Linux网络编程:封装包函数与TCP连接过程
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更新于2024-08-14
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"这篇文档主要讨论的是Linux网络编程中的封装包函数,具体是myping.c程序中的`pack()`函数。这个函数用于构建ICMP回显请求包,涉及到网络编程的基础概念,如ICMP协议、套接字编程以及TCP连接的过程。"
在Linux网络编程中,`pack()`函数用于构建特定的网络数据包,例如这里的ICMP(Internet Control Message Protocol)回显请求,通常用于网络连通性测试,如ping命令。ICMP协议是IP层的一个重要组成部分,它允许网络设备发送错误报告或请求信息。
函数`pack(int pack_no)`的主要工作包括:
1. 设置`icmp`结构体的字段:
- `icmp_type`设置为ICMP_ECHO,表示这是一个回显请求。
- `icmp_code`通常设为0,表示正常情况。
- `icmp_seq`存储序列号,用于识别和排序响应。
- `icmp_id`用进程ID填充,帮助接收端区分来自不同源的请求。
2. 计算数据包的总大小`packsize`,这包括8个基本ICMP头字节加上用户数据(`datalen`)。
3. 使用`gettimeofday()`获取当前时间,存储在`icmp_data`字段,用于计算往返时间。
4. 调用`cal_checksum()`计算ICMP包的校验和,确保数据包在传输过程中未被篡改。
网络编程中,套接字(socket)是实现网络通信的基本接口。`socket()`函数用于创建一个套接字,其参数包括协议簇(family)、套接字类型(type)和协议(protocol)。常见的协议簇有AF_INET(IPv4)和AF_INET6(IPv6),套接字类型包括SOCK_STREAM(TCP)、SOCK_DGRAM(UDP)等。例如,创建一个基于TCP的套接字,会涉及TCP连接的建立过程,包括著名的三次握手:
- 第一次握手:客户端发送SYN包(SYN=syn=j)并进入SYN_SEND状态。
- 第二次握手:服务器回应SYN+ACK包(SYN=syn=k, ACK=ack=j+1),进入SYN_RECV状态。
- 第三次握手:客户端发送ACK包(ACK=ack=k+1),双方进入ESTABLISHED状态,完成连接。
TCP连接的IP伪造涉及到欺骗攻击,其中攻击者可以模拟任意源IP地址发送SYN包,进行恶意活动。
此外,TCP连接的生命周期还包括断开连接(四次挥手)和数据的读写操作,如`read()`和`write()`函数。理解这些基本概念对于进行网络编程和网络安全分析至关重要。
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