UNIX網路程式設計讀書筆記 原始套介面

2021-09-06 14:18:19 字數 1722 閱讀 5175

應用程式可以繞過傳輸層而直接使用ipv4和ipv6,這稱為原始套介面(raw socket)。

原始套介面是一種對原始網路報文進行處理的套介面。原始套介面主要應用在底層網路程式設計上,同時也是網路黑客的必備手段。例如sniffer、拒絕服務(dos)、ip位址欺騙等都需要在原始套接字的基礎上實現。

與原始套接字對應,之前的tcp/udp的套接字稱為標準套接字,如下圖所示,為標準套接字與原始套接字之間的關係。標準套接字與網路協議棧的tcp、udp層打交道,而原始套接字則與ip層級網路協議棧核心打交道。

原始網路套介面提供普通的tcp和udp套介面不提供的以下3個功能:

1、有了原始套介面,程序可以讀與寫icmpv4、igmpv4和icmpv6等分組。

2、有了原始套介面,程序可以讀與寫核心不處理其協議欄位的ipv4資料報。

3、有了原始套介面,程序還可以使用ip_hdrincl套介面選項自行構造ipv4頭部。

建立乙個原始套介面涉及如下步驟:

1、把第2個引數指定為sock_raw呼叫socket函式,以建立乙個原始套介面。第3個引數(協議型別)通常不為0。

2、可以在這個原始套介面上如下開啟ip_hdrincl套介面選項:

const

int on = 1

;if(setsockopt(sockfd, ipproto_ip, ip_hdrincl, &on, sizeof(on)) < 0

) 出錯處理

3、可以在這個原始套介面上呼叫bind函式,不過比較少見。bind函式僅僅設定本地位址,因為原始套介面不存在埠的概念。

4、可以在這個原始套介面上呼叫connect函式,不過也比較少見。connect函式僅僅設定遠地位址,同樣因為原始套接字不存在埠的概念。

原始套介面的輸出遵循以下規則:

1、普通輸出通過呼叫sendto或sendmsg並指定宿ip位址完成。如果套介面已經連線,那麼也可以呼叫write、writev或send。

2、如果ip_hdrincl套介面選項未開啟,那麼由程序讓核心傳送的資料的起始位址指的是ip頭部之後的第乙個位元組,因為核心將構造ip頭部並把它置於來自程序的資料之前。核心把所構造的ipv4頭部的協議字段設定成來自socket呼叫的第3個引數。

3、如果ip_hdrincl套介面選項已開啟,那麼由程序讓核心傳送的資料的起始位址指的是ip頭部的第乙個位元組。程序呼叫輸出函式寫出的資料量必須包括ip頭部的大小。整個ip頭部由程序構造,不過:(a)ipv4標識欄位可置為0,從而告知核心設定該值;(b)ipv4頭部校驗和字段總是由核心計算並儲存;(c)ipv4選項欄位是可選的。

4、核心對於超出外出介面mtu的原始分組執行分片。

原始套介面輸入遵循以下規則:

1、接收到的udp分組和tcp分組絕不傳遞到任何原始套介面。如果乙個程序想要讀取含有udp分組或tcp分組的ip資料報,它就必須在資料鏈路層讀取這些分組。

2、大多數icmp分組在核心完成處理其中的icmp訊息後傳遞到原始套介面。

3、所有igmp分組在核心完成處理其中的igmp訊息後傳遞到原始套介面。

5、如果某個資料報以片段形式到達,那麼在它的所有片段均到達且重組出該資料報之前,不傳遞任何片段分組到原始套介面。

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