mdg-filius/tools/java-oracle

Java-Orakel

Das Orakel misst Javas echtes Verhalten, Fehler eingeschlossen. Der TypeScript-Leser folgt Java, übernimmt aber keine Java-Fehler (Datenverlust, Absturz, eigene Ausgabe nicht wieder lesbar, Tippfehler, Verstoß gegen den Standard); jede solche Abweichung steht in den Tests namentlich mit Grund (JAVA_BUGS). Was Java selbst schreibt — der Korpus — wird exakt wie in Java gelesen.

Java-Filius selbst liest den Korpus (corpus/) und schreibt, was es gefunden hat, nach corpus/corpus.java.json. Java ist der Schiedsrichter für das Dateiformat — der Swift-Leser verliert in 10 von 23 Dateien Geräte (Plan §13, M2).

npm run oracle:java     # = tools/java-oracle/run.sh

Braucht JDK 17+, Maven und xvfb-run. Filius öffnet beim Laden sein Hauptfenster (Information.reset → JMainFrame), deshalb läuft es an einem virtuellen Bildschirm statt „headless".

• Gelesen wird so, wie Filius eine Datei öffnet: SzenarioVerwaltung.laden entpackt das Archiv, kopiert die eigenen Anwendungen (projekt/anwendungen) dorthin, wo Filius' Klassenlader sucht, und lädt dann die Konfiguration — Javas Weg, kein Nachbau (seit 30.09.2026, M8). --network lädt nur die Konfiguration über die private Methode netzwerkLaden (per Reflection), wie vorher. Der Unterschied am Korpus: In anwendung_komplett.fls und multicast_server.fls sind dann die eigenen Anwendungen Accumulator und Broadcast installiert. Filius' Klassenlader ist ein Singleton: Eine einmal geladene eigene Klasse bleibt für die übrigen Dateien desselben Laufs geladen. Am Korpus stört das nicht, denn keine Datei nutzt eine Klasse, die sie nicht mitbringt.
• Stand: gitlab.com/filius1/filius @ 6640354 (2.14.0), wird beim ersten Lauf nach .upstream/ geholt und gebaut.
• Gewürfeltes: Was nicht in der Datei steht, würfelt Filius zum Teil (MAC-Adressen, die SSID eines Switches). Jede Datei wird deshalb zweimal geladen; jeder Wert, der sich zwischen beiden Läufen unterscheidet, erscheint als null. Zwei Läufe des Werkzeugs sind byte-gleich. (Bis 29.09.2026 suchte es die MAC im Dateitext und hielt dabei acht kleingeschriebene für gewürfelt.)
• Bisher ausgelesen: Geräte (Klasse, Name, Beschriftung, Position, Schnittstellen samt Funk-Eigenschaft wireless, bei Rechner/Notebook useIPAsName/useMACAsName), unter system SSID, Lernzeit des Switches, RIP, manuelle Routen, die Firewall von Router und Heimrouter, DHCP-Client und -Server, die statische NAT-Tabelle des Heimrouters, die Verbindung eines Modems und das Dateisystem (Inhalte als Länge und SHA-256, damit die Referenz klein bleibt; bei Router und Heimrouter stehen vorn die Dateien, die Javas Konstruktor aus eigenen Vorlagen erzeugt, dahinter die aus der Datei) und die installierten Programme eines Rechners mit ihren Einstellungen (die persönliche Firewall samt Regeln; je Programm onItsSystem: ob es am Betriebssystem seines Knotens hängt) (Klassen, die Filius nicht mitbringt — eigene Anwendungen im Archiv unter projekt/anwendungen — fehlen, weil das Werkzeug nur konfiguration.xml lädt); E-Mail: Konten des Servers aus der Bean-Liste und aus /mailserver/konten.txt (kontenLaden), Ordner und Adressbuch des Clients und sein Konto aus /konten.txt (laden); ein Empfänger, den eine ältere Datei als Zeichenkette hält, samt dem, was Javas AddressEntry(String) daraus macht; Kabel (Enden als Gerät/Schnittstelle), Doku-Elemente.

Getter-Standardwerte

XMLEncoder teilt gleiche Integer/Boolean-Objekte. Ein Wert, der einmal als Ergebnis eines Getters geschrieben wurde (<void id="Integer0" property="iconTextGap"/>), taucht später nur noch als Verweis auf — etwa als x-Koordinate eines Geräts. Daran scheitert der Swift-Leser (Plan §13, M2).

GetterDefaults erzeugt die betroffenen Klassen wie XMLDecoder (ohne Argumente) und ruft den Getter auf; das Ergebnis steht in packages/fls/src/javaDefaults.json. Gemessen, nicht geraten: Filius' Knopf setzt verticalTextPosition auf 3 (BOTTOM), nicht auf Swings 0 (CENTER).

Dasselbe gilt für statische Konstanten: Die erste 0 einer Datei kann als <object class="javax.swing.SwingConstants" field="CENTER"/> stehen, und jede spätere 0 — etwa die Rot-, Grün- und Blauwerte einer schwarzen Doku-Farbe — verweist darauf. Schreibweise im Aufruf: klasse::FELD, Ergebnis "SwingConstants.CENTER": 0.

IP.ipCheck

Java-Filius schickt jede IP-Adresse und Maske beim Laden durch IP.ipCheck. IpCheckCases ruft es für jede Zeile von packages/fls/test/ip-check.cases.txt auf (ASCII, Nicht-ASCII als \uXXXX) und schreibt ip-check.java.json. Gemessen: leere Abschnitte zählen nicht (10..0.0.1), Vorzeichen und führende Nullen gehen, ebenso Ziffern jeder Schrift in der BMP (Thai, Devanagari, Vollbreite) — aber kein Leerzeichen und kein 𝟏 (Ersatzpaar).

/dns/hosts

Javas DNS-Server liest seine Einträge bei jeder Anfrage aus der Textdatei /dns/hosts. DnsHostsCases legt für jede Zeile von packages/fls/test/dns-hosts.cases.txt (eine ganze Datei je Zeile, ASCII, Zeilenumbruch als \u000A) einen Rechner mit dieser Datei an und schreibt, was DNSServer.holeResourceRecords() liefert, nach dns-hosts.java.json. Gemessen: Felder trennt nur ein einzelnes Leerzeichen (Tab und NBSP nicht), Zeilen nur LF; ein Name, den Javas Muster ablehnt (1und1.de, müller.de), wird leer, der Eintrag bleibt trotzdem; Typen außer A/MX/NS (auch a, CNAME, eine Kommentarzeile) gelten als gültig; eine TTL, die kein int ist, wird still 3600.

Was Java aus unseren Dateien lädt

run.sh lädt auch die Dateien unter packages/fls/test/written/, die topologyWriter.test.ts mit UPDATE_WRITTEN=1 schreibt, und unter packages/fls/test/exported/, die exportProject.test.ts mit UPDATE_EXPORTED=1 schreibt (beide nicht eingecheckt), mit derselben Lademethode wie den Korpus, und schreibt written.java.json bzw. exported.java.json daneben, samt SHA-256 jeder Datei (--sha256), damit der Test merkt, wenn der Befund nicht mehr zur Ausgabe passt. Je Kabel steht auch panel: die Geräte, zwischen denen die Oberfläche es zeichnet (JCablePanel.ziel1/ziel2) — im Korpus bei allen 183 Kabeln die Geräte, die es verbindet.

Wie Java Base64 schreibt

Base64Cases ruft Filius' eigenes Base64.encodeBytes (iHarder 2.x) auf Byte-Folgen von 19 Längen rund um die Zeilenlänge auf (packages/fls/test/base64.java.json). Befund: nach je 76 Zeichen ein \n, auch nach der letzten vollen Zeile, dann der aufgefüllte Rest ohne Umbruch. So stehen Bilder in den Dateien, auch die, die Javas Konstruktoren selbst anlegen.

Was Java aus unserem XML macht

BeansDump liest jede *.xml unter packages/fls/test/beans/ mit XMLDecoder und beschreibt, was dabei herauskommt (Beans über ihre Eigenschaften mit Lese- und Schreibmethode, Listen, Maps, Arrays, Rectangle, Color; ein zweites Mal gesehenes Objekt als Verweis) — beans.java.json. Fehler, die der Decoder sonst nur ins Log schreibt, sammelt ein ExceptionListener. Zeichenketten stehen als ASCII mit \uXXXX, weil ein einsames Surrogat in UTF-8 sonst zu „?“ würde.

E-Mail-Kontodateien

EmailFileCases server|client legt für jede Zeile von packages/fls/test/email-server.cases.txt bzw. email-client.cases.txt einen Rechner mit dieser Datei an (/mailserver/konten.txt bzw. /konten.txt) und schreibt, welche Konten EmailServer.kontenLaden() bzw. EmailAnwendung.laden() daraus machen. Gemessen: Eine einzige Serverzeile mit weniger als fünf Feldern lässt Java die ganze Datei verwerfen (NoSuchElementException — die Simulation startet nicht); leere Felder überspringt Java, statt sie zu zählen; eine Nachricht mit leerem Text geht verloren, weil split leere Felder am Ende abschneidet. Beim Client gewinnt die letzte Zeile, auch eine kaputte, die das Konto leert.

DHCP zur Laufzeit

DhcpRun baut das Netz eines Kern-Szenarios (packages/core/test/scenarios/*.scenario.json: Knoten, Kabel, Geräte, DHCP-Server und -Clients; die Schritte bleiben unbeachtet) in Java-Filius nach und startet es wie der Aktionsmodus (starten() jeder Systemsoftware). Nach der angegebenen Echtzeit schreibt es nach <name>.java.json, was jede Netzwerkkarte gesehen hat (Filius' eigener Mitschnitt, der Lauscher: Zeit, MACs, ARP-Operation und -Adressen, IP/UDP-Adressen und -Ports samt DHCP-Text), und die Adressen jedes Rechners am Ende. Die MAC eines Ports ist dieselbe wie im Kern (mac, sonst stableGeneratedMacAddress).

• Switches und DHCP-Server starten zuerst: Javas Client wartet auf jeden aktiven Server, findet sie aber über die Knotenliste der Oberfläche, die das Werkzeug nicht hat.
• GUIContainer.getGUIContainer() wird vor dem Start einmal aufgerufen. Im echten Filius steht das Fenster schon; ohne das legen zwei Clients den Singleton gleichzeitig an (nicht synchronisiert), und einer von ihnen sendet nie etwas (gemessen am Szenario dhcp-lan).
• Die Zeiten schwanken von Lauf zu Lauf um einige zehn Millisekunden (echte Threads), die Link-Local-Adresse würfelt Java mit Math.random. Die Reihenfolge der Nachrichten eines Clients und ihr Inhalt schwanken nicht.

Gemessen (30.09.2026), was Swift anders macht: Je Versuch sendet Java genau ein DISCOVER bzw. REQUEST und wartet dann bis zu einer RTT (2,5 s) auf die Antwort; eine unpassende Antwort (etwa das Angebot des zweiten Servers) liest es und verwirft sie. Vor dem REQUEST prüft es die angebotene Adresse per ARP und wartet dabei eine RTT; antwortet ein anderer Rechner, lehnt es mit DHCPDECLINE ab. Javas Server übergeht das DECLINE und hält die Adresse weiter als Angebot fest (4 RTT). Nach dem fünften Fehlversuch (Zeitablauf) nimmt der Client eine Link-Local-Adresse 169.254.1.x/16: ARP-Probe, eine RTT warten, dann ein ARP-Reply an alle.

Die RTT ist in Java nicht fest: Verbindung.holeRTT = 50 Kabel × Verzögerung je Kabel × RTT-Faktor (Startoption, 1). Beim Anlegen des Fensters setzt das Hauptmenü den Regler auf 90 %, also 55 ms je Kabel und 2750 ms RTT — so laufen die DhcpRun-Referenzen; gemessen sind die Wartezeiten 2745 bis 2751 ms. Außerdem befördert ein Java-Kabel einen Frame nach dem anderen (SimplexVerbindung schläft die Verzögerung mit gesperrtem Puffer): Sendet eine Karte zwei Frames direkt nacheinander, kommt der zweite eine Kabellänge später.

Filius' Mitschnitt selbst ist dabei nicht ganz zuverlässig: Starten zwei Clients zugleich, fehlt auf der Karte des zweiten dessen eigenes DISCOVER (vier von vier Läufen von dhcp-lan; der Server empfängt es).

TCP zur Laufzeit

TcpRun spielt auf dem Netz von tcp-lan (Server 192.168.0.10, Clients .20 und .30) einen festen Ablauf von Socket-Aufrufen ab, wie Filius' Anwendungen sie machen, den Server in einem eigenen Thread. Es schreibt nach tcp-java-<ablauf>.java.json die Frames jeder Karte (mit TCP-Flags, Sequenz- und Bestätigungsnummer), wann jeder Aufruf begann, zurückkam oder scheiterte, und jeden Zustand jedes Sockets (alle 2 ms abgefragt). Netzbau und Mitschnitt teilen DhcpRun und TcpRun in ScenarioNetwork.

• exchange: Verbindung zu Port 80, GET /, Antwort 3000 × x (drei Segmente), der Client schließt, der Server eine Sekunde nach CLOSE_WAIT.
• closedPort: Verbindung zu Port 81, auf dem niemand lauscht.
• lostData: verbunden, dann gehen alle Frames verloren (Verbindung.setDrop, wie der Paketverlust des Kerns), während der Client sendet; der Verlust endet, wenn senden scheitert.
• lostSynAck: das erste SYN+ACK des Servers geht verloren.
• lostFin: verbunden, der Client schließt; sein FIN geht verloren.
• lostLastFin: verbunden, der Client schließt; das FIN des Servers geht verloren.

Einen einzelnen Frame verliert loseFirst: Per Reflection ersetzt es den Ausgangspuffer der Karte (Port.ausgangsPuffer) durch einen, der den ersten passenden Frame verwirft, statt ihn einzureihen. Das Kabel wartet am alten Puffer und wird dort einmal geweckt. Der Lauscher des Absenders sieht den Frame wie bei setDrop (er schreibt nach dem Einreihen); anders als dort belegt der Frame das Kabel nicht.

Gemessen (30.09.2026, 90 %, RTT 2750 ms), was Swift anders macht:

• Jeder Versuch wartet 3 RTT (8250 ms): Daten gehen dreimal hinaus (1720, 9970, 18220 ms), senden scheitert 8250 ms nach dem dritten.
• Scheitert senden, schließt Java ordentlich: FIN, ACK, FIN, ACK. Swift setzt den Socket ohne FIN auf CLOSED.
• TIME_WAIT dauert 3 RTT (8250 ms; oder bis zum nächsten Segment), nicht eine RTT.
• Die Gegenseite schließt von selbst: Kommt ein FIN, geht Javas Socket-Thread aus listen in close und sendet sein FIN sofort (LAST_ACK rund 60 ms nach dem FIN), nicht erst, wenn die Anwendung schliessen aufruft.
• Der Client sendet nur ein SYN: Nach dem ersten Zeitablauf setzt connectClientMode closeSocket, und die Schleife über drei Versuche endet (verbinden scheitert nach 3 RTT). Der Server-Socket wiederholt sein SYN+ACK nie.
• Nach einem verlorenen SYN+ACK gibt der Server nach 3 RTT auf und schickt aus SYN_RCVD ein FIN (close). In zwei von drei Läufen wartete er 6 RTT: Der Vergleich vergangen > defaultTimeout() liegt genau auf der Grenze.
• Ein FIN geht einmal hinaus, nie wieder. Danach wartet close höchstens fünfmal 3 RTT; jedes ankommende Segment beendet eine Wartezeit. Dann ist der Socket weg, sein Zustand bleibt aber stehen (FIN_WAIT_1, FIN_WAIT_2, LAST_ACK). Die Gegenseite eines verlorenen FIN bleibt ESTABLISHED.
• Startnummern aus einem Zähler über alle TCP-Sockets (1000000, 2000000, …), wie im Kern; der freie Port ist zufällig.

DNS zur Laufzeit

DnsRun ruft auf dem Netz von dns-lan den Resolver eines Clients auf, wie Filius' Programme es tun, und schreibt nach dns-java-<ablauf>.java.json die Frames jeder Karte und das Ergebnis des Aufrufs. ScenarioNetwork richtet dazu die dnsServers des Szenarios ein: installiert, Einträge über hinzuRecord in /dns/hosts (Zeilen name TYP ziel, TTL 3600), eingeschaltet. Server 192.168.0.10 kennt web.filius.de, den Mailserver von filius.de und verweist schule.de an 192.168.0.11, der www.schule.de kennt.

• address, mail, referral, unknown: A, MX (samt A des Mailservers), Verweis per NS, unbekannter Name.
• noServer: der DNS-Server des Clients (192.168.0.99) fehlt.

Gemessen (30.09.2026), Javas Format, das Swift durch ein eigenes ersetzt: Jede Nachricht ist Text, ID=… QR=… RCODE=… QDCOUNT=… ANCOUNT=… NSCOUNT=… ARCOUNT=… und dann je Zeile eine Frage name. TYP IN oder ein Eintrag name. TYP ttl ziel. Die ID würfelt Java (Math.random). Die Antwort wiederholt die Frage nicht (QDCOUNT=0), RCODE ist immer 0, auch für einen unbekannten Namen (leere Antwort), und ein Verweis steht mit NS und A des Nameservers im Antwortteil. Der Resolver folgt dem Verweis selbst (iterativ) und wartet je Anfrage 5 RTT (13750 ms bei 90 %); ohne Server fragt ARP zweimal im Abstand einer RTT, dann scheitert der Aufruf.

Auf dem Netz von dns-recursive (sonst wie dns-lan) löst 192.168.0.10 rekursiv auf, sein eigener DNS-Server ist .11, und er führt die Zone filius.de mit sich selbst als Nameserver. Abläufe (dns-recursive-java-<ablauf>.java.json): address (eigener Eintrag), referral (www.schule.de über den NS von schule.de), unknown (x.unbekannt.org), unknownInZone (nix.schule.de, das .11 nicht kennt), unknownInOwnZone (nix.filius.de).

Gemessen (30.09.2026): Findet der Server nichts in seinen Einträgen, fragt er selbst, mit seinem eigenen Resolver (iterativ, 5 RTT je Anfrage): zuerst den Nameserver der längsten passenden Zone aus seinen Einträgen, bringt das nichts, seinen eigenen DNS-Server (nur wenn das nicht er selbst ist). Die Antwort an den Client enthält, was er gelernt hat, sonst den Verweis (NS und A). Bei unknownInZone fragt er .11 also zweimal. Bei unknownInOwnZone fragt er als Nameserver der Zone sich selbst, ohne Ende: Jede Ebene erzeugt die nächste (ohne Frames, die Anfragen bleiben im Rechner), der Client gibt nach 5 RTT auf, dann laufen die inneren Ebenen nacheinander ab und fragen ersatzweise .11, eine Anfrage alle 55 ms. Ein Java-Fehler; der Kern fragt sich weder als Nameserver noch als DNS-Server selbst.

ARP zur Laufzeit

ArpRun sendet auf dem Netz von arp-routed (10.0.0.2 über einen Switch am Router 10.0.0.1, 20.0.0.2 am Router 20.0.0.1; ScenarioNetwork baut dazu Router mit setzeAnzahlAnschluesse und den interfaces des Szenarios) an Adressen, die keine Karte hat, und schreibt nach arp-java-<ablauf>.java.json die Frames und die Aufrufe. Abläufe: pingLan (Ping an 10.0.0.9, ICMP.sendProbe), pingRouted (Ping an 20.0.0.9), udpTwice (zwei Datagramme an 10.0.0.9), udpBehind (eines an 10.0.0.9, dann eines an 20.0.0.2), routedUdpBehind (eines an 20.0.0.9, dann eines an 20.0.0.2: der Router leitet beide weiter), routedPingBesideUdp (Ping an 20.0.0.2, damit der Router es kennt, ein Datagramm an 20.0.0.9, 100 ms später wieder ein Ping an 20.0.0.2) und routedPingBehindPing (ein Echo-Request an 20.0.0.9 ohne Warten auf Antwort, dann ein Ping an 20.0.0.2). ICMP-Frames schreibt ScenarioNetwork mit Typ, Code, Adressen und Sequenznummer.

Gemessen (30.09.2026), was der Kern (nach Swift) anders macht:

• ARP fragt bis zu zweimal und wartet je eine RTT (holeARPTabellenEintrag(ziel, 2, …)); dann „Host unreachable" (ICMP 3/1). Einen Negativ-Cache gibt es nicht: das nächste Paket fragt wieder zweimal.
• Wer wartet, ist ein Thread: beim Ping der Aufrufer (5,5 s, dann ICMP 3/1 vom eigenen Rechner, Absender 127.0.0.1), beim Weiterleiten der IP-Thread des Routers, bei UDP und TCP der Transport-Thread je Protokoll und Knoten. senden kehrt sofort zurück, aber der Transport-Thread hält seine Warteschlange gesperrt, solange er wartet: das nächste senden blockiert bis dahin (5,5 s), und ein Datagramm an einen erreichbaren Rechner geht erst danach.
• Ein Ping wartet eine RTT auf die Antwort; das „Host unreachable" des Routers (nach dessen 5,5 s) kommt zu spät.

Gemessen (30.09.2026) an den Router-Abläufen:

• Der Router leitet UDP und TCP in seinem IP-Thread weiter, ICMP in seinem ICMP-Thread (EthernetThread sortiert nach Protokoll in zwei Puffer). Beide halten ihren Puffer, solange ARP wartet: Ein Datagramm an 20.0.0.2 wartet 5,5 s hinter einem an 20.0.0.9, ein Echo-Request ebenso hinter einem Echo-Request (der Ping kehrt nach einer RTT ohne Antwort zurück, die Antwort kommt später). Ein Ping neben einem hängenden Datagramm geht sofort durch. Auch das Echo-Reply eines Rechners schickt sein ICMP-Thread.
• Javas ARP weckt mit arpTabelle.notify() nur einen Wartenden, nicht den, dessen Antwort kam. Warten zwei Threads (im Rechner der UDP-Thread und der Ping-Aufrufer, im Router IP- und ICMP-Thread), wartet der andere bis zum Ende seiner RTT; einer, der fälschlich geweckt wurde, verbraucht einen Versuch und fragt sofort wieder (gemessen: das zweite ARP nach 371 ms statt 2750, der ICMP-Thread schickte den Echo-Request eine RTT zu spät). Ein Java-Fehler, den der Kern nicht übernimmt: Er weckt alle, die auf die Adresse warten. Die Abläufe meiden ihn (nur ein Wartender zur Zeit).
• Ein Datagramm, das senden dem UDP-Thread übergibt, geht oft erst nach einem Frame hinaus, den der Aufrufer gleich danach selbst schickt (der Thread wacht später auf). routedPingBesideUdp wartet deshalb 100 ms.

Der Kern spielt alle sieben Abläufe wie Java (packages/core/test/arpJava.test.ts: Frames, Abstände und die Zeiten, zu denen die Aufrufe zurückkehren). Die UDP-Abläufe seit F2.4b-2: ein Senden kehrt sofort zurück wie in Java (Swifts Senden wartete, bis alle Frames angekommen waren), und je Knoten und Protokoll sendet ein Transport-Thread ein Segment nach dem anderen.

RIP zur Laufzeit

RipRun startet das Netz von rip-chain (PC 10.0.1.2 – R1 – R2 – R3 – PC 10.0.3.2, jeder Router mit RIP; ScenarioNetwork schaltet RIP für die im Feld rip genannten Router ein) und schreibt nach rip-java-<ablauf>.java.json die Frames, jede Änderung jeder RIP-Tabelle (alle 2 ms abgefragt, Zeile netz/maske gateway schnittstelle hops; …) und die Aufrufe. Java würfelt die Pausen eines Routers aus einem neuen Random; RipRun setzt jedem Router per Reflection (VermittlungsrechnerBetriebssystem.ripbeacon, RIPBeacon.rand) den Startwert, den der Kern ihm gibt (ripSeed: Startwert des Szenarios, 0x52495000 und FNV-1a der Router-ID). Dann würfeln beide dieselben Pausen.

• converge: die Tabellen füllen sich, bei 45 s pingt 10.0.1.2 10.0.3.2.
• expire: bei 10 s schweigt R3 (RIPTable.setNextBeacon(Long.MAX_VALUE)), bei 125 s der Ping noch einmal.

Gemessen (30.09.2026, dazu die Pausenformel am JDK):

• Die Pause ist (int) (30000 * (rand.nextFloat() / 3 + 0.84)); nextFloat() / 3 rechnet Java in float, in etwa einem von 10.000 Fällen eine Millisekunde anders als in double.
• Eine gelernte Route bekommt 16 Hops erst beim nächsten Beacon ihres Routers nach dem Verfallen (RIPTable.check): R3s Netz verfiel bei R2 nach rund 76,4 s, R2 setzte es bei seinem Beacon um 86,7 s auf 16; R1 hörte die 16 vom selben Router und meldete sofort. Der Ping bekommt dann ICMP 3/0 von R1. Der Kern setzt die Route seit 01.10.2026 genau beim Verfallen auf 16 und meldet sofort (besser als Java, wo Java nur bei seinem Takt nachsieht); ripJava.test.ts vergleicht expire bis dahin und prüft danach, dass R2 zur Zeit und R1 ein Kabel später auf 16 steht (BETTER_THAN_JAVA_FROM).
• Die Router starten nacheinander, rund 20 ms auseinander; wer einen Nachbarn vor seinem ersten Beacon hört, sendet die gelernte Route gleich mit. Senden mehrere zugleich, fehlt im Lauscher mancher eigene Frame.

NAT zur Laufzeit

NatRun startet das Netz von nat-home (PC 192.168.0.10 am LAN-Port des Heimrouters 192.168.0.1; sein WAN-Port 42.0.0.10/8 an einem Switch mit 42.0.0.20 und 42.0.0.30; Portweiterleitung TCP 8080 an 192.168.0.10:80; ScenarioNetwork baut Heimrouter und das Feld portForwarding über GatewayFirmware.setStaticNAT) und schreibt nach nat-java-<ablauf>.java.json die Frames, die Aufrufe und am Ende die NAT-Tabelle des Heimrouters. Abläufe: pingOut, udpOut (Antwort vom Server), udpTwoRemotes (danach vom selben Port an 42.0.0.30), tcpOut, forward (von 42.0.0.20 an 42.0.0.10:8080), pingWan (42.0.0.20 pingt die WAN-Adresse, dann 192.168.0.10).

Ein UDP-Server im Werkzeug ist ein aktiver Socket auf Port 7: ein passiver trägt seinen Port erst ein, wenn Daten da sind, die vorher nicht ankommen.

ScenarioNetwork schreibt seit F2.6 die Frames jeder Karte eines Knotens (die erste unter der Knoten-ID, weitere unter id#index); vorher nur die erste, so dass bei Routern und Heimroutern die zweite Karte fehlte. Die ARP-, RIP- und NAT-Läufe sind damit neu aufgenommen; die übrigen Knoten haben nur eine Karte.

Gemessen (30.09.2026), was der Heimrouter tut (NatGateway, dessen Threads zwischen Karte und Ethernet-Schicht sitzen):

• Ausgehend (Ziel außerhalb des LAN, nicht die WAN-Adresse) wird die Absenderadresse zur WAN-Adresse, der Port zu einem freien Port des Heimrouters (nach Javas Zufall); ICMP behält seine Kennung, die als Port des Eintrags dient. Einen Eintrag legt ein TCP-SYN, jedes UDP-Datagramm und jedes ICMP-Paket an, aber nur, wenn der LAN-Endpunkt noch keinen hat.
• Eingehend an die WAN-Adresse sucht der Heimrouter den Eintrag nach Gegenstelle, WAN-Port und Protokoll, sonst nach der Portweiterleitung, die dann einen dynamischen Eintrag für die Gegenstelle anlegt (DynamicEnryFromStatic).
• Ein zweiter Server, an den derselbe LAN-Endpunkt sendet, bekommt das Datagramm mit demselben WAN-Port, seine Antwort aber findet keinen Eintrag (der gilt nur für die erste Gegenstelle) und kommt nicht ins LAN.
• Ein Ping an die WAN-Adresse beantwortet der Heimrouter, einer an eine LAN-Adresse von außen verschwindet.
• Dynamische Einträge verfallen nach 300 s mal Javas Verzögerungsfaktor (bei 90 % 55 Minuten), geprüft jede Sekunde, aufgefrischt nur von eingehenden Paketen (aus dem Code, nicht gemessen). Der Kern verfällt sie seit 01.10.2026 genau in diesem Alter statt beim nächsten Sekundentakt.

WLAN zur Laufzeit

WlanRun startet das Netz von wlan-lan (Notebooks 192.168.1.11 und .12 mit Funkkarte, je über ein Funkkabel am Switch mit der SSID „schule"; PC 192.168.1.13 an einem Kabel; Notebook 192.168.1.14 mit Funkkarte und SSID „schule", aber ohne Kabel) und schreibt nach wlan-java-<ablauf>.java.json die Frames und die Aufrufe. ScenarioNetwork setzt dazu Kabel.setWireless nach dem Feld wireless eines Kabels, die SSID des Switches (switches) und Funkkarte und SSID der Rechner (wireless). Abläufe: pingWired (.11 pingt .13), pingWireless (.11 pingt .12), pingWithoutCable (.11 pingt .14), pingFromWithoutCable (.14 pingt .11).

Gemessen (01.10.2026), wie im Code (Kabel.wireless, Betriebssystem.ssid liest nur die Oberfläche):

• Ein Funkkabel ist zur Laufzeit ein Kabel wie jedes andere: dieselben Frames zu denselben Zeiten über Funk wie über Kabel (Ping 470 ms).
• Eine SSID verbindet nichts. Das Notebook ohne Kabel bleibt unerreichbar (zweimal ARP, nach 5,5 s „Host unreachable" beim Absender), und es selbst erreicht niemanden. Das Funkkabel legt nur Javas Editor (JHostKonfiguration.updateWifiConnection: das alte entfernen, an den Switch mit der SSID anschließen); ändert sich die SSID eines Switches, entfernt er dessen Funkkabel, ohne neu zu verbinden. So entsteht in einer Datei ein Rechner mit SSID ohne Kabel.

Swift verbindet zur Laufzeit jeden Rechner mit eingeschaltetem WLAN mit einem freien Port des Switches seiner SSID, auch ohne Kabel (wirelessAssociations). Der Kern folgt Java: Er kennt nur die Kabel.

Mitschnitt je Karte

Was ScenarioNetwork.writeFrames schreibt, ist Javas Mitschnitt selbst (Lauscher.datenEinheiten): je Karte jeder Frame, den sie gesendet oder empfangen hat. Seit F2.8a vergleicht der Kern seinen Mitschnitt Karte für Karte damit (expectSameCaptures in packages/core/test/javaRun.ts), nicht mehr nur jeden Frame dort, wo er zuerst auftaucht.

Dabei fiel auf (01.10.2026): ScenarioNetwork übernahm die Lernzeit eines Switches (switches.<id>.retention) nicht; Java lief mit 300 s, der Kern mit den 5 s der Szenarien tcp-lan und dhcp-*. Der alte Vergleich sah den Unterschied nicht: Ein gefluteter Frame erscheint nur auf zusätzlichen Karten. Seit F2.8a setzt das Werkzeug die Lernzeit (SwitchFirmware.setRetentionTime), die TCP- und DHCP-Läufe sind neu aufgenommen. Mit 5 s flutet auch Javas Switch in lostData den FIN nach 26 s an alle Karten, wie der Kern. dhcp-lan behält die alte Aufnahme: Die neue unterscheidet sich nur darin, welcher der beiden Clients zuerst sendet; nach 5 s gehen dort nur noch Broadcasts.

Javas Switch prüft seine Tabelle einmal je Sekunde ab dem Start (SwitchFirmware.checkSAT), ein Eintrag verfällt also bis zu einer Sekunde nach der Lernzeit; der Kern genau bei ihr. Das ist gewollt und wird nicht gemessen: Wo Java nur in einem Takt nachsieht, macht der Kern es genauer (Entscheidung 01.10.2026; dasselbe für die NAT-Einträge des Heimrouters).

Tabelle des Mitschnitts

Seit F2.8b schreibt ScenarioNetwork.writeFrames neben den Frames Javas fertige Tabelle jeder Karte (Lauscher.getDaten): rows mit Adresse:Port (das Fenster „Datenaustausch"), layeredRows nur mit Ports (die Schichtenansicht); je Zeile Nummer, Quelle, Ziel, Protokoll, Schicht, Bemerkung, ohne die Uhrzeit. Java läuft dabei mit Locale.GERMANY (Information.getLocaleOrDefault): deutsche Wörter, Tausenderpunkte. Alle Laufzeit-Läufe sind dafür neu aufgenommen (bis auf dhcp-lan, s. oben); NatRun hat den Ablauf ttlOut (Ping mit TTL 1 aus dem LAN: der Heimrouter meldet „Zeit überschritten").

Gemessen (01.10.2026), wo der Kern abwich:

• Eine ARP-Anfrage trägt als Ziel-MAC FF:FF:FF:FF:FF:FF (ARP.sendeARPBroadcast), der Kern trug Nullen (wie Swift).
• Eine ICMP-Fehlermeldung trägt Identifier und Sequenznummer 0, der Kern kopierte die des Echos (wie Swift).
• „Host nicht erreichbar" vom Router trägt das Paket mit gesenkter TTL (wie er es weitergeleitet hat), der Kern das angekommene.

Bewusst nicht übernommen: Javas Antwort an 0.0.0.0 schreibt die Broadcast-Adresse klein (ARP.sendArpReply), der Kern immer groß; „ICMP Time Exeeded" ist ein Tippfehler.

RIP: Der Anlauf entscheidet, wie viele Zufallspausen jeder Router zieht (jede Nachricht zieht eine), und der hängt an Javas Startreihenfolge. Eine Aufnahme, deren Anlauf von dem des Kerns (alle Router zugleich) abweicht, liegt danach in allen Zeiten daneben; das Werkzeug wird dann wiederholt.

Beispiele von Filius (Abnahme F2)

ExampleRun öffnet eine Beispieldatei aus corpus/java-examples so, wie Filius eine Datei öffnet (ScenarioNetwork.fromFile: SzenarioVerwaltung.laden in die Listen des Fensters), startet sie wie der Aktionsmodus (jedes Gerät in der Reihenfolge der Datei), spielt einen Ablauf und schreibt nach packages/fls/test/examples/<ablauf>.java.json die Frames jeder Karte (unter ihrer MAC-Adresse), Javas Tabellen, die Zuordnung der Karten (cards: MAC → Gerät/Index, ein wiederholter Name mit #2, #3, …), die Aufrufe, die Adressen am Ende und jede Änderung der RIP-Tabellen. Abläufe: routing (internetwork_komplett: Pings über drei Router, dann von einem Notebook ohne Gateway), dhcp (einfaches_rechnernetz_komplett: vier Clients), dns (dns_server: rekursiv über Wurzel, de., filius.de.), nat (nat_with_mapped_port: Pings durch zwei Heimrouter), firewall (Internet_Komplett_…_DE: acht DHCP-Clients, dann Pings durch die Firewall).

Gemessen (01.10.2026):

• ipForwardingEnabled eines Rechners: Java speichert und beachtet den Schalter (meine-schule.de leitet die Pakete der iPads weiter); Leser, Modell, Kern und FlsOracle kannten ihn nicht. FlsOracle schreibt ihn jetzt für jeden Knoten mit IP-Stapel; Korpus, Schreiber und Export neu geprüft.
• ARP-Lernregel (ARPThread): Einen Eintrag lernt ein Gerät nur aus einer Anfrage nach seiner eigenen Adresse oder aus einer Antwort, eine Antwort gibt es nur auf eine Anfrage mit Ziel-MAC ff:ff:ff:ff:ff:ff, und ein Paket von der Netzadresse wird verworfen. Der Kern lernte aus jedem Paket.
• Javas Firewall wendet ihre Regeln nur auf TCP und UDP an; ICMP lässt sie durch, außer „ICMP verwerfen" ist an (checkAcceptIcmp). Der Kern ebenso.
• Ein Ping von einem Rechner ohne Gateway an ein fremdes Netz wirft in Java eine NullPointerException; der Kern meldet „Netz nicht erreichbar".
• Gleich lange RIP-Wege: Hat ein Router zwei gleich lange Wege, nimmt Java den, dessen Nachricht seine Threads zuerst verarbeiten; im Firewall-Beispiel wechselte das zwischen Läufen (Router #3 zu 42.0.0.0 über Router "" oder über #2). Der Ablauf meidet solche Ziele.
• Gleichzeitig startende DHCP-Clients bedient der Server in der Reihenfolge, in der Javas Threads senden; mit acht Clients stauen sich die Broadcasts, ein Frame erreicht die Karten bis zu rund 450 ms versetzt, und Javas Mitschnitt verliert eigene Frames eines Clients.

Echo-Server und einfacher Client (F3.1)

EchoRun installiert auf dem Netz von tcp-lan Filius' Echo-Server (ServerBaustein) auf .10, eingeschaltet auf Port 55555, bevor die Simulation startet (wie eine Datei ihn lädt), und den einfachen Client (ClientBaustein) auf .20 und .30. Es macht die Aufrufe wie die Fenster: verbinden und trennen gehen an den Thread des Programms, senden läuft im Thread des Aufrufers, bis es zurückkehrt. Es schreibt nach echo-java-<ablauf>.java.json die Frames jeder Karte, Javas Tabellen und jede Zeile, die ein Programm in sein Fenster schreibt (seine Beobachter), dazu die Aufrufe. Abläufe: exchange, closedPort, noRoute, notConnected, serverOff, reconnect, twoClients, otherPort.

Gemessen (01.10.2026):

• Anwendung.starten meldet seinen Beobachtern null; das Fenster überspringt es.
• Der Client merkt die Verbindung erst beim nächsten Blick (TCPSocket.verbinden schläft 100 ms), der Server ebenso eine neue Verbindung (ServerSocket.oeffnen) und dass er ausgeschaltet wurde („Server-Socket geschlossen“ rund 20 ms nach dem Ausschalten).
• Ohne Route zum Ziel stirbt der Socket-Thread des Clients an der RouteNotFoundException; verbinden wartet ewig, das Fenster bleibt stumm, kein Frame geht hinaus.
• Ausgeschaltet schließt der Server seine Verbindungen mit FIN, gibt aber zugleich den Port frei (ServerSocket.schliessen); das FIN des Clients findet keinen Socket mehr und bleibt ohne ACK.
• Aus- und sofort wieder eingeschaltet (ohne Pause) merkt Javas Schleife das Ausschalten nicht und lauscht weiter auf dem alten Port, auch wenn er geändert wurde. Wer im Fenster den Port wechselt, lässt Sekunden dazwischen; so misst es otherPort.
• Der Client sendet nur ein SYN (wie bei TcpRun, closedPort).