调试

本地测试¶

在编写 RIPng 协议的路由器的时候，可以在本机搭建一个虚拟的和评测一样的网络拓扑，这样就可以在虚拟网络中按照评测流程一步一步进行，同时观察程序的行为，可以大大地加快代码的调试。

本地测试主要分为两个部分：首先，搭建网络拓扑，将网络中各个设备连接好；其次，在各个设备上，运行相应的软件（比如 R2 运行自己编写的路由器，R1 和 R3 运行标准的路由器实现），并配置好网络（比如 IPv6 地址，路由等等）。

网络拓扑的具体过程见附录中的拓扑搭建文档。

快捷脚本¶

实验仓库中，在 Setup/ripng 目录下提供了 netns 配置脚本，BIRD 配置以及评测脚本，你可以参考里面的内容进行配置。

具体来说，可以按照下列的顺序在本地进行评测：

在 Homework/router/r2/ 目录下用 make 命令构建你编写的 RIPng 路由器，确认系统内没有正在运行的 RIPng 路由器（进程名为 router）以及 bird 程序（进程名为 bird）；
打开一个命令行窗口，进入 Setup/ripng/setup 目录，执行 sudo ./setup-netns.sh 配置 netns 环境，然后执行 sudo ./start-r2.sh 在 R2 上启动路由器，不要退出；
再打开一个命令行窗口，根据 BIRD 版本进入 Setup/ripng/setup/bird-v2 目录，执行 sudo ./bird-r1-v2.sh 在 R1 上启动 BIRD，不要退出；
再打开一个命令行窗口，根据 BIRD 版本进入 Setup/ripng/setup/bird-v2 目录，执行 sudo ./bird-r3-v2.sh 在 R3 上启动 BIRD，不要退出；
再打开一个命令行窗口，进入 Setup/ripng/test 目录，依次执行 sudo ./test3.sh，sudo ./test4.sh 直到 sudo ./test8.sh，每个脚本对应评测中的一项；
所有项目评测完毕后，可以退出 R1 和 R3 上的 BIRD 和 R2 上的路由器。

在评测过程中，如果发现某一步结果不对，可以使用 tcpdump 或者 wireshark 来进行抓包。具体地，如果要在某个 netns 中抓包（例如 PC1），需要用如下的命令来运行 tcpdump 或者 wireshark：

sudo ip netns exec PC1 tcpdump [some arguments]
sudo ip netns exec PC1 wireshark

软件配置¶

你实现的路由器实际上包括两部分功能：IPv6 分组转发和路由协议。在第二阶段中，自己写的路由器运行在 R2 上，而 R1 和 R3 都需要运行标准的路由器。那么，在 Linux 环境中，为了实现路由器的功能，需要下面两个部分：分组转发和路由协议。

分组转发¶

为了打开 Linux 的转发功能（例如 R1 和 R3），需要用 root 身份运行下面的命令（重启后失效）：

# enable forwarding for all interfaces
echo 1 > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/forwarding

如果你在 netns 中用 Linux 自带的功能做转发需要运行如下命令：

# enable forwarding for all interfaces in netns R1
ip netns exec R1 sh -c "echo 1 > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/forwarding"

路由协议¶

为了实现路由协议，需要运行 BIRD。下面提供一个 BIRD（BIRD Internet Routing Daemon，安装方法 apt install bird）的参考配置，以 Debian 为例，如下修改文件 /etc/bird.conf 即可。

BIRD v2.0 配置¶

BIRD v2.0 官方配置文档

# log "bird.log" all; # 可以将 log 输出到文件中
# debug protocols all; # 如果要更详细的信息，可以打开这个

router id 网口IP地址; # 随便写一个，保证唯一性即可

protocol device {
}

protocol kernel {
    # 表示 BIRD 会把系统的路由表通过 RIP 发出去，也会把收到的 RIP 信息写入系统路由表
    # 你可以用 `ip -6 route` 命令查看系统的 IPv6 路由表
    # 退出 BIRD 后从系统中删除路由
    persist no;
    # 从系统学习路由
    learn;
    ipv6 {
        # 导出路由到系统，可以用 `ip -6 r` 看到
        # 也可以用 `export none` 表示不导出，用 birdc show route 查看路由
        export all;
    };
}

protocol static {
    ipv6 { };
    route a:b:c:d::/64 via "网口名称"; # 可以手动添加一个静态路由方便调试，只有在这个网口存在并且为 UP 时才生效
}

protocol direct {
    ipv6;
    # 把网口上的直连路由导入到路由协议中
    interface "网口名称";
}


protocol rip ng {
    ipv6 {
        import all;
        export all;
    };
    debug all;
    interface "网口名称" { # 网口名称必须存在，否则 BIRD 会直接退出
        update time 5; # 5 秒一次更新，方便调试
    };
}

配置使用¶

这里的网口名字对应你连接到路由器的网口，也要配置一个固定的 IP 地址，需要和路由器对应网口的 IP 在同一个网段内。配置固定 IP 地址的命令格式为 ip a add IP地址/前缀长度 dev 网口名称，你可以用 ip a 命令看到所有网口的信息。

以下以 BIRD v2 为例：启动服务（如 systemctl start bird）后，你就可以开始抓包，同时查看 bird 打出的信息（journalctl -f -u bird），这对调试你的路由器实现很有帮助。

你也可以直接运行 BIRD（bird -c /etc/bird.conf），可在命令选项中加上 -d 把程序放到前台，方便直接退出进程。若想同时开多个 BIRD，则需要给每个进程指定单独的 PID 文件和 socket，如 bird -d -c bird1.conf -P bird1.pid -s bird1.socket 。

在安装 BIRD（sudo apt install bird2）之后，它默认是已经启动并且开机自启动。如果要启动 BIRD，运行 sudo systemctl start bird；停止 BIRD： sudo systemctl stop bird；重启 BIRD：sudo systemctl restart bird；打开开机自启动：sudo systemctl enable bird；关闭开机自启动：sudo systemctl disable bird。

配合 BIRD 使用的还有它的客户端程序 birdc，它可以连接到 BIRD 服务并且控制它的行为。默认情况下 birdc 会连接系统服务（systemctl 启动）的 BIRD，如果启动 BIRD 时采用了 -s 参数，那么 birdc 也要指定同样的 socket 路径。

对于一条静态路由（如 route a:b:c:d::/64 via "abcd"），它只有在 abcd 处于 UP 状态时才会生效，如果你只是想让 BIRD 向外宣告这一条路由，可以用 lo（本地环回）代替 abcd 并且运行 ip l set lo up。你可以用 birdc6 show route 来确认这件事情。

最后更新: 2024年2月22日

作者：Jiajie Chen (98.28%), Haixuan Tong (1.72%)

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