1. 首先大家应该知道Socket 编程吧
Socket套接字 分为 应用层套接字 数据链路层套接字(也就是原始socket)
1.流套接字(SOCK_STREAM)
流套接字用于提供面向连接、可靠的数据传输服务。该服务将保证数据能够实现无差错、无重复送,并按顺序接收。流套接字之所以能够实现可靠的数据服务,原因在于其使用了传输控制协议,即TCP(The Transmission Control Protocol)协议 [3]。
2.数据报套接字(SOCK_DGRAM)
数据报套接字提供一种无连接、不可靠的服务。该服务并不能保证数据传输的可靠性,数据有可能在传输过程中丢失或出现数据重复,且无法保证顺序地接收到数据。数据报套接字使用UDP( User DatagramProtocol)协议进行数据的传输。由于数据报套接字不能保证数据传输的可靠性,对于有可能出现的数据丢失情况,需要在程序中做相应的处理 [3]。
3.原始套接字(SOCK_RAW)
原始套接字与标准套接字(标准套接字指的是前面介绍的流套接字和数据报套接字)的区别在于:原始套接字可以读写内核没有处理的IP数据包,而流套接字只能读取TCP协议的数据,数据报套接字只能读取UDP协议的数据。因此,如果要访问其他协议发送的数据必须使用原始套接 [3]。原始套接字主要用于一些协议的开发,可以进行比较底层的操作。
原始套接字的创建:
int rawsock = socket(AF_INET,SOCK_RAW,protocol);
常见的协议类型如下:
- l IPPROTO_IP: IP协议,接受或者发送IP数据包,包含IP头部
- l IPPROTO_ICMP: ICMP协议,接受或者发送ICMP的数据包,IP的头部不需要处理
- l IPPROTO_TCP: TCP协议,接受或者发送TCP数据包
- l IPPROTO_UDP: UDP协议,接受或者UDP数据包
- l IPPROTO_RAW: 原始IP包
链路层原始套接字
socket(PF_PACKET,type,htons(protocol))
- l 参数type设置为SOCK_RAW时:套接字接收和发送数据都是从MAC首部开始的早发送时需要由调用者从MAC首部开始构造函数和封装报文数据。该种情况是用于某些项目需要用到自定义的二层报文socket(PF_PACKET,SOCK_RAW,htons(protocol))
- l 参数type设置SOCK_DGRAM时,套接字接收到的数据报文会将MAC首部去掉。同事在发送时也不需要手动构造MAC首部,只需要从IP首部(或ARP首部,取决去封装的报文类型)开始构造即可。而MAC首部的填充由内核实现。若对于首部不关心的场景,可以使用此类型。socket(PF_PACKET,SOCK_DGRAW,htons(protocol))
protocol不同取值:
protocol | 值 | 作用 |
ETH_P_ALL | 0x0003 | 接收本机收到的所有二层报文 |
ETH_P_IP | 0x0008 | 接收本机收到的所有IP报文 |
ETH_P_ARP | 0x0806 | 接收本机收到的所有ARP报文 |
ETH_P_RARP | 0x8035 | 接收本机收到的所有RARP报文 |
自定义协议 | 比如0x0810 | 接收本机收到的所有类型为0x0810的二层报文 |
不指定 | 0 | 不能用于接收,只能用于发送 |
网络层原始套接字:
创建面向连接的TCP和创建面向无连接的UDP套接字,在接受和发送时只能操作数据部分,而不能对IP首部或TCP或UDP首部进行操作。如果想要操作IP首部或传输层协议首部,就需要调用如下socket()函数创建网络层原始套接字。
第一个参数指定协议族的类型为PF_INET
第二个参数为SOCK_RAW
第三个参数protocol为协议类型。
- l 接收报文 网络层原始套接字接收到的报文数据从IP首部开始的,即接收到的数据包含了IP首部,TCP/UDP/ICMP等首部,以及数据部分。
- l 发送报文 网络层原始套接字发送的报文数据,在默认情况下是从IP首部之后开始的,即需要由调用者自行构造和封装TCP/UDP等协议首部。这种套接字也提供了发送时从IP首部开始构造数据的功能。通过setsocketopt()个套接字设置上IP_HDRINCL选项,就需要在发送时自行构造IP首部。
protocol | 值 | 作用 |
IPPROTO_TCP | 6 | 接收TCP类型的报文 |
IPPROTO_UDP | 17 | 接收UDP类型报文 |
IPPROTO_ICMP | 1 | 接收ICMP类型报文 |
IPPROTO_IGMP | 2 | 接收IGMP类型报文 |
IPPROTO_RAW | 255 | 不能接收报文,只能发送(需要构造数据包首部) |
IPPROTO_OSPF | 89 | 接收协议号为89的报文 |