AF_PACKET 和以太网

Question

我很困惑 AF_PACKET 套接字系列（对于 SOCK_RAW 套接字）与以太网 (IEEE 802.3) 的具体关系。

目前我的理解：

我了解 OSI 模型，以及第 2 层技术如何以太网适合模型。
我知道 AF_PACKET 可以与 SOCK_RAW 套接字一起使用接收包含 14 字节以太网 header 的数据报，后跟一些其他高层协议header(s)，如IPv4、IPv6等，其次是可选的传输层协议，如 TCP，以及终于是一个有效载荷。
我知道您可以将 ETH_P_ALL 或 ETH_P_IP 等标志传递为 socket 的协议参数让内核过滤数据包对你来说，只向你发送包含 headers 的数据包类型。
我知道使用 AF_PACKET 系列创建的套接字可以接收或发送到 sockaddr_ll 类型的端点，它与特定的 MAC 地址（EUI-48 地址）相关联，以及特定的网络接口（例如 eth0 或其他）。

不明白的地方：

我不明白 AF_PACKET 是否应该专门用于以太网设备，而不是其他第 2 层技术，例如 Wifi、蓝牙、令牌环、Infiniband 等.
我不明白以太网设备与使用 14 字节 的第 2 层协议之间的关系以太网 header。以太网 header 是 14 个字节，可以这样定义： struct eth_hdr { char dest_address[6]; char source_address[6]; uint16_t ethertype; }; 换句话说，这个 header 是否只用于物理以太网设备？看来答案是no，因为如果我在环回接口上使用AF_PACKET，我仍然会收到包含14字节的数据包以太网header s。但是环回不是以太网设备。那么为什么它会收到包含以太网 headers 的数据包？
如果 AF_PACKET 可以与 non-Ethernet 设备一起使用，ETH_P_ALL 协议标志是否指示只接受专门具有 14 字节以太网的数据包 header?

我的问题：

使用 AF_PACKET 是否意味着您保证始终接收具有 14 字节以太网 header 的数据包？

如果是这样，是否也意味着 AF_PACKET 只能用于以太网设备（与其他第 2 层技术相反，如 Wifi、令牌环、蓝牙、Infiniband 等）？

如果这些问题中的任何一个的答案是否，那么应用程序如何以编程方式确定在接收数据报时预期的第 2 层类型 header AF_PACKET 插座？

Answer 1

警告： 这是因为我为使用 PF_PACKET 的生产软件编写的一些代码进行了蚕食，这些代码仅适用于以太网，因此可能为 incomplete/inaccurate.

您正在使用 ETH_P_ALL，将为您提供任何东西。但是，有许多 ETH_P_* 符号可供选择（例如 ETH_P_802_3_MIN）。

binding/selection 不仅基于 socket 调用，还基于给定的接口。

首先你需要你想要的接口名称（例如eth0），你可以从ifconfig.

获得列表

然后，使用 ioctl(SIOCGIFINDEX,...) 从接口名称中获取接口 index [或者，您可以硬编码它，因为 ifconfig 会打印出来按索引顺序]。

然后，根据接口索引，bind到那个接口。

既然你知道接口的类型（例如你选择eth0或wifi等），之后，你应该能够消化物理层header因为你知道它是否是struct eth_hdr与否。

请注意，您可以使用许多其他 SIOCGIF* ioctl 来获取接口列表和其他信息，这些信息可以让您辨别接口类型 [以及因此，物理 header期待].

无论如何，这是我所做的一些示例代码：

int
init(const char *intf)
// intf -- interface name (e.g. eth0, etc. -- whatever comes from ifconfig)
{
    int err;

#if 1
    int styp = SOCK_RAW;
#else
    int styp = SOCK_DGRAM;
#endif

    int netsock = socket(PF_PACKET,styp,htons(ETH_P_ALL));

    struct ifreq ifr;
    memset(&ifr,0,sizeof(ifr));
    strncpy(ifr.ifr_name,intf,sizeof(ifr.ifr_name));

    // get the index number of the interface
    err = ioctl(netsock,SIOCGIFINDEX,&ifr);
    if (err < 0)
        do_whatever;

    printf("init: IFRIDX ifr_ifindex=%d\n",ifr.ifr_ifindex);
    int ifidx = ifr.ifr_ifindex;

    struct sockaddr_ll addr;
    addr.sll_family = AF_PACKET;
    addr.sll_protocol = htons(ETH_P_ALL);
    addr.sll_ifindex = ifidx;

    err = bind(netsock,(struct sockaddr *) &addr,
        sizeof(struct sockaddr_ll));
    if (err < 0)
        do_whatever;

    return netsock;
}

AF_PACKET 和以太网

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