Linux下操作ARP表项
ARP缓存表arp_tbl由协议栈在运行期间自动维护，包括邻居新建，更新，回收等。同时，TCP/IP协议栈的实现中也提供了三个命令，可以用来由用户维护arp_tbl，这三个命令分别是SIOCDARP(删除arp_tbl中的一个邻居)，SIOCSARP(设置arp_tbl中的一个邻居)， SIOCGARP(获取arp_tbl中的一个邻居)。用户使用系统调用ioctl来传递这三个命令，命令参数是结构体struct arpreq，其定义如下：
struct arpreq {
struct sockaddr arp_pa; //协议地址
struct sockaddr arp_ha; //硬件地址
int arp_flags; //标志位
struct sockaddr arp_netmask; //网络掩码(只用于代理ARP)
char arp_dev[16]; //对应的网络设备接口的名称。
};
使用SIOCDARP命令时，只要在struct arpreq结构体填入arp_pa，arp_dev，内核会根据arp_pa中的邻居IP地址从myarp_tbl的哈希表hash_buckets中找出该邻居，并把它的状态更新为NUD_FAILED(失败)，则在下一次的arp垃圾回收中，该邻居就会被会收掉。
使用SIOCSARP命令时，需要设置struct arpreq的arp_pa，arp_ha，arp_flags。如果arp_tbl中已存在该邻居，会更新该邻居，否则新建一个邻居，其状态为 NUD_STALE，如果arp_flags中有ATF_PERM，状态再加上NUD_PERMANENT。
使用SIOCGARP时，只需要arp_pa，从arp_tbl中找到该邻居并返回，不过，一般要查看arp缓存，并不使用SIOCGARP命令，而是从proc/net/arp文件中取。
struct arpreq的arp_flags上的标志有如下一些：
#define ATF_COM 0x02 //已完成的邻居(成员ha有效，且含有正确的MAC地址)
#define ATF_PERM 0x04 //永久性的邻居(邻居状态有NUD_PERMANENT)
#define ATF_PUBL 0x08 //发布该邻居
#define ATF_USETRAILERS 0x10 //不是非常清楚
#define ATF_NETMASK 0x20 //仅用于代理ARP
#define ATF_DONTPUB 0x40 //不处理该邻居关于arp表项的状态机示意图如下：（）
示例代码：
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <net/if_arp.h>
#include <string.h>
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : arpDel
* 负 责 人 :
* 创建日期 :
* 函数功能 : LINUX删除ARP表项
* 输入参数 :
char *ifname : 网络接口名，如eth0
char *ipStr : 需要删除的IP，点分十进制串
* 输出参数 :
* 返 回 值 :
0 : 成功
-1 : 失败
* 调用关系 :
* 其 它 :
* 修改记录 :
*******************************************************************************/
int arpDel(char *ifname, char *ipStr)
{
if(ifname == NULL || ipStr == NULL)
{
printf("para is null.\n");
return -1;
}
struct arpreq req;
struct sockaddr_in *sin;
int ret = 0;
int sock_fd = 0;
memset(&req, 0, sizeof(struct arpreq));
sin = (struct sockaddr_in *)&req.arp_pa;
sin->sin_family = AF_INET;
sin->sin_addr.s_addr = inet_addr(ipStr);
//arp_dev长度为[16]，注意越界
strncpy(req.arp_dev, ifname, 15);
sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if(sock_fd < 0)
{
printf("get socket error.\n");
return -1;
}
ret = ioctl(sock_fd, SIOCDARP, &req);
if(ret < 0)
{
printf("ioctl error.\n");
close(sock_fd);
return -1;
}
close(sock_fd);
return 0;
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : arpGet
* 负 责 人 :
* 创建日期 :
* 函数功能 : LINUX获取ARP表项
* 输入参数 :
char *ifname : 网络接口名，如eth0
char *ipStr : 需要删除的IP，点分十进制串
* 输出参数 :
* 返 回 值 :
0 : 成功
-1 : 失败
* 调用关系 :
* 其 它 :
* 修改记录 :
*******************************************************************************/
int arpGet(char *ifname, char *ipStr)
{
if(ifname == NULL || ipStr == NULL)
{
printf("para is null.\n");
return -1;
}
struct arpreq req;
struct sockaddr_in *sin;
int ret = 0;
int sock_fd = 0;
memset(&req, 0, sizeof(struct arpreq));
sin = (struct sockaddr_in *)&req.arp_pa;
sin->sin_family = AF_INET;
sin->sin_addr.s_addr = inet_addr(ipStr);
//arp_dev长度为[16]，注意越界
strncpy(req.arp_dev, ifname, 15);
sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if(sock_fd < 0)
{
printf("get socket error.\n");
return -1;
}
ret = ioctl(sock_fd, SIOCGARP, &req);
if(ret < 0)
{
printf("ioctl error.\n");
close(sock_fd);
return -1;
}
unsigned char *hw = (unsigned char *)req.arp_ha.sa_data;
printf("%#x-%#x-%#x-%#x-%#x-%#x\n", hw[0], hw[1], hw[2], hw[3], hw[4], hw[5]);
printf("%#x\n", req.arp_flags);
close(sock_fd);
return 0;
}
int getHwAddr(char *buff, char *mac)
{
if( buff == NULL || mac == NULL )
{
return -1;
}
int i = 0;
unsigned int p[6];
if(sscanf(mac, "%x:%x:%x:%x:%x:%x", &p[0], &p[1], &p[2], &p[3], &p[4], &p[5]) < 6)
{
return -1;
}
for(i = 0; i < 6; i ++)
{
buff[i] = p[i];
}
return 0;
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : arpSet
* 负 责 人 :
* 创建日期 :
* 函数功能 : LINUX增加ARP表项
* 输入参数 :
char *ifname : 网络接口名，如eth0
char *ipStr : IP，点分十进制串
char *mac : MAC地址，如00:a1:b2:c3:d4:e5
* 输出参数 :
* 返 回 值 :
0 : 成功
-1 : 失败
* 调用关系 :
* 其 它 :
* 修改记录 :
*******************************************************************************/
int arpSet(char *ifname, char *ipStr, char *mac)
{
if(ifname == NULL || ipStr == NULL || mac == NULL)
{
printf("para is null.\n");
return -1;
}
struct arpreq req;
struct sockaddr_in *sin;
int ret = 0;
int sock_fd = 0;
memset(&req, 0, sizeof(struct arpreq));
sin = (struct sockaddr_in *)&req.arp_pa;
sin->sin_family = AF_INET;
sin->sin_addr.s_addr = inet_addr(ipStr);
//arp_dev长度为[16]，注意越界
strncpy(req.arp_dev, ifname, 15);
req.arp_flags = ATF_PERM | ATF_COM;
if(getHwAddr((char *)req.arp_ha.sa_data, mac) < 0)
{
printf("get mac error.\n");
return -1;
}
sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if(sock_fd < 0)
{
printf("get socket error.\n");
return -1;
}
ret = ioctl(sock_fd, SIOCSARP, &req);
if(ret < 0)
{
printf("ioctl error.\n");
close(sock_fd);
return -1;
}
close(sock_fd);
return 0;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("---------------------------------------\n");
arpSet("eth0", "5.5.5.5", "00:a3:b4:c5:d6:e7");
printf("---------------------------------------\n");
arpGet("eth0", "5.5.5.5");
printf("---------------------------------------\n");
printf("retvalue=%d\n", arpDel("eth0", "5.5.5.5"));
printf("---------------------------------------\n");
arpGet("eth0", "5.5.5.5");
return 0;
}
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