7 原始套接口和数据链路访问.pptVIP

目录 TCP/IP协议族结构 IP数据报格式 原始套接字 Ping协议的ICMP版本 TCP/IP协议族结构 网络概貌原理图 －－通过路由器连接的两个网络 网络概貌原理图 －－数据进入协议栈时的封装 IPv4数据报格式 几点说明：首部长度是以32位（即4字节）为单位；16位的标识用于分片和重组；DF位（不分片）；MF（还有片段）；协议字段表示封装在IP报文中的上层协议，典型的有：ICMP（1）、IGMP（2）、TCP（6）、UDP（17）；头部校验和只对IP头部（包括选项）计算，校验算法是标准的因特网校验和算法，即简单的16位反码求和。 IP报头格式数据结构(netinet/ip.h) ---- struct ip struct ip { #if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN unsigned int ip_hl:4; /* header length */ unsigned int ip_v:4; /* version */ #endif #if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN unsigned int ip_v:4; /* version */ unsigned int ip_hl:4; /* header length */ #endif u_int8_t ip_tos; /* type of service */ u_short ip_len; /* total length */ u_short ip_id; /* identification */ u_short ip_off; /* fragment offset field */ ………………………………… u_int8_t ip_ttl; /* time to live */ u_int8_t ip_p; /* protocol */ u_short ip_sum; /* checksum */ struct in_addr ip_src, ip_dst; /* source and dest address */ }; 原始套接字（概述） 原始套接字提供了一些使用tcp和udp协议不能实现的功能，如： 使用原始套接字可以读／写ICMPv4分组： 目的地址不可达（http://××××） Ping程序实现； 使用原始套接字可以读／写特殊的IPv4数据包，内核不处理这些数据报的IPv4协议字段。 如大多数内核只处理ICMP、IGMP、TCP、UDP的数据报。 但协议字段还可以为其他值 如OSPF直接使用IP协议，将IP数据报的协议字段设为89，此时，就必须有专门的程序通过原始套接字来处理它们； 利用原始套接字还可以创建自定义的IP数据报首部，编写基于IP协议的高层网络协议。 原始套接字创建 #include sys/socket.h #include netinet/in.h int socket(AF_INET, SOCK_RAW, int protocol); protocol参数一般不能为0，如：IPPROTO_ICMP。 只有超级用户才能创建原始套接字。 用户可以通过设置IP_HDRINCL选项来编写自己的IP数据报首部： const int on = 1; setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, on, sizeof(on)); 可以调用bind函数绑定原始套接字的本地IP地址，此时，所有输出的数据报将用到源IP地址（仅当IP_HDRINCL未设置时）；如果不调用bind函数，由内核将源IP地址设成外出接口的主IP地址； 可以调用connect函数设置数据报的目的地址（注意并不需要真正的连接）。此后，可直接调用write或send。 注意：bind和connect时，端口已经没有意义了。 通过原始套接字发送数据报 原始套接字的发送遵循以下规则： 如果套接字已经连接，可以调用write、writev、send来发送数据，否则需要调用sendto或sendmsg； 如果IP_HDRINCL选项未设置，则写入的数据（用户程序数据）起始地址指IP头部之后的第一个字节。 内核构造IP头部，并将它安在来自进程的数据之前。 内核将IPv4头部的协议字段设置成用户在调用socket函数所给的第三个参数； 如果设置了IP_HDRI