Questo articolo presenta NetPDL, un linguaggio basato su XML che permette di descrivere il formato delle intestazioni e l'imbustamento dei protocolli di rete e la sua implementazione nella libreria NetBe

Baldi, Mario

Risso, Fulvio Giovanni Ottavio

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Questo articolo presenta NetPDL, un linguaggio basato su XML che permette di descrivere il formato delle intestazioni e l'imbustamento dei protocolli di rete e la sua implementazione nella libreria NetBee

BALDI, MARIO

RISSO, FULVIO GIOVANNI OTTAVIO

PORTO@iris (Publications Open Repository TOrino - Politecnico di Torino)

05 August 2020POLITECNICO DI TORINORepository ISTITUZIONALEModularità applicata all'elaborazione di pacchetti di rete: il linguaggio NetPDL / BALDI M.; RISSO F.. - (2005).((Intervento presentato al convegno AICA 2005 tenutosi a Udine (Italy) nel October 5-7, 2005.OriginalModularità applicata all'elaborazione di pacchetti di rete: il linguaggio NetPDLPublisher:PublishedDOI:Terms of use:openAccessPublisher copyright(Article begins on next page)This article is made available under terms and conditions as specified in the  corresponding bibliographic description inthe repositoryAvailability:This version is available at: 11583/1494585 since:AICAMODULARITÀ APPLICATA ALL’ E LAB ORAZ ION E  DI PACCH E TTI DI RE TE :  IL LIN G UAG G IO N E TPDL M. Baldi, F. Risso D ip ar t im en t o di A u t om at ic a e I n f or m at ic a, P olit ec n ic o di T or in o { m ar io.b aldi, f u lv io.r isso} @ p olit o.it  Questo articolo presenta NetPDL, un linguaggio basato su X M L ch e perm ette d i d escriv ere il f orm ato d elle intestaz ioni e l’ im bustam ento d ei protocolli d i rete e la sua im plem entaz ione nella libreria NetB ee.  1. I n t r o d u z i o n e  Q u est o ar t ic olo p r esen t a il lin g u ag g io N et P D L  ( Netw ork  Protocol Description Language) , c h e af f r on t a il p r ob lem a di iden t if ic ar e u n iv oc am en t e og n i c am p o di og n i p r ot oc ollo di r et e. I n  alt r e p ar ole, def in isc e il f or m at o di og n i sin g olo p r ot oc ollo e si in c ar ic a di dar e u n  n om e u n iv oc o ad og n i c am p o (ad es. ip.src  p er  q u an t o r ig u ar da il c am p o “ in dir iz z o I P  sor g en t e” ).  Q u est o lin g u ag g io  è b asat o su  X ML  c h e p u ò  esser e u n a b u on a sc elt a p er  la su a f lessib ilit à , la su a at t u ale dif f u sion e e p er  la p r esen z a di n u m er osi st r u m en t i sof t w ar e (m olt i op en -sou r c e) in  g r ado di op er ar e su  f ile X ML . G r az ie a q u est i st r u m en t i, u n  p r og r am m at or e p u ò  c on c en t r ar si m ag g ior m en t e su lla sem an t ic a dei dat i in  q u an t o il c on t r ollo sin t at t ic o c h e v ien e f at t o au t om at ic am en t e da q u est e lib r er ie X ML . I n olt r e, u n  lin g u ag g io b asat o su  X ML  p u ò  esser e f ac ilm en t e est eso (n u ov i elem en t i o n u ov i at t r ib u t i di elem en t i esist en t i) p u r  m an t en en do la c om p at ib ilit à  c on  le p r ec eden t i v er sion i. 2 . N e t w o r k  P r o t o c o l  D e s c r i p t i o n  L a n g u a g e  I l Netw ork  Protocol Description Language (NetPDL) [ 1 ,2 ,3 ]  è u n  lin g u ag g io sem p lic e e g en er ic o c h e m ir a a desc r iv er e il f or m at o di u n  p ac c h et t o di r et e dal p u n t o di v ist a del f or m at o dei dat i (pack et h ead er) e dell’ in c ap su lam en t o del p r ot oc ollo st esso. L a sem p lic it à  è dov u t a sop r at t u t o al f at t o c h e il N et P D L  n on  c om p r en de p r im it iv e di desc r iz ion e t em p or ale del p r ot oc ollo (m ac c h in a a st at i). I n olt r e, è f ac ilm en t e est en dib ile g r az ie al f at t o di esser e b asat o su  X ML . 2 . 1 .  Panoram ica d el linguaggio N et P D L  si c om p on e di u n  c er t o n u m er o di p r im it iv e c om p ost e da u n  elem en t o X ML  (es. <proto>) e c ar at t er iz z at e da u n  in siem e di at t r ib u t i (es. name=“Ethernet”).  L a Fig u r a 1  m ost r a u n  est r at t o di u n a desc r iz ion e r elat iv a ad u n  h eader  E t h er n et . Q u est o p r ot oc ollo è c om p ost o da t r e c am p i di lu n g h ez z a f issa (r isp et t iv am en t e di sei, sei e du e b y t e), ed è c ar at t er iz z at o da c on t en er e alt r i p r ot oc olli a seg u ir e. I l f or m at o della t r am a è c on t en u t o n ella sez ion e <fields>, m en t r e l’ im b u st am en t o è c on t en u t o n eg li elem en t i <protoref> in c lu si n ella sez ion e <nextproto>. L a sc elt a del p r ot oc ollo su c c essiv o av v ien e at t r av er so il v alor e assu n t o dal c am p o type-length, c h e è u t iliz z at o dall’ esp r ession e di v alu t az ion e c on t en u t a n ella sez ion e <expr>. L a m ag g ior an z a deg li h eader  dei p r ot oc olli u t iliz z an o u n  in siem e di c am p i c on  c ar at t er ist ic h e ab b ast ast an z a st an dar d e c h e r ic adon o in  c in q u e div er se c at eg or ie. L a m ag g ior an z a dei c am p i son o a lu n g h ez z a f issa c on  lu n g h ez z a m u lt ip la di u n  b y t e (da c u i l’ elem en t o <fixed>), m en t r e in  alc u n i c asi u n  c am p o è c om p ost o da b it  n on  allin eat i al b y t e (da c u i l’ elem en t o <masked>). A lt r i c am p i son o c ar at t er iz z at i dal f at t o c h e la lor o lu n g h ez z a p u ò  esser e v ar iab ile (e r ic av ab ile solam en t e a r u n -t im e) in  b ase ad alt r e in f or m az ion i c on t en u t e n el p ac c h et t o, da c u i i c am p i di t ip o <variable>. I n f in e, l’ elem en t o <line> def in isc e u n  c am p o v ar iab ile t er m in at o da u n  c ar at t er e “ a c ap o”  e <padding> è u t iliz z at o p er  r iallin ear e u n  h eader  a m u lt ip li di 1 6  o 3 2  b it . <proto name="Ethernet"><fields><fixed name="dst" size="6"/><fixed name="src" size="6"/><fixed name="type-length" size="2"/></fields><nextproto><switch><expr type="int"><fieldref name="type-length"></expr><case value="2048"><protoref name="IP"/></case><case value="2054"><protoref name="ARP"/></case></switch></nextproto></proto>  F igura 1 .  E stratto d ella d escriz ione NetPDL relativ a al protocollo E th ernet.  U n  c am p o è c om p let am en t e c ar at t er iz z at o dal v alor i della su a lungh ez z a, del su o num ero d i ripetiz ioni e dalla su a posiz ione all’ in t er n o dell’ h eader , an c h e se le u lt im e du e in f or m az ion i son o sp esso su p er f lu e (n or m alm en t e u n  c am p o è p r esen t e u n a sola v olt a n ell’ h eader  e la su a p osiz ion e è “ a seg u ir e”  il c am p o p r ec eden t e) e p er t an t o v en g on o in dic at e solam en t e n el c aso in  c u i si dif f er en z in o dai v alor i di def au lt . V ic ev er sa, la lu n g h ez z a di og n i c am p o è esp r essa da u n  u n  at t r ib u t o size c h e dev e esser e sem p r e p r esen t e. 2 . 2 .  C aratteristich e av anz ate d el linguaggio NetPDL P u r t r op p o, alc u n i p r ot oc olli di r et e h an n o f u n z ion alit à  p ar t ic olar i c h e n on  p osson o esser e esp r esse at t r av er so i soli elem en t i p r ec eden t i. A d esem p io, p er f in o u n  p r ot oc ollo c om u n e c om e I P  è c on t r addist in t o da u n a p ar t e ob b lig at or ia (i p r im i 2 0  b y t e) ed u n a p ar t e op z ion ale c h e è p r esen t e solam en t e a f r on t e del v er if ic ar si di det er m in at e c on diz ion i n ell’ h eader  in iz iale. I l N et P D L  g est isc e sit u az ion i di q u est o t ip o at t r av er so la def in iz ion e di p r im it iv e p er  l’ elab or az ion e c on diz ion ale:  il f or m at o dei p ac c h et t i p u ò  esser e dif f er en z iat o a sec on da della p r esen z a o m en o di alc u n i v alor i in  c er t i c am p i. N el c aso in  c u i q u est e f u n z ion alit à  av an z at e n on  sian o su f f ic ien t i, il N et P D L  p r ev ede il m ec c an ism o del plug-in p er  g est ir e u n o sp ec if ic o p r ot oc ollo c on  c odic e n at iv o. Q u est o m ec c an ism o ag g iu n t iv o p er m et t e di m an t en er e sem p lic e il N et P D L  (n on  è n ec essar io ag g iu n g er e p r im it iv e ad-h oc  p er  p r ot oc olli sp ec if ic i), p u r  g ar an t en don e il su o u t iliz z o an c h e in  c aso di p r ot oc olli “ p at olog ic i” . A d esem p io, il m ec c an ism o dei plug-in è u t iliz z at o p er  la def in iz ion e del f or m at o del p r ot oc ollo D N S , il q u ale u t iliz z a u n  m ec c an ism o di c om p at t am en t o delle in f or m az ion i est r em am en t e p ec u liar e e c h e n on  si t r ov a in  alt r i p r ot oc olli. 2 . 3 .  E stensioni d el linguaggio NetPDL U n a delle c ar at t er ist ic h e del lin g u ag g io N et P D L , der iv at e dalla su a n at u r a X M L-based , è la su a c ap ac it à  di esser e esteso, ossia di ag g iu n g er e n u ov e p r im it iv e (sot t o f or m a di elem en t i o at t r ib u t i X ML ) al lin g u ag g io st esso. Q u est o p er m et t e alle ap p lic az ion i di esser e c on f or m i alm en o c on  u n  set  b ase del lin g u ag g io in n  q u an t o g li elem en t i sc on osc iu t i v en g on o ig n or at i. L a NetPDL V isualiz ation E x tension è la p r im a est en sion e al lin g u ag g io e def in isc e le m odalit à  c on  le q u ali il v alor e di u n  c am p o dev e esser e v isu aliz z at o da u n  ap p lic at iv o. A d esem p io, il v alor e di u n  c am p o a 3 2  b it  dov r à  esser e v isu aliz z at o c om e u n  n u m er o esadec im ale q u alor a c i si r if er isc a ad u n  C RC , m en t r e dov r à  esser e v isu aliz z at o in  n ot az ion e dec im ale p u n t at a q u alor a sia u n  in dir iz z o I P . Q u est a est en sion e def in isc e du e div er se v ist e di u n  p ac c h et t o:  u n a v ist a di som m ario r elat iv am en t e ad og n i p r ot oc ollo, n ella q u ale v en g on o in dic at i i c am p i p r in c ip ali del p r ot oc ollo st esso e i r elat iv i v alor i assu n t i n el p ac c h et t o in  esam e, e u n a v ist a di d ettaglio c h e elen c a t u t t i i c am p i (e i r elat iv i v alor i) p r esen t i all’ in t er n o del p r ot oc ollo st esso. Q u est e est en sion i def in isc on o n u ov i elem en t i e at t r ib u t i c h e v en g on o u t iliz z at i all’ in t er n o di u n  tem plate d i v isualiz z az ione, a c u i si ac c ede at t r av er so g li at t r ib u t i showsumtemplate e showtemplate, c om e m ost r at o in  Fig u r a 2 . <proto name="Ethernet" longname="Ethernet 802.3“showsumtemplate="eth"><fields><fixed name="dst" longname="MAC Destination" size="6"showtemplate="EthMAC"/><fixed name="src" longname="MAC Source" size="6" showtemplate="EthMAC"/><fixed name="type-length" longname="Ethertype - Length" size="2“showtemplate="FieldHex"/></fields>...</proto>...<netpdlshow><showtemplate name="FieldHex" showtype="hex"/><showtemplate name="EthMAC" showtype="hex" showgrp="3" showsep="-"/><showsumtemplate name="ethernet"><section name="next"/><text value="Eth: "/><pdmlfield name="src" attrib="show"/><text value=" => "/><pdmlfield name="dst" attrib="show"/></showsumtemplate></netpdlshow> F igura 2 .  NetPDL V isualiz ation E x tension relativ am ente all’ h ead er E th ernet.  T r a le in f or m az ion i p iù  im p or t an t i c on t en u t e in  u n  t em p lat e di v isu aliz z az ion e v i son o g li at t r ib u t i showtype, showgrp, e showsep, c h e in dic an o r isp et t iv am en t e il f or m at o (esadec im ale, dec im ale, asc ii o b in ar io) di og n i b y t e, c om e i b y t e dev on o esser e r ag g r u p p at i in siem e, e il c ar at t er e di sep ar az ion e t r a i v ar i g r u p p i. A d esem p io, i c am p i M A C  S ource e M A C  Destination in  Fig u r a 2  son o assoc iat i al t em p lat e di v isu aliz z az ion e EthMAC, il q u ale v isu aliz z a i v alor i div iden do l’ in dir iz z o MA C  in  du e p ar t i da t r e b y t e c iasc u n o (c om e sp ec if ic at o dall’ at t r ib u t o showgrp), v isu aliz z an do le du e p or z ion i in  esadec im ale (at t r ib u t o showtype) sep ar at e dal c ar at t er e “ -”  (at t r ib u t o showsep), c on  u n  r isu lt at o f in ale (ad es) 000800-AB34F9. I n  Fig u r a 2  è m ost r at o an c h e il t em p lat e di v isu aliz z az ion e r elat iv o alla v ist a di som m ar io r elat iv a al p r ot oc ollo E t h er n et :  og n i t r am a v er r à  assoc iat a ad u n a v ist a r ep ilog at iv a in iz ian t e c on  la st r in g a “ Eth:”  seg u it a dall’ in dir iz z o MA C  sor g en t e, dalla st r in g a “ =>”  e dall’ in dir iz z o MA C  dest in az ion e, c on  u n  r isu lt at o sim ile al seg u en t e:  Eth: 0001C7-B75007 => 000629-393D7E. 3 . A n a l i s i  p r e s t a z i o n a l e  d e l  l i n g u a g g i o  N e t P D L  L a c r it ic a m ag g ior e al lin g u ag g io N et P D L  è r elat iv a alle p r esu n t e m in or i p r est az ion i di u n o st r u m en t o c h e u t iliz z a q u est a t ec n olog ia (c om p let am en t e g en er ic a e sv in c olat a da og n i p r ot oc ollo) an z ic h è u n a t ec n olog ia m en o g en er ale, m a p iù  im m ediat a e r ealiz z ab ile c on  c odic e n at iv o (ad es. i p r im i 6  b y t e di u n a t r am a v en g on o asseg n at i all’ in dir iz z o MA C  dest in az ion e). I n t u it iv am en t e, la sec on da solu z ion e, an c or c h è di v alidit à  lim it at a (n on  f u n z ion er eb b e in  c aso di u n a t r am e W iFi), sem b r a n et t am en t e p iù  ef f ic ien t e. P er  sm en t ir e q u est a c r it ic a son o st at i ef f et t u at i alc u n i t est  p r est az ion ali m ir an t i a c on f r on t ar e il m odu lo di dec odif ic a dei p ac c h et t i im p lem en t at o n ella lib r er ia N et Bee [ 4 ]  (c h e u t iliz z a N et P D L  p er  la dec odif ic a di p ac c h et t i) c on  T et h er eal [ 5 ] , u n o sn if f er  a r ig a di c om an do. I  t est , eseg u it i su  u n  P C  P en t iu m  I V  – 2 .4 G H z , m ir an o a dec odif ic ar e u n  in siem e di p ac c h et t i c on t en u t i in  alc u n i f ile. I  r isu lt at i in dic an o c h e le p r est az ion i ot t en u t e da N et Bee e T et h er eal son o est r em am en t e sim ili, c on  u n  t em p o di p r oc essam en t o m edio p er  p ac c h et t o r isp et t iv am en t e di 7 5  e 6 6  µ s.  Q u est i r isu lt at i f or n isc on o u n a b u on a in dic az ion e delle p r est az ion i ot t en ib ili at t r av er so l’ im p ieg o della t ec n olog ia N et P D L , dim ost r an do c h iar am en t e c om e sof t w ar e b asat i su  N et P D L  p osson o esser e est r em am en t e c om p et it iv i an c h e q u an do v en g on o c on f r on t at i c on  sof t w ar e b asat i su  c odic e n at iv o:  in  alt r e p ar ole, la t ec n olog ia N et P D L  n on  in ser isc e, in  sè, p ar t ic olar i p en aliz z az ion i p r est az ion ali in  q u an t o la v eloc it à  di elab or az ion e dip en de sop r at t u t t o dalla q u alit à  del m ot or e di elab or az ion e b asat o su  q u est o lin g u ag g io. 4 . C o n c l u s i o n i  I l lin g u ag g io N et P D L  p u ò  esser e u t iliz z at o p er  c r ear e ap p lic at iv i sleg at i da og n i p r ot oc ollo di r et e e p er t an t o p ot en z ialm en t e c ap ac i di su p p or t ar e n u ov i p r ot oc olli sem p lic em en t e ag g ior n an do i r elat iv i f ile N et P D L . Q u est o p u ò  esser e est r em am en t e in t er essan t e p er  ap p lic at iv i leg at i alla sic u r ez z a (f ir ew all, I D S , m on it or ) n ei q u ali è n ec essar io esser e est r em am en t e r ap idi a su p p or t ar e n u ov i p r ot oc olli di r et e (an c h e a liv ello ap p lic at iv o), ed è f on dam en t ale su p p or t ar e lin k -lay er  di div er so t ip o (E t h er n et , W iFi, ec c .);  p er t an t o la p ossib ilit à  di c r ear e ap p lic at iv i sv in c olat i da sp ec if ic i p r ot oc olli p u ò  esser e di g r an de aiu t o p er  g li sv ilu p p at or i. Q u est o ar t ic olo p r esen t a an c h e la lib r er ia N et Bee [ 4 ] , u n a im p lem en t az ion e est r em am en t e ef f ic ien t e del N et P D L  p er  q u an t o r ig u ar da le dec odif ic a e il f ilt r ag g io di p ac c h et t i, c h e è lib er am en t e disp on ib ile su  I n t er n et . 5 . B i b l i o g r a f i a  [1] F .  R i s s o ,  M .  B a l d i ,  N e t P D L :  A n  E x t e n s i b l e  X M L -b a s e d  L a n g u a g e  f o r  P a c k e t  H e a d e r  D e s c r i p t i o n ,  Computer Networks ( C O M N E T ) ,  E l s e v i e r ,  2 0 0 5 .  [2 ] M .  B a l d i ,  F .  R i s s o ,  M o d u l a r i t à  a p p l i c a t a  a l l ' e l a b o r a z i o n e  d i  p a c c h e t t i  d i  r e t e :  i l  l i n g u a g g i o  N e t P D L , "  R a p p o r t o  t e c n i c o  D A I -N T G -2 0 0 5 -0 7 ,  P o l i t e c n i c o  d i  T o r i n o ,  D i p a r t i m e n t o  d i  A u t o m a t i c a  e  I n f o r m a t i c a ,  T o r i n o ,  l u g l i o  2 0 0 5 .  D i s p o n i b i l e  a l l ’ i n d i r i z z o  h t t p : / / s t a f f . p o l i t o . i t / m a r i o . b a l d i / p u b l i c a t i o n s / N e t P D L -T R -D A I -N T G -2 0 0 5 -0 7 . p d f  [3 ] N e t G r o u p ,  P o l i t e c n i c o  d i  T o r i n o ,  I l  l i n g u a g g i o  N e t P D L ,  M a g g i o  2 0 0 3 .  D i s p o n i b i l e  a l l ’ i n d i r i z z o  h t t p : / / w w w . n b e e . o r g / N e t P D L  [4 ] N e t G r o u p ,  P o l i t e c n i c o  d i  T o r i n o ,  N e t B e e ,  A g o s t o  2 0 0 4 .  D i s p o n i b i l e  a l l ’ i n d i r i z z o  h t t p : / / w w w . n b e e . o r g  [5 ] E t h e r e a l ,  A n a l i z z a t o r e  d i  r e t e .  D i s p o n i b i l e  a l l ’ i n d i r i z z o  h t t p : / / w w w . e t h e r e a l . c o m  

Breton

Modularità applicata all'elaborazione di pacchetti di rete: il linguaggio NetPDL

PORTO Publications Open Repository TOrino

MODULARITÀ APPLICATA ALL’ E LAB ORAZ ION E  DI PACCH E TTI 
DI RE TE :  IL LIN G UAG G IO N E TPDL 
M. Baldi, F. Risso 
D ip ar t im en t o di A u t om at ic a e I n f or m at ic a, P olit ec n ic o di T or in o 
{ m ar io.b aldi, f u lv io.r isso} @ p olit o.it  
Questo articolo presenta NetPDL, un linguaggio basato su X M L ch e 
perm ette d i d escriv ere il f orm ato d elle intestaz ioni e l’ im bustam ento d ei 
protocolli d i rete e la sua im plem entaz ione nella libreria NetB ee.  
1. I n t r o d u z i o n e  
Q u est o ar t ic olo p r esen t a il lin g u ag g io N et P D L  ( Netw ork  Protocol Description 
Language) , c h e af f r on t a il p r ob lem a di iden t if ic ar e u n iv oc am en t e og n i c am p o di 
og n i p r ot oc ollo di r et e. I n  alt r e p ar ole, def in isc e il f or m at o di og n i sin g olo 
p r ot oc ollo e si in c ar ic a di dar e u n  n om e u n iv oc o ad og n i c am p o (ad es. ip.src  
p er  q u an t o r ig u ar da il c am p o “ in dir iz z o I P  sor g en t e” ).  Q u est o lin g u ag g io  è b asat o 
su  X ML  c h e p u ò  esser e u n a b u on a sc elt a p er  la su a f lessib ilit à , la su a at t u ale 
dif f u sion e e p er  la p r esen z a di n u m er osi st r u m en t i sof t w ar e (m olt i op en -sou r c e) in  
g r ado di op er ar e su  f ile X ML . G r az ie a q u est i st r u m en t i, u n  p r og r am m at or e p u ò  
c on c en t r ar si m ag g ior m en t e su lla sem an t ic a dei dat i in  q u an t o il c on t r ollo sin t at t ic o 
c h e v ien e f at t o au t om at ic am en t e da q u est e lib r er ie X ML . I n olt r e, u n  lin g u ag g io 
b asat o su  X ML  p u ò  esser e f ac ilm en t e est eso (n u ov i elem en t i o n u ov i at t r ib u t i di 
elem en t i esist en t i) p u r  m an t en en do la c om p at ib ilit à  c on  le p r ec eden t i v er sion i. 
2 . N e t w o r k  P r o t o c o l  D e s c r i p t i o n  L a n g u a g e  
I l Netw ork  Protocol Description Language (NetPDL) [ 1 ,2 ,3 ]  è u n  lin g u ag g io 
sem p lic e e g en er ic o c h e m ir a a desc r iv er e il f or m at o di u n  p ac c h et t o di r et e dal 
p u n t o di v ist a del f or m at o dei dat i (pack et h ead er) e dell’ in c ap su lam en t o del 
p r ot oc ollo st esso. L a sem p lic it à  è dov u t a sop r at t u t o al f at t o c h e il N et P D L  n on  
c om p r en de p r im it iv e di desc r iz ion e t em p or ale del p r ot oc ollo (m ac c h in a a st at i). 
I n olt r e, è f ac ilm en t e est en dib ile g r az ie al f at t o di esser e b asat o su  X ML . 
2 . 1 .  Panoram ica d el linguaggio 
N et P D L  si c om p on e di u n  c er t o n u m er o di p r im it iv e c om p ost e da u n  elem en t o 
X ML  (es. <proto>) e c ar at t er iz z at e da u n  in siem e di at t r ib u t i (es. 
name=“Ethernet”).  L a Fig u r a 1  m ost r a u n  est r at t o di u n a desc r iz ion e r elat iv a 
ad u n  h eader  E t h er n et . Q u est o p r ot oc ollo è c om p ost o da t r e c am p i di lu n g h ez z a 
f issa (r isp et t iv am en t e di sei, sei e du e b y t e), ed è c ar at t er iz z at o da c on t en er e alt r i 
p r ot oc olli a seg u ir e. I l f or m at o della t r am a è c on t en u t o n ella sez ion e <fields>, 
m en t r e l’ im b u st am en t o è c on t en u t o n eg li elem en t i <protoref> in c lu si n ella 
sez ion e <nextproto>. L a sc elt a del p r ot oc ollo su c c essiv o av v ien e at t r av er so il 
v alor e assu n t o dal c am p o type-length, c h e è u t iliz z at o dall’ esp r ession e di 
v alu t az ion e c on t en u t a n ella sez ion e <expr>. 
L a m ag g ior an z a deg li h eader  dei p r ot oc olli u t iliz z an o u n  in siem e di c am p i c on  
c ar at t er ist ic h e ab b ast ast an z a st an dar d e c h e r ic adon o in  c in q u e div er se 
c at eg or ie. L a m ag g ior an z a dei c am p i son o a lu n g h ez z a f issa c on  lu n g h ez z a 
m u lt ip la di u n  b y t e (da c u i l’ elem en t o <fixed>), m en t r e in  alc u n i c asi u n  c am p o è 
c om p ost o da b it  n on  allin eat i al b y t e (da c u i l’ elem en t o <masked>). A lt r i c am p i 
son o c ar at t er iz z at i dal f at t o c h e la lor o lu n g h ez z a p u ò  esser e v ar iab ile (e 
r ic av ab ile solam en t e a r u n -t im e) in  b ase ad alt r e in f or m az ion i c on t en u t e n el 
p ac c h et t o, da c u i i c am p i di t ip o <variable>. I n f in e, l’ elem en t o <line> 
def in isc e u n  c am p o v ar iab ile t er m in at o da u n  c ar at t er e “ a c ap o”  e <padding> è 
u t iliz z at o p er  r iallin ear e u n  h eader  a m u lt ip li di 1 6  o 3 2  b it . 
<proto name="Ethernet">
<fields>
<fixed name="dst" size="6"/>
<fixed name="src" size="6"/>
<fixed name="type-length" size="2"/>
</fields>
<nextproto>
<switch>
<expr type="int">
<fieldref name="type-length">
</expr>
<case value="2048"><protoref name="IP"/></case>
<case value="2054"><protoref name="ARP"/></case>
</switch>
</nextproto>
</proto> 
 
F igura 1 .  E stratto d ella d escriz ione NetPDL relativ a al protocollo E th ernet.  
U n  c am p o è c om p let am en t e c ar at t er iz z at o dal v alor i della su a lungh ez z a, del su o 
num ero d i ripetiz ioni e dalla su a posiz ione all’ in t er n o dell’ h eader , an c h e se le 
u lt im e du e in f or m az ion i son o sp esso su p er f lu e (n or m alm en t e u n  c am p o è 
p r esen t e u n a sola v olt a n ell’ h eader  e la su a p osiz ion e è “ a seg u ir e”  il c am p o 
p r ec eden t e) e p er t an t o v en g on o in dic at e solam en t e n el c aso in  c u i si dif f er en z in o 
dai v alor i di def au lt . V ic ev er sa, la lu n g h ez z a di og n i c am p o è esp r essa da u n  u n  
at t r ib u t o size c h e dev e esser e sem p r e p r esen t e. 
2 . 2 .  C aratteristich e av anz ate d el linguaggio NetPDL 
P u r t r op p o, alc u n i p r ot oc olli di r et e h an n o f u n z ion alit à  p ar t ic olar i c h e n on  p osson o 
esser e esp r esse at t r av er so i soli elem en t i p r ec eden t i. A d esem p io, p er f in o u n  
p r ot oc ollo c om u n e c om e I P  è c on t r addist in t o da u n a p ar t e ob b lig at or ia (i p r im i 2 0  
b y t e) ed u n a p ar t e op z ion ale c h e è p r esen t e solam en t e a f r on t e del v er if ic ar si di 
det er m in at e c on diz ion i n ell’ h eader  in iz iale. I l N et P D L  g est isc e sit u az ion i di q u est o 
t ip o at t r av er so la def in iz ion e di p r im it iv e p er  l’ elab or az ion e c on diz ion ale:  il f or m at o 
dei p ac c h et t i p u ò  esser e dif f er en z iat o a sec on da della p r esen z a o m en o di alc u n i 
v alor i in  c er t i c am p i. N el c aso in  c u i q u est e f u n z ion alit à  av an z at e n on  sian o 
su f f ic ien t i, il N et P D L  p r ev ede il m ec c an ism o del plug-in p er  g est ir e u n o sp ec if ic o 
p r ot oc ollo c on  c odic e n at iv o. Q u est o m ec c an ism o ag g iu n t iv o p er m et t e di 
m an t en er e sem p lic e il N et P D L  (n on  è n ec essar io ag g iu n g er e p r im it iv e ad-h oc  p er  
p r ot oc olli sp ec if ic i), p u r  g ar an t en don e il su o u t iliz z o an c h e in  c aso di p r ot oc olli 
“ p at olog ic i” . A d esem p io, il m ec c an ism o dei plug-in è u t iliz z at o p er  la def in iz ion e 
del f or m at o del p r ot oc ollo D N S , il q u ale u t iliz z a u n  m ec c an ism o di c om p at t am en t o 
delle in f or m az ion i est r em am en t e p ec u liar e e c h e n on  si t r ov a in  alt r i p r ot oc olli. 
2 . 3 .  E stensioni d el linguaggio NetPDL 
U n a delle c ar at t er ist ic h e del lin g u ag g io N et P D L , der iv at e dalla su a n at u r a X M L-
based , è la su a c ap ac it à  di esser e esteso, ossia di ag g iu n g er e n u ov e p r im it iv e 
(sot t o f or m a di elem en t i o at t r ib u t i X ML ) al lin g u ag g io st esso. Q u est o p er m et t e 
alle ap p lic az ion i di esser e c on f or m i alm en o c on  u n  set  b ase del lin g u ag g io in n  
q u an t o g li elem en t i sc on osc iu t i v en g on o ig n or at i. 
L a NetPDL V isualiz ation E x tension è la p r im a est en sion e al lin g u ag g io e def in isc e 
le m odalit à  c on  le q u ali il v alor e di u n  c am p o dev e esser e v isu aliz z at o da u n  
ap p lic at iv o. A d esem p io, il v alor e di u n  c am p o a 3 2  b it  dov r à  esser e v isu aliz z at o 
c om e u n  n u m er o esadec im ale q u alor a c i si r if er isc a ad u n  C RC , m en t r e dov r à  
esser e v isu aliz z at o in  n ot az ion e dec im ale p u n t at a q u alor a sia u n  in dir iz z o I P . 
Q u est a est en sion e def in isc e du e div er se v ist e di u n  p ac c h et t o:  u n a v ist a di 
som m ario r elat iv am en t e ad og n i p r ot oc ollo, n ella q u ale v en g on o in dic at i i c am p i 
p r in c ip ali del p r ot oc ollo st esso e i r elat iv i v alor i assu n t i n el p ac c h et t o in  esam e, e 
u n a v ist a di d ettaglio c h e elen c a t u t t i i c am p i (e i r elat iv i v alor i) p r esen t i all’ in t er n o 
del p r ot oc ollo st esso. Q u est e est en sion i def in isc on o n u ov i elem en t i e at t r ib u t i c h e 
v en g on o u t iliz z at i all’ in t er n o di u n  tem plate d i v isualiz z az ione, a c u i si ac c ede 
at t r av er so g li at t r ib u t i showsumtemplate e showtemplate, c om e m ost r at o in  
Fig u r a 2 . 
<proto name="Ethernet" longname="Ethernet 802.3“
showsumtemplate="eth">
<fields>
<fixed name="dst" longname="MAC Destination" size="6"
showtemplate="EthMAC"/>
<fixed name="src" longname="MAC Source" size="6" 
showtemplate="EthMAC"/>
<fixed name="type-length" longname="Ethertype - Length" size="2“
showtemplate="FieldHex"/>
</fields>
...
</proto>
...
<netpdlshow>
<showtemplate name="FieldHex" showtype="hex"/>
<showtemplate name="EthMAC" showtype="hex" showgrp="3" showsep="-"/>
<showsumtemplate name="ethernet">
<section name="next"/>
<text value="Eth: "/>
<pdmlfield name="src" attrib="show"/>
<text value=" => "/>
<pdmlfield name="dst" attrib="show"/>
</showsumtemplate>
</netpdlshow>
 
F igura 2 .  NetPDL V isualiz ation E x tension relativ am ente all’ h ead er E th ernet.  
T r a le in f or m az ion i p iù  im p or t an t i c on t en u t e in  u n  t em p lat e di v isu aliz z az ion e v i 
son o g li at t r ib u t i showtype, showgrp, e showsep, c h e in dic an o r isp et t iv am en t e 
il f or m at o (esadec im ale, dec im ale, asc ii o b in ar io) di og n i b y t e, c om e i b y t e 
dev on o esser e r ag g r u p p at i in siem e, e il c ar at t er e di sep ar az ion e t r a i v ar i g r u p p i. 
A d esem p io, i c am p i M A C  S ource e M A C  Destination in  Fig u r a 2  son o assoc iat i al 
t em p lat e di v isu aliz z az ion e EthMAC, il q u ale v isu aliz z a i v alor i div iden do l’ in dir iz z o 
MA C  in  du e p ar t i da t r e b y t e c iasc u n o (c om e sp ec if ic at o dall’ at t r ib u t o showgrp), 
v isu aliz z an do le du e p or z ion i in  esadec im ale (at t r ib u t o showtype) sep ar at e dal 
c ar at t er e “ -”  (at t r ib u t o showsep), c on  u n  r isu lt at o f in ale (ad es) 000800-AB34F9. 
I n  Fig u r a 2  è m ost r at o an c h e il t em p lat e di v isu aliz z az ion e r elat iv o alla v ist a di 
som m ar io r elat iv a al p r ot oc ollo E t h er n et :  og n i t r am a v er r à  assoc iat a ad u n a v ist a 
r ep ilog at iv a in iz ian t e c on  la st r in g a “ Eth:”  seg u it a dall’ in dir iz z o MA C  sor g en t e, 
dalla st r in g a “ =>”  e dall’ in dir iz z o MA C  dest in az ion e, c on  u n  r isu lt at o sim ile al 
seg u en t e:  Eth: 0001C7-B75007 => 000629-393D7E. 
3 . A n a l i s i  p r e s t a z i o n a l e  d e l  l i n g u a g g i o  N e t P D L  
L a c r it ic a m ag g ior e al lin g u ag g io N et P D L  è r elat iv a alle p r esu n t e m in or i 
p r est az ion i di u n o st r u m en t o c h e u t iliz z a q u est a t ec n olog ia (c om p let am en t e 
g en er ic a e sv in c olat a da og n i p r ot oc ollo) an z ic h è u n a t ec n olog ia m en o g en er ale, 
m a p iù  im m ediat a e r ealiz z ab ile c on  c odic e n at iv o (ad es. i p r im i 6  b y t e di u n a 
t r am a v en g on o asseg n at i all’ in dir iz z o MA C  dest in az ion e). I n t u it iv am en t e, la 
sec on da solu z ion e, an c or c h è di v alidit à  lim it at a (n on  f u n z ion er eb b e in  c aso di u n a 
t r am e W iFi), sem b r a n et t am en t e p iù  ef f ic ien t e. 
P er  sm en t ir e q u est a c r it ic a son o st at i ef f et t u at i alc u n i t est  p r est az ion ali m ir an t i a 
c on f r on t ar e il m odu lo di dec odif ic a dei p ac c h et t i im p lem en t at o n ella lib r er ia 
N et Bee [ 4 ]  (c h e u t iliz z a N et P D L  p er  la dec odif ic a di p ac c h et t i) c on  T et h er eal [ 5 ] , 
u n o sn if f er  a r ig a di c om an do. I  t est , eseg u it i su  u n  P C  P en t iu m  I V  – 2 .4 G H z , 
m ir an o a dec odif ic ar e u n  in siem e di p ac c h et t i c on t en u t i in  alc u n i f ile. I  r isu lt at i 
in dic an o c h e le p r est az ion i ot t en u t e da N et Bee e T et h er eal son o est r em am en t e 
sim ili, c on  u n  t em p o di p r oc essam en t o m edio p er  p ac c h et t o r isp et t iv am en t e di 7 5  
e 6 6  µ s.  Q u est i r isu lt at i f or n isc on o u n a b u on a in dic az ion e delle p r est az ion i 
ot t en ib ili at t r av er so l’ im p ieg o della t ec n olog ia N et P D L , dim ost r an do c h iar am en t e 
c om e sof t w ar e b asat i su  N et P D L  p osson o esser e est r em am en t e c om p et it iv i 
an c h e q u an do v en g on o c on f r on t at i c on  sof t w ar e b asat i su  c odic e n at iv o:  in  alt r e 
p ar ole, la t ec n olog ia N et P D L  n on  in ser isc e, in  sè, p ar t ic olar i p en aliz z az ion i 
p r est az ion ali in  q u an t o la v eloc it à  di elab or az ion e dip en de sop r at t u t t o dalla q u alit à  
del m ot or e di elab or az ion e b asat o su  q u est o lin g u ag g io. 
4 . C o n c l u s i o n i  
I l lin g u ag g io N et P D L  p u ò  esser e u t iliz z at o p er  c r ear e ap p lic at iv i sleg at i da og n i 
p r ot oc ollo di r et e e p er t an t o p ot en z ialm en t e c ap ac i di su p p or t ar e n u ov i p r ot oc olli 
sem p lic em en t e ag g ior n an do i r elat iv i f ile N et P D L . Q u est o p u ò  esser e 
est r em am en t e in t er essan t e p er  ap p lic at iv i leg at i alla sic u r ez z a (f ir ew all, I D S , 
m on it or ) n ei q u ali è n ec essar io esser e est r em am en t e r ap idi a su p p or t ar e n u ov i 
p r ot oc olli di r et e (an c h e a liv ello ap p lic at iv o), ed è f on dam en t ale su p p or t ar e lin k -
lay er  di div er so t ip o (E t h er n et , W iFi, ec c .);  p er t an t o la p ossib ilit à  di c r ear e 
ap p lic at iv i sv in c olat i da sp ec if ic i p r ot oc olli p u ò  esser e di g r an de aiu t o p er  g li 
sv ilu p p at or i. Q u est o ar t ic olo p r esen t a an c h e la lib r er ia N et Bee [ 4 ] , u n a 
im p lem en t az ion e est r em am en t e ef f ic ien t e del N et P D L  p er  q u an t o r ig u ar da le 
dec odif ic a e il f ilt r ag g io di p ac c h et t i, c h e è lib er am en t e disp on ib ile su  I n t er n et . 
5 . B i b l i o g r a f i a  
[1] F .  R i s s o ,  M .  B a l d i ,  N e t P D L :  A n  E x t e n s i b l e  X M L -b a s e d  L a n g u a g e  f o r  P a c k e t  H e a d e r  
D e s c r i p t i o n ,  Computer Networks ( C O M N E T ) ,  E l s e v i e r ,  2 0 0 5 .  
[2 ] M .  B a l d i ,  F .  R i s s o ,  M o d u l a r i t à  a p p l i c a t a  a l l ' e l a b o r a z i o n e  d i  p a c c h e t t i  d i  r e t e :  i l  l i n g u a g g i o  
N e t P D L , "  R a p p o r t o  t e c n i c o  D A I -N T G -2 0 0 5 -0 7 ,  P o l i t e c n i c o  d i  T o r i n o ,  D i p a r t i m e n t o  d i  
A u t o m a t i c a  e  I n f o r m a t i c a ,  T o r i n o ,  l u g l i o  2 0 0 5 .  D i s p o n i b i l e  a l l ’ i n d i r i z z o  
h t t p : / / s t a f f . p o l i t o . i t / m a r i o . b a l d i / p u b l i c a t i o n s / N e t P D L -T R -D A I -N T G -2 0 0 5 -0 7 . p d f  
[3 ] N e t G r o u p ,  P o l i t e c n i c o  d i  T o r i n o ,  I l  l i n g u a g g i o  N e t P D L ,  M a g g i o  2 0 0 3 .  D i s p o n i b i l e  a l l ’ i n d i r i z z o  
h t t p : / / w w w . n b e e . o r g / N e t P D L  
[4 ] N e t G r o u p ,  P o l i t e c n i c o  d i  T o r i n o ,  N e t B e e ,  A g o s t o  2 0 0 4 .  D i s p o n i b i l e  a l l ’ i n d i r i z z o  
h t t p : / / w w w . n b e e . o r g  
[5 ] E t h e r e a l ,  A n a l i z z a t o r e  d i  r e t e .  D i s p o n i b i l e  a l l ’ i n d i r i z z o  h t t p : / / w w w . e t h e r e a l . c o m  


Modularità applicata all'elaborazione di pacchetti di rete: il linguaggio NetPDL

https://iris.polito.it/retrieve/handle/11583/1494585/46996/05AICA-NetPDL.pdf

Modularità applicata all'elaborazione di pacchetti di rete: il linguaggio NetPDL

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