17 个版本
使用旧版 Rust 2015
0.2.5 | 2018 年 8 月 13 日 |
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0.2.4 | 2018 年 8 月 8 日 |
0.2.3 | 2018 年 7 月 26 日 |
0.2.2 | 2018 年 6 月 6 日 |
0.1.2 | 2018 年 2 月 27 日 |
#2020 在 网络编程
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netsim - Rust 网络模拟和测试库(目前仅支持 Linux)。
netsim
是一个用于模拟网络以测试面向网络的 Rust 代码的 crate。您可以使用它运行在隔离的容器中的 Rust 函数,并为这些函数组装虚拟网络以进行通信。
依赖项
POSIX 功能库
$ apt install libcap-dev
$ dnf install libcap-devel # Fedora
在隔离的网络命名空间中启动线程
网络命名空间是 Linux 的一个功能,可以为线程或进程提供其自己的系统网络接口和路由表视图。此 crate 的 spawn
模块提供了用于在它们自己的网络命名空间中启动线程的 new_namespace
函数。在这个演示中,我们使用 get_if_addrs
crate 列出可见的网络接口。
extern crate netsim;
extern crate get_if_addrs;
extern crate tokio_core;
use netsim::spawn;
use tokio_core::reactor::Core;
use get_if_addrs::get_if_addrs;
// First, check that there is more than one network interface. This will generally be true
// since there will at least be the loopback interface.
let interfaces = get_if_addrs().unwrap();
assert!(interfaces.len() > 0);
// Now check how many network interfaces we can see inside a fresh network namespace. There
// should be zero.
let spawn_complete = spawn::new_namespace(|| {
get_if_addrs().unwrap()
});
let mut core = Core::new().unwrap();
let interfaces = core.run(spawn_complete).unwrap();
assert!(interfaces.is_empty());
这演示了如何将线程启动到沙盒环境中 - 例如运行自动化测试 - 但是没有网络接口的环境相当无用了...
创建虚拟接口
我们可以使用 iface
模块中的类型创建虚拟 IP 和以太网接口。例如,IpIface
允许您创建新的 IP(TUN)接口,并实现了 futures::{Stream, Sink}
,这样您就可以读取/写入原始数据包。
extern crate netsim;
extern crate tokio_core;
extern crate futures;
use std::net::Ipv4Addr;
use tokio_core::reactor::Core;
use futures::{Future, Stream};
use netsim::iface::IpIfaceBuilder;
use netsim::spawn;
let mut core = Core::new().unwrap();
let handle = core.handle();
// Create a network interface named "netsim"
// Note: This will likely fail with "permission denied" unless we run it in a fresh network
// environment
let iface = {
IpIfaceBuilder::new()
.name("netsim")
.ipv4_addr(Ipv4Addr::new(192, 168, 0, 24), 24)
.build(&handle)
.unwrap()
};
// Read the first `Ipv4Packet` sent from the interface.
let packet = core.run({
iface
.into_future()
.map_err(|(e, _)| e)
.map(|(packet_opt, _)| packet_opt.unwrap())
}).unwrap();
然而,对于简单测试网络代码,您不需要像这样手动创建接口。
隔离网络代码
而不是单独执行上述两个步骤,您可以使用 spawn::ipv4_tree
函数以及 node
模块为您设置一个具有 IPv4 接口的命名空间。
extern crate netsim;
extern crate tokio_core;
extern crate futures;
use std::net::UdpSocket;
use tokio_core::reactor::Core;
use futures::{Future, Stream};
use netsim::{spawn, node, Network, Ipv4Range};
use netsim::wire::Ipv4Payload;
// Create an event loop and a network to bind devices to.
let mut core = Core::new().unwrap();
let network = Network::new(&core.handle());
let handle = network.handle();
// Spawn a network with a single node - a machine with an IPv4 interface in the 10.0.0.0/8
// range, running the given callback.
let (spawn_complete, ipv4_plug) = spawn::ipv4_tree(
&handle,
Ipv4Range::local_subnet_10(),
node::ipv4::machine(|ipv4_addr| {
// Send a packet out the interface
let socket = UdpSocket::bind("0.0.0.0:0").unwrap();
socket.send_to(b"hello world", "10.1.2.3:4567").unwrap();
}),
);
let (packet_tx, packet_rx) = ipv4_plug.split();
// Inspect the packet sent out the interface.
core.run({
packet_rx
.into_future()
.map(|(packet_opt, _)| {
let packet = packet_opt.unwrap();
match packet.payload() {
Ipv4Payload::Udp(udp) => {
assert_eq!(&udp.payload()[..], &b"hello world"[..]);
},
_ => panic!("unexpected payload"),
}
})
}).unwrap()
模拟通信节点的网络
使用 spawn
和 node
模块,您可以设置一些通过虚拟网络连接的节点。
extern crate tokio_core;
extern crate future_utils;
extern crate netsim;
use std::net::UdpSocket;
use tokio_core::reactor::Core;
use netsim::{spawn, node, Network, Ipv4Range};
// Create an event loop and a network to bind devices to.
let mut core = Core::new().unwrap();
let network = Network::new(&core.handle());
let handle = network.handle();
let (tx, rx) = std::sync::mpsc::channel();
// Create a machine which will receive a UDP packet and return its contents
let receiver_node = node::ipv4::machine(move |ipv4_addr| {
let socket = UdpSocket::bind(("0.0.0.0", 1234)).unwrap();
/// Tell the sending node our IP address
tx.send(ipv4_addr).unwrap();
let mut buffer = [0; 1024];
let (n, _sender_addr) = socket.recv_from(&mut buffer).unwrap();
buffer[..n].to_owned()
});
// Create the machine which will send the UDP packet
let sender_node = node::ipv4::machine(move |_ipv4_addr| {
let receiver_ip = rx.recv().unwrap();
let socket = UdpSocket::bind("0.0.0.0:0").unwrap();
socket.send_to(b"hello world", (receiver_ip, 1234)).unwrap();
});
// Connect the sending and receiving nodes via a router
let router_node = node::ipv4::router((receiver_node, sender_node));
// Run the network with the router as the top-most node. `_plug` could be used send/receive
// packets from/to outside the network
let (spawn_complete, _plug) = spawn::ipv4_tree(&handle, Ipv4Range::global(), router_node);
// Drive the network on the event loop and get the data returned by the receiving node.
let (received, ()) = core.run(spawn_complete).unwrap();
assert_eq!(&received[..], b"hello world");
其余部分
可以通过直接使用device
模块中的原语来设置更复杂的(非层次结构)网络拓扑、以太网网络、具有多个接口的命名空间等。请探索API,如果任何内容需要解释或可以改进,请通过错误跟踪器告诉我们:)
许可证
此库根据您的选择在修改后的BSD许可证(LICENSE-BSD https://opensource.org/licenses/BSD-3-Clause)或MIT许可证(LICENSE-MIT https://opensource.org/licenses/MIT)下双授权。
依赖项
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