第1章　本書で扱うプロトコル

1-1　ネットワークプロトコルのおさらい

• イーサネット：MAC（Media Access Control）アドレス
• ARP（Address Resolution Protocol）
• IP（Internet Protocol）
• ICMP（Internet Control Message Protocol）
• UDP（User Datagram Protocol）
• DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）
• TCP（Transmission Control Protocol）

1-2　階層化されたネットワークプロトコルのイメージ

• TCPでコネクトするときに流れるデータは？

第2章　pingのやり取りが可能なホストプログラムを作ろう　～仮想IPホストプログラム：第一段階

2-1　仮想IPホストの第一目標

• 実現する機能
• 設定ファイル
• スレッドの構成
• 関数の構成
• ソースファイルの構成

2-2　プログラムのメイン処理　～main.c

• ヘッダファイルのインクルードと変数の宣言
• 受信処理
• コマンドの入力処理を行う
• 終了処理を行う
• インターフェースの情報を出力する
• main関数の記述

2-3　パラメータを読み込んで格納する　～param.c，param.h

• 必要な値を定義する
• パラメータ情報を保持する構造体を定義する
• 関数のプロトタイプ宣言
• ヘッダファイルのインクルードと変数の宣言
• パラメータのデフォルト値をセットしてファイルから読み込む
• IPアドレスとサブネットのチェック

2-4　ネットワークユーティリティ関数を準備する　～sock.c，sock.h

• 関数のプロトタイプ宣言
• ヘッダファイルのインクルード
• チェックサムを計算する
• MACアドレスを調べる
• 処理を一時待機させる
• ソケットをPF_PACKETとして初期化して送受信に備える

2-5　イーサネットフレームの送受信を行う　～ether.c，ether.h

• 関数のプロトタイプ宣言
• ヘッダファイルのインクルードと変数の宣言
• 文字列とバイナリの変換
• 16進ダンプを行う
• イーサネットフレームを表示する
• イーサネットの送受信と内容のチェック

2-6　宛先MACアドレスを調べてARPテーブルにキャッシュする　～arp.c，arp.h

• 関数のプロトタイプ宣言
• ヘッダファイルのインクルードと変数の宣言
• ARPヘッダのIPアドレスを文字列に変換する
• ARPヘッダを表示する
• ARPテーブルへデータを追加する
• ARPテーブルを削除する
• ARPテーブルを検索する
• ARPテーブルを表示する
• 宛先MACアドレスを調べる
• イーサネットにARPパケットを送信する
• Gratuitous ARPを送信する
• ARP要求を送信する
• IPアドレスの重複をチェックする
• ARPパケットを受信する

2-7　IPパケットの送受信処理を行う　～ip.c，ip.h

• 関数のプロトタイプ宣言
• ヘッダファイルのインクルードと変数の宣言
• IPヘッダを表示する
• IP受信バッファを初期化してデータを追加する
• IP受信バッファを削除する
• IP受信バッファを検索する
• IPパケットを受信する
• IPパケットをイーサネットに送信する
• IPパケットを送信する

2-8　ICMPパケットの送受信を行う　～icmp.c，icmp.h

• 関数のプロトタイプ宣言
• ヘッダファイルのインクルードと変数の宣言
• ICMPヘッダを表示する
• ICMPエコー応答を送信する
• ICMPエコー要求を送信する
• 受信したICMPパケットを処理する
• ICMPエコー応答をチェックする

2-9　コマンドを解析して処理する　～cmd.c，cmd.h

• 関数のプロトタイプ宣言
• ヘッダファイルのインクルードと変数の宣言
• コマンドごとに処理を行う
• 各コマンド処理への分岐

2-10　仮想IPホストプログラムを実行する

• Makefile：makeファイル
• ビルド
• 設定ファイルの準備
• 実行する

2-11　まとめ

• コラム　本書誕生のきっかけ

第3章　UDP通信に対応させ，DHCPクライアント機能を実装しよう　～仮想IPホストプログラム：第二段階

3-1　仮想IPホストの第二目標

• 実現する機能
• 設定ファイル
• スレッド構成
• 関数構成
• ソースファイル構成

3-2　メイン処理に，UDPに関する処理を追加する　～main.c

• UDP，DHCP関連のヘッダファイルを追加インクルードする
• 終了時にリース解放を行う
• リース時間情報を設定する

3-3　設定情報にDHCP関連の情報を追加する　～param.c，param.h

• リース時間の変数を宣言する
• リース時間を読み込む

3-4　IPパケットの処理にUDPパケットの送受信を追加する　～ip.c，ip.h

• UDP関連のヘッダファイルをインクルードする
• UDPパケットの受信処理を追加する

3-5　ICMPパケットの処理にUDPで必要な処理を追加する　～icmp.c，icmp.h

• ICMP Destination Unreachableの関数を宣言する
• 到達不能メッセージを送信する

3-6　UDPのコマンド処理を追加する　～cmd.c，cmd.h

• UDP関連のプロトタイプ宣言
• UDP関連のヘッダファイルをインクルードする
• 文字列データを作成する
• IP割り当ての情報を表示する
• UDPテーブルの状態を表示する
• UDPに関するコマンドを処理する
• UDPコマンド処理への分岐を追加する

3-7　UDPの処理を行う　～udp.h，udp.c

• 関数のプロトタイプ宣言
• ヘッダファイルのインクルードと変数の宣言
• UDPヘッダ情報を表示する
• チェックサムの計算を行う
• UDPテーブルの追加，検索，表示をする
• 空きポートの検索
• 受信ポートを準備する
• 受信ポートをクローズする
• UDPの送信を行う
• UDPの受信処理を行う

3-8　ネットワークアドレスを動的に割り当ててもらう　～dhcp.h，dhcp.c

• 定数や構造体を定義する
• 関数のプロトタイプ宣言
• ヘッダのインクルードと変数の宣言
• DHCPパケットの情報をオプションごとに表示する
• DHCPのオプションの処理
• DHCPリクエストデータを作成する
• DHCP各種送信処理
• 受信したDHCPパケットを解析する

3-9　仮想IPホストプログラムを実行する

• Makefile：makeファイル
• ビルド
• 設定ファイルの準備
• 実行

3-10　まとめ

第4章　TCP機能の基本機能を追加しよう　～仮想IPホストプログラム：第三段階

4-1　仮想IPホストの第三目標

• 実現する機能
• 設定ファイル
• スレッド構成
• 関数構成
• ソースファイル構成

4-2　メイン処理に，TCPに関する処理を追加する　～main.c

• TCP関連のヘッダファイルを追加インクルードする
• 終了時にTCP接続を切断する
• 最大セグメントサイズを表示する

4-3　設定情報にTCP関連の情報を追加する　～param.c，param.h

• デフォルト値の定義と最大セグメントサイズの変数の追加
• TCP用のヘッダをインクルードする
• 最大セグメントサイズのデフォルト値を設定する
• 最大セグメントサイズを読み込む

4-4　IPパケットの処理にTCPパケットの送受信を追加する　～ip.c，ip.h

• TCP関連のヘッダファイルをインクルードする
• TCPパケットの受信処理を追加する

4-5　TCPのコマンド処理を追加する　～cmd.c，cmd.h

• TCP関連のプロトタイプ宣言
• TCP関連のヘッダファイルをインクルードする
• データの生存時間や転送時間などの設定値を表示する
• TCPテーブルの状態を表示する
• TCPに関するコマンドを処理する
• TCPコマンド処理への分岐を追加する

4-6　TCPの処理を行う　～tcp.h，tcp.c

• 関数のプロトタイプ宣言
• ヘッダファイルのインクルードと変数の宣言
• TCPヘッダの情報を表示する
• TCP状態の文字表記を得る
• チェックサムの計算を行う
• TCPテーブルの追加，検索，表示をする
• 空きポートの検索
• 接続受付準備を行う
• ポートをクローズする
• SYN，FIN，RST，ACKの送信を行う
• 直接宛先指定でRSTを送信する
• 接続を行う
• 接続を解除する
• データを送信する
• TCPの受信処理を行う

4-7　仮想IPホストプログラムを実行する

• Makefile：makeファイル
• ビルド
• 設定ファイルの準備
• 実行

4-8　まとめ