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Hanzhang ma 2024-12-25 19:57:28 +01:00
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@ -362,3 +362,143 @@ ICMPv6 邻居通告消息由以下几部分组成:
- 确保链路层地址和目标地址一致。
如果你需要进一步分析或有其他问题,请随时补充!
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是的,你可以在这个 `tuntap.c` 文件的基础上完成第二问和第三问。以下是如何扩展这个文件来实现处理 ARP 请求和生成 ARP 响应的建议步骤:
---
### **扩展步骤**
#### **1. 增加 ARP 数据包解析和生成的逻辑**
- 定义 ARP 数据包的结构。
- 添加解析函数,用于从 `buf` 中提取 ARP 请求包的信息。
- 添加响应生成函数,用于根据解析结果生成 ARP 响应包。
#### **2. 在现有的读取逻辑中嵌入 ARP 处理**
- 当前的代码已经实现了从 `TUN/TAP` 设备读取数据的功能(`read`)。
- 在读取的数据中,检查是否为 ARP 请求包(根据协议类型和操作码)。
- 如果是 ARP 请求,则生成响应数据,并通过设备写回。
#### **3. 实现发送 ARP 响应的逻辑**
- 使用 `write` 系统调用,将生成的 ARP 响应包通过 `tap` 接口发送回去。
---
### **代码实现(示例)**
以下是如何在现有代码基础上扩展实现 ARP 请求解析和响应的代码示例。
#### **(1) 定义 ARP 数据包结构和处理函数**
在文件顶部增加 ARP 相关的定义和函数:
```c
#include <stdint.h>
#include <string.h>
// 定义 ARP 包结构
typedef struct arp_packet {
uint16_t hardware_type;
uint16_t protocol_type;
uint8_t hardware_len;
uint8_t protocol_len;
uint16_t opcode;
uint8_t sender_mac[6];
uint8_t sender_ip[4];
uint8_t target_mac[6];
uint8_t target_ip[4];
} arp_packet_t;
// 解析 ARP 请求
int parse_arp_request(const uint8_t *buf, arp_packet_t *arp_req) {
memcpy(arp_req, buf + 14, sizeof(arp_packet_t)); // 跳过以太网头部
return ntohs(arp_req->opcode) == 1; // 返回是否为 ARP 请求
}
// 生成 ARP 响应
void create_arp_response(const arp_packet_t *arp_req, uint8_t *buf) {
memset(buf, 0, 42); // 清空响应缓冲区
// 填充以太网头部
memcpy(buf, arp_req->sender_mac, 6); // 目标 MAC 地址(原请求的发送方)
uint8_t mac[6] = {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0x00, 0x01}; // 响应方 MAC
memcpy(buf + 6, mac, 6); // 源 MAC 地址
buf[12] = 0x08; buf[13] = 0x06; // ARP 协议类型 (0x0806)
// 填充 ARP 数据包部分
arp_packet_t *arp_resp = (arp_packet_t *)(buf + 14);
arp_resp->hardware_type = htons(1); // 硬件类型 (Ethernet)
arp_resp->protocol_type = htons(0x0800); // 协议类型 (IPv4)
arp_resp->hardware_len = 6;
arp_resp->protocol_len = 4;
arp_resp->opcode = htons(2); // ARP 响应
memcpy(arp_resp->sender_mac, mac, 6); // 响应方 MAC
memcpy(arp_resp->sender_ip, arp_req->target_ip, 4); // 响应方 IP
memcpy(arp_resp->target_mac, arp_req->sender_mac, 6); // 请求方 MAC
memcpy(arp_resp->target_ip, arp_req->sender_ip, 4); // 请求方 IP
}
```
---
#### **(2) 修改 `main` 函数,添加 ARP 处理逻辑**
`main` 函数的 `while` 循环中扩展读取和处理逻辑:
```c
uint8_t buf[BUF_LEN];
uint8_t response_buf[BUF_LEN]; // 用于存储响应数据
arp_packet_t arp_req;
while (running) {
int nread;
if ((nread = read(tun_fd, buf, BUF_LEN)) < 0) {
perror("ERR: Read from tun_fd");
break;
}
printf("Read %d bytes from device %s\n", nread, dev);
// 检查是否为 ARP 包
if (nread >= 42 && buf[12] == 0x08 && buf[13] == 0x06) {
printf("ARP packet detected\n");
// 解析 ARP 请求
if (parse_arp_request(buf, &arp_req)) {
printf("Processing ARP request from %d.%d.%d.%d\n",
arp_req.sender_ip[0], arp_req.sender_ip[1],
arp_req.sender_ip[2], arp_req.sender_ip[3]);
// 生成 ARP 响应
create_arp_response(&arp_req, response_buf);
// 发送 ARP 响应
if (write(tun_fd, response_buf, 42) < 0) {
perror("ERR: Write to tun_fd");
} else {
printf("Sent ARP response\n");
}
}
}
}
```
---
### **功能验证**
1. **启动 `tuntap.c` 程序**
```bash
sudo ./tuntap mytap0
```
2. **使用 `arping` 测试**
在另一台主机上运行以下命令:
```bash
arping -I mytap0 <tap0 对应的 IP 地址>
```
程序应打印检测到 ARP 请求,并生成和发送 ARP 响应。
---
### **总结**
- 第二问通过定义 `arp_packet_t` 数据结构和解析/生成函数,设计了一个合适的接口。
- 第三问通过扩展 `tuntap.c` 文件,增加了 ARP 请求处理和响应功能。
- 使用 `arping` 工具可以测试实现的正确性。

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@ -1,4 +1,27 @@
# Das Internet und Autonome Systeme
- [Das Internet und Autonome Systeme](#das-internet-und-autonome-systeme)
* [3.1 Vermittlungsschicht (OSI-Schicht3)](#31-vermittlungsschicht--osi-schicht3-)
+ [3.1.1 Fragmentierung 分片](#311-fragmentierung---)
- [Fragmentierung von IP-Paketen IP 数据包的分片](#fragmentierung-von-ip-paketen-ip-------)
+ [3.1.2 Tunneling 隧道技术](#312-tunneling-----)
* [3.2 Internet Protocol Version 6 IPv6](#32-internet-protocol-version-6-ipv6)
+ [3.2.1 Adressen 地址](#321-adressen---)
+ [3.2.2 Hilfsprotokolle 辅助协议](#322-hilfsprotokolle-----)
+ [3.2.3 Koexistenz von IPv4 und IPv6 IPv4 和 IPv6 的共存](#323-koexistenz-von-ipv4-und-ipv6-ipv4---ipv6----)
* [3.3 Routing-Verfahren 路由方法](#33-routing-verfahren-----)
+ [3.3.1 Optimale Pfade最优路径](#331-optimale-pfade----)
+ [3.3.2 Distanz-Vektor Verfahren 距离向量方法](#332-distanz-vektor-verfahren-------)
+ [3.3.3 Link-State Verfahren 链路状态方法](#333-link-state-verfahren-------)
+ [3.3.4 Inter-AS-Routing 跨自治系统路由](#334-inter-as-routing--------)
+ [3.3.5 FRRouting Suite FRRouting 套件](#335-frrouting-suite-frrouting---)
* [3.4 Aufgaben](#34-aufgaben)
+ [A300 Fragmentierung und IP-Tunneling (Theorie)](#a300-fragmentierung-und-ip-tunneling--theorie-)
+ [A301 IPv6 (Theorie)](#a301-ipv6--theorie-)
+ [A302 Fragmentierung und Tunneling](#a302-fragmentierung-und-tunneling)
+ [A303 IPv6](#a303-ipv6)
+ [A304 Distanz-Vektor Routing mit RIP](#a304-distanz-vektor-routing-mit-rip)
+ [A305 Link-State Routing mit OSPF](#a305-link-state-routing-mit-ospf)
+ [A306 Autonome Systeme und BGP](#a306-autonome-systeme-und-bgp)
Das Internet ist ein Verbundnetz, bestehend aus den Netzen vieler verschiedener Betreiber (Unternehmen, Bildungseinrichtungen, Militär, usw), die jeweils eigene, administrativ unabhängige Netze betreiben.
互联网是一个互联网络,由许多不同运营商的网络组成(如企业、教育机构、军队等),这些运营商各自运行独立的行政网络。
@ -903,8 +926,8 @@ vi) Weisen Sie dem Interface router3.eth3 eine beliebige IPv6 Adresse zu. Ist de
vii) Konfigurieren Sie einen IP-Tunnel zwischen router1 und router2 und konfigurieren Sie die Systeme so, dass sämtliche IP-Nachrichten zwischen pc1 und pc2 durch den Tunnel übertragen werden!
在 router1 和 router2 之间配置一个 IP 隧道,并将系统配置为通过该隧道传输 pc1 和 pc2 之间的所有 IP 消息!
Hinweis: Benutzen Sie einen GRE-Tunnel, den Sie mit dem Programm ip einrichten. Hintergrundinformation zu GRE (Generic Routing Encapsulation) lesen Sie bitte in [RFC 2784] vor Durchführung des Versuchs nach; zur praktischen Nutzung finden Sie die Dokumentation in der Manpage ip-tunnel (8).
提示:使用 ip 程序配置一个 GRE 隧道。请在实验前查阅 [RFC 2784] 中的 GRE通用路由封装背景信息实际使用的文档请参阅 ip-tunnel (8) 的手册页。
Hinweis: Benutzen Sie einen GRE-Tunnel, den Sie mit dem Programm ip einrichten. Hintergrundinformation zu GRE (Generic Routing Encapsulation) lesen Sie bitte in [RFC 2784] vor Durchführung des Versuchs nach; zur praktischen Nutzung finden Sie die [Dokumentation](https://man7.org/linux/man-pages/man8/ip-tunnel.8.html) in der Manpage ip-tunnel (8).
提示:使用 ip 程序配置一个 GRE 隧道。请在实验前查阅 [RFC 2784] 中的 GRE通用路由封装背景信息实际使用的文档请参阅 ip-tunnel (8) 的[手册页](https://man7.org/linux/man-pages/man8/ip-tunnel.8.html)
viii) Zeigen Sie mit traceroute, dass alle Nachrichten durch den Tunnel übertragen werden!
使用 traceroute 验证所有消息通过隧道传输!