在Ubuntu下运行PQUIC

2021-09-19 07:45:38

PQUIC简介

PQUIC (Pluginized quic)，即插件化QUIC，是一个框架，使QUIC客户端和服务器能够动态地交换协议插件（可以在每个连接的基础上扩展协议）。其中，QUIC（Quick UDP Internet Connection）是谷歌制定的一种基于UDP的低时延的互联网传输层协议。

运行步骤

在教程中，假设我们的工作目录为working_dir

Step 1：编译PQUIC

首先，需要clone picotls，picotls提供PQUIC所基于的TLS实现，picotls自身需要openssl

$ sudo apt install libssl-dev  # or dnf install openssl-devel
$ cd working_dir
$ git clone https://github.com/p-quic/picotls.git
$ cd picotls
# the following instructions just come from the picotls README
$ git submodule init
$ git submodule update
$ cmake .
# 如果缺少依赖，cmake可能失败，下载这些依赖之后重试cmake
$ make
# once picotls is compiled, just go back to the working directory
$ cd ..
# 应该回到目录working_dir

在picotls准备好之后，可以用下面的命令编译pquic

$ git clone https://github.com/p-quic/pquic
$ cd pquic
# install libarchive, used for the plugin exchange (on Fedora, dnf install libarchive-devel)
$ sudo apt install libarchive-dev
# fetch and compile ubpf, the virtual machine used within PQUIC
$ git submodule update --init
$ cd ubpf/vm
$ make
# make might generate warnings, but should compile
$ cd ../..
# compile michelfralloc dependency to handle memory
$ cd picoquic/michelfralloc
$ make
$ cd ../..
# also install gperftools, required in the current build process (on Fedora, dnf install gperftools)
$ sudo apt install google-perftools
$ cmake .
# if all the dependencies are present, cmake should not report any issue
$ make

这一步结束时，应该生成了多个可执行文件，包括picoquicdemo，可以充当PQUIC客户端和服务器

Step 2：检查picoquicdemo的运行

在进一步实验前，先检查我们编译好的代码可以交换数据。根据提供的参数，picoquicdemo可以用作(P)QUIC客户端或(P)QUIC服务器，接下来我们生成第一个连接。

我们打开两个不同的终端，首先，在一个终端中，我们用下面的命令来运行服务器：

$ cd working_dir/pquic
$ ./picoquicdemo
Starting PicoQUIC server on port 4443, server name = ::, just_once = 0, hrr= 0, 0 local plugins and 0 both plugins

接着在另一个终端中按如下命令运行客户端：

$ cd working_dir/pquic
$ ./picoquicdemo ::1 4443

会显示大量的日志，但在客户端的最后一行，我们应该看到连接是成功完成的且没有报错，效果如下图：
（服务器端）

（客户端执行./picoquicdemo ::1 4443）

Step 3：编译第一个插件

现在基础的实现工作正常，我们可以做一点修改，让它可以通过前向纠错来保护交换的数据。fec插件实现了这一点，但首先，我们需要把它编译成eBPF代码。

编译过程需要clang-6.0和llc-6.0，可以根据https://apt.llvm.org/中的内容进行下载。更新的版本也可用，但在本实验中，需要在Makefile中对CLANG和LLC变量进行修改。准备好之后，可以用以下命令对fec插件进行编译：

$ cd working_dir/pquic
$ cd plugins/fec
$ make
# if it raises an error about clang-6.0 not found, update the CLANG and LLC variables in Makefile

生成了几个对象文件，每个都是包含实现插件行为的eBPF代码的ELF文件，我们可以在PQUIC中插入这些文件

Step 4：在PQUIC中运行第一个插件

与第一次运行picoquicdemo一样，打开两个终端，首先，在一个终端运行带有fec插件的服务器：

$ cd working_dir/pquic
$ ./picoquicdemo -P plugins/fec/fec.plugin
Starting PicoQUIC server on port 4443, server name = ::, just_once = 0, hrr= 0, 1 local plugins and 0 both plugins
	local plugin plugins/fec/fec.plugin

在另一个终端，运行带有fec插件的客户端。在这里为了更简单的日志处理，我们使用-G和-4选项，将传输交换限制在10KB

$ cd working_dir/pquic
$ ./picoquicdemo -4 -G 10000 -P plugins/fec/fec.plugin ::1 4443

查看客户端的日志可以看到，新帧SFPID FRAME在连接上使用。这些帧对于注入的fec插件是特殊的，说明我们在这个连接中成功注入了前向纠错。

问题与解决方法

1.找不到-lprofiler

在运行Compiling PQUIC的最后一步make时，出现报错

/usr/bin/ld:找不到 -lprofiler

解决方法：

使用sudo apt install mlocate命令下载locate之后，查看locate libprofiler

可以看到，存在libprofiler.so.***文件，但不存在libprofiler.so文件，所以需要新建一个软链接

cd /usr/lib/x86_64-linux-gnu/
//进入对应目录
sudo ln -s libprofiler.so.0 libprofiler.so
//新建一个libprofiler.so的软链接，链接到已有的libprofiler.so.***文件
ll libprofiler.so*
//完成后可以查看是否成功

效果如图：