Linux下IEEE1394组网技术研究及实现（2） Linux, 技术, 组网

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内核模块不被编译在内核中，因而控制内核大小。然而模块一旦被插入内核，则与内核其他部分一样。
内核模块的实现机制是：启动时，由函数voidinti_modules()初始化模块，因为大多时启动时很多时候没有模块。这个函数往往把内核自身当作一个虚模块。如有系统需要，则调用一系列以sys开头的函数，对模块进行操作，如：sys_creat_modules()，sys_inti_modules()，sys_deldte_modules()等。Linux从2.2 开始支持1394，在内核中开始加入Linux Subsystem。
4 技术需求
为实现1394网络与千兆以太网的互联互通，需要组成1394网络及研制1394网关。为组成1394网络，需3台具有1394接口的设备，构成最小的1394网络;其中一台设备具有千兆以太网接口，作为网关，实现1394网络与千兆以太网的互联互通。1394网络组成框图如图1所示。


1394网关与1394设备使用带有1394接口卡的计算机：X86处理器，操作系统为Windows或Linux。
5 1394组网实验
1394组网实验环境如下：
1)硬件环境PC机2台，1394适配卡2块，1394连接线缆(4针)，以太网(外网，可访问Internet)。
2)软件环境操作系统为CentOS 5和Fedora 6。
3)网络结构 2台PC用1394线缆连接，其中一台PC连接外网，可通过以太网访问Internet，另一台无其他连接。
2台PC机通过1394实现通信，且其中一台PC可通过1394访问外网。
实验总体原理：通过编译安装相关模块，实现“IP over1394”，之后通过一系列配置，实现通过1394连接访问外网。通信时，数据先被封装成以太网下的标准包，再被封装成符合1394标准的传输格式，传到目标节点后，再进行相反顺序的解包分析工作。
图2说明了在Linux中IEEE1394的模块组成关系。其中，OHCI1394-IEEE1394-eth1394-TCP/IP这条分支实现了1394的网络功能，也就是IP over 1394。


PC间通过1394连接实现网络通信的原理图如图3所示。2台PC的通信所使用的方式还是IP模式下的，只是物理连接变成了1394高速连接，而实现IP与1394之间联系的是一个转换模块。


图4显示该转换模块所做的工作。通过转换包的结构，使包的格式在两种情况下转换，就可以实现用1394传输，用IP操作。


为了在PC间建立通信，需要先使用ARP协议寻找目标机的物理地址，这就需要发出ARP请求并接受ARP响应。
图5是1394的ARP包的格式。Hardware_type：硬件类型，针对于1394，这里就是0x0018rotocol_type：协议类型，针对1394的ARP，该值是0x0800;Opeode：值1代表请求，值2代表响应;Sender_unique_ID：发送者的 ID;Sender_IP_address：发送者的IP地址;Target_IP_a-ddress：目标IP地址。通过使用ARP协议获得目标物理地址后，就可建立通信连接。


1394网关的配置可将1394网关看成是1394网络与以太网之间的路由器。在配置1394网关时，使用NAT技术，使该网关具有类似于以太网中内外网之间路由器的功能。
PC可相互Ping通，且未与外网直接连接的PC可通过另一台作为1394网关的PC访问外网，且网速较快。通过1394访问新浪网站时，用抓包软件WireShark可以抓到链接到新浪网的HTTP包与TCP包。
6 结论
通过努力，现在所取得的成果主要有：1)实现1394的Linux下组网，1394内部网络互相访问;2)实现1394网络与以太网的融合。通过一系列的安装配置，可以使1394网络与以太网连成一体，用户可以像在以太网中一样，进行访问各类网站，建立Ftp连接等正常网络活动;3)对1394网络性能进行了多方面的测试实验，对1394网络性能的影响因素进行了初步的总结。后续应深化和完善1394整体性能，进一步提升通信速率。造成实验测试速率偏低的原因：PC性能限制，1394线缆质量等，以及内核版本较旧，缓冲区偏小等。