【C/C++】手写 DPDK 协议栈（四）：实现 ICMP Echo Reply，让 ping 通起来-优快云博客

手写 DPDK 协议栈（四）：实现 ICMP Echo Reply，让 ping 通起来

标签：DPDK ICMP ping IPv4

icmp/icmp.c 将 ARP 之后的 IPv4 分流继续推进到 ICMP。Echo Request/Reply 是最适合验证三层收发正确性的协议：不需要端口和连接状态，但要求正确交换地址并重算校验和。

1. Echo 报文结构

ICMP Echo:
| Type 1B | Code 1B | Checksum 2B | Identifier 2B | Sequence 2B | Data N字节 |

字段	    长度	Request	    Reply	    作用
type	    1 字节	8	        0	        ICMP 消息类型。8 表示 ping 请求，0 表示 ping 应答。
code	    1 字节	0	        0	        类型下的细分原因。Echo 类型里固定为 0。
checksum	2 字节	计算值	    重新计算值	  ICMP 校验和，覆盖 ICMP 头 + ICMP 数据，不包含 IP 头，也没有 UDP/TCP 那种伪首部。
identifier	2 字节	请求方设置	原样返回	  标识一次 ping 会话，常用于区分不同进程或不同 ping 实例。
sequence	2 字节	请求方递增	原样返回	  序列号，用来判断第几个 Echo 包，也用于计算丢包和 RTT。
data	N 字节	任意数据	    原样返回	  ping 负载。Reply 必须把 Request 的数据原样带回去。

请求 type=8，应答 type=0；identifier、sequence 和 payload 都应原样返回。ICMP 校验和覆盖 ICMP 头和数据，不包含 IP 伪首部。

2. 接收并定位协议头

struct rte_ether_hdr *eth = rte_pktmbuf_mtod(mbuf, struct rte_ether_hdr *);
struct rte_ipv4_hdr *ip = rte_pktmbuf_mtod_offset(
    mbuf, struct rte_ipv4_hdr *, sizeof(*eth));
if (ip->next_proto_id != IPPROTO_ICMP)
    return;

struct rte_icmp_hdr *icmp = (struct rte_icmp_hdr *)(ip + 1);
if (icmp->icmp_type != RTE_IP_ICMP_ECHO_REQUEST)
    return;

示例假定 IPv4 头为标准 20 字节。更通用的实现应从 version_ihl 得到 IHL * 4，并对 mbuf 长度、IP 总长度做边界检查。

3. 原地改包与重算校验和

icmp->icmp_type = RTE_IP_ICMP_ECHO_REPLY;
icmp->icmp_code = 0;
icmp->icmp_cksum = 0;
icmp->icmp_cksum = rte_raw_cksum(icmp, icmp_len);

ip->hdr_checksum = 0;
ip->hdr_checksum = rte_ipv4_cksum(ip);
/* 交换 Ethernet 和 IPv4 的源、目的地址后发送 */