practicas/pipi/README

   1 ===============================
   2 Sistemas Distribuidos I (75.74)
   3 ===============================
   4
   5 ----------------------------
   6 Trabajo práctico de stack IP
   7 ----------------------------
   8
   9 :Author: Leandro Lucarella (77891)
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  11
  12 Organización
  13 ============
  14
  15 En el directorio `src` se encuentra el código fuente del trabajo, con su
  16 correspondiente `Makefile` para compilarlo tan solo ejecutando `make`.
  17 Dentro de este directorio hay también dos scripts de pruebas completas:
  18 `test.sh` (con 1 router) y `test2.sh` (con 2 routers).
  19
  20 En el directorio `rutas_ejemplo` contiene algunos archivos con descripciones de
  21 rutas de ejemplo para correr los programas.
  22
  23
  24 Uso
  25 ===
  26
  27 El trabajo consta de un programa llamado `ip` (más algunas otras pruebas que no
  28 tiene relevancia). Este programa corre 3 procesos, uno que recibe paquetes IP
  29 otro que recibe entrada del usuario y envía paquetes IP y otro que redirecciona
  30 (forward) paquetes IP en caso de ser pertinente.
  31
  32 Uso::
  33
  34   ./ip ip [router [forward [route_file [queue_id [proto]]]]]
  35
  36 ip
  37   IP que utiliza este proceso
  38
  39 router
  40   0 si es router, 1 si no lo es (default 0)
  41
  42 forward
  43   0 si puede hacer forwarding, 1 si no (default 0)
  44
  45 route_file
  46   Archivo con las rutas. El formato del archivo es una ruta por línea, cada
  47   línea se compone de red (por ahora sólo soporta IPs puntuales), gateway (si es
  48   cero es que están en la misma red), MTU y métrica (todavía no se usa),
  49   separados por uno o más espacios o tabs (default `route.txt`)
  50
  51 queue_id
  52   Identificador de la cola a usar como medio físico, también establece el
  53   identificador de la cola a usar para comunicarse con el otro proceso
  54   (`test_ipout`) para hacer forwarding, que será queue_id + 1 (default
  55   `DEV_DEFAULT_KEY` obtenido de `dev.h`)
  56
  57 proto
  58   Protocolo que transporta (default 0)
  59
  60
  61 El programa se queda esperando la entrada del usuario, y sale cuando está se
  62 termina (Ctrl-D). El formato de entrada es::
  63
  64   IP DESTINO
  65   MENSAJE
  66
  67 Es decir, en una línea se pone la IP de destino y en la línea siguiente el
  68 mensaje. Para enviar otro mensaje, nuevamente se pone IP de destino en una línea
  69 y el mensaje en la siguiente.
  70
  71
  72 Diseño del trabajo
  73 ==================
  74
  75 El trabajo fue desarrollado en C++, orientado a objetos. Se compone de las
  76 siguientes clases:
  77
  78 Dev
  79   Encapsula la capa física y el dispositivo de red. Utiliza una cola como medio
  80   físico y el id representaría el cable (si 2 dispositivos tienen cola con id
  81   distinto serían como si no compartieran el mismo cable). Por simplicidad a la
  82   cola siempre se envía el tamaño del MTU completo pero se agrega una cabecera
  83   con el tamaño real del frame.
  84
  85 IPAddr
  86   Clase auxiliar que encapsula una dirección IP.
  87
  88 IPHeader
  89   Encapsula una cabecera IP. El cálculo de checksum se simplificó (haciendo una
  90   suma byte a byte de toda la cabecera) porque cumple con el objetivo didactico
  91   de todas maneras.
  92
  93 RouteTable
  94   Encapsula una tabla de ruteo. Por falta de tiempo y simplicidad por ahora sólo
  95   soporta rutas a un sólo host (no a una red) pero es muy fácilmente extensible
  96   y transparente para el resto de las clases que la usan. Las rutas se componen
  97   de red (en realidad por ahora host), geteway, MTU, metrica y dispositivo de
  98   red por el cual salir (Dev).
  99
 100 IPIn
 101   Es la clase encargada de recibir paquetes IP. Hace chequeos varios y descarta
 102   paquetes según los siguientes criterios:
 103
 104   * Cabecera incompleta o no es IP
 105   * Versión IP incorrecta
 106   * Mal checksum
 107   * TTL=0
 108   * No es para nosotros y no hacemos forward
 109   * Es para nosotros pero somos un router
 110
 111   Si hace forwarding le pasa a IPOut el paquete por una cola y reensabla de ser
 112   necesario.
 113
 114 IPOut
 115   Es la clase encargada de enviar paquetes IP. Tiene una RouteTable para hacer
 116   el ruteo y verifica si hay paquetes a forwardear antes de enviar lo que le
 117   piden. También fragmenta y puede "descartar" paquetes según estos criterios:
 118
 119   * No existe una ruta para el destino
 120   * Tamaño de paquete más grande que MTU y DF=1
 121
 122
 123 Ejemplo de corrida
 124 ==================
 125
 126 Host 10.10.10.1
 127 ---------------
 128
 129 Rutas:
 130
 131 * 10.10.10.1  0.0.0.0     35  0
 132 * 10.10.10.3  10.10.10.5  35  1
 133 * 10.10.10.5  0.0.0.0     35  0
 134
 135 Envía "adios mundo cruel!!!" al host 10.10.10.3::
 136
 137   $ (echo -e '10.10.10.3\nAdios mundo cruel!!!'; sleep 1) | ./ip 10.10.10.1 0 0 ../rutas_ejemplo/route_10.10.10.1.txt
 138   IPOut::send (10.10.10.1): Fragmento 0 => IPHeader: version=4 total_len=40 id=44919 DF=0 MF=1 offset=0 TTL=64 proto=0 checksum=214 src=10.10.10.1 dst=10.10.10.3
 139           data (15) = Adios mundo cru
 140   IPOut::send (10.10.10.1): Fragmento 1 => IPHeader: version=4 total_len=25 id=44919 DF=0 MF=0 offset=15 TTL=64 proto=0 checksum=315 src=10.10.10.1 dst=10.10.10.3
 141           data (5) = el!!!
 142   Enviado 'Adios mundo cruel!!!' a 10.10.10.3
 143
 144
 145 Router 10.10.10.5
 146 -----------------
 147
 148 Rutas:
 149
 150 * 10.10.10.1  0.0.0.0   35  0
 151 * 10.10.10.3  0.0.0.0   32  0
 152 * 10.10.10.5  0.0.0.0   35  0
 153
 154 Recibe el mensaje::
 155
 156   $ ./ip 10.10.10.5 1 1 ../rutas_ejemplo/route_10.10.10.5.txt
 157   IPIn::recv (10.10.10.5): IPHeader: version=4 total_len=40 id=44919 DF=0 MF=1 offset=0 TTL=64 proto=0 checksum=214 src=10.10.10.1 dst=10.10.10.3
 158     data (15) = Adios mundo cru
 159   IPIn::recv (10.10.10.5): IPHeader: version=4 total_len=25 id=44919 DF=0 MF=0 offset=15 TTL=64 proto=0 checksum=315 src=10.10.10.1 dst=10.10.10.3
 160     data (5) = el!!!
 161   IPOut::forward_loop (10.10.10.5): A forwardear (id 44919)
 162   IPOut::send (10.10.10.5): Fragmento 0 => IPHeader: version=4 total_len=40 id=44919 DF=0 MF=1 offset=0 TTL=64 proto=0 checksum=214 src=10.10.10.1 dst=10.10.10.3
 163     data (12) = Adios mundo
 164   IPOut::send (10.10.10.5): Fragmento 1 => IPHeader: version=4 total_len=28 id=44919 DF=0 MF=1 offset=12 TTL=64 proto=0 checksum=298 src=10.10.10.1 dst=10.10.10.3
 165     data (3) = cru
 166   IPOut::forward_loop (10.10.10.5): A forwardear (id 44919)
 167   IPOut::send (10.10.10.5): Fragmento 0 => IPHeader: version=4 total_len=25 id=44919 DF=0 MF=0 offset=15 TTL=64 proto=0 checksum=315 src=10.10.10.1 dst=10.10.10.3
 168     data (5) = el!!!
 169
 170
 171 Host 10.10.10.3
 172 ---------------
 173
 174 Rutas:
 175
 176 * 10.10.10.1  10.10.10.5  32  1
 177 * 10.10.10.3  0.0.0.0     32  0
 178 * 10.10.10.5  0.0.0.0     32  0
 179
 180 Finalmente este host recibe todos los fragmentos, reensabla y pasa el
 181  paquete completo a la capa superior::
 182
 183   $ ./ip 10.10.10.3 0 0 ../rutas_ejemplo/route_10.10.10.3.txt
 184   IPIn::recv (10.10.10.3): IPHeader: version=4 total_len=40 id=44919 DF=0 MF=1 offset=0 TTL=64 proto=0 checksum=214 src=10.10.10.1 dst=10.10.10.3
 185     data (12) = Adios mundo
 186   IPIn::recv (10.10.10.3): IPHeader: version=4 total_len=28 id=44919 DF=0 MF=1 offset=12 TTL=64 proto=0 checksum=298 src=10.10.10.1 dst=10.10.10.3
 187     data (3) = cru
 188   IPIn::recv (10.10.10.3): IPHeader: version=4 total_len=25 id=44919 DF=0 MF=0 offset=15 TTL=64 proto=0 checksum=315 src=10.10.10.1 dst=10.10.10.3
 189     data (5) = el!!!
 190   IPIn::recv (10.10.10.3): Paquete completo: data = 'Adios mundo cruel!!!'
 191   Recibido 'Adios mundo cruel!!!' (len 20) de 10.10.10.1 para 10.10.10.3 (proto = 0)
 192
 193 .. vim: filetype=rst :