use std::fmt; use std::net::Ipv4Addr; use crate::cal_checksum; use crate::error::*; use crate::ip::ipv4::protocol::Protocol; /// ip协议 /* RFC: 791 https://www.ietf.org/rfc/rfc791.txt 0 15 31 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | 版本(4) | 头部长度(4) | 服务类型(8) | 总字节数(16) | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | 标识(16) | 标志(3) | 片偏移(13) | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | 生存时间(8) | 协议(8) | 头部校验和(16) | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | 源ip地址(32) | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | 目的ip地址(32) | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | 选项 + 填充 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 数据体 注：头部长度单位是4字节，所以ip头最长60字节，选项最长40字节，选项填充按4字节对齐 */ pub struct IpV4Packet { pub buffer: B, } impl> IpV4Packet { pub fn unchecked(buffer: B) -> Self { Self { buffer } } pub fn new(buffer: B) -> Result { if buffer.as_ref()[0] >> 4 != 4 { Err(Error::Unimplemented)? } if buffer.as_ref().len() < 20 { Err(Error::SmallBuffer)? } let packet = Self::unchecked(buffer); if packet.buffer.as_ref().len() < packet.header_len() as usize * 4 { Err(Error::SmallBuffer)? } Ok(packet) } } impl> IpV4Packet { pub fn header(&self) -> &[u8] { &self.buffer.as_ref()[..(self.header_len() as usize * 4)] } pub fn payload(&self) -> &[u8] { &self.buffer.as_ref()[(self.header_len() as usize * 4)..] // match self.protocol() { // Protocol::Udp => { // let udp = UdpPacket::new(IpAddr::V4(self.source_ip()), // IpAddr::V4(self.destination_ip()), // &self.buffer.as_ref()[(self.header_len() as usize * 4)..])?; // Ok(crate::IpUpperLayer::UDP(udp)) // } // _ => { // Ok(crate::IpUpperLayer::Unknown(self.buffer.as_ref())); // } // } } } impl + AsMut<[u8]>> IpV4Packet { pub fn header_mut(&mut self) -> &mut [u8] { let len = self.header_len() as usize * 4; &mut self.buffer.as_mut()[..len] } pub fn payload_mut(&mut self) -> &mut [u8] { let len = self.header_len() as usize * 4; &mut self.buffer.as_mut()[len..] } pub fn set_source_ip(&mut self, value: Ipv4Addr) { self.header_mut()[12..16].copy_from_slice(&value.octets()); } pub fn set_destination_ip(&mut self, value: Ipv4Addr) { self.header_mut()[16..20].copy_from_slice(&value.octets()); } fn set_checksum(&mut self, value: u16) { self.header_mut()[10..12].copy_from_slice(&value.to_be_bytes()) } /// 更新校验和 pub fn update_checksum(&mut self) { //先将校验和置0 self.set_checksum(0); self.set_checksum(cal_checksum(self.header())) } } impl> IpV4Packet { /// 版本号，ipv4的为4 pub fn version(&self) -> u8 { self.buffer.as_ref()[0] >> 4 } /// 头部长度，以4字节为单位 pub fn header_len(&self) -> u8 { self.buffer.as_ref()[0] & 0b1111 } /// 差异化服务编码点 /// /// 类别(3)+丢失概率(2)+用途(1) /// /// /// 类别子字段值 | 名称 /// ---|:--- /// 000 | 常规(Routine) /// 001 | 优先(Priority) /// 010 | 立即(Immediate) /// 011 | 瞬间(Flash) /// 100 | 瞬间覆盖(Flash Override) /// 101 | 严重(CRITIC/ECP) /// 110 | 网间控制(Internetwork Control) /// 111 | 网络控制(Network Control) /// /// /// 参考：https://www.modb.pro/db/477116 pub fn dscp(&self) -> u8 { self.buffer.as_ref()[1] >> 2 } /// 显示拥塞 00：发送主机不支持ECN 01或者10：发送主机支持ECN 11：路由器正在经历拥塞 pub fn ecn(&self) -> u8 { self.buffer.as_ref()[1] & 0b11 } /// ip报总字节数 pub fn length(&self) -> u16 { u16::from_be_bytes(self.buffer.as_ref()[2..4].try_into().unwrap()) } /// 标识. ip报文在数据链路层可能会被拆分，同一报文的不同分组标识字段相同 pub fn id(&self) -> u16 { u16::from_be_bytes(self.buffer.as_ref()[4..6].try_into().unwrap()) } /// 标志 3位. /// 第1位没有使用 /// 第2位表示不分段位（DF） /// 0:允许数据报分段 /// 1:数据报不能分段 /// 置1之后路由器不能对其分段处理，如果超过MTU值则路由器不能对其转发将其丢弃，并向源点发送错误消息 /// 第3位表示更多段位 /// 0:数据包后面没有包，该包为最后的包 /// 1:数据包后面有更多的包 pub fn flags(&self) -> u8 { self.buffer.as_ref()[6] >> 5 } /// 片偏移 13位. /// 以字节为单位,用于指明分段起始点相对于包头起始点的偏移量 /// 由于分段到达时可能错序，所以分段的偏移字段可以使接收者按照正确的顺序重组数据包 pub fn offset(&self) -> u16 { u16::from_be_bytes(self.buffer.as_ref()[6..8].try_into().unwrap()) & 0x1fff } /// 生存时间. /// 每一跳 减1 到0了则会被丢弃 pub fn ttl(&self) -> u8 { self.buffer.as_ref()[8] } /// 协议. pub fn protocol(&self) -> Protocol { self.buffer.as_ref()[9].into() } /// 首部校验和 pub fn checksum(&self) -> u16 { u16::from_be_bytes(self.buffer.as_ref()[10..12].try_into().unwrap()) } /// 验证校验和 /// /// TCP/IP协议栈不会自己计算校验和，而是简单地将一个空的校验和字段(零或随机填充)交给网卡硬件。 /// 所以抓到发出去的包校验和可能是错误的 pub fn is_valid(&self) -> bool { self.checksum() == 0 || cal_checksum(self.header()) == 0 } /// 源ip. pub fn source_ip(&self) -> Ipv4Addr { Ipv4Addr::new( self.buffer.as_ref()[12], self.buffer.as_ref()[13], self.buffer.as_ref()[14], self.buffer.as_ref()[15], ) } /// 目标ip. pub fn destination_ip(&self) -> Ipv4Addr { Ipv4Addr::new( self.buffer.as_ref()[16], self.buffer.as_ref()[17], self.buffer.as_ref()[18], self.buffer.as_ref()[19], ) } /// 选项. pub fn options(&self) -> &[u8] { &self.buffer.as_ref()[20..(self.header_len() as usize * 4)] } } impl> fmt::Debug for IpV4Packet { fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result { f.debug_struct("ip::v4::Packet") .field("version", &self.version()) .field("header_len", &self.header_len()) .field("dscp", &self.dscp()) .field("ecn", &self.ecn()) .field("length", &self.length()) .field("id", &self.id()) .field("flags", &self.flags()) .field("offset", &self.offset()) .field("ttl", &self.ttl()) .field("protocol", &self.protocol()) .field("checksum", &self.checksum()) .field("is_valid", &self.is_valid()) .field("source", &self.source_ip()) .field("destination", &self.destination_ip()) .field("options", &self.options()) .field("payload", &self.payload()) .finish() } }