手写TCP/IP协议栈——无回报ARP包生成

理论部分

如果局域网范围内每一个人都要找张三,就都需要广播一遍,浪费网络性能

不妨设定:主机启用网卡的时候,自动在网络上广播自己的IP地址&&MAC地址,表示我已经上线了,方便网络当中的其他主机能感知到你的存在

网卡上线的广播包设置为无回报的ARP包

这里通过一个比较巧妙的手法

以太网的dst mac填写的是广播包,protocol为ARP,表示交给ARP协议处理

在ARP协议中,发送方和接收方的IP地址都填写的自己的

这样设计可以保证广播范围内的主机都能收到,同时无需做出回应。只需要根据ARP协议要求来提取出来请求主机的 IP <-> ARP 的映射关系,就ok了

对于这种数据包,我们称之为无回报的ARP包

代码实现部分

xnet_tinny.h

arp数据包结构体定义

结合wireshark抓包软件/RFC文档可以看到arp包的具体结构字段,注意这部分内容需要夹在#pragma pack()中间,因为需要解析具体字段

cpp 复制代码
#define XNET_CFG_NETIF_IP			{192, 168, 254, 2}

#define XARP_HW_ETHER 0x1         //以太网
#define XARP_REQUEST  0x1         //ARP请求包
#define XARP_REPLY    0x2         //ARP响应包

typedef struct _xarp_packet_t
{
	uint16_t hw_type, pro_type;
	uint8_t hw_len, pro_len;
	uint16_t opcode;
	uint8_t sender_mac[XNET_MAC_ADDR_SIZE];
	uint8_t sender_ip[XNET_IPV4_ADDR_SIZE];
	uint8_t target_mac[XNET_MAC_ADDR_SIZE];
	uint8_t target_ip[XNET_IPV4_ADDR_SIZE];
}xarp_packet_t;

xnet_tinny.c

cpp 复制代码
static const xipaddr_t netif_ipaddr = XNET_CFG_NETIF_IP;
static const uint8_t ether_broadcast[] = { 0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF };

int xarp_make_request(const xipaddr_t* ipaddr)
{
	xarp_packet_t* arp_packet;
	xnet_packet_t* packet = xnet_alloc_for_send(sizeof(xarp_packet_t));

	arp_packet = (xarp_packet_t*)packet->data;
	arp_packet->hw_type = swap_order16(XARP_HW_ETHER);
	arp_packet->pro_type = swap_order16(XNET_PROTOCOL_IP);
	arp_packet->hw_len = XNET_MAC_ADDR_SIZE;
	arp_packet->pro_len = XNET_IPV4_ADDR_SIZE;
	memcpy(arp_packet->sender_mac, netif_mac, XNET_MAC_ADDR_SIZE);
	memcpy(arp_packet->sender_ip, netif_ipaddr.array, XNET_IPV4_ADDR_SIZE);
	memset(arp_packet->target_mac, 0, XNET_MAC_ADDR_SIZE);
	memcpy(arp_packet->target_ip, ipaddr->array, XNET_IPV4_ADDR_SIZE);
	return ethernet_out_to(XNET_PROTOCOL_ARP, ether_broadcast, packet);
}

static xnet_err_t ethernet_init(void)
{
	xnet_err_t err = xnet_driver_open(netif_mac);
	if (err < 0)
		return err;

	return xarp_make_request(&netif_ipaddr);
}

测试部分

使用wireshark抓包,全速运行xnet软件,得到无回报ARP包

ok,今天的你就到此为止吧,明天还要接着🐺啊!

相关推荐
刺客xs14 分钟前
c++多线程 线程池的实现
开发语言·c++
福楠25 分钟前
从C到C++ | 内存管理
c语言·c++
.简.简.单.单.28 分钟前
Design Patterns In Modern C++ 中文版翻译 第十一章 享元模式
c++·设计模式·享元模式
BestOrNothing_201529 分钟前
C++ 智能指针深入:四种智能指针所有权模型、原理与常见陷阱全景解析
c++·内存管理·智能指针·raii·内存销毁
兵哥工控40 分钟前
mfc高精度定时器精简版实例
c++·mfc
集芯微电科技有限公司1 小时前
DC-DC|40V/10A大电流高效率升压恒压控制器
c语言·数据结构·单片机·嵌入式硬件·fpga开发
小麦嵌入式1 小时前
Linux驱动开发实战(十三):RGB LED驱动并发控制——自旋锁与信号量对比详解
linux·c语言·驱动开发·stm32·单片机·嵌入式硬件·物联网
今儿敲了吗1 小时前
计算机网络第一章笔记
笔记·计算机网络
fufu03112 小时前
Linux环境下的C语言编程(四十九)
linux·c语言·算法
范纹杉想快点毕业2 小时前
C语言设计模式:从基础架构到高级并发系统(完整实现版)
c语言·开发语言·设计模式