Linux网络编程——原始套接字实例：MAC 头部报文分析


通过《Linux网络编程——原始套接字编程》得知，我们可以通过原始套接字以及 recvfrom( ) 可以获取链路层的数据包，那我们接收的链路层数据包到底长什么样的呢？

链路层封包格式

MAC 头部（有线局域网）

注意：CRC、PAD 在组包时可以忽略

链路层数据包的其中一种情况：

unsigned char msg[1024] = {
    //--------------组MAC--------14------
    0xb8, 0x88, 0xe3, 0xe1, 0x10, 0xe6, // dst_mac: b8:88:e3:e1:10:e6
    0xc8, 0x9c, 0xdc, 0xb7, 0x0f, 0x19, // src_mac: c8:9c:dc:b7:0f:19
    0x08, 0x00,                        // 类型：0x0800 IP协议
    // …… ……
    // …… ……
};

接收的链路层数据包，并对其进行简单分析：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/ether.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
    int i = 0;
    unsigned char buf[1024] = "";
    int sock_raw_fd = socket(PF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_ALL));
    while(1)
    {
        unsigned char src_mac[18] = "";
        unsigned char dst_mac[18] = "";
        //获取链路层的数据帧
        recvfrom(sock_raw_fd, buf, sizeof(buf),0,NULL,NULL);
        //从buf里提取目的mac、源mac
        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[6], buf[7], buf[8], buf[9], buf[10], buf[11]);
        //判断是否为IP数据包
        if(buf[12]==0x08 && buf[13]==0x00)
        {   
            printf("______________IP数据报_______________\n");
            printf("MAC:%s >> %s\n",src_mac,dst_mac);
        }//判断是否为ARP数据包
        else if(buf[12]==0x08 && buf[13]==0x06)
        {
            printf("______________ARP数据报_______________\n");
            printf("MAC:%s >> %s\n",src_mac,dst_mac);
        }//判断是否为RARP数据包
        else if(buf[12]==0x80 && buf[13]==0x35)
        {
            printf("______________RARP数据报_______________\n");
            printf("MAC:%s>>%s\n",src_mac,dst_mac);
        }
    }
    return 0;
}

记得以管理者权限运行程序：

每个报文头部都有一个相应的结构体，通过这些结构体对报文进行相应的组包或拆包会方便很多。

Ubuntu 12.04 中描述网络协议结构的文件如下：

以太网头部（所需要头文件：#include ）：

上面的例子，改为用结构体实现，如下：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/ether.h>
#include <net/ethernet.h>          // 以太网头部 头文件   
#include <netinet/ip.h>            // ip头部 头文件
// #include <net/if_arp.h>            // arp头部 头文件

int main(int argc,char *argv[])
{
    int i = 0;
    unsigned char buf[1024] = "";
    int sock_raw_fd = socket(PF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_ALL));
    while(1)
    {
        unsigned char src_mac[18] = "";
        unsigned char dst_mac[18] = "";
        //获取链路层的数据帧
        recvfrom(sock_raw_fd, buf, sizeof(buf),0,NULL,NULL);
       
        //从数据中提取mac首部信息(14个字节)
        struct ether_header *ethdr = NULL;
        ethdr = (struct ether_header *)buf;
       
        //从buf里提取目的mac、源mac
        sprintf(dst_mac,"%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x", ethdr->ether_dhost[0], ethdr->ether_dhost[1],ethdr->ether_dhost[2],ethdr->ether_dhost[3],ethdr->ether_dhost[4],ethdr->ether_dhost[5]);
        sprintf(src_mac,"%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x", ethdr->ether_shost[0], ethdr->ether_shost[1],ethdr->ether_shost[2],ethdr->ether_shost[3],ethdr->ether_shost[4],ethdr->ether_shost[5]);
       
        //判断是否为IP数据包
        if( 0x0800 == ntohs(ethdr->ether_type) )
        {   
            printf("______________IP数据报_______________\n");
            printf("MAC:%s >> %s\n",src_mac,dst_mac);
           
        }//0x0806为ARP数据包, 0x8035为RARP数据包
        else if( 0x0806 == ntohs(ethdr->ether_type) || 0x8035 == ntohs(ethdr->ether_type) )
        {
            printf("______________ARP数据报_______________\n");
            printf("MAC:%s >> %s\n",src_mac,dst_mac);
        }
       
    }
    return 0;
}

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