我是一名专有嵌入式操作系统的QA工程师。他们建立了自己的ATN stack并且使用调试器踩踏它是我在网络方面最开眼界的体验。看着堆栈的每一层构建他们的数据包的一部分是惊人的。然后最终能够看到线上构建的数据包有更多的意义。
作为一名教育工作者，我想与他人分享这种经历。有谁知道通过TCP / IP堆栈踩一个直接的方法？理想情况下，我想比调试* BSD或Linux内核更容易，但如果这是唯一的选择，那么这个过程的一些提示和技巧会很好。用C / C ++编写的参考堆栈可以用Visual Studio或Eclipse在用户模式下运行，这是理想的。
答案 0 :(得分：15)
这一切都取决于你想要关注的内容。根据您的问题，您最感兴趣的是整个不同层的数据流（用户空间流 - >电缆上的电压）。
为此，我建议您使用http://www.csse.uwa.edu.au/cnet/，这是一个完整的网络模拟器。它允许您逐步遍历堆栈的所有级别。
真实系统将始终明确区分Layer3，Layer2和Layer1（片上以太网和CRC校验固件，硬件MAC）。您将无法进入操作系统，并且一些实施细节将使学生感到混乱和困惑。对于Linux，您必须解释内核基础结构以理解TCP / IP堆栈设计。
如果您只对TCP / IP部分感兴趣，我建议您使用http://www.sics.se/~adam/lwip/之类的嵌入式TCP / IP堆栈。您可以将其合并到一个简单的用户空间程序中，并完全构造TCP / IP数据包。
请注意，在单步执行TCP / IP堆栈时，您无法解决许多网络通信问题。在它们之间仍然存在MAC芯片，其调节介质访问，冲突等。在此之下，存在将所有内容转换为电/光信号的PHY芯片，并且甚至存在处理MAC和PHY之间的通信的协议。此外，您没有看到与排队，并发，操作系统资源分配相关的所有方面。完整的图片应该包括所有这些方面，只能在网络模拟器中看到。
答案 1 :(得分：13)
我会在虚拟机中运行Minix并进行调试。这是完美的。
Minix是一个带有TCP / IP堆栈的完整操作系统，因此您可以获得所需的代码。然而，与Linux / BSD不同，它的根源和设计目标是成为一种教学工具，因此它避免了某种程度的复杂性，有利于明确。事实上，这是操作系统Linus Torvalds在开始使用Linux时开始入侵： - ）
您可以在VirtualBox或VMware等虚拟机中运行minix并进行调试。网站上有说明：http://www.minix3.org/
答案 2 :(得分：11)
我个人使用DOS和SoftICE学习TCP / IP堆栈（哎呀，泄露我是一个老家伙）。在虚拟机上使用DOS并通过TCP / IP驱动程序进行调试将更加简单，因为您的目标是了解TCP / IP的工作原理。现代操作系统在网络I / O上进行了大量优化，并且调试起来并不容易。
http://www.crynwr.com/有一堆开源数据包驱动程序。使用源代码进行调试应该会更容易一些。
答案 3 :(得分：7)
这不完全是你想要的，但我希望这有帮助
1995 - TCP / IP Illustrated，第2卷：实施（与Gary R. Wright合作） - ISBN 0-201-63354-X
只需并排浏览代码即可。靠近经验。史蒂文先生也解释了关键变量。真棒。注意：自本书以来，代码可能已经发生了变化，但仍然很棒。
答案 4 :(得分：6)
您正在寻找lwIP project，因为它可能是run without an operating system。
至于调试Linux内核，没有非常简单但众所周知的方法。使用KGDB。在虚拟机或单独的框中安装Linux内核的调试版本。并将GDB远程连接到此计算机。可能你想使用一些GDB前端而不是纯文本界面。如果您需要更多有能力的人员进行内核调试的更多细节，只需在问题中添加“linux”标签即可。
答案 5 :(得分：3)
我实际上在8051中写了一小部分TCP / IP堆栈，这是一次非常有启发性的经历。
我相信学习的最好方法就是做到这一点。完成任务后，请与其他开发人员一起获取反馈，并将您的实施与其他现有开发人员进行比较。
我的观点可能有偏见，但我认为在嵌入式平台上这样做是最好的方法。你要做的是非常低的水平，而PC只会增加问题的复杂性。嵌入式芯片没有操作系统可以妨碍您。除此之外，看到简单的8051响应ping请求和telnet呼叫是非常令人满意的。
他们的关键是从小做起，不要试图一次创建一个完整的TCP / IP堆栈。编写代码首先处理MAC，然后写入IP，Ping，UDP，最后是TCP。
我不认为研究现有的实施是一个很好的意识形态。使用与您的目标无关的代码，TCP / IP实现往往会膨胀。
答案 6 :(得分：1)
我在TCP / IP行业工作。在BSD和变体中，函数tcp_input（）是探索TCP内部的理想起点。在这个函数上设置断点并在实时系统上单步执行可以给出很多启示。如果这很难，您只需浏览源代码即可获得广泛的感受：
http://fxr.watson.org/fxr/source/netinet/tcp_input.c
至少需要几周的时间来了解大局。相当令人振奋。 ： - ）
答案 7 :(得分：0)
您可以在Linux或其他操作系统的用户空间中运行NetBSD IP堆栈，使用gdb或其他任何内容http://www.netbsd.org/docs/rump/和https://github.com/anttikantee/buildrump.sh，然后将其提供给tun / tap设备，以便查看最新信息在电线上。