手写TCP/IP协议栈——ARP输入处理

理论部分

对方ARP包过来之后，我们需要先检查包的合法性，然后在switch...case里面处理ARP包

在虚拟机里面ping一下192.168.254.1

如果arp表中没有改IP，会先发送arp广播包

收到回复之后，再发送ICMP请求包，对方ICMP响应回来（往返四次请求-响应）

代码实现部分

在ethernet_in以太网输入部分，添加对XNET_PROTOCOL_ARP的处理

cpp 复制代码

switch (swap_order16(hdr->protocol))
	{
	case XNET_PROTOCOL_ARP:
		remove_header(packet, sizeof(xether_hdr_t));
		xarp_in(packet);
		break;
	case XNET_PROTOCOL_IP:
		break;
	}

arp包输入处理部分：

ARP输入主要处理两种情况：①别人的ARP请求处理 ②别人的ARP回复处理

cpp 复制代码

#define xipaddr_is_equal_buf(addr,buf) (memcmp((addr->array),(buf),XNET_IPV4_ADDR_SIZE)==0)

void xarp_in(xnet_packet_t* packet)
{
	if (packet->size >= sizeof(xarp_packet_t))
	{
		xarp_packet_t* arp_packet = (xarp_packet_t*)packet->data;
		uint16_t opcode = swap_order16(arp_packet->opcode);

		if ((swap_order16(arp_packet->hw_type) != XARP_HW_ETHER) ||
			(arp_packet->hw_len != XNET_MAC_ADDR_SIZE) ||
			(swap_order16(arp_packet->pro_type) != XNET_PROTOCOL_IP) ||
			(arp_packet->pro_len != XNET_IPV4_ADDR_SIZE) ||
			((opcode != XARP_REQUEST) && (opcode != XARP_REPLY)))
			return;

		if (!xipaddr_is_equal_buf(&netif_ipaddr, arp_packet->target_ip))
			return;

		switch (swap_order16(arp_packet->opcode))
		{
		case XARP_REQUEST:
			xarp_make_response(arp_packet);
			update_arp_entry(arp_packet->sender_ip, arp_packet->sender_mac);
			break;
		case XARP_REPLY:
			update_arp_entry(arp_packet->sender_ip, arp_packet->sender_mac);
			break;
		}
	}
}

arp响应数据包传送

更新本地arp缓存表

cpp 复制代码

xnet_tinny.h

#define XARP_ENTRY_FREE  0
#define XARP_ENTRY_OK    1

xnet_tinny.c

xnet_err_t xarp_make_response(xarp_packet_t* arp_packet)
{
	xarp_packet_t* response_packet;
	xnet_packet_t* packet = xnet_alloc_for_send(sizeof(xarp_packet_t));

	response_packet = (xarp_packet_t*)packet->data;
	response_packet->hw_type = swap_order16(XARP_HW_ETHER);
	response_packet->pro_type = swap_order16(XNET_PROTOCOL_IP);
	response_packet->hw_len = XNET_MAC_ADDR_SIZE;
	response_packet->pro_len = XNET_IPV4_ADDR_SIZE;
	response_packet->opcode = swap_order16(XARP_REPLY);
	memcpy(response_packet->target_mac, arp_packet->sender_mac, XNET_MAC_ADDR_SIZE);
	memcpy(response_packet->target_ip, arp_packet->sender_ip, XNET_IPV4_ADDR_SIZE);
	memcpy(response_packet->sender_mac, netif_mac, XNET_MAC_ADDR_SIZE);
	memcpy(response_packet->sender_ip, netif_ipaddr.array, XNET_IPV4_ADDR_SIZE);
	
	return ethernet_out_to(XNET_PROTOCOL_ARP, response_packet->target_mac, packet);
}

static void update_arp_entry(uint8_t* src_ip, uint8_t* mac_addr)
{
	memcpy(arp_entry.ipaddr.array, src_ip, XNET_IPV4_ADDR_SIZE);
	memcpy(arp_entry.macaddr, mac_addr, XNET_MAC_ADDR_SIZE);
	arp_entry.state = XARP_ENTRY_OK;
}

在虚拟机当中ping一下我们的协议栈，发现可以进入arp请求处理

arp -a：查看本机arp缓存表

arp -d：清除本机arp缓存表（需要管理员权限）

最初arp -a能看到192.168.254.2说明无回报的arp数据包工作正常

我们把arp的表项删除掉

然后再ping一下192.168.254.2

此时我们通过arp_make_response已经可以给对方回复并更新arp缓存表了

ok，今天的你就到此为止吧，明天还要接着🐺啊！