原始套接字透析之Raw Socket基础

　　　　
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　　在进入Raw Socket多种强大的应用之前，我们先讲解怎样建立一个Raw Socket及怎样用建立的Raw Socket发送和接收IP包。

　　建立Raw Socket

　　在Windows平台上，为了使用Raw Socket，需先初始化WINSOCK：

// 启动 Winsock WSAData wsaData; if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 1), &wsaData) != 0) { 　cerr << "Failed to find Winsock 2.1 or better." << endl; 　return 1; }

　　MAKEWORD(2, 1)组成一个版本字段，2.1版，同样的，MAKEWORD(2, 2)意味着2.2版。MAKEWORD本身定义为：

inline word MakeWord(const byte wHigh, const byte wLow) { 　return ((word)wHigh) << 8 | wLow; }

　　因此MAKEWORD(2, 1)实际等同于0x0201。同样地，0x0101可等同于MAKEWORD(1, 1)。

　　与WSAStartup()的函数为WSACleanup()，在所有的socket都使用完后调用，如：

void sock_cleanup() { 　#ifdef WIN32 　　sockcount--; 　　if (sockcount == 0) 　　　WSACleanup(); 　#endif }

　　接下来，定义一个Socket句柄：

SOCKET sd; // RAW Socket句柄

　　创建Socket并将句柄赋值给定义的sd，可以使用WSASocket()函数来完成，其原型为：

SOCKET WSASocket(int af, int type, int protocol, LPWSAPROTOCOL_INFO lpProtocolInfo, GROUP g, DWORD dwFlags);

　　其中的参数定义为：

　　af：地址家族，一般为AF_INET，指代IPv4（The Internet Protocol version 4）地址家族。

　　type：套接字类型，如果创建原始套接字，应该使用SOCK_RAW；

　　Protocol：协议类型，如IPPROTO_TCP、IPPROTO_UDP等；

　　lpProtocolInfo ：WSAPROTOCOL_INFO结构体指针；

　　dwFlags：套接字属性标志。

　　例如，下面的代码定义ICMP协议类型的原始套接字：

sd = WSASocket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP, 0, 0, 0);

　　创建Socket也可以使用socket()函数：

SOCKET WSAAPI socket( int af, int type, int protocol);

　　参数的定义与WSASocket()函数相同。

　　为了使用socket()函数创建的Socket，还需要将这个Socket与sockaddr绑定：

SOCKADDR_IN addr_in; addr_in.sin_family = AF_INET; addr_in.sin_port = INADDR_ANY; addr_in.sin_addr.S_un.S_addr = GetLocalIP(); nRetCode = bind(sd, (struct sockaddr*) &addr_in, sizeof(addr_in)); if (SOCKET_ERROR == nRetCode) { 　printf("BIND Error!%d\n", WSAGetLastError()); }

　　其中使用的struct sockaddr_in（即SOCKADDR_IN）为：

struct sockaddr_in { 　unsigned short sin_family; 　unsigned short int sin_port; 　struct in_addr sin_addr; 　unsigned char sin_zero[8]; }

　　而bind()函数第二个参数的struct sockaddr类型定义为：

struct sockaddr { 　unisgned short as_family; 　char sa_data[14]; };

　　实际上，bind()函数采用struct sockaddr是为了考虑兼容性，最终struct sockaddr和struct sockaddr_in的内存占用是等同的。struct sockaddr_in中的struct in_addr成员占用4个字节，为32位的IP地址，定义为：

typedef struct in_addr { 　union 　{ 　　struct 　　{ 　　　u_char s_b1, s_b2, s_b3, s_b4; 　　} S_un_b; 　　struct 　　{ 　　　u_short s_w1, s_w2; 　　} S_un_w; 　　u_long S_addr; 　} 　S_un; } IN_ADDR, *PIN_ADDR, FAR *LPIN_ADDR;

　　把32位的IP地址定义为上述联合体将使用户可以以字节、半字或字方式读写同一个IP地址。同志们，注意了，这个技巧在许多软件开发中定义数据结构时被广泛采用。

　　为了控制包的发送方式，我们可能会用到如下的这个十分重要的函数来设置套接字选项：

int setsockopt( 　SOCKET s, //套接字句柄 　int level, //选项level，如SOL_SOCKET 　int optname, //选项名，如SO_BROADCAST 　const char* optval, //选项值buffer指针 　int optlen //选项buffer长度 );

　　例如，当level为SOL_SOCKET时，我们可以设置布尔型选项SO_BROADCAST从而控制套接字是否传送和接收广播消息。

　　下面的代码通过设置IPPROTO_IP level的IP_HDRINCL选项为TRUE从而使能程序员亲自处理IP包报头：

//设置 IP 头操作选项 BOOL flag = TRUE; setsockopt(sd, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, (char*) &flag, sizeof(flag);

　　下面的函数用于控制套接字：

int ioctlsocket( 　SOCKET s, 　long cmd, //命令 　u_long* argp //命令参数指针 );

　　如下面的代码让socket接收所有报文（sniffer模式）：

u_long iMode = 1; ioctlsocket(sd, SIO_RCVALL, & iMode); //让 sockRaw 接受所有的数据