TCP/IP協定分析--資料鍊路

資料鍊路資料的格式由五部分組成：目的MAC(6)、本地MAC(6)、資料類型(2)、資料(len)、CRC校驗(4)

目的MAC和本地MAC就是收發機器的MAC位址，如果目的MAC的所有bit均為1，則為廣播包，區域網路内所有機器都會接收這個包，一般用于ARP詢問。

資料類型有三種：ARP包(0x0806)、RARP包(0x8035)、IP包(0x0800)

資料：根據資料類型的不同，資料有不同的意義。

對于絕大部分以太網晶片來說，CRC校驗是由硬體完成的，是以對于軟體來說是不可見的，除非用資料分析儀直接抓網線中的資料。

首先定義鍊路層的結構體：

//eth.h
#ifndef  __ETH__
#define  __ETH__

typedef unsigned int   u32;
typedef unsigned short u16;
typedef unsigned char  u8;

typedef struct
{
	u8 destMAC[6];   //目的MAC
	u8 sourMAC[6];   //源MAC
	u16 type;        //類型
	u8 data[1024];   //資料
}ETH_HEADER;

typedef enum
{
    ARP_PACKET=0x0806,
    RARP_PACKET=0x8035,
    IP_PACKET=0x0800
}PACKET_TYPE;

#endif           

在linux下，可以通過socket(PF_PACKET,SOCK_RAW,htons(ETH_P_ALL))來申請鍊路層的套接字,這是一個無連結的套接字。

//eth.c
#include<stdio.h>
#include<netinet/if_ether.h>

#include"eth.h"

/*将二進制網卡位址轉換為可讀的字元位址，與ifconfig指令中的格式相同*/
void StrMac(u8* str,u8* bin)
{
    sprintf(str,"%02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X",bin[0],bin[1],bin[2],bin[3],bin[4],bin[5]);
}

u16 analyseETH(ETH_HEADER* eth)
{
    u8 mac[20];
    StrMac(mac,eth->destMAC);
    printf("destMAC:%s\n",mac);
    StrMac(mac,eth->sourMAC);
    printf("sourMAC:%s\n",mac);
    printf("ETH_type:%04x\n",htons(eth->type)); //htons傳回小端格式的資料
    return eth->type;
}

int main()
{
    int socket_fd;
    ETH_HEADER* eth;
    u32 num = 0;
    u16 type;
    u8  buf[10240];
    ssize_t len;
    socket_fd = socket(PF_PACKET,SOCK_RAW,htons(ETH_P_ALL)); //申請鍊路層的套接字
    if(socket_fd == -1)
    {
        printf("socket error!\n");
        return -1;
    }
    while(1)
    {
        len = recv(socket_fd,buf,sizeof(buf),0);
        if(len == -1)
        {
            printf("recv error!\n");
            break;
        }
        else if(len == 0)
        {
            continue;
        }
        printf("*********ETH HEADER[%d]*********\n",num++);        
        printf("recv_len:%d\n",len);
        eth = (ETH_HEADER*)buf;
        type = analyseETH(eth);
        switch(htons(type))
        {
            case ARP_PACKET:
                printf("ARP_PACKET!\n");
                break;
            case RARP_PACKET:
                printf("RARP_PACKET!\n");                
                break;
            case IP_PACKET:
                printf("IP_PACKET!\n");
                break;
            default:
                printf("what?\n");
                break;
        }
    }
    close(socket_fd);
    return 0;
}
           

執行gcc eth.c -o eth

運作./eth即可看到列印出的鍊路層資訊