接收 ip/tcp 数据包的接收线程，但也响应它不太工作

Question

这是我几乎完整的代码，我认为它为 TCP 数据包发送有效的 IP 标头。但是我的代码未能通过 Wireshark 测试，即它不被识别为 TCP 数据包；相反，Wireshark 只是将其标记为可怕的原始数据包，没有任何源和目标 IP。这确实是一个简单的 IP 数据包，我确信它可以完成通过 Wireshark 测试的工作，但它没有。

我做错了什么？目前没有线索可以进一步了解如何调试它，我还可以在我的 tcp 或 ip 标头中设置什么。在它在Wireshark Fragmented TCP数据包中给我消息之前这意味着什么，然后开始说它只是格式错误的数据包现在它给我的消息是这些响应数据包响应只是从我的这个代码发送的原始数据包，没有源或目标ips，考虑到因为 TCP 甚至没有显示该窗格

void * receiver(void *data)
{

    
    int recvlen = -1;
    int writelen = -1;
    

    while (!_do_exit) {
        char buf[VPN_MAX_MTU] = {0};
        char buf_1[VPN_MAX_MTU] = {0};
        memset(buf,0,VPN_MAX_MTU);
        memset(buf_1,0,VPN_MAX_MTU);
        char *str_source=malloc(18);
        char *str_dest=malloc(18);
        memset(str_source,0,18);
        memset(str_dest,0,18);
       
        recvlen=read(_tun_fd,buf,VPN_MAX_MTU);
       debug("SR:%04d\n", recvlen);
       struct iphdr *iph=(struct iphdr *)buf;   
       struct iphdr *ip=(struct iphdr *)buf_1;
       char str_src[18]={0};
       char str_dest_t[18]={0};
       memcpy(&ip->saddr,&iph->daddr,sizeof(uint32_t));
       memcpy(&ip->daddr,&iph->saddr,sizeof(uint32_t));
       printf("IN %s %s\n",get_ip_str_1(iph->saddr,str_src),get_ip_str_1(iph->daddr,str_dest_t));
       //clear the str_str and str_dest_t with memset(,0)
       printf("OUT %s %s\n",get_ip_str_1(ip->saddr,str_src),get_ip_str_1(ip->daddr,str_dest_t));
        
    ip->ihl         = 5;
    ip->version     = 4;
    ip->tot_len     = sizeof(struct iphdr) + sizeof(struct tcphdr);
    ip->protocol    = IPPROTO_TCP;
    ip->check = in_cksum((unsigned short *)ip, sizeof(struct iphdr)); 
    
       uint16_t k=csum(ip,sizeof(*ip));
       ip->check=k;
       printf("checksum %d | %d\n",iph->check,ip->check);
       int i=iph->ihl*4;
       struct tcphdr *tcph=(struct tcphdr *)(buf+i);
       int j=(struct iphdr *)(ip->ihl*4);
       struct tcphdr *tcp=(struct tcphdr *)(buf_1+j);
       populate_tcp_some(tcph,tcp);
       printf("received syn = %d\n",tcph->syn); 
       if(tcph->syn==1)
       {
               populate_tcp_some(tcph,tcp);
           tcp->syn=1;
           tcp->ack=1;
           tcp->dest=tcph->source;
           tcp->source=htons(80);
           printf("received tcp syn = %d\n",tcph->syn);
       }
       else{
               populate_tcp_some(tcph,tcp);
           tcp->syn=0;
           tcp->ack=1;
           tcp->dest=tcph->source;
           tcp->source=htons(80);
     
           printf("sending tcp syn = %d ack = %d\n",tcp->syn,tcp->ack);
       
       }
       tcp->check=0;
       tcp->check=tcp_chksum(ip,tcp);
       printf("checksums %d | %d\n",tcph->check,tcp->check);
       
        if (recvlen > 0) {

            writelen = write(_tun_fd, buf_1, sizeof(*ip));
            debug("TW:%04d\n", writelen);
            if (writelen < 0) {
                debug("%s: rwrite() %s [%d]\n", _progname, strerror(errno), errno);
            }
        } else if (recvlen < 0) {
            debug("%s: rrecvfrom() %s\n", _progname, strerror(errno));
 
        } else if (recvlen == 0) {
 
        }
    }

    debug("** Receiver ending.\n");
    pthread_exit(NULL);
}

Answer 1

部分回答

到目前为止的聊天讨论摘要。

原来是TUN界面打开的问题，在代码中，没有显示。

打开TUN界面显示在this link。在“基本用法”部分有如下代码sn-p

int fd = open("/dev/net/tun", O_RDWR);
struct ifreq ifr;
memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
ifr.ifr_flags = IFF_TUN | IFF_NO_PI;
strncpy(ifr.ifr_name, "tun0", IFNAMSIZ);
ioctl(fd, TUNSETIFF, &ifr);

IFF_NO_PI 的用法在下面的“TUN 接口”部分解释。如果未设置此标志，则数据包（即写入缓冲区的recvlen=read(_tun_fd,buf,VPN_MAX_MTU);）以struct tun_pi（link）为前缀，其中包含一些标志和协议。协议是通常写在以太网头中的 ethertype 的值。

由于 OP 没有设置IFF_NO_PI。变量buf 中的IP 标头包含4 个字节的struct tun_pi，从代码中可以看出，它被忽略了。由于 OP 试图在没有 IP 头的地方解析 IP 头，所以代码不起作用。

写入描述符也忽略了struct tun_pi，我认为这导致内核无法正确解释数据包。

调试过程

• 有来自wireshark的截图。可以看到，它不是一个 IP 数据包，而是包含一些以几个零和随机数开头的奇怪结构。 IP 标头应以字节45 开头。所以下一步是弄清楚buf和buf_1中的值是什么。
• 在打印出缓冲区的内容后，发现buf 以00 80 开头，然后是45 ...（... - IP 数据包的其余部分）。显然，buf 中的数据包没有正确解析，buf_1 填充了一些来自 buf 的随机值而不是预期值。寻找tun描述符返回的格式，我找到了上面的链接。
• 目前在wireshark中数据包被解析为IP头，但是在wireshark中IP头的protocol字段被解析为ICMP。

代码中的问题

(1)，就是解析包的代码没有检查代码是否正确。

首先，在recvlen=read(_tun_fd,buf,VPN_MAX_MTU); 行之后解析数据包而不读取recvlen 的值。稍后某处有一个if (recvlen > 0) { 行，实际上应该遵循read 行。

此外，在将 buf 转换为 iphdr 之前，需要检查 buf 是否至少为 20 字节（或 sizeof(struct iphdr) 长。在将下一个标头转换为 TCP 之前，需要检查协议确实是 TCP（通过iphdr->protocol) 的值，并且 buf 足够长以包含 TCP 标头

(2)：ip->tot_len = sizeof(struct iphdr) + sizeof(struct tcphdr);除非tcp header中没有内容（从代码中看不到），长度应该是包的总长度，而不是两个header的长度

(3)：writelen = write(_tun_fd, buf_1, sizeof(*ip));这行最后一个参数应该是数据包的长度，也就是ip->tot_len应该写入的值

(4)：有些值可能需要从主机转换为网络字节顺序。