구현된 기능

기본적인 LCP, IPCP connect를 구현했다. network layer에서 ICMP 패킷을 주고받는 기능은 없다. CCP는 지원하지 않는다.

AHDLC character escaping과 CRC-16을 지원. 옵션으로 asyncmap을 바꿀 수 있다.

accomp, pcomp 옵션 여부도 끄고 켤 수 있다. 통신할 때 상대방과 옵션이 다를 경우 원래 pppd와 유사하게 Conf-Rej를 보낸다. 반대로 상대방으로부터 Conf-Rej를 받을 경우 자신의 옵션을 바꾼다.

빌드 방법

make로 프로젝트 구성이 되어 있다. make의 기본값은 debug로 통신 과정에서 받거나 보낸 패킷의 hex 값을 모두 출력한다. make release로 프로젝트를 빌드할 경우 원래 pppd와 유사하게 주고받은 패킷을 요약해 보여준다.

빌드는 gcc를 그대로 사용하지만 -std=gnu99 옵션을 줬다. 따라서 c99 문법으로 작성되어 있고 gnu extension으로 유닉스 함수를 사용한다. -lrt 옵션으로 개선된 clock 함수를 사용해 타이머를 구현했다.

실행 방법 및 옵션

make의 결과물로 pppimpl이라는 프로그램이 프로젝트 폴더에 생성된다. ./pppimpl <옵션>으로 실행시킬 수 있다. 옵션은 기본값이 정해져있고, 다음과 같은 옵션을 받을 수 있다.

옵션	예시	설명
baudrate	B38400	통신에 사용하는 baud rate. B로 시작하며 지원되는 주파수가 정해져있다. 인식되지 않을 경우 기본값은 38400이다.
dev path	/dev/ttyS0	통신에 사용할 시리얼 파일. /로 시작해야 인식한다.
accomp	noaccomp	ACFC 옵션. 기본으로 켜져있다.
pcomp	nopcomp	PFC 옵션. 기본으로 켜져있다.
ACCM	asyncmap 0xFFFFFFFF	AHDLC escape character map을 정할 수 있다. 기본값은 0이다.
IP	10.1.3.10:10.1.3.20	스스로의 IP와 통신 대상의 IP 주소.

예시: ./pppimpl B38400 asyncmap 0xFFFFFFFF 10.1.3.10:10.1.3.20

실행 화면 분석

rcvd xx xx ..., sent xx xx ... 실제로 주고받은 바이트 스트림 값.

Get: xx xx ... 받은 바이트 스트림을 프레임 단위로 나눈 것

IN xx xx ..., OUT xx xx ... AHDLC를 이스케이핑하고 CRC값을 평가한 후 구한 프레임 데이터. CRC 값이 비정상일 경우 오류 메세지를 출력하고 데이터를 무시한다.

rcvd [...], send [...] 주고받은 프레임의 내용을 요약한 것

LCP State: ..., IPCP State: ... LCP와 ICPC의 State Machine 상태를 나타낸다.

코드 분석

main.c 프로그램의 메인 함수. 인자를 파싱하고 프로그램을 초기화한 후 PPP 통신 과정을 수행한다.

common.h 프로젝트에서 사용할 일반적인 타입에 대해 정의가 적혀있다. c99의 true, false와 byte, u16, u32가 정의되어 있고, byte 배열과 사용된 길이를 가지고 있는 byte_buf 구조체가 정의되어 있다.

utils.h / utils.c 프로젝트에서 사용할 타이머와 랜덤 함수, 바이트 연산 함수, 디버그 출력 함수 등이 정의되어 있다.

physical.h / physical.c 파일 핸들을 가지고 통신을 해서 raw data를 주고받는 모듈이다.

함수명	설명
phy_init	device_name과 baud를 받아 시리얼 파일을 연다.
phy_close	시리얼 파일을 닫는다.
phy_read	시리얼 파일로부터 데이터를 읽는다.
phy_getFrame	받은 데이터를 7e로 구분된 프레임 단위로 끊어 버퍼에 복사한다. 프레임 단위의 데이터가 완전히 도착하지 않은 경우 받지 못하므로 버퍼의 길이는 0이다.
phy_send	프레임 단위의 데이터를 상대방에게 보낸다.

ahdlc.h / ahdlc.c FCS-16와 asynchronize와 관련된 함수로 HDLC 프레임을 만들거나 해석하는 모듈이다.

함수명	설명
makefcs	프레임 데이터 뒤에 FCS-16을 붙인다.
checkfcs	프레임 뒤에 붙어있는 FCS-16 값이 유효한지 검사한다.
async	ACCM을 받아 프레임 데이터를 asynchronize한다.
unasync	프레임 데이터를 escape 한다.
hdlc_getInfo	HDLC Frame을 받아 Protocol Field와 Information이 escape된 형태로 만든다.
hdlc_makeFrame	반대로 데이터를 HDLC Frame 형태로 만든다.

ppp.h / ppp.c PPP 전체 통신 과정을 담당하는 모듈이다.

변수명 / 함수명	설명
ppp_terminate	PPP가 terminate되었는지의 여부를 나타내는 flag 값. 상대방에게 LCP termination request를 받거나 Ctrl+C로 프로그램 종료 신호를 받았을 때, 또는 Configuration 과정이 이루어지지 않고 시간초과가 났을 때 이 값이 true가 되고 PPP State가 바로 Termination으로 바뀌게 된다.
rcvd_frame	받은 프레임 데이터를 들고있는 버퍼 변수.
ppp_run	PPP 통신을 실행하는 함수. 통신이 끝나면 끝나게 된다.

lcp.h / lcp.c LCP State Machine을 구현하는 모듈이다.

요소	설명
lcp_srccf	LCP Configuration에 필요한 데이터. main 함수에서 설정해주게 된다.
lcp_dstcf	상대방의 LCP Configuration 데이터. Configuration 과정이 완료되면 이 값이 설정되고 통신에 사용된다.
lcp_opened	LCP State가 OPENED인지의 여부. PPP 통신 진행을 위해 사용된다.
lcp_closed	LCP State가 Closed인지의 여부. LCP Termination 과정이 끝났는지 알기 위해 사용된다.
lcp_do	LCP State Machine을 작동시키는 함수. PPP 모듈에서 while문 안에서 매 틱마다 수행시켜 State Machine을 작동시킨다.

LCP State Machine은 data link layer만 고려하여, 전체 State Machine의 상위 반만 구현되어 있다. 주고받은 데이터에 따라 State가 계속 변하게 된다. LCP Frame을 받았는지 확인하고 만약 처리할 수 없는 프레임이더라도 LCP Frame이면 경고를 출력하고 데이터를 discard한다.

ipcp.h / ipcp.c IPCP State Machine을 구현하는 모듈이다. LCP 모듈과 거의 유사하게 작성되어 있다.