PACKET(7)(Linux) PACKET(7) PACKET(7)(Linux)

分組(也譯為資料包)，PF_PACKET - 在裝置層的分組介面 譯註：PF_PACKET 中的 PF 是 protocol family(協議族)的縮寫。

#include <sys/socket.h>
#include <features.h> /* 需要裡面的 glibc 版本號 */
#if __GLIBC__ >= 2 && __GLIBC_MINOR >= 1
#include <netpacket/packet.h>
#include <net/ethernet.h> /* 鏈路層（L2）協議 */
#else
#include <asm/types.h>
#include <linux/if_packet.h>
#include <linux/if_ether.h> /* 鏈路層協議 */
#endif
packet_socket=socket(PF_PACKET,intsocket_type,intprotocol);

分組套介面(也譯為插口或套接字)被用於在裝置層(OSI 的鏈路層) 收發原始(raw )分組。它允許使用者在使用者空間實現在物理層之上的 協議模組。

對於包含鏈路層報頭的原始分組，socket_type 引數是 SOCK_RAW； 對於去除了鏈路層報頭的加工過的分組，socket_type 引數是 SOCK_DGRAM。鏈路層報頭資訊可在作為一般格式的 sockaddr_ll 中 的中得到。socket 的 protocol 引數指的是 IEEE 802.3 的按網路 層排序的協議號，在標頭檔案中有所有被允許的 協議的列表。當 protocol 被設定為 htons(ETH_P_ALL)時，可以接 收所有的協議。到來的此種類型的分組在傳送到在核心實現的協議 之前要先傳送給分組套介面。

譯註：DGRAM 是資料報的意思，htons 函式名是 hosts to networks of a short (16位整數的從主機到網路的位元組序變換)的縮寫。

只有有效 uid 是 0 或有 CAP_NET_RAW 能力的程序可以開啟分組 套介面。

傳送到裝置和從裝置傳送來的 SOCK_RAW 分組不改變任何分組資料。 當收到一個 SOCK_RAW 分組時, 地址仍被分析並傳送到一個標準的 sockaddr_ll 地址結構中。當傳送一個 SOCK_RAW 分組時, 使用者供 給的緩衝區應該包含物理層報頭。接著此分組不加修改的放入目的 地址定義的介面的網路驅動程式的佇列中。一些裝置驅動程式總是 增加其他報頭。SOCK_RAW 分組與已被廢棄的 Linux 2.0 的 SOCK_PACKET 分組類似但不相容。

對 SOCK_DGRAM 分組的操作要稍微高一層次。在分組被傳送到使用者 之前物理報頭已被去除。從 SOCK_DGRAM分組套介面送出的分組在被 放入網路驅動程式的佇列之前，基於在 sockaddr_ll 中的目的地址 得到一個適合的物理層報頭。

預設的所有特定協議型別的分組被髮送到分組套介面。為了只從特 定的介面得到分組，使用bind(2)來指定一個在 sockaddr_ll 結構 中的地址，以此把一個分組套介面繫結到一個介面上。只有地址字 段 sll_protocol 和 sll_ifindex 被繫結用途所使用。

不支援在分組套介面上的 connect(2) 操作。(不能作為客戶端使用)

sockaddr_ll 是裝置無關的物理層地址。

struct sockaddr_ll
{
unsigned short sll_family; /* 總是 AF_PACKET */
unsigned short sll_protocol; /* 物理層的協議 */
int sll_ifindex; /* 介面號 */
unsigned short sll_hatype; /* 報頭型別 */
unsigned char sll_pkttype; /* 分組型別 */
unsigned char sll_halen; /* 地址長度 */
unsigned char sll_addr[8]; /* 物理層地址 */
};

sll_protocol 是在 linux/if_ether.h 標頭檔案中定義的按網路層排 序的標準的以太楨協議型別。sll_ifindex 是介面的索引號(參見 netdevice(2))；0 匹配所有的介面(當然只有合法的才用於繫結)。 sll_hatype 是在 linux/if_arp.h 中定義的 ARP 硬體地址型別。 sll_pkttype 包含分組型別。有效的分組型別是：目標地址是本地 主機的分組用的 PACKET_HOST，物理層廣播分組用的 PACKET_BROADCAST ，傳送到一個物理層多路廣播地址的分組用的 PACKET_MULTICAST， 在混雜(promiscuous)模式下的裝置驅動器發向其他主機的分組用的 PACKET_OTHERHOST，本源於本地主機的分組被環回到分組套介面用 的 PACKET_OUTGOING。這些型別只對接收到的分組有意義。sll_addr 和 sll_halen 包括物理層(例如 IEEE 802.3)地址和地址長度。精確 的解釋依賴於裝置。

譯註： (1) 對於乙太網(ethernet) OSI 模型不完全適用，以太楨定義包 括物理層和鏈路層的基本內容, 所謂的以太楨協議型別標識的是網路 層的協議。IEEE 802 委員會為與 OSI 相一致，把以太楨定義稱為 MAC(medium access control)層，在 MAC 層與網路層之間加入 LLC (logical link control)層，補充上了 OSI 標準的鏈路層。但在BSD TCP/IP 中是為了相容官方標準才被實現的。對於 TCP/IP 協議族 OSI 模型也不完全適用，TCP/IP 沒定義鏈路層，只能用 UNIX 的設 備驅動程式去對應鏈路層。無論如何這是既成事實，在本手冊頁中物 理層、鏈路層、裝置層指的都是乙太網的 MAC 層。餘以為不必嚴格 按層次劃分去理解問題，現在這個協議棧是優勝劣汰的結果，不是委 員會討論出來的。 (2) 乙太網地址分為三類，物理地址(最高位為0)，多路廣播地址 (最高位為1)，廣播地址(全是1)。以 DP8390 為例，它的接收配置 暫存器的 D2 位用來指定 NIC 是否接受廣播楨，D3 位用來指定 NIC 是否對多路廣播楨進行過濾，D4 位用來指定 NIC是否接受所有的物 理地址楨。混雜(Promiscuous)模式就是接收所有物理地址楨。

分組套介面可被用來配置物理層的多路廣播和混雜模式。配置透過呼叫 setsockopt(2)實現，套介面引數是一個分組套介面、層次引數為 SOL_PACKET 、選項引數中的 PACKET_ADD_MEMBERSHIP 用於增加一 個繫結，選項引數中的 PACKET_DROP_MEMBERSHIP 用於刪除一個綁 定。兩個選項都需要作為引數的 packet_mreq 結構：

struct packet_mreq
{
int mr_ifindex; /* 介面索引號 */
unsigned short mr_type; /* 動作 */
unsigned short mr_alen; /* 地址長度 */
unsigned char mr_address[8]; /* 物理層地址 */
};

mr_ifindex 包括介面的介面索引號，mr_ifindex 的狀態是可以改 變的。mr_type 引數指定完成那個動作。PACKET_MR_PROMISC 允許 接收在共享介質上的所有分組，這種接受狀態常被稱為混雜模式； PACKET_MR_MULTICAST 把套介面繫結到由mr_address 和 mr_alen 指定的物理層多路廣播組上；PACKET_MR_ALLMULTI 設定套介面接 收所有的來到介面的多路廣播分組。

除此之外傳統的 ioctls 如 SIOCSIFFLAGS, SIOCADDMULTI, SIOCDELMULTI 也能用於實現同樣的目的。

SIOCGSTAMP 用來接收最新收到的分組的時間戳。它的引數是 timeval 結構。

除此之外，所有的在 netdevice(7) 和 socket(7) 中定義的標準 的 ioctl 在分組套介面上均有效。

分組套接只對傳送分組到裝置驅動程式時發生的錯誤做錯誤處理， 其他不做錯誤處理。這裡沒有等待解決的錯誤的概念。

在 Linux 2.0 中，得到分組套介面的唯一方法是呼叫 socket(PF_INET, SOCK_PACKET, protocol)。它仍被支援但變得 沒有價值。兩種方法的主要不同在於 SOCK_PACKET 使用老的 sockaddr_pkt 結構來指定一個介面，沒有提供物理層介面無關性。 (依賴於物理裝置)

struct sockaddr_pkt
{
unsigned short spkt_family;
unsigned char spkt_device[14];
unsigned short spkt_protocol;
};

spkt_family 包括裝置型別，spkt_protocol 是在 中定義的 IEEE 802.3 協議型別，spkt_device 是表示裝置名的 null 終結的字串，例如 eth0。

譯註: "who is nntp" 就是一個以 null (' ')終結的字串。

這個結構已經被廢棄，不應在新的程式碼中使用。

不建議對要求可移植的程式透過 pcap(3) 使用 PF_PACKET 協議族； 它只覆蓋了 PF_PACKET 特徵的一個子集。

譯註：該函式庫可在 ftp://ftp.ee.lbl.gov/libpcap.tar.Z 得到。

SOCK_DGRAM 分組套介面對 IEEE 802.3 楨不做生成或分析 IEEE 802.2 LLC 報頭的嘗試。當在套介面中指定了 ETH_P_802_3 協議， 告知核心生成 802.3 楨，並填寫了長度欄位；使用者必須提供提供 LLC 報頭來產生符合標準的分組。到來的 802.3 分組不在協議 欄位 DSAP/SSAP 上實現多路複用；而是故意的把 ETH_P_802_2 協議的 LLC 報頭提供給使用者。所以不可能繫結到 ETH_P_802_3； 而可以繫結到 ETH_P_802_2 並自己做多路複用。預設的傳送的是 標準的乙太網 DIX 封裝並填寫協議欄位。

譯註: 長度欄位和協議欄位其實都是以太楨的第四欄位，這個欄位 的值在小於 1518 時表示此以太楨是 IEEE 802.3 楨，在大於1536 時表示此以太楨是 DIX 楨。DIX 中的 D 代表 DEC，I 代表 Intel， X 代表 Xerox。

分組套介面不是輸入或輸出防火牆的系列主題。

介面未啟動。
未傳遞介面地址。
在介面地址中指定了未知的裝置名或介面索引。
分組比介面的 MTU(最大傳輸單元)大。
沒有足夠的記憶體分配給分組。
使用者傳遞了無效的地址。
無效引數。
介面地址包含非法介面索引號。
使用者沒有足夠的許可權來執行這個操作。
傳遞了未知的多路廣播組地址。
未收到分組。

除此之外，底層的驅動程式可能產生其他的錯誤資訊。

PF_PACKET 是 Linux 2.2 的新特徵。Linux 的早期版本只支援 SOCK_PACKET。

glibc 2.1 沒有定義 SOL_PACKET。建議的補救是使用

#ifndef SOL_PACKET
#define SOL_PACKET 263
#endif
在此以後的 glibc 版本中更正了錯誤並且在 libc5 系統上不會發生。

沒有對 IEEE 802.2/803.3 LLC 的處理被認為是缺陷。

套介面過濾器未歸入文件。

本手冊頁是 Andi Kleen 寫的，他得到了 Matthew Wilcox 的幫助。 在 Linux 2.2 中的 PF_PACKET 是 Alexey Kuznetsov 實現的，他 的實現是以 Alan Cox 和其他人的程式碼為基礎的。

ip(7),socket(7),socket(2),raw(7),pcap(3). RFC894-IP資料報的Ethernet楨封裝標準。 RFC1700-IP資料報的IEEE802.3楨封裝標準。 標頭檔案linux/if_ether.h包含物理層協議。

mhss <jijingzhisheng@up369.com>

2000/10/15

《中國linux論壇man手冊頁翻譯計劃》:

http://cmpp.linuxforum.net

跋

本頁面中文版由中文 man 手冊頁計劃提供。
中文 man 手冊頁計劃：https://github.com/man-pages-zh/manpages-zh

Programmer's Manual