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Linux下level-ip安装及测试_4

article 2025/1/19 16:43:52

先说下总体的思路——搞一个方便调试的tcp/ip协议栈，level-ip。再划分具体的操作，可以不用系统的socket的接口进行tcp通讯，如今，这个目标终于初步实现了。需要的一个组件是tun/tap，将虚拟出来的设备与实际网卡进行数据转发，这样用户态协议栈通过tun0进行中转，更多内容需要自己探索！

测试环境：VMWare虚拟机ubuntu16.04(需支持tun/tap)，Windows TCP Server调试助手

1.Ubuntu16.04下安装level-ip

1.1level-ip简介

1.1.1 Level-IP是一款运行在Linux用户空间的TCP协议栈，它有以下特点

独立运行，与应用程序完全隔离

使用Linux虚拟网卡实现通信

兼容Linux Socket API

为其他应用程序，提供网路链接服务

1.1.2大家要注意的是，该tcp协议栈并不完美，目前它只实现了以下功能:

ARP请求、回复、缓存

ICMP ping和回复

IPv4数据包处理，校验和

TCPv4握手

TCP数据传输

TCP分段重组

超时重传和RTT估计

1.1.3以下功能还有待完善:

ip分片重组

滑动窗口

糊涂窗口与避免

零窗口探针

拥塞控制

select套接字

1.2使用Level-IP

1.2.1 安装

获取Level-IP源码

git clone https://github.com/EmbedHacker/level-ip

安装libcap-dev工具，以修改可执行程序的权限

sudo apt install libcab-dev(git上错误的)

sudo apt install libcap-dev

确保系统安装gcc、make工具后,编译所有的目标文件

make all

开启路由功能

sudo sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

接受虚拟网卡的输入信息

sudo iptables -I INPUT --source 10.0.0.0/24 -j ACCEPT

伪装物理网卡的ip，注意enp0s3为物理网卡，

用户应根据ifconfig命令的查询结果修改

sudo iptables -t nat -I POSTROUTING --out-interface enp0s3 -j MASQUERADE

设置物理网卡数据转发给虚拟网卡，注意修改物理网卡!!

sudo iptables -I FORWARD --in-interface enp0s3 --out-interface tap0 -j ACCEPT

设置虚拟网卡数据转发给物理网卡,注意修改物理网卡!!

sudo iptables -I FORWARD --in-interface tap0 --out-interface enp0s3 -j ACCEPT

1.3添加虚拟设备

tun网卡处于三层没有mac地址
添加名称为tun0网卡：
ip tuntap add tun0 mode tun
tap网卡处于二层有mac地址
添加名称为tap0网卡：
ip tuntap add tap0 mode tap

1.4运行tcp协议栈

./lvl-ip

1.5 使用level-ip 创建自己的TCP client

不知道有没有注意到这句话“兼容Linux Socket API”。下面使用具体例子来理解。

在level-ip-master/tools/下

在自己的工程中链接liblevelip.so

// 定义sockaddr_instruct sockaddr_in skaddr_in;    skaddr_in.sin_family= AF_INET;skaddr_in.sin_port   =htons(2048);skaddr_in.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.99.1");struct sockaddr *addr = (sockaddr *)&skaddr_in;sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (connect(sock, addr, 16) == -1) {perror("CLient could not establish connection");return 1;    }std::cout << "tcp_v4_connect!" <<ret <<std::endl;char str[]="hello";int len = strlen(str);if (write(sock, str, len) != len) {printf("Write error\n");return 1;}else{printf("success !!! ");}