零tcp选项。
static inline void tcp_clear_options(struct tcp_options_received *rx_opt)
{
rx_opt->tstamp_ok = rx_opt->sack_ok = 0;
rx_opt->wscale_ok = rx_opt->snd_wscale = 0;
rx_opt->cookie_plus = 0;
}