/raw_socket_demo

Primary LanguageCMIT LicenseMIT

socket_demo

一个简单的，基于 setsockopt ，自定义包头 TOS 段发送 IPv4 UDP 包的示例

Usage

mkdir dist
mkdir logs
make gen
make test

make gen 会调用 gen_trace.py 在根目录下生成 trace.txt，其中有 100 条格式如下的 DTP traces：

<send_time_gap ([0, 1] 间浮点数，demo中未使用)>    <deadline (ms 整型，小于 0x5265C00 一天)>    <block_size (Byte 整型，小于 0xFFFF)>    <priority (整型，小于 10000)>

使用 simonkorl/dtp_utils 的 C 代码对 trace 进行读取。

make test 会编译 dtp_server.c 和 dtp_client.c 并运行。两个的输出结果重定向到 logs/server.log 和 logs/client.log。

dtp_server 读取 trace 并在 client 发送来一条数据触发后根据 trace 发若干个长度不超过 1350 的 UDP 包，其中 TOS 字段根据 trace 进行设置。dtp_server 对每条 trace 的处理与发送过程中会输出类似如下的内容：

================
Client msg: 256, 2566, 268435456
trace 32151680 481 9440 4
Server message sent.
Server message sent.
Server message sent.
Server message sent.
Server message sent.
Server message sent.
Server message sent.

内容包含：与前一条 trace 的分割线、来自 client 的触发用信息、本条 trace 的各项（ddl prio blk_size）和计算得到的优先级、每次发包后输出的通知信息。

dtp_client 同样读取 trace，并发送一个包用于触发 dtp_server 的一轮数据发送。在每轮接收到第一个包后，将包中内容取出，和读取的 trace 进行比对，同时计算要收并扔弃的剩下包的数量。其输出内容如下：

================
Client message sent.
Server : 1350 Server Msg32151680 481 9440 4###
correct
dump1 dump2 dump3 dump4 dump5 dump6

内容包含：与前一条 trace 的分割线、发送触发用包后的通知信息、来自 server 的第一个包内容、与 trace 比对是否正确、收并扔弃剩下包的通知信息。

在 dtp_client 最后会输出 100 条 trace 的比对数据（本机测试应该不太可能会有错）

现在使用 UDP 进行收发包，似乎 libc 不存在接口直接获取收到的 IPv4 包中 TOS 字段，所以将内容放在 data 段进行收发。这或许非常不合理，不能取到真正正确的，尽是权宜之计。更准确的方法是使用 wireshark，不过我尚不太会用。

Note

Tested on Mac OS

server client

在 sys/socket.h 中提供 setsockopt 方法，可以修改当前 socket 发出包时包头中的字段。可配置字段在 netinet/in.h 中有列出，不同协议可以配置的部分不一样，所以需要参考协议标准和源码进行选择。

// netinet/in.h
/*
 * Options for use with [gs]etsockopt at the IP level.
 * First word of comment is data type; bool is stored in int.
 */
#define IP_OPTIONS              1    /* buf/ip_opts; set/get IP options */
#define IP_HDRINCL              2    /* int; header is included with data */
#define IP_TOS                  3    /* int; IP type of service and preced. */
#define IP_TTL                  4    /* int; IP time to live */
...

对于 IPv4 + UDP 的使用情况，仅需要配置 TOS 字段，其余部分和基础的使用 UDP 一致。只需加上如下几行配置 TOS 即可：

if (setsockopt(socket_fd, IPPROTO_IP, IP_TOS, &t, sizeof(int)) < 0)
      printf("Warning: Cannot set TOS!\n");

其中 t 为 int 类型变量，存的是要写入 tos 字段的值。

仓库中的 opt_server 和 opt_client 实现了一个基本示例。client 会向 server 发出两个数字，server 计算并映射为 tos，发回给 client 的包中使用计算出的 tos。使用 tshark 抓包结果类似：

User Datagram Protocol, Src Port: 57950, Dst Port: 9000 0
User Datagram Protocol, Src Port: 9000, Dst Port: 57950 0
User Datagram Protocol, Src Port: 57950, Dst Port: 9000 0
User Datagram Protocol, Src Port: 9000, Dst Port: 57950 8
User Datagram Protocol, Src Port: 57950, Dst Port: 9000 0
User Datagram Protocol, Src Port: 9000, Dst Port: 57950 16
User Datagram Protocol, Src Port: 57950, Dst Port: 9000 0
User Datagram Protocol, Src Port: 9000, Dst Port: 57950 24
User Datagram Protocol, Src Port: 57950, Dst Port: 9000 0
User Datagram Protocol, Src Port: 9000, Dst Port: 57950 32
User Datagram Protocol, Src Port: 57950, Dst Port: 9000 0
User Datagram Protocol, Src Port: 9000, Dst Port: 57950 40
User Datagram Protocol, Src Port: 57950, Dst Port: 9000 0
User Datagram Protocol, Src Port: 9000, Dst Port: 57950 48
User Datagram Protocol, Src Port: 57950, Dst Port: 9000 0
User Datagram Protocol, Src Port: 9000, Dst Port: 57950 56

从 9000 端口发出的是 server 发的包，最后显示的数字对应 TOS 段的高 6bit

REF