08_原始套接字

知识点1【原始套接字概述】

 1、UDP封包格式

​IP封包格式：

Ethernet封包格式 

TCP封包格式： 

 ICMP封包格式：ping

知识点2【数据包的分析】

 案例：网络分析器：

知识点2【混杂模式】接受数据（了解） 

知识点3【原始套接字发送数据】sendto 

1、本机的接口地址结构

2、获取我们的本地接口

知识点4【案例：扫描mac地址 ARP】

 ARP协议格式：

知识点1【原始套接字概述】

ubuntu12.04中描述网络协议结构的文件如下

 在TCP/IP协议栈中的每一层为了能够正确解析出上层的数据包，从而使用一些“协议类型”来标记，详细如下图

组装/拆解udp数据包流程

 1、UDP封包格式

IP封包格式：

Ethernet封包格式 

TCP封包格式： 

 ICMP封包格式：ping

知识点2【数据包的分析】

链路层数据格式

 demo:recvfrom接受链路层帧数据

 案例：网络分析器：

#include<stdio.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/ether.h>
 
int main()
{
	//1、 创建一个原始套接字 ETH_P_ALL收发任何数据类型
	int sockfd = socket(PF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_ALL));
	if(sockfd < 0)
	{
		perror("socket");
		return 0;
	}
	printf("sockfd = %d\n", sockfd);
 
	//2、使用recvfrom接受网络数据 数据很多
	while(1)
	{
		//定义buf存放帧数据 大小1500 unsigned char
		unsigned char buf[1500]="";
		int len = recvfrom(sockfd, buf, sizeof(buf),0,NULL,NULL);
		printf("len = %d\n", len);
		//buf不要用%s遍历 帧数大多都是不识别的ASCII值  有太多的0x00
		//printf("buf=%s\n",buf);
		//sleep(1);//别sleep会丢失数据
		
		//解析buf-->mac头信息-->必须明白mac头的结构
		//1、mac头部：目的mac(6B) 源mac(6B) 类型（2B）
		//[mac][ip][tcp/udp][data] ff:ff:ff:ff:ff:ff
		char src_mac[18]="";
		char dst_mac[18]="";
		sprintf(dst_mac,"%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",\
		buf[0],buf[1],buf[2],buf[3],buf[4],buf[5]);
		sprintf(src_mac,"%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",\
		buf[0+6],buf[1+6],buf[2+6],buf[3+6],buf[4+6],buf[5+6]);
		printf("%s--->%s\n", src_mac, dst_mac);
		
		//判断mac头部中协议类型 0x0800 IP  0x0806 ARP 0x8035 RARP
		unsigned short mac_type = ntohs(*(unsigned short *)(buf+12));
		if( mac_type == 0x0800 )
		{
			printf("mac_type = %#x IP报文\n",mac_type);
			//2、分析IP头部
			unsigned char *ip_addr = buf+14;//+14跳过mac头
			//ip_addr跳到源IP的起始位置
			ip_addr += 12;
			char src_ip[16]="";
			char dst_ip[16]="";
			sprintf(src_ip,"%d.%d.%d.%d", \
			ip_addr[0],ip_addr[1],ip_addr[2],ip_addr[3]);
			
			ip_addr += 4;
			sprintf(dst_ip,"%d.%d.%d.%d", \
			ip_addr[0],ip_addr[1],ip_addr[2],ip_addr[3]);
			printf("%s--->%s\n",src_ip,dst_ip);
			
			//判断完成网路层的上一层协议类型
			ip_addr = buf+14;
			unsigned char *ip_type = ip_addr +9;
			if(*ip_type == 1)
			{
				printf("ICMP报文\n");
			}	
			else if(*ip_type == 2)
			{
				printf("IGMP报文\n");
			}
			else if(*ip_type == 6)
			{
				printf("TCP报文\n");
				ip_addr = buf+14;//ip报文起始位置
				int ip_head_len = (*ip_addr&0x0f)*4;//提取ip报文的头部长度
				unsigned char *tcp_addr = buf+14+ip_head_len;
				unsigned src_port = ntohs(*(unsigned short *)tcp_addr);
				unsigned dst_port = ntohs(*(unsigned short *)(tcp_addr+2));
				printf("%hu--->%hu\n", src_port, dst_port);
				
				//调到tcp首部长度的位置
				unsigned char *tcp_headLen_addr = tcp_addr+12;
				int tcp_head_len = ((*tcp_headLen_addr>>4)&0x0f)*4; 
				printf("TCP:%s\n", tcp_addr+tcp_head_len);
			}
			else if(*ip_type == 17)
			{
				printf("UDP报文\n");
				ip_addr = buf+14;//ip报文起始位置
				int ip_head_len = (*ip_addr&0x0f)*4;//提取ip报文的头部长度
				unsigned char *udp_addr = buf+14+ip_head_len;
				unsigned short src_port = ntohs(*(unsigned short *)udp_addr);
				unsigned short dst_port = ntohs(*(unsigned short *)(udp_addr+2));
				printf("%hu--->%hu\n", src_port, dst_port);
				printf("%s\n", udp_addr+8);//应用层数据
			}
			
		}
		else if(mac_type == 0x0806)
		{
			printf("mac_type = %#x ARP报文\n",mac_type);
		}
		else if(mac_type == 0x8035)
		{
			printf("mac_type = %#x RARP报文\n",mac_type);
		}
		
	}
	 
	//关闭套接字
	close(sockfd);
	return 0;
}

 运行结果：

 

知识点2【混杂模式】接受数据（了解） 

linux下设置

1、设置混杂模式：ifconfig eth0 promisc

2、取消混杂模式：ifconfig eth0 -promisc

linux下通过程序设置网卡混杂模式： 

知识点3【原始套接字发送数据】sendto 

sendto(sock_raw_fd, msg, msg_len, 0,(struct sockaddr*)&sll, sizeof(sll));
注意：
1、sock_raw_fd：原始套接字
2、msg:发送的消息（封装好的协议数据）
3、sll:本机网络接口，指发送的数据应该从本机的哪个网卡出去，而不是以前的目的地址
想一想：
如何定义sll?

原始套接字：组帧数据报文----->从本机的哪块网卡sendto发出去

1、本机的接口地址结构

#include 
struct sockaddr_ll sll;

只需要对sll.sll_ifindex赋值，就可使用

sll.sll_ifindex=本地接口;//关键就是本地接口如何获得
sendto(sock_raw_fd, msg, msg_len, 0,(struct sockaddr*)&sll, sizeof(sll));

2、获取我们的本地接口

通过ioctl来获取网络接口地址

struct ifreq：#include 
IFNAMSIZ 16

 ioctl参数对照表：

知识点4【案例：扫描mac地址 ARP】

ARP概述

ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）

1、是TCP/IP协议族中的一个

2、主要用于查询指定ip所对应的的MAC

3、请求方使用广播来发送请求

4、应答方使用单播来回送数据

5、为了在发送数据的时候提高效率在计算中会有一个ARP缓存表，用来暂时存放ip所对应的MAC，在linux中使用ARP即可查看,在xp中使用ARP -a

在linux与xp系统下查看ARP的方式：

以机器A获取机器B的MAC为例：

 ARP协议格式：