[C/C++] Linux内核BPF实战：轻量级隧道封装优化网络路由与流量控制

通过轻量级隧道基础设施，Linux内核的最新补丁系列实现了从目标路由条目直接调用BPF程序的功能。这些BPF程序可以挂载到 lwtunnel_input()、lwtunnel_output() 或 lwtunnel_xmit() 函数上，并以三层（L3）的套接字缓冲区（skb）作为上下文参数。其中，input 钩子为只读模式，output 允许写入操作，而 xmit 则进一步支持头部信息添加和报文重定向。

该功能的开发主要基于以下动机：

• 对出站路由实施比传统路由元组更精细的限制。
• 实现跨网络域的逐路由流量统计。
• 在无需解析二层地址的前提下，快速添加二层（L2）头部信息。
• 适用于类似 ILA（Identifier-Locator Addressing）的用例，即先解析三层地址（如 IP 地址），再进行异步路由。
• 实现快速封装与重定向，当前适用于无需设置内外层偏移量或协议的场景。

在补丁 04 中，提供了多个使用示例，帮助开发者快速上手。以下为相关代码文件的变更摘要：

include/linux/filter.h           |   2 +-
include/uapi/linux/bpf.h         |  31 +++-
include/uapi/linux/lwtunnel.h    |  21 +++
kernel/bpf/verifier.c            |  16 +-
net/core/Makefile                |   2 +-
net/core/filter.c                | 148 ++++++++++++++++-
net/core/lwt_bpf.c               | 365 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
net/core/lwtunnel.c              |   1 +
net/ipv4/route.c                 |  37 +++--
samples/bpf/bpf_helpers.h        |   4 +
samples/bpf/lwt_bpf.c            | 210 ++++++++++++++++++++++++
samples/bpf/test_lwt_bpf.sh      | 337 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

12 files changed, 1156 insertions(+), 18 deletions(-)
create mode 100644 net/core/lwt_bpf.c
create mode 100644 samples/bpf/lwt_bpf.c
create mode 100755 samples/bpf/test_lwt_bpf.sh

此项技术显著提升了轻量级隧道封装的灵活性和性能，为网络路由优化提供了新的解决方案。