Linux网络编程原始套接字能干什么？

Posted 2021-09-03 qq6130673878924

通常情况下程序员接所接触到的套接字（Socket）为两类：
（1）流式套接字（SOCK_STREAM）：一种面向连接的 Socket，针对于面向连接的TCP 服务应用；
（2）数据报式套接字（SOCK_DGRAM）：一种无连接的 Socket，对应于无连接的 UDP 服务应用。

从用户的角度来看，SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM 这两类套接字似乎的确涵盖了 TCP/IP 应用的全部，因为基于 TCP/IP 的应用，从协议栈的层次上讲，在传输层的确只可能建立于 TCP 或 UDP 协议之上，而 SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM 又分别对应于 TCP 和 UDP，所以几乎所有的应用都可以用这两类套接字实现。

但是，当我们面对如下问题时，SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM 将显得这样无助：

（1）怎样发送一个自定义的 IP 包？
（2）怎样发送一个 ICMP 协议包？
（3）怎样分析所有经过网络的包，而不管这样包是否是发给自己的？
（4）怎样伪装本地的 IP 地址？

 

这使得我们必须面对另外一个深刻的主题——原始套接字（SOCK_RAW）。原始套接字广泛应用于高级网络编程，也是一种广泛的黑客手段。著名的网络sniffer（一种基于被动侦听原理的网络分析方式）、拒绝服务攻击（DOS）、IP 欺骗等都可以通过原始套接字实现。

 

原始套接字（SOCK_RAW）可以用来自行组装数据包，可以接收本机网卡上所有的数据帧（数据包），对于监听网络流量和分析网络数据很有作用。

 

原始套接字是基于 IP 数据包的编程（SOCK_PACKET 是基于数据链路层的编程）。另外，必须在管理员权限下才能使用原始套接字。

 

原始套接字（SOCK_RAW）与标准套接字（SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM）的区别在于原始套接字直接置“根”于操作系统网络核心（Network Core），而  SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM 则“悬浮”于 TCP 和 UDP 协议的外围。

 

流式套接字只能收发 TCP 协议的数据，数据报套接字只能收发 UDP 协议的数据，原始套接字可以收发内核没有处理的数据包。