在Ubuntu系统中设置MPTCP网络连接
本周调研了一下多径TCP(MPTCP),几经周折终于从小白到将MPTCP协议配置到Linux系统中,并成功地通过MPTCP协议访问了支持MPTCP协议的检测网站。
本文主要介绍
- 实验环境
- 无线网卡驱动的安装
- MPTCP的安装
- 路由配置
实验环境
镜像下载地址,获取安装镜像选择Ubuntu14.04.4(amd64,LiveCD)
无线网卡驱动的安装
进行MPTCP协议的测试必然要用到双网卡,因此选择购买USB无线网卡作为第二网卡。最初的选择为“360随身wifi3”,经查询所用的芯片为MTK7603U,MTK官网没有给出该芯片Linux下的驱动,网上也没有相关的资源。因此从硬件屋将USB无线网卡替换成了“TP-LINK TL-WN823N”,WN823N的芯片型号为RTL8192EU,下面提供一个较为简单的驱动安装方法
sudo add-apt-repository ppa:hanipouspilot/rtlwif
sudo apt-get update
sudo apt-get install rtl8192eu-dkms
重启系统,即可在网络连接中看到第二张网卡,可以使用ifconfig命令可以查看两张网卡的详细信息。
MPTCP的安装
本部分主要参考以下三个链接
http://www.multipath-tcp.org/javascript:void(0)http://blog.sina.com.cn/s/blog_758723000101ealy.html
MPTCP的安装方式有两种:获得源码并自行编译内核,使用apt-get命令自动安装。愿意熟悉一下内核编译,DIY一下内核的可以选择前者,而后者可以自动安装,操作十分简单。
获得MPTCP源码并自行编译内核
首先提前安装好依赖环境
sudo apt-get update
sudo apt-get install libncurses5-dev
apt-get install build-essential
获取MPTCP源码
cd /usr/src
git clone --depth=1 git://github.com/multipath-tcp/mptcp.git
cd mptcp
配置编译内核
sudo make menuconfig
配置内核时需要注意一下几点:
- 选择编译时:按y直接编译到内核中,条目前会显示为<*>或[*];按n不编译到内核中,条目前显示为<>或[ ];按m以模块的方式编译,之后使用需要加载该模块才可以,条目前显示为或[M].
- 由于我们是64位系统,选中第一个64-bit kernel,32位的话就不要选中。
- 进入networking support->networking options,检查一下IPv6模块,选择编译进内核或者不编译,不要选择以模块方式编译,否则看不到后面的MPTCP选项
- 找到networking support->networking options->TCP/IP networking->MPTCP protocol(MPTCP),按y选择编译。
- 找到Networking support->Networking options->IP: advanced router->IP: policy routing,选择编译。
- 找到Networking support->Networking options->MPTCP protocol,编译。这样一些拥塞控制算法才会出现在TCP:advanced congestion control里。
- 找到MPTCP: advanced path-manager control,编译。进到里面,编译MPTCP Full-Mesh Path-Manager和MPTCP ndiff-ports。下面的Default MPTCP Path-Manager 选择Full mesh。
- 找到Networking support->Networking options->TCP: advanced congestion control,进入。这里是拥塞控制算法,需要哪些就选择哪些,*编译到内核,M是编译成模块。这里选择CUBIC ,Vegas,Veno,LIA(MPTCP Link Increase),Olia (MPTCP Opportunistic Linked Increase),wVegas,Balia。选择默认的算法。
- 保存配置,退出。
编译MPTCP内核
cd /usr/src/mptcp
sudo make
编译并安装模块
sudo make modules_install
安装
sudo make install
重启系统,这里官网包括引用的两篇博客都没有说清楚,重启以后要进入新编译好的内核中,在开机的时候选择ubuntu高级选项,找到刚刚编译好的内核,选择进入,如果没有ubuntu高级选项的界面,在重启进入系统的时候按住shift键,界面就会出现。
使用apt-get命令自动安装
MPTCP官网维护了一个公开的apt库来对MPTCP内核进行自动安装和升级。
首先安装他们的gpg-apt-key
wget -q -O - http://multipath-tcp.org/mptcp.gpg.key | sudo apt-key add -
修改apt库的配置文件
sudo gedit /etc/apt/sources.list.d/mptcp.list
在末尾添加
deb http://multipath-tcp.org/repos/apt/debian trusty main
不同版本的系统添加的内容不太一样,其他系统参考以下内容:
On a Debian for the newest release:
deb http://multipath-tcp.org/repos/apt/debian jessie main
On a Ubuntu Trusty (14.04) for the old v0.90-release:
deb http://multipath-tcp.org/repos/apt/debian trusty main
On a Ubuntu Saucy (13.10) for the old v0.88-release:
deb http://multipath-tcp.org/repos/apt/debian saucy main
On a Ubuntu Raring (13.04) for the old v0.87-release:
deb http://multipath-tcp.org/repos/apt/debian raring main
On a Ubuntu Quantal (12.10) for the old v0.86-release:
deb http://multipath-tcp.org/repos/apt/debian quantal main
安装MPTCP
sudo apt-get update
sudo apt-get install linux-mptcp
重启。
同上,这里官网包括引用的两篇博客都没有说清楚,重启以后要进入新编译好的内核中,在开机的时候选择ubuntu高级选项,找到刚刚编译好的内核,选择进入,如果没有ubuntu高级选项的界面,在重启进入系统的时候按住shift键,界面就会出现。
路由配置
路由配置可以手动配置也可以自动配置,这里介绍自动配置方法。
编辑mptcp_up
cd /etc/network/if-up.d
sudo gedit mptcp_up
粘贴以下内容,保存退出(下载地址)
#!/bin/sh
# A script for setting up routing tables for MPTCP in the N950.
# Copy this script into /etc/network/if-up.d/
set -e
env > /etc/network/if_up_env
if [ "$IFACE" = lo -o "$MODE" != start ]; then
exit 0
fi
if [ -z $DEVICE_IFACE ]; then
exit 0
fi
# FIRST, make a table-alias
if [ `grep $DEVICE_IFACE /etc/iproute2/rt_tables | wc -l` -eq 0 ]; then
NUM=`cat /etc/iproute2/rt_tables | wc -l`
echo "$NUM $DEVICE_IFACE" >> /etc/iproute2/rt_tables
fi
if [ $DHCP4_IP_ADDRESS ]; then
SUBNET=`echo $IP4_ADDRESS_0 | cut -d \ -f 1 | cut -d / -f 2`
ip route add table $DEVICE_IFACE to $DHCP4_NETWORK_NUMBER/$SUBNET dev $DEVICE_IFACE scope link
ip route add table $DEVICE_IFACE default via $DHCP4_ROUTERS dev $DEVICE_IFACE
ip rule add from $DHCP4_IP_ADDRESS table $DEVICE_IFACE
else
# PPP-interface
IPADDR=`echo $IP4_ADDRESS_0 | cut -d \ -f 1 | cut -d / -f 1`
ip route add table $DEVICE_IFACE default dev $DEVICE_IP_IFACE scope link
ip rule add from $IPADDR table $DEVICE_IFACE
fi
设置文件可执行
sudo chmod a+x mptcp_up
编辑mptcp_down
cd /etc/network/if-post-down.d
sudo gedit mptcp_down
粘贴以下内容,保存退出(下载地址)
#!/bin/sh
# A script for setting up routing tables for MPTCP in the N950.
# Copy this script into /etc/network/if-post-down.d/
set -e
env > /etc/network/if_down_env
if [ "$IFACE" = lo -o "$MODE" != stop ]; then
exit 0
fi
ip rule del table $DEVICE_IFACE
ip route flush table $DEVICE_IFACE
设置文件可执行
sudo chmod a+x mptcp_down
上述两个脚本根据环境变量配置路由表,绝大多数情况下可以正常工作。还可以参考手动配置方法。
至此,MPTCP已经在本机上配置完成,可以通过网站检测自己是否在使用MPTCP:检测网站
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windows下进程间通信的(13种方法)-摘 要 本文讨论了进程间通信与应用程序间通信的含义及相应的实现技术,并对这些技术的原理、特性等进行了深入的分析和比较。 ---- 关键词 信号 管道 消息队列 共享存储段 信号灯 远程过程调用 Socket套接字 MQSeries 1 引言 ---- 进程间通信的主要目的是实现同一计算机系统内部的相互协作的进程之间的数据共享与信息交换,由于这些进程处于同一软件和硬件环境下,利用操作系统提供的的编程接口,用户可以方便地在程序中实现这种通信;应用程序间通信的主要目的是实现不同计算机系统中的相互协作的应用程序之间的数据共享与信息交换,由于应用程序分别运行在不同计算机系统中,它们之间要通过网络之间的协议才能实现数据共享与信息交换。进程间通信和应用程序间通信及相应的实现技术有许多相同之处,也各有自己的特色。即使是同一类型的通信也有多种的实现方法,以适应不同情况的需要。 ---- 为了充分认识和掌握这两种通信及相应的实现技术,本文将就以下几个方面对这两种通信进行深入的讨论:问题的由来、解决问题的策略和方法、每种方法的工作原理和实现、每种实现方法的特点和适用的范围等。 2 进程间的通信及其实现技术 ---- 用户提交给计算机的任务最终都是通过一个个的进程来完成的。在一组并发进程中的任何两个进程之间,如果都不存在公共变量,则称该组进程为不相交的。在不相交的进程组中,每个进程都独立于其它进程,它的运行环境与顺序程序一样,而且它的运行环境也不为别的进程所改变。运行的结果是确定的,不会发生与时间相关的错误。 ---- 但是,在实际中,并发进程的各个进程之间并不是完全互相独立的,它们之间往往存在着相互制约的关系。进程之间的相互制约关系表现为两种方式: ---- (1) 间接相互制约:共享CPU ---- (2) 直接相互制约:竞争和协作 ---- 竞争——进程对共享资源的竞争。为保证进程互斥地访问共享资源,各进程必须互斥地进入各自的临界段。 ---- 协作——进程之间交换数据。为完成一个共同任务而同时运行的一组进程称为同组进程,它们之间必须交换数据,以达到协作完成任务的目的,交换数据可以通知对方可以做某事或者委托对方做某事。 ---- 共享CPU问题由操作系统的进程调度来实现,进程间的竞争和协作由进程间的通信来完成。进程间的通信一般由操作系统提供编程接口,由程序员在程序中实现。UNIX在这个方面可以说最具特色,它提供了一整套进程间的数据共享与信息交换的处理方法——进程通信机制(IPC)。因此,我们就以UNIX为例来分析进程间通信的各种实现技术。 ---- 在UNIX中,文件(File)、信号(Signal)、无名管道(Unnamed Pipes)、有名管道(FIFOs)是传统IPC功能;新的IPC功能包括消息队列(Message queues)、共享存储段(Shared memory segment)和信号灯(Semapores)。 ---- (1) 信号 ---- 信号机制是UNIX为进程中断处理而设置的。它只是一组预定义的值,因此不能用于信息交换,仅用于进程中断控制。例如在发生浮点错、非法内存访问、执行无效指令、某些按键(如ctrl-c、del等)等都会产生一个信号,操作系统就会调用有关的系统调用或用户定义的处理过程来处理。 ---- 信号处理的系统调用是signal,调用形式是: ---- signal(signalno,action) ---- 其中,signalno是规定信号编号的值,action指明当特定的信号发生时所执行的动作。 ---- (2) 无名管道和有名管道 ---- 无名管道实际上是内存中的一个临时存储区,它由系统安全控制,并且独立于创建它的进程的内存区。管道对数据采用先进先出方式管理,并严格按顺序操作,例如不能对管道进行搜索,管道中的信息只能读一次。 ---- 无名管道只能用于两个相互协作的进程之间的通信,并且访问无名管道的进程必须有共同的祖先。 ---- 系统提供了许多标准管道库函数,如: pipe——打开一个可以读写的管道; close——关闭相应的管道; read——从管道中读取字符; write——向管道中写入字符; ---- 有名管道的操作和无名管道类似,不同的地方在于使用有名管道的进程不需要具有共同的祖先,其它进程,只要知道该管道的名字,就可以访问它。管道非常适合进程之间快速交换信息。 ---- (3) 消息队列(MQ) ---- 消息队列是内存中独立于生成它的进程的一段存储区,一旦创建消息队列,任何进程,只要具有正确的的访问权限,都可以访问消息队列,消息队列非常适合于在进程间交换短信息。 ---- 消息队列的每条消息由类型编号来分类,这样接收进程可以选择读取特定的消息类型——这一点与管道不同。消息队列在创建后将一直存在,直到使用msgctl系统调用或iqcrm -q命令删除它为止。 ---- 系统提供了许多有关创建、使用和管理消息队列的系统调用,如: ---- int msgget(key,flag)——创建一个具有flag权限的MQ及其相应的结构,并返回一个唯一的正整数msqid(MQ的标识符); ---- int msgsnd(msqid,msgp,msgsz,msgtyp,flag)——向队列中发送信息; ---- int msgrcv(msqid,cmd,buf)——从队列中接收信息; ---- int msgctl(msqid,cmd,buf)——对MQ的控制操作; ---- (4) 共享存储段(SM) ---- 共享存储段是主存的一部分,它由一个或多个独立的进程共享。各进程的数据段与共享存储段相关联,对每个进程来说,共享存储段有不同的虚拟地址。系统提供的有关SM的系统调用有: ---- int shmget(key,size,flag)——创建大小为size的SM段,其相应的数据结构名为key,并返回共享内存区的标识符shmid; ---- char shmat(shmid,address,flag)——将当前进程数据段的地址赋给shmget所返回的名为shmid的SM段; ---- int shmdr(address)——从进程地址空间删除SM段; ---- int shmctl (shmid,cmd,buf)——对SM的控制操作; ---- SM的大小只受主存限制,SM段的访问及进程间的信息交换可以通过同步读写来完成。同步通常由信号灯来实现。SM非常适合进程之间大量数据的共享。 ---- (5) 信号灯 ---- 在UNIX中,信号灯是一组进程共享的数据结构,当几个进程竞争同一资源时(文件、共享内存或消息队列等),它们的操作便由信号灯来同步,以防止互相干扰。 ---- 信号灯保证了某一时刻只有一个进程访问某一临界资源,所有请求该资源的其它进程都将被挂起,一旦该资源得到释放,系统才允许其它进程访问该资源。信号灯通常配对使用,以便实现资源的加锁和解锁。 ---- 进程间通信的实现技术的特点是:操作系统提供实现机制和编程接口,由用户在程序中实现,保证进程间可以进行快速的信息交换和大量数据的共享。但是,上述方式主要适合在同一台计算机系统内部的进程之间的通信。 3 应用程序间的通信及其实现技术 ---- 同进程之间的相互制约一样,不同的应用程序之间也存在竞争和协作的关系。UNIX操作系统也提供一些可用于应用程序之间实现数据共享与信息交换的编程接口,程序员可以通过自己编程来实现。如远程过程调用和基于TCP/IP协议的套接字(Socket)编程。但是,相对普通程序员来说,它们涉及的技术比较深,编程也比较复杂,实现起来困难较大。 ---- 于是,一种新的技术应运而生——通过将有关通信的细节完全掩盖在某个独立软件内部,即底层的通讯工作和相应的维护管理工作由该软件内部来实现,用户只需要将通信任务提交给该软件去完成,而不必理会它的具体工作过程——这就是所谓的中间件技术。 ---- 我们在这里分别讨论这三种常用的应用程序间通信的实现技术——远程过程调用、会话编程技术和MQSeries消息队列技术。其中远程过程调用和会话编程属于比较低级的方式,程序员参与的程度较深,而MQSeries消息队列则属于比较高级的方式,即中间件方式,程序员参与的程度较浅。 ---- 4.1 远程过程调用(RPC)
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