Ethernet address

以太网地址/MAC地址

MAC 地址是网卡/网络接口在链路层的标识

有线网卡：一个 MAC 地址 Wi-Fi 网卡：一个 MAC 地址蓝牙网卡：一个 MAC 地址

理论上mac地址是全球唯一的,但是实际上可以被修改或伪造( MAC spoofing)

现代系统(手机或笔记本)连接 Wi-Fi 时，为了隐私，可能会对不同网络使用随机 MAC 地址。

ARP 缓存

NetworkInterface 里保存的一张临时表

记录了IP 地址 -> MAC 地址的映射

ARP 关心的是：在当前这个局域网 / 二层链路上，某个 IPv4 地址由哪个 MAC 地址接收。

为什么需要ARP缓存?

IP 指明“最终目的地以及路由选择的大方向(todo,说明为什么不是恒定的)；

在不同路由器跳转时,会根据路由器的路由表来决定下一步往哪走

目的网段              下一跳
8.8.8.0/24           10.1.1.2
8.0.0.0/8            10.2.2.2
0.0.0.0/0            10.9.9.9

MAC 指明“当前这一跳要交给哪个网络接口”。

(TCPSenderMessage/TCPReceiverMessage/TCPMessage)作为TCP segment的playload TCP segment 传输层封装进 IPv4 datagram 网络层，也就是 InternetDatagram 封装进 Ethernet frame 链路层

Ethernet frame └── IPv4 datagram / InternetDatagram └── TCP segment

TODO

lab5 要实现 network_interface.hh 的三个方法 send_datagram,recv_frame,tick

send_datagram( const InternetDatagram& dgram, const Address& next_hop )

把IPv4 datagram 发送到指定地址

判断arp缓存是是否有next_hop对应的mac地址

1.1. 有mac地址,直接发送 1.2. 没有mac地址,先把dgram暂存(waiting_datagrams_),先去找next_hop对应的(发送广播),等找到了(recv_frame),再发

这里要注意:

1.arp缓存里没有对应的mac地址!= 需要去查

应该是查之间要有一个时间间隔(30s),需要手动维护(arp_request_timer_)这个信息,只有距离上次查询足够长,才会再次查询

recv_frame( const EthernetFrame& frame )

接受发来的frame

这里的情况比较复杂

1.接受到了不该接受的(不该发向自己的/不相关的广播)->直接return

2.是自己该处理的

2.1. 看frame.header.type(这个 Ethernet frame 的 payload 里面装的是什么协议的数据)

2.2.1 frame.header.type == EthernetHeader::TYPE_ARP,收到frame是以前arp查询的返回

2.2.1.1 同步更新arp缓存

2.2.1.2 更新waiting_datagrams_,把能发的消息发掉

2.2.1.3 OPCODE_REQUEST(查询mac地址)

tick( const size_t ms_since_last_tick )

模拟时间流动

1.更新arp缓存

2.更新arp_request_timer_

CS144lab5