Linux网络栈出口路径注入IP包：自定义模块致VM挂起排查

我是资深软件工程师，但在网络领域存在知识盲区。现需开发一款特殊Linux内核环回模块，区别于普通lo接口，要求重注入的数据包可正常转发。

测试场景 #

• 执行ping google.com -I la强制使用la接口访问google.com
• 数据包被导向la接口
• la_xmit捕获该数据包
• la_xmit通过netif_rx将新数据包注入网络栈
• 数据包进入网络栈并正常路由
• 期望数据包从eth0发出

编写的最小可行模块代码 #

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>

#include <linux/skbuff.h>
#include <net/ip_tunnels.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("me");
MODULE_DESCRIPTION("re-injector");

struct net_device *my_netdev;

static netdev_tx_t la_xmit(struct sk_buff *captured_skb, struct net_device *dev) {
    int len = captured_skb->len;

    // move to a new skb
    struct sk_buff *skb = alloc_skb(len, GFP_KERNEL);
    memcpy(skb_put(skb, len), captured_skb->data, len);
    dev_kfree_skb(captured_skb);

    // initialize new packet
    skb_tx_timestamp(skb);
    skb_clear_tstamp(skb);
    skb_orphan(skb);
    skb_dst_force(skb);

    // inject into network stack
    int skb_len = skb->len; // copy now, after netif, it's not ours anymore
    int err = netif_rx(skb);
    if (likely(err == NET_RX_SUCCESS)) dev_lstats_add(my_netdev, skb_len);

    return NETDEV_TX_OK;
}

const struct net_device_ops ndo = {
    .ndo_start_xmit = la_xmit
};

static void setup_netdev(struct net_device *dev) {
    dev->netdev_ops = &ndo;
    dev->header_ops = &ip_tunnel_header_ops;

    dev->mtu = 1500;

    dev->flags |= IFF_POINTOPOINT;
    dev->flags |= IFF_NOARP;
    dev->flags |= IFF_MULTICAST;
}

static int __init la_init(void) {
    my_netdev = alloc_netdev(0, "la", NET_NAME_UNKNOWN, setup_netdev);
    register_netdev(my_netdev);
    return 0;
}

static void __exit la_cleanup(void) {
    unregister_netdev(my_netdev);
    free_netdev(my_netdev);
}

module_init(la_init);
module_exit(la_cleanup);

实现说明与问题现象 #

我参考net/loopback.c的逻辑实现注入，选用netif_rx而非__netif_rx，因后者会假设为入站流量而跳过部分路由流程。

实际结果：VM突然挂起，使用sudo journalctl -k -b -1查看上一会话日志未发现任何报错。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者NRagot