文档介绍：第6章
编程技术
第二篇网络编程方法与技术
Unix/Linux系统平台上的API library
在Unix/Linux系统平台上的网络通信应用开发中,目前最为流行的C API library有:
Libpcap
Libnids
Libicmp 等。
它们分别从不同层次和角度提供了不同的网络功能函数。使网络开发人员能够忽略网络底层细节的实现,从而专注于程序本身具体功能的设计与开发。其中:
Unix/Linux系统平台上的API library
提供的接口函数主要用于实现和封装了数据包的构造和发送过程。
libpcap提供的接口函数主要用于实现和封装了与数据包截获(接收)有关的过程。
libnids提供的接口函数主要实现了开发网络入侵监测系统(nids)所必需的一些结构框架。
libicmp封装的是ICMP数据包的主要处理过程(构造、发送、接收等)。
Unix/Linux系统平台上的API library
利用这些C函数库的接口,网络应用开发人员可以很方便地编写出具有结构化强、健壮性好、可移植性高等特点的网络通信程序。
这些函数库在网络应用开发中具有很大的实用价值,在scanner、sniffer、firewall、IDS等领域都获得了极其广泛的应用,著名的抓包软件如tcpdump、ethereal等就是在libpcap的基础上开发的。著名的网络嗅探器软件Sniffer就是在libpcap的基础上开发的。
概述
功能:数据包构造和发送
是一个高层API(toolkit),主要用C语言写成,为应用程序设计人员提供了低层的网络数据报的构造、处理和发送等功能接口。
使得程序员从乏味的报文创建工作(如多路复用、缓冲区管理、神秘的报头信息(域、位置、长度)、字节顺序、操作系统相关问题等)中解脱出来,将精力集中在解决关键问题上。
,可以方便、快速、简单地完成报文组装工作,稍加扩展,还可以编写出复杂的应用程序(如Traceroute(路由跟踪)和libpcap来实现)。
的主要特点:
高层接口: 主要用C语言编写。
可移植性:
可以在多种操作系统上运行,并且提供了统一接口。
数据报构造:
提供了一系列的TCP/IP数据报文的构造函数,包括应用层(如DNS、RIP、SNMP等)、传输层(如TCP、UDP等)、网络层(如IP、ARP、ICMP、IGMP、OSPF等)和数据链路层(帧等),以方便用户使用。
数据报的处理:
提供了一系列的辅助函数,如内存管理、地址解释、报文校验和的计算等。
数据报发送:
允许用户在两种不同的数据报发送方法中选择(原始套接字接口和链路层接口)。
库提供的接口函数包含15种数据包生成器和两种数据包发送器(IP层和数据链路层)。
库提供了50多个C API函数,功能涵盖
内存管理(分配和释放)函数
地址解析函数
各种协议类型的数据包构造函数,包括应用层(如DNS,RIP,SNMP等)传输层(如TCP,UDP等)、网络层(如IP,ARP,ICMP,,IGMP,OSPF等)和数据链路层(帧等)
数据包发送函数(IP层和链路层)
一些辅助函数,如产生随机数、错误报告、端口列表管理等
函数
1. 内存管理函数
单数据包内存初始化:
int _init_packet(u_short packet_size, u_char **buf);
单数据包内存释放:
void _destroy_packet(u_char **buf);
多数据包(缓冲池)内存初始化:
int _init_packet_arena(struct _arena **arena,
u_short packet_num, u_short packet_size);
访问多数据包(缓冲池)内存中的下一个数据包:
u_char *_next_packet_from_arena(struct _arena **arena, u_short packet_size);
多数据包内存释放:
void _destroy_packet_arena(struct _arena **arena);
函数
2. 地址解析函数
解析主机名:
u_char *_host_lookup(u_long ip, u_short use_name);
解析主机名(可重入函数):
void _host_lookup_r(u_long ip, u_short use_name, u_char *buf);
域名解析:
u_long _name_resolve(u_char *ip, u_short use_name);
获取接口设备IP地址:
u_long _get_ipaddr