KIV/PSI 2024 - SP#1

Úvod

První semestrální práce z předmětu KIV/PSI, ZS2024.

Aplikace zobrazující Linux Routing tabulku ve formě HTML. Server je spuštěn na portu 3000.

Použité technologie

• Jazyk: C++17
• Build systém: CMake

Kompilace a spuštění

Příkazy

• Nejdříve je potřeba inicializovat CMake pomocí:

cmake -S . -B "build"

• Poté je možné provést kompilaci pomocí:

cmake --build ./build

• Spustitelný soubor se nachází v:

./build/src/http_server

Testovací prostředí

Aplikace úspěšně zkompilována a spuštěna s následujícími verzemi sw:

• Ubuntu 22.04.3 LTS (GNU/Linux 5.15.153.1-microsoft-standard-WSL2 x86_64)
• CMake 3.22.1
• G++ 11.4.0 (GCC 11.4.0) Copyright (C) 2021 Free Software Foundation, Inc.

Moduly projektu

• epoll-cpp
  • Jednoduchá knihovna sloužící jako wrapper okolo Linux Epoll API
  • Efektivní event-driven architektura která může asynchroně obsluhovat velké množství klientů
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Epoll
• server
  • Generický HTTP server implementovaný pomocí epoll-cpp knihovny
• user-interface
  • Všechny třídy týkající se fungování uživatelského rozhraní této aplikace

Soubory projektu

• user-interface
  • HtmlUtils
    • Soubor obsahující funkce usnadnující formátování HTML elementů
    • constexpr a inline, vyhodnoceno v čase kompilace
  • RoutingTable
    • Obsahuje všechny funkce nutné pro parsing a zobrazení tabulky

Routovací Tabulka

Odůvodnění Obsahu tabulky

• Jedna z podmínek je:

Zobrazujte jen „použitelné“ záznamy, na základě kterých je prováděn forwarding paketů"

• To znamená že z tabuky musíme vyřadit všechny záznamy, co mají ve sloupci Gateway adresu 00000000, nýbrž tyto záznamy se nepoužívají pro "Forwarding packetů", ale jen pro odeslání rámce cílovému zařízení na L2 co se nachází v síti, která je přímo připojená na daný interface
• Forwarding samotný se provádí i na L2 ("frame forwarding"), zde jde ale o L2 PDU "frame", tedy "rámec" a ne "packet" (tzn. "packet forwarding" probíhá jen na L3)
• https://www.geeksforgeeks.org/frame-forwarding-methods-on-switches/

Formát souboru /proc/net/route

První řádek je vždy záhlaví ve formátu: Iface\tDestination\tGateway\tFlags\tRefCnt\tUse\tMetric\tMask\tMTU\tWindow\tIRTT

Jednotlivé položky tabulky jsou:

• Iface - ASCII String
• Destination - IPv4 Hex string
• Gateway - IPv4 Hex string
• Flags - Decimal (?)
• RefCnt - Decimal
• Use - Decimal
• Metric - Decimal
• Mask - IPv4 Hex string
• MTU - Decimal
• Window - Decimal
• IRTT - Decimal

Parsing /proc/net/route

• Vhodné je tedy "soubor" přečíst po řádkách, separator mezi položkami řádky je vždy whitespace.
• Položky řádky jsou vždy jeden ze tří typů: ASCII String / IPv4 Hex string / Decimal
• První řádka je výjimka kde všechny položky jsou ASCII String
• U následujích řádek je typ položky vždy pevně dán dle její pozice
• Nutno implementovat:
  • Převod IPv4 Hex string na běžný IPv4 formát
  • Převod Flags čísla na string odpovídající flagu

Ukázka

• Webové rozhraní (pro ukázku zahrnuto i 0.0.0.0)
• Logging operací serveru