SOCK_RAW编程

Posted 2020-09-24 yuxi_o

TCP（SOCK_STREAM)和UDP套接口（SOCK_DGRAM)可以满足大部分需求，但要获取底层协议内容就需要原始套接字。相比前两者，SOCK_RAW具有如下优点：

1）使用原始套接字可以读写ICMP及ICMP6，如ping程序就是使用原始套接字发送ICMP应答请求。

2）使用原始套接字可以读写特殊的IP数据包，内核不处理这些数据包的IP协议字段，而出错的诊断将依靠字段的含义。

3）利用原始套接口设置IP_HDRINCL套接口选项可以构造自己的IP头部。

创建

int sockfd=socket(AF_INET, SOCK_RAW, protocol);

AF_INET：使用IPv4协议

SOCK_RAW：原始套接字

protocol：协议名

建立原始套接口后，可以通过它向网络中写自己的IP数据包，为了防止非法用户破坏网络，规定只有超级用户才有创建原始套接口的权限。

输入

内核如何将接收到的分组发送给原始套接字，遵循如下原则：

》接收到的TCP和UDP分组绝不会传递给任何原始套接子。

》当内核处理完ICMP消息之后，绝大部分ICMP分组将传递给原始套接口。

》当内核处理完IGMP消息后，所有IGMP分组将传递给某个原始套接口。

》所有带有内核不能识别的协议字段的IP数据包都将传递给某个原始套接口，而内核只是检验IP头部中的某些字段。

如果数据包以分片形式到达，则该分组将在所有分片到达并重组后才传给该套接字。

输出

如果套接字没有使用函数connect进行链接，则可以调用函数sendto或sendmsg，他们可以指定目的IP地址。如果已经连接，可以调用write/writev或send。

如果没有设置IP_HDRINCL选项，则内核写的数据起始地址指IP头部之后的第一个字节，此时内核构造IP头部，并且内核将IP头部的协议段设为用户在调用socket()时指定的protocol参数。

如果设置IP_HDRINCL选项，则内核写的数据起始地址指向IP头部的第一个字节，用户所提供的数据的大小值必须包括头部的字节数，此时进程构造出以下两项以外的整个IP头部：IP标识字段可以设为0，要求内核设置该值，IP头部的校验由内核来计算和存储。类似TCP协议超出外出接口的分组，内核将其分片。

匹配

当内核准备好一个待传输的数据包之后，内核将对所有的进程的原始套接口进行寻找，每个匹配的套接字都将收到一个该IP数据包的复制。匹配的过程分为3个测试步骤，只有3个测试步骤都满足时，数据包才会传递给该套接字。

》在创建套接字时，如果protocol不为0，则接收到的数据包的协议字段应该与之匹配。

》如果在原始套接口上绑定一个本地IP地址，那么接收到的数据包的地址应该与之匹配。

》如果此原始套接字通过调用connect()指定一个对方IP地址，那么接收到的源IP地址应该与之相匹配。

技巧：如果一个原始套接子创建参数protocol设置为0，并且没有调用connect()和bind()，那么对于内核传递给原始套接子的每个原始数据包，该套接口都会收到一个复制数据包。

 

参考：

1. linux环境下C编程指南