TCP復(fù)習(xí)整理資料全集打印

1、第二章 操作系統(tǒng)中的TCP/IP軟件結(jié)構(gòu) 1 進(jìn)程問(wèn)題： A 進(jìn)程概念：一個(gè)進(jìn)程就是一次計(jì)算過(guò)程，并且獨(dú)立于其他計(jì)算過(guò)程。 B 進(jìn)程調(diào)度策略：CPU對(duì)沒(méi)有被阻塞的進(jìn)程賦予最高優(yōu)先級(jí)，如多個(gè)進(jìn)程優(yōu)先級(jí)相同則在其中快速切換。 C 進(jìn)程通信的三種機(jī)制： 1. 計(jì)數(shù)信號(hào)量通用進(jìn)程同步機(jī)制 2. 端口 3. 消息傳遞 D 生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題： 1. 生產(chǎn)者生產(chǎn)數(shù)據(jù)報(bào)，放入數(shù)據(jù)報(bào)隊(duì)列中，消費(fèi)者從隊(duì)列中提取數(shù)據(jù)報(bào)，消費(fèi)數(shù)據(jù)。 2. 信號(hào)量初始化： S1=screate(N); / 初始化生產(chǎn)者信號(hào)量 S2=screate(0);/初始化消費(fèi)者信號(hào)量生產(chǎn)者執(zhí)行：wait(s1) . Singal(s2) 消費(fèi)者

2、執(zhí)行：wait(s2) . Singal(s1) 3. 隊(duì)列全滿時(shí)生產(chǎn)者阻塞，隊(duì)列全空時(shí)消費(fèi)者阻塞，其他情況兩進(jìn)程正常運(yùn)行。 E 端口通信： 端口: 即消息隊(duì)列，該隊(duì)列有兩個(gè)控制訪問(wèn)量，亦適用了信號(hào)量機(jī)制。 端口全滿psend() 進(jìn)程阻塞，全空precieve()阻塞。 F 消息傳送： 消息傳送允許一個(gè)進(jìn)程直接將消息發(fā)送給另外一個(gè)進(jìn)程。 進(jìn)程通過(guò)send()發(fā)送消息，以進(jìn)程標(biāo)識(shí)號(hào)和一個(gè)消息做入口參數(shù)；receive()等待接收消息，它被阻塞直到某消息到達(dá)，調(diào)用send()函數(shù)的進(jìn)程持續(xù)運(yùn)行，連續(xù)兩次調(diào)用send()無(wú)receive函數(shù)接收返回SYSERR,消息無(wú)法發(fā)送。可以調(diào)用recvclr

3、()函數(shù)刪除等待隊(duì)列中的所有消息。2. 數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題 A 協(xié)議內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸： 一旦IP進(jìn)程接受了一個(gè)傳入數(shù)據(jù)報(bào)，它必須決定將其發(fā)往何處做進(jìn)一步處理，根據(jù)其內(nèi)容再將其交付給指定的進(jìn)程。如：將數(shù)據(jù)交給TCP或UDP。 B 與操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸： 系統(tǒng)具有從各個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口讀取分組的能力，為每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備提供一個(gè)輸入隊(duì)列，當(dāng)有分組到達(dá)時(shí)，發(fā)生中斷并調(diào)用send()給IP進(jìn)程發(fā)送消息,唯一的IP進(jìn)程從所有隊(duì)列中提取數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行處理。第3章 網(wǎng)絡(luò)接口層 網(wǎng)絡(luò)接口層: 管理網(wǎng)絡(luò)的硬件，完成從IP地址到硬件地址的映射過(guò)程，封裝并發(fā)送分組，接收傳入分組并將其發(fā)往對(duì)應(yīng)的模塊。網(wǎng)絡(luò)接口的抽象模型,使得上層協(xié)議與硬件細(xì)

4、節(jié)無(wú)關(guān).A：偽網(wǎng)絡(luò)接口問(wèn)題： 1 使用的是0號(hào) 還是1號(hào) ? 0號(hào) 2 為什么說(shuō)偽網(wǎng)絡(luò)接口在數(shù)據(jù)傳輸中有重要作用 ？ 偽網(wǎng)絡(luò)接口既沒(méi)有與之相關(guān)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，也沒(méi)有具體的硬件設(shè)施。 發(fā)往偽網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)報(bào)將轉(zhuǎn)交給本機(jī)的協(xié)議軟件;當(dāng)協(xié)議軟件生成一個(gè)需要發(fā)送出去的數(shù)據(jù)報(bào)時(shí),通過(guò)偽網(wǎng)絡(luò)接口將此數(shù)據(jù)報(bào)傳遞給IP.設(shè)立偽網(wǎng)絡(luò)接口的優(yōu)點(diǎn): 1. 消除了特殊情況的存在,簡(jiǎn)化了IP程序. 2. 使得本機(jī)在路由器表中的表示方法與其他目的站的表示方法完全一致. 3. 使得網(wǎng)絡(luò)管理員能夠像查詢其它接口一樣方便查詢本地接口. B：如何通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口地址求網(wǎng)絡(luò)號(hào)？（P2728頁(yè)代碼） /* ni_in.c 傳入分組的多路

5、分解 (2006.4.5) */#include #include #include /#include int arp_in(struct netif*,struct ep*);int rarp_in(struct netif*,struct ep*);int ip_in(struct netif*,struct ep*);int ni_in(struct netif *pni,struct ep *pep,unsigned len) int rv; pep-ep_ifn = pni - &nif0;/用當(dāng)前端口的地址減去0端口的地址得到端口號(hào) 答題重點(diǎn) pni-ni_ioctets +=

6、len;/累加收到的總字節(jié) /判斷是否為廣播分組,累加相應(yīng)的計(jì)數(shù)器 if (!memcmp(pni-ni_hwa.ha_addr,pep-ep_dst,EP_ALEN) pni-ni_iucast+;/廣播包 else pni-ni_inucast+;/非廣播包 /多路分解的實(shí)現(xiàn) switch (net2hs(pep-ep_type) case EPT_ARP: rv = arp_in(pni,pep);break; case EPT_RARP: rv = rarp_in(pni,pep);break; case EPT_IP: rv = ip_in(pni,pep);break; defau

7、lt:/不是這三種協(xié)議,則拋棄包 pni-ni_iunkproto+; free(pep);/用c庫(kù)中的free釋放,分配的時(shí)候也用malloc rv = OK; return rv;第4章 地址的發(fā)現(xiàn)與綁定 ARP1,ARP高速緩存結(jié)構(gòu)問(wèn)題：A,為什么使用單一的高速緩存結(jié)構(gòu)，它的優(yōu)缺點(diǎn)如何？ 答：為了正確的闡述ARP協(xié)議規(guī)范，并且保證綁定正確且能滿足高效性！優(yōu)點(diǎn)：高速緩存分配能隨網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)的變化。缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)接口的獨(dú)立性較差，頻繁使用的網(wǎng)絡(luò)接口的綁定占據(jù)了大部分高速緩存時(shí)，高速緩存總是保持著100%的含量，查找到某表項(xiàng)的概率很小。 B，ARP高速緩存結(jié)構(gòu)問(wèn)題？structarpentry sho

8、rtae_state;/* 表現(xiàn)狀態(tài)*/shortae_hwtype;/* 硬件類(lèi)型*/shortae_prtype;/* 協(xié)議類(lèi)型*/charae_hwlen;/* 硬件地址長(zhǎng)度*/charae_prlen;/*協(xié)議地址長(zhǎng)度*/struct netif *ae_pni;/* 接口結(jié)構(gòu)指針*/intae_queue;/* 此地址的包的隊(duì)列*/intae_attempts;/* 已發(fā)送綁定請(qǐng)求次數(shù)*/intae_ttl;/* 生存值*/u_charae_hwaMAXHWALEN;/* 硬件地址*/u_charae_praMAXPRALEN;/* 協(xié)議地址*/;ae_state具有三種狀態(tài)AS_F

9、REE此表項(xiàng)當(dāng)前空閑，AS_PEDING此表項(xiàng)正在使用，但還未找到綁定，在此種狀態(tài)中ae_attempts表示該表項(xiàng)請(qǐng)求分組被廣播的次數(shù)；AS_RESOLVED狀態(tài)表示此表項(xiàng)正在使用且綁定正確。ae_ttl表示在該表項(xiàng)需要被刪除時(shí)還能保持多長(zhǎng)時(shí)間。ae_quee指向分組隊(duì)列，當(dāng)相應(yīng)的ARP相應(yīng)分組到達(dá)后，隊(duì)列中的分組被發(fā)送出去。在ARP高速緩存中，綁定的表項(xiàng)使用數(shù)組存儲(chǔ)，對(duì)應(yīng)的分組放入ae_quee指針指向的隊(duì)列中。 C,如何解決當(dāng)一個(gè)IP請(qǐng)求mac時(shí)正在響應(yīng)時(shí)，又有新的請(qǐng)求到達(dá)的問(wèn)題？主要為理解P3738頁(yè)的代碼，代碼如下，調(diào)試部分已去除。#include #include #include

10、 #include structarpentry*arpalloc();structarpentry *arpfind(u_char *, u_short, struct netif *);intarpsend(struct arpentry *);intlocal_out(struct ep *);intnetwrite(struct netif *pni, struct ep *pep, unsigned len)structarpentry *pae; /arp表項(xiàng)指針STATWORDps;if (pni-ni_state != NIS_UP) /判斷網(wǎng)絡(luò)接口狀態(tài)，如果狀態(tài)為關(guān)，則返回錯(cuò)

11、誤freebuf(pep);return SYSERR;pep-ep_len = len; disable(ps);pae = arpfind(u_char *)&pep-ep_nexthop, pep-ep_type, pni); /調(diào)用arpfind()函數(shù)，如果已綁定返回pae=1未綁定返回pae=0if (pae & pae-ae_state = AS_RESOLVED) /處理已綁定情況memcpy(pep-ep_dst, pae-ae_hwa, pae-ae_hwlen);restore(ps);return write(pni-ni_dev, pep, len);if (IP_C

12、LASSD(pep-ep_nexthop) /判斷是否為廣播地址restore(ps);return SYSERR;if (pae = 0) /處理未綁定狀態(tài)pae = arpalloc(); /回答本問(wèn)題關(guān)鍵點(diǎn)，arpalloc()函數(shù)如后面所示pae-ae_hwtype = AR_HARDWARE;pae-ae_prtype = EPT_IP;pae-ae_hwlen = EP_ALEN;pae-ae_prlen = IP_ALEN;pae-ae_pni = pni;pae-ae_queue = EMPTY;memcpy(pae-ae_pra, &pep-ep_nexthop, pae-a

13、e_prlen);pae-ae_attempts = 0;pae-ae_ttl = ARP_RESEND;arpsend(pae);if (pae-ae_queue = EMPTY)pae-ae_queue = newq(ARP_QSIZE, QF_NOWAIT);if (enq(pae-ae_queue, pep, 0) 0)freebuf(pep);restore(ps);return OK;arpalloc()函數(shù)如下#include #include #include #include void arpdq(struct arpentry *);struct arpentry *arp

14、alloc()staticintaenext = 0;structarpentry *pae;inti;for (i=0; iae_state = AS_PENDING & pae-ae_queue = 0) /若表項(xiàng)處于AS_PENDING且分組隊(duì)列大于0則調(diào)用arpdq(pae)刪除一項(xiàng)并將下一項(xiàng)狀態(tài)設(shè)為AS_PEDING，返回此時(shí)的AS_PEDINGarpdq(pae);pae-ae_state = AS_PENDING;return pae;綜合上面代碼：當(dāng)有IP請(qǐng)求未完成時(shí)，若又有新請(qǐng)求到達(dá)，則先調(diào)用netwrite在newwrite()函數(shù)中先調(diào)用appalloc()在判定等待隊(duì)列

15、是否大于零，若大于零，則刪除一項(xiàng)，返回下一項(xiàng)指針，然后將該項(xiàng)各屬性賦值再次調(diào)用arpsend();發(fā)送請(qǐng)求，并將ae_attempts加1。，高速緩存管理問(wèn)題：， 舊表項(xiàng)刪除Arp表項(xiàng)的刪除是通過(guò)arpalloc();函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，替換策略如下：在為arp高速緩存中的新成員分配空間時(shí)，如果存在空表項(xiàng)則選擇空表項(xiàng)，不存在則采用循環(huán)法刪除，即刪除代碼中靜態(tài)整形變量aenext指向的項(xiàng)，并把a(bǔ)enext向后移動(dòng)一個(gè)位置，以使下一輪查找跨過(guò)新添加的表項(xiàng)。代碼注釋如下：#include #include #include #include void arpdq(struct arpentry *);str

16、uct arpentry *arpalloc()staticintaenext = 0; /靜態(tài)整型變量，指向當(dāng)緩存滿時(shí)最先被替換的表項(xiàng)structarpentry *pae; /表項(xiàng)數(shù)組指針inti;for (i=0; iae_state = AS_PENDING & pae-ae_queue = 0)arpdq(pae); /刪除即將被刪除表項(xiàng)指向的等待隊(duì)列pae-ae_state = AS_PENDING; /設(shè)置狀態(tài)為等待綁定return pae; /返回表項(xiàng)指針 B,添加新表項(xiàng)流程：添加新表項(xiàng)主要由arpadd()和arpqsend()兩個(gè)函數(shù)完成，其中arpadd()先讀取網(wǎng)絡(luò)上傳

17、來(lái)的arp分組，并通過(guò)調(diào)用arpalloc()函數(shù)為新分組分配一個(gè)表項(xiàng)，并利用arp分組信息填寫(xiě)該表項(xiàng)，并把該表項(xiàng)狀態(tài)賦值為AS_RESEOLVED.arpqsend()主要用來(lái)發(fā)送等待地址轉(zhuǎn)換隊(duì)列中的分組。Arpqsend()通過(guò)遍歷隊(duì)列，取出數(shù)據(jù)分組調(diào)用netwrite()來(lái)發(fā)送發(fā)送分組到網(wǎng)絡(luò)輸出隊(duì)列中。Arpadd()函數(shù)注釋如下：/* arpadd.c - arpadd */#include #include #include struct arpentry *arpalloc(void);/*- * arpadd - Add a RESOLVED entry to the ARP c

18、ache * N.B. Assumes interrupts disabled *- */structarpentry *arpadd(struct netif *pni, struct arp *parp)structarpentry*pae;pae = arpalloc(); /分配表項(xiàng)空間 /根據(jù)arp分組填寫(xiě)新表項(xiàng)信息pae-ae_hwtype = parp-ar_hwtype;pae-ae_prtype = parp-ar_prtype;pae-ae_hwlen = parp-ar_hwlen;pae-ae_prlen = parp-ar_prlen;pae-ae_pni = pni

19、;pae-ae_queue = EMPTY;memcpy(pae-ae_hwa, SHA(parp), parp-ar_hwlen);memcpy(pae-ae_pra, SPA(parp), parp-ar_prlen);pae-ae_ttl = ARP_TIMEOUT;pae-ae_state = AS_RESOLVED; /設(shè)置狀態(tài)為正確綁定return pae; /返回表項(xiàng)指針 C，arp定時(shí)機(jī)制：A，為什么事使用定時(shí)機(jī)制？已有定時(shí)機(jī)制的缺點(diǎn)，如何改進(jìn)？ 答：定期維護(hù)高速緩存表，避免高速緩存表時(shí)刻保持高占用性，提高查找速度。已有定時(shí)機(jī)制主要通過(guò)計(jì)算最長(zhǎng)保留時(shí)間和已在高速緩存中存在時(shí)間之

20、差來(lái)確定刪除表項(xiàng)，并沒(méi)有考慮到相應(yīng)表項(xiàng)的使用頻率。對(duì)最近的使用的表項(xiàng)重新設(shè)置其最長(zhǎng)保留時(shí)間。使他能不因超時(shí)被刪除。 D,arp電子欺騙問(wèn)題？P47，4.9答：對(duì)于方案一，通過(guò)在軟件中增加判定IP地址和綁定設(shè)備關(guān)系之間的判斷語(yǔ)句，并不能很好的防止arp欺騙，主要因?yàn)橄薅嗽O(shè)備對(duì)arp請(qǐng)求綁定，將會(huì)導(dǎo)致一些正常的請(qǐng)求不能響應(yīng)，造成協(xié)議效率低；對(duì)于方案二，判斷正確率高，但破壞了協(xié)議軟件之間的層次性，不利于協(xié)議之間的通信。第5章 IP軟件總體結(jié)構(gòu) A：IP設(shè)計(jì)思想為什么要統(tǒng)一輸入隊(duì)列？1、統(tǒng)一的輸入隊(duì)列及統(tǒng)一的選路過(guò)程。2、獨(dú)立的IP進(jìn)程。3、本地主機(jī)接口。 使事情變得簡(jiǎn)單化:IP不需要在程序代碼中對(duì)

21、本地生成的數(shù)據(jù)報(bào)個(gè)別對(duì)待.B：IP數(shù)據(jù)報(bào)處理流程？即從輸入接口進(jìn)入到從另一個(gè)接口輸出的全過(guò)程？ ：選擇傳入數(shù)據(jù)報(bào)的策略 公平分配優(yōu)先權(quán),使傳入和外發(fā)數(shù)據(jù)流在選擇路由時(shí)享有平等的優(yōu)先權(quán). 實(shí)現(xiàn)策略是: 以循環(huán)法來(lái)選擇數(shù)據(jù)報(bào),以期達(dá)到公平合理. D：IP校驗(yàn)和的計(jì)算？及和UDP，TCP數(shù)據(jù)報(bào)校驗(yàn)和計(jì)算的區(qū)別？ ipproc利用cksum過(guò)程計(jì)算校驗(yàn)和*-* 二進(jìn)制補(bǔ)碼算法: 首部視為16位整數(shù)的序列-所有整數(shù)各自求反-相加求和-結(jié)果求反 大多數(shù)設(shè)備使用 二進(jìn)制補(bǔ)碼算法,所以cksum過(guò)程(用C語(yǔ)言編寫(xiě))使用32位算法累加得和,向和中加 所有進(jìn)位位 ,將結(jié)果折合為16位的值.cksum返回結(jié)果的反碼

22、. Cksum.()函數(shù)如下：從本書(shū)網(wǎng)站上下載的源碼這部分是由匯編寫(xiě)的，書(shū)上的代碼在P57頁(yè) ：發(fā)送本地生成數(shù)據(jù)報(bào)問(wèn)題？（頁(yè)代碼）/* ipsend.c - ipsend */#include #include #include #include static ipackid = 1;intipsend(IPaddr faddr, struct ep *pep, unsigned datalen,u_char proto, u_char ptos, u_char ttl)structip *pip = (struct ip *) pep-ep_data; /提取數(shù)據(jù)報(bào)ip部分pep-ep_ty

23、pe = EPT_IP;pep-ep_order |= EPO_IP|EPO_NET;pip-ip_verlen = (IP_VERSIONip_tos = ptos; /pip-ip_len = datalen+IP_HLEN(pip);pip-ip_id = ipackid+;pip-ip_fragoff = 0; /偏移值pip-ip_ttl = ttl; /設(shè)置生存時(shí)間值pip-ip_proto = proto;pip-ip_dst = faddr; /以上代碼用于對(duì)IP頭部各值段進(jìn)行設(shè)置 /* * special case for ICMP, so source matches de

24、stination * on multi-homed hosts. */if (pip-ip_proto != IPT_ICMP) /判斷是否是ICMP報(bào)文pip-ip_src = ip_anyaddr;if (enq(nifNI_LOCAL.ni_ipinq, pep, 0) 0) freebuf(pep);IpOutDiscards+;send(ippid, NI_LOCAL); /調(diào)用send（）函數(shù)發(fā)送到，NI_LOCAL為本地網(wǎng)絡(luò)接口IpOutRequests+;return OK;/* special IP addresses */IPaddrip_anyaddr = 0;#ifB

25、YTE_ORDER = LITTLE_ENDIANIPaddrip_loopback = 0xF;/* 127.0.0.1 */#else/* BYTE_ORDER */IPaddrip_loopback = 0x7F;/* 127.0.0.1 */#endif/* BYTE_ORDER */第6章 、IP：選路表和選路算法應(yīng)當(dāng)選擇能使查找路由花費(fèi)最小的IP數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法,維護(hù)路由的花費(fèi)則并不那么重要. A：路由表結(jié)構(gòu)問(wèn)題？（桶散列如何構(gòu)成？）補(bǔ)充（如何計(jì)算key值及key值的具體含義） 采用了桶散列(bucket hashing)結(jié)構(gòu)：它將選路表的入口劃分成許多“散列表元”，并利用一個(gè)散列函

26、數(shù)迅速找到正確的散列表元。 保存路由的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)組。數(shù)組的每個(gè)元素對(duì)應(yīng)一個(gè)散列表元，并包含一個(gè)指針，指向被裝入這個(gè)散列表元中的通往目的站的路由記錄鏈表：表中每個(gè)記錄包含一個(gè)IP目的地址、子網(wǎng)掩碼、下跳地址、用于向下一跳地址發(fā)送數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)接口，以及其他在路由管理中使用的信息。 字段rt_key 包含的是一個(gè)排序關(guān)鍵字,在向鏈表中插入結(jié)點(diǎn)時(shí)使用. Key 值如何計(jì)算 (抱歉,沒(méi)找到). B：新路由加入流程？即新路由信息如何放入路由表？ 過(guò)程rtadd向表中增加一個(gè)新路由。以 IP 路由協(xié)議為基礎(chǔ). 流程: 1. rtadd調(diào)用過(guò)程rtnew來(lái)分配一個(gè)新結(jié)點(diǎn)，并初始化它的各個(gè)字段; 2. rt

27、add將默認(rèn)路由當(dāng)作特殊情況對(duì)待。對(duì)于非默認(rèn)的路由，rtadd利用rthash計(jì)算新路由在路由表中的索引值，并遍歷該表項(xiàng)中的路由鏈表。一旦它在鏈表中找到新路由應(yīng)該被插入的地方，就查看鏈表是否包含一個(gè)具有相同目的站的已有路由。如果有，rtadd比較舊路由和新路由的度量，是否新路由更好。如果不是，就丟棄新路由。 3. rtadd或者在鏈表中插入一個(gè)新結(jié)點(diǎn)，或者將信息復(fù)制到具有同樣地址的已有結(jié)點(diǎn)中。C：路由刪除問(wèn)題？（大小寫(xiě)rt_free()的區(qū)別？） 過(guò)程rtdel以一個(gè)目的地址作為入口參數(shù)，并通過(guò)從選路表中移走結(jié)點(diǎn)來(lái)刪除路由。 象通常那樣，程序代碼查看并以特殊情況對(duì)待默認(rèn)路由。如果沒(méi)有找到匹配表

28、項(xiàng)，rtdel計(jì)算目的地址的散列值，并在路由鏈表中搜索。 一旦它找到正確的路由，rtdel將該結(jié)點(diǎn)從鏈表中刪除，并利用宏RTFREE來(lái)遞減引用計(jì)數(shù)值?；叵胍幌拢绻糜?jì)數(shù)值達(dá)到0，RTFREE就將該結(jié)點(diǎn)返回空閑結(jié)點(diǎn)表。如果引用計(jì)數(shù)值仍為正值，表示肯定還有其他一個(gè)或幾個(gè)進(jìn)程正在使用該結(jié)點(diǎn)。只有當(dāng)最后一個(gè)進(jìn)程將引用計(jì)數(shù)值減至0時(shí)，此結(jié)點(diǎn)才被釋放回空閑結(jié)點(diǎn)表。 區(qū)別: 宏RTFREE假設(shè)正在執(zhí)行中的進(jìn)程已經(jīng)獲得了單獨(dú)訪問(wèn)選路表的權(quán)力，因此它可在諸如rtdel之類(lèi)的過(guò)程中被使用。任意個(gè)需要遞減選路表中引用計(jì)數(shù)值的過(guò)程部可以調(diào)用過(guò)程rtfree 。當(dāng)rtfree被喚醒后，首先它等待互斥信號(hào)旦，然后喚醒

29、宏RTFREE最后釋放信號(hào)量。 D：選項(xiàng)處理？（P83頁(yè)） 主機(jī)調(diào)用過(guò)程ipdstopts來(lái)處理到達(dá)主機(jī)的數(shù)據(jù)報(bào)的選項(xiàng)。雖然我們?cè)谶^(guò)程中并沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)選項(xiàng)的處理，但它分析了IP首部中選項(xiàng)長(zhǎng)度八位組的信息，并將選項(xiàng)字段從IP首部中刪除。/* ipdstopts.c - ipdstopts */#include #include #include /*- * ipdstopts - do host handling of IP options *- */intipdstopts(struct netif *pni, struct ep *pep)structip*pip = (struct ip

30、*)pep-ep_data;u_char*popt, *popend;intlen;if (IP_HLEN(pip) = IPMHLEN)return OK;popt = pip-ip_data;popend = (u_char *)&pep-ep_dataIP_HLEN(pip);/* NOTE: options not implemented yet */* delete the options */len = pip-ip_len-IP_HLEN(pip);/* data length*/if (len)memcpy(pip-ip_data, &pep-ep_dataIP_HLEN(pi

31、p), len);pip-ip_len = IPMHLEN + len;pip-ip_verlen = (pip-ip_verlen&0xf0) | IP_MINHLEN;return OK;第7章 IP分片與重組 劉 星 A：如何分片 ？ 何時(shí)需要分片: IP為數(shù)據(jù)報(bào)選擇路由之后;將其置人一個(gè)與指定的網(wǎng)絡(luò)接口相關(guān)聯(lián)的隊(duì)列之前的這段時(shí)間里. 前提條件: IP把數(shù)據(jù)報(bào)長(zhǎng)度與網(wǎng)絡(luò)的MTU相比較，以確定是否有必要將其分片。 原理及其過(guò)程: 1.對(duì)需要分片的情況，IP生成多個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，并將每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)中的分片比特置1; 2.將源數(shù)據(jù)報(bào)中的數(shù)據(jù)按順序分片，并裝人數(shù)據(jù)報(bào)中; 3.在向一源數(shù)據(jù)報(bào)產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)報(bào)

32、片中將MF比特置為1，末尾的分片除外。 4.IP邊為數(shù)據(jù)報(bào)分片，一邊將它們傳遞給網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送出去。 分片的實(shí)現(xiàn): ipputp 過(guò)程 P86-P87 B：如何計(jì)算每片分片大??？最后一片如何處理 ? 首部如何處理？分片的實(shí)現(xiàn): ipputp過(guò)程 P86-P87ipputp計(jì)算分片的最大可能長(zhǎng)度，然后將數(shù)據(jù)報(bào)順序劃分為一連串最大長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)報(bào)片，最后剩余的數(shù)據(jù)被裝入末尾數(shù)據(jù)報(bào)片。一旦ipputp計(jì)算出了最大分片長(zhǎng)度，它遍歷整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，并調(diào)用ipfsend，發(fā)送每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)片。1. 每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)片必須含有一個(gè)IP首都，因此次可發(fā)送的最大數(shù)據(jù)量等于MTU減去IP首 部的長(zhǎng)度，然后截短成為最接近的8的倍數(shù)。2

33、. 僅當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)中剩余的數(shù)據(jù)大于一次可發(fā)送的最大數(shù)據(jù)量時(shí)，發(fā)送動(dòng)作才會(huì)繼續(xù)進(jìn)行。3. 發(fā)送末尾數(shù)據(jù)報(bào)片時(shí),ipputp僅對(duì)源數(shù)據(jù)報(bào)做適當(dāng)更改，而不再把生成的數(shù)據(jù)報(bào)片復(fù)制到一個(gè)新緩沖區(qū)中。4. 通常末尾數(shù)據(jù)報(bào)片中的MF比特為0。然而，當(dāng)網(wǎng)關(guān)為一個(gè)非末尾的數(shù)據(jù)報(bào)片再次分片時(shí)，它必須設(shè)置所有子分片的MF比特為1。 核心代碼段: 分片 maxdlen = (pni-ni_mtu - IP_HLEN(pip) & 7; offset = 0; offindg = (pip-ip_fragoff & IP_FRAGOFF)ip_len - IP_HLEN(pip); C：重組問(wèn)題，如何測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)完整？（P9

34、5為何是offMAXLRGBUF） 重組問(wèn)題 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):ipreass.h 使用一個(gè)列表數(shù)組來(lái)保存數(shù)據(jù)報(bào)片. 為提高判斷效率,分片鏈表按順序存放. 為保證進(jìn)程在訪問(wèn)數(shù)據(jù)報(bào)片的鏈表時(shí)不相互干擾,重組時(shí)使用一互斥信號(hào)量ipfmutex. 過(guò)程ipreass接受數(shù)據(jù)報(bào)片,用線性查找法找出相應(yīng)的鏈表,調(diào)用ipfadd向鏈表中加入該數(shù)據(jù)報(bào)片. 再調(diào)用ipfjion查看是否所有的數(shù)據(jù)報(bào)片已全部到齊,進(jìn)而重組數(shù)據(jù)報(bào)片. P 94-95 過(guò)程ipfjoin檢查數(shù)據(jù)報(bào)片鏈表看它們是否能形成一個(gè)完整數(shù)據(jù)報(bào).核心代碼段: 測(cè)試數(shù)據(jù)包是否完整 while (pep=(struct ep *)seeq(iq-ipf_q

35、) pip = (struct ip *)pep-ep_data;packoff = (pip-ip_fragoff & IP_FRAGOFF)3;if (off ipf_q)/emptyreturn 0;off = packoff + pip-ip_len - IP_HLEN(pip); 一旦ipfjoin證實(shí)所有的數(shù)據(jù)報(bào)片已被全部收集齊,執(zhí)行以下代碼段: if (off MAXLRGBUF) while (pep = (struct ep *)deq(iq-ipf_q)freebuf(pep);freeq(iq-ipf_q);iq-ipf_state = IPFF_FREE;return

36、0; off MAXLRGBUF, 通過(guò)判斷來(lái)保證數(shù)據(jù)報(bào)是否可以被轉(zhuǎn)入一個(gè)大緩沖區(qū). 因?yàn)閿?shù)據(jù)報(bào)在被傳送給應(yīng)用程序前,必須在連續(xù)的存儲(chǔ)空間中重組, 所以軟件只能處理裝入大緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)報(bào).第十章、UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào) 用戶數(shù)據(jù)包UDP提供應(yīng)用程序之間的無(wú)連接通信. 協(xié)議端口號(hào): 應(yīng)用程序用來(lái)識(shí)別通信的端點(diǎn)的抽象模型. 優(yōu)點(diǎn) : 保持了協(xié)議與特定系統(tǒng)之間的獨(dú)立性; 允許不同類(lèi)型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用程序之間互相通信.A：多對(duì)一和成對(duì)（即一對(duì)一）通信使用的端口有何不同？應(yīng)用范圍有何不同？ 成對(duì)(一對(duì)一)通信 : 兩個(gè)應(yīng)用程序各自從本地操作系統(tǒng)中獲取UDP端口號(hào)，并且他們利用這對(duì)端口號(hào)交換UDP報(bào)文. 圖示:

37、多對(duì)一通信: 單一的服務(wù)器應(yīng)用程序接收來(lái)自多個(gè)客戶的UDP報(bào)文. 使用的端口區(qū)別: 成對(duì)通信: 應(yīng)用程序和協(xié)議軟件之間的理想的接口，是將具體的地址操作從發(fā)送和接收數(shù)據(jù)報(bào)的操作中分離出來(lái). 接口允許一個(gè)應(yīng)用程序一次性指定本地的和遠(yuǎn)程的協(xié)議端口號(hào)，然后多次發(fā)送和接收數(shù)據(jù)報(bào)。多對(duì)一通信: 服務(wù)器使用的理想型接口并沒(méi)有將地址標(biāo)識(shí)和數(shù)據(jù)報(bào)的傳送分開(kāi)。接口必須允許服務(wù)器在每次發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)給出有關(guān)目的站的信息。應(yīng)用范圍區(qū)別: 成對(duì)通信: 點(diǎn)對(duì)點(diǎn), 范圍窄多對(duì)一通信: 多對(duì)一, 范圍更廣 B：如何處理已到達(dá)的數(shù)據(jù)報(bào)？（可能是代碼填空） 當(dāng)有一個(gè)以本機(jī)為目的站的UDP數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)后，偽網(wǎng)絡(luò)接口中的一個(gè)過(guò)程就調(diào)用過(guò)

38、程udp_in，它以參數(shù)的形式傳遞含有輸入分組的緩沖區(qū)地址以及網(wǎng)絡(luò)接口索引，分組通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)接口到達(dá)。 過(guò)程: 1. 判斷是否支持校驗(yàn)和選項(xiàng); 2. 調(diào)用udpchsum 驗(yàn)證校驗(yàn)和,正確返回0;否則,不做處理,丟棄該報(bào); 3. 調(diào)用udpnet2h 轉(zhuǎn)首部字段為本機(jī)字節(jié)順序. 4. 數(shù)據(jù)報(bào)多路分解,調(diào)用psend 將數(shù)據(jù)報(bào)入隊(duì)列. 隊(duì)列滿, 溢出報(bào)錯(cuò). 5. 調(diào)用send 發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)./* udp_in.c - udp_in */#include #include #include #include #include intudp_in(struct netif *pni, struct ep

39、 *pep)structip*pip = (struct ip *)pep-ep_data;structudp*pudp = (struct udp *)pip-ip_data;structupq*pup;unsigned shortdst;inti;if (pudp-u_cksum & udpcksum(pep, net2hs(pudp-u_len) /判斷校驗(yàn)和是否正確freebuf(pep);return SYSERR;/* checksum error */udpnet2h(pudp);/* 將網(wǎng)絡(luò)自己順序轉(zhuǎn)換為主機(jī)字節(jié)順序 */dst = pudp-u_dst;wait(udpmut

40、ex); /設(shè)置互斥訪問(wèn)信號(hào)量for (i=0 ; iup_port = dst) /判定端口是否等于目的端口/* drop instead of blocking on psend */ if (pcount(pup-up_xport) = UPPLEN) signal(udpmutex);freebuf(pep);UdpInErrors+;return SYSERR;psend(pup-up_xport, (WORD)pep); /調(diào)用psend()將數(shù)據(jù)報(bào)置入隊(duì)列，然后調(diào)用send()向等待該數(shù)據(jù)報(bào)的進(jìn)程發(fā)送一個(gè)報(bào)文UdpInDatagrams+;if (!isbadpid(pup-up

41、_pid) send(pup-up_pid, OK);pup-up_pid = BADPID;signal(udpmutex);return OK;signal(udpmutex); /釋放信號(hào)量UdpNoPorts+;icmp(ICT_DESTUR, ICC_PORTUR, pip-ip_src, pep, 0); /搜索完畢，沒(méi)找到目的端口，發(fā)送端口不可達(dá)報(bào)文。return OK;intudpmutex; C：UDP校驗(yàn)和問(wèn)題 過(guò)程udpcksum為一個(gè)UDP數(shù)據(jù)報(bào)計(jì)算其校驗(yàn)和。 UDP校驗(yàn)和要包括整個(gè)UDP數(shù)據(jù)報(bào)及其偽首都，偽首部中包括IP源地址和目的地址、UDP長(zhǎng)度以及UDP協(xié)議標(biāo)識(shí)符

42、等。 在為一個(gè)外發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)計(jì)算校驗(yàn)和的時(shí)候，協(xié)議軟件必須找出在將UDP報(bào)文封裝到一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)所需要用到的數(shù)值. 在驗(yàn)證一個(gè)已到達(dá)的報(bào)文的校驗(yàn)和時(shí)，UDP從攜帶該報(bào)文的IP數(shù)據(jù)報(bào)中提取各個(gè)值。/* udpcksum.c - udpcksum */#include #include #include /*- * udpcksum - compute a UDP pseudo-header checksum *- */unsigned shortudpcksum(struct ep *pep, int len)structip*pip = (struct ip *)pep-ep_data;stru

43、ctudp*pudp = (struct udp *)pip-ip_data;unsignedshort*sptr;unsignedlong ucksum;inti;ucksum = 0;sptr = (unsigned short *) &pip-ip_src;/* 2*IP_ALEN octets = IP_ALEN shorts. */* they are in net order.*/for (i=0; i= 1;/* convert to length in shorts */for (i=0; i 16) + (ucksum & 0xffff);ucksum += (ucksum

44、16);return (short)(ucksum & 0xffff);第十一章、TCP數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和輸入處理 吳虹莉 A：TCP概念，什么是TCP？ TCP：Transmission Control Protocol 傳輸控制協(xié)議TCP是一種面向連接（連接導(dǎo)向）的、可靠的、基于字節(jié)流的運(yùn)輸層（Transport layer）通信協(xié)議 B：TCP序號(hào)問(wèn)題，如何利用序號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)先后比較？為什么用減法比較？ TCP利用整數(shù)減法來(lái)比較兩個(gè)序列值的大小. 因?yàn)樗梢约僭O(shè)兩個(gè)序列值之間的差距永遠(yuǎn)也不會(huì)大于序列空間值的一半。在這種情況下，當(dāng)一個(gè)很大的值與一個(gè)很小的值相比較時(shí)，整數(shù)計(jì)算時(shí)的下溢仍能產(chǎn)生正確結(jié)果。 C：狀態(tài)變遷問(wèn)題（12個(gè)狀態(tài)，具體不知哪一個(gè)，但一定會(huì)考一個(gè)。分值六分） 為了理解TCP有限狀態(tài)機(jī)制，讓我們來(lái)看一個(gè)例子，它是用于在客戶和服務(wù)器之間建立連接的三次握手操作。不論是客戶還是服務(wù)器，它們都要為通信創(chuàng)建一個(gè)端點(diǎn)，并且都具有一份有限狀態(tài)機(jī)的副本。 服務(wù)器首先發(fā)起一個(gè)“被動(dòng)打開(kāi)”的操作，這將導(dǎo)致服務(wù)器的有限狀態(tài)機(jī)進(jìn)入“聽(tīng)”狀態(tài)。服務(wù)器在“聽(tīng)”狀態(tài)中等待，直到有一個(gè)客戶與它