使用Socket编程获取Linux下以太网卡MAC地址

"基于Socket编程的计算机网络实验，主要涉及如何使用Socket实现双机互联，并通过实验获取以太网卡的MAC地址。实验旨在让学生掌握应用层与底层软硬件接口的交互，以及理解MAC地址在网络通信中的作用。" 在这个实验中，学生将深入理解计算机网络的基础知识，特别是关于Socket编程和MAC地址的应用。Socket编程是网络通信的核心，它允许程序通过Internet协议族（如TCP/IP）进行数据传输。在实验中，学生们会创建一个套接字（socket），这是一个通信端点，用于发送和接收数据。套接字的创建通常涉及三个参数：协议族（domain）、套接字类型（type）和协议（protocol）。在获取MAC地址的场景中，通常使用AF_INET作为协议族，SOCK_DGRAM作为套接字类型，表示使用无连接的数据报服务。 实验的重点在于使用ioctl函数，这是一个通用的I/O控制函数，可以对各种设备（包括网络接口）进行低级别操作。在获取MAC地址时，ioctl函数被用来查询网卡的状态和属性。在Linux系统中，配合ifreq结构体，可以获取到网卡的详细信息，如以太网卡的物理地址（MAC地址）。ifreq结构体通常包含一个IFR_NAME字段，用于指定网络接口的名称，以及一个IFR_ADDR字段，用于存储接口的地址，比如MAC地址。 MAC地址，也称为物理地址或硬件地址，是网络接口控制器（NIC）的唯一标识，在以太网中用于数据帧的定向。每个MAC地址由6个字节组成，总共48位，全球唯一，由IEEE分配。在共享型以太网中，数据帧通过广播方式发送，所有网卡都会接收到数据，但只有MAC地址匹配的网卡才会处理。而在交换式以太网中，交换机会根据学习到的MAC地址-端口映射表来定向数据帧，提高效率。 实验内容不仅涵盖了基本的Socket编程，还涉及到网络层和数据链路层的概念，如MAC地址的作用和工作原理。通过实际操作，学生能够更好地理解和应用这些理论知识，提升其在计算机网络领域的实践能力。实验设计既具有综合性，也具有设计性，要求学生不仅要理解相关原理，还需要动手编写代码，实现功能，从而达到教学目标。