linux网络编程7

24.9.24学习目录

一.网络通信过程（续）
- 1.路由器
二.原始套接字（SOCK_RAW）
- 1.创建原始套接字
- 2.数据包解析

一.网络通信过程（续）

1.路由器

路由器是用于连接多个逻辑上分开的网络；
具有判断网络地址和选择IP路径的功能；
工作在网络层，可以实现不同网段的主机之间进行通信，而路由器则是设置为默认网关；

二.原始套接字（SOCK_RAW）

其是一种不同于TCP和UDP使用的套接字，它实现于系统核心；
可以接收本机网卡上所有的数据帧（即数据包），对于监听网络流量和分析网络数据很有作用；
开发人员可发送自己组装的数据包到网络上；
广泛应用于高级网络编程；
网络专家、黑客通常用来编写奇特的网络程序；

原始套接字可以收发：
1.数据包，其包含头部和数据，需要访问其他协议
2.发送的数据需要使用原始套接字的

1.创建原始套接字

（1）创建链路层的原始套接字

//头文件用于使用ETH_P_ALL这个宏
#include <netinet/ether.h>
int socket(PF_PACKET,SOCK_RAW,protocol);

PF_PACKET：也可以使用AF_PACKET参数；
protocol：用于指定可以收发的数据包类型，ETH_P_IP（为IPV4数据包）、ETH_P_ARP（为ARP数据包）、ETH_P_ALL（为所有协议的数据包）

注意：使用原始套接字时，程序需要管理员权限，即在运行时添加sudo即可

2.数据包解析

在TCP/IP中使用一些“协议类型”标记不同的类，如图：
在这里插入图片描述

（1）UDP报头
在这里插入图片描述
源端口号：发送方的端口号
目的端口号：接收方端口号
长度：UDP用户数据报的长度，最小值为8（没有数据只有首部）
校验和：检测UDP用户数据报在传输中是否有错，有错就丢弃

（2）IP报头
在这里插入图片描述
版本：IP协议版本，通信双方版本必须一致
首部长度：单位时32位
服务类型：一般不适用，取值为0
总长度：指首部加上数据的总长度
标识：用来标识主机发送的每一份数据报
标志：
标志字段中的最低位记为MF，当为1时表示后面还有数据的分片，当为0时表示时数据中的最后一个分片
标志字段中的中间位置，记为DF，意思为不能分片，当为0时才可以分片
片偏移：用于说明该分片数据为总数据中的位置
生存时间：TTL，为跳数限制，用于限制数据包在路由器中转发的次数，当下降为0时表示丢弃该数据包
协议：指明数据报采用什么协议发送
首部校验和：只用于校验数据报的首部，不包括数据
源地址：发送方的IP地址
目的地址：接收方的IP地址
选项：用于定义一些任选项

（3）以太网格式
在这里插入图片描述
目的地址：目的mac地址
源地址：源mac地址
类型：IP、ARP、RARP数据包
CRC、PAD在组包时可以忽略

（4）TCP报头
在这里插入图片描述
源端口号：发送发端口号
目的端口号：接收发端口号
序列号：本报文中数据的第一个字节的序号
确认序号：期望接收到对方下一个报文中第一个数据字节的序号
首部长度：报文中除去数据的长度
保留：保留今后使用
紧急URG：当为1时，表示该报文有紧急数据，需要尽快传输
确认ACK：当ACK为1时才有效
推送PSH：当为1时，表示在两个应用进程中希望其尽快的接收到对方的响应
复位RST：用于复位相应的TCP连接
同步SYN：只有在三次握手时有效
终止FIN：当为1时，表示数据已经发送完毕，申请释放连接
窗口：指发送本报文段的一方的接收窗口
校验和：校验和字段校验的范围包括首部和数据两部分
紧急指针：当URG为1时才有效
选项：长度可变