介紹C# Raw Socket
談起C# Raw Socket編程，大家也許會想起QQ和IE，沒錯。還有許多網(wǎng)絡(luò)工具如P2P、NetMeeting等在應(yīng)用層實現(xiàn)的應(yīng)用程序，也是用Socket來實現(xiàn)的。Socket是一個網(wǎng)絡(luò)編程接口，實現(xiàn)于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層，Windows Socket包括了一套系統(tǒng)組件，充分利用了Microsoft Windows 消息驅(qū)動的特點。Socket規(guī)范1.1版是在1993年1月發(fā)行的，并廣泛用于此后出現(xiàn)的Windows9x操作系統(tǒng)中。Socket規(guī)范2.2版（其在Windows平臺上的版本是Winsock2.2，也叫Winsock2）在 1996 年 5 月發(fā)行，Windows NT 5.0及以后版本的Windows系統(tǒng)支持Winsock2，在Winsock2中，支持多個傳輸協(xié)議的原始套接字，重疊I/O模型、服務(wù)質(zhì)量控制等。
本文向大家介紹Windows Sockets的一些關(guān)于用C#實現(xiàn)的原始套接字(Raw Socket)的編程，以及在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)封包監(jiān)視技術(shù)。同Winsock1相比，Winsock2最明顯的就是支持了Raw Socket套接字類型，使用Raw Socket，可把網(wǎng)卡設(shè)置成混雜模式，在這種模式下，我們可以收到網(wǎng)絡(luò)上的IP包，當(dāng)然包括目的不是本機的IP包，通過原始套接字，我們也可以更加自如地控制Windows下的多種協(xié)議，而且能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)底層的傳輸機制進行控制。
在本文例子中，我在nbyte.BasicClass命名空間實現(xiàn)了C# Raw Socket類，它包含了我們實現(xiàn)數(shù)據(jù)包監(jiān)視的核心技術(shù)。在實現(xiàn)這個類之前，需要先寫一個IP頭結(jié)構(gòu)，來暫時存放一些有關(guān)網(wǎng)絡(luò)封包的信息：
- public struct IPHeader
- {
- [FieldOffset(0)] public byte ip_verlen; //I4位首部長度+4位IP版本號
- [FieldOffset(1)] public byte ip_tos; //8位服務(wù)類型TOS
- [FieldOffset(2)] public ushort ip_totallength; //16位數(shù)據(jù)包總長度（字節(jié)）
- [FieldOffset(4)] public ushort ip_id; //16位標(biāo)識
- [FieldOffset(6)] public ushort ip_offset; //3位標(biāo)志位
- [FieldOffset(8)] public byte ip_ttl; //8位生存時間 TTL
- [FieldOffset(9)] public byte ip_protocol; //8位協(xié)議(TCP, UDP, ICMP, Etc.)
- [FieldOffset(10)] public ushort ip_checksum; //16位IP首部校驗和
- [FieldOffset(12)] public uint ip_srcaddr; //32位源IP地址
- [FieldOffset(16)] public uint ip_destaddr; //32位目的IP地址
- }
這樣，當(dāng)每一個封包到達時候，可以用強制類型轉(zhuǎn)化把包中的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)化為一個個IPHeader對象。
下面就開始寫Raw Socket類了，一開始，先定義幾個參數(shù)，包括：
- private bool error_occurred; //套接字在接收包時是否產(chǎn)生錯誤
- public bool KeepRunning; //是否繼續(xù)進行
- private static int len_receive_buf; //得到的數(shù)據(jù)流的長度
- byte [] receive_buf_bytes; //收到的字節(jié)
- private Socket socket = null; //聲明套接字
還有一個常量：
- const int SIO_RCVALL = unchecked((int)0x98000001);//監(jiān)聽所有的數(shù)據(jù)包
這里的SIO_RCVALL是指示Raw Socket接收所有的數(shù)據(jù)包，在以后的IOContrl函數(shù)中要用，在下面的構(gòu)造函數(shù)中，實現(xiàn)了對一些變量參數(shù)的初始化：
- public RawSocket() //構(gòu)造函數(shù)
- {
- error_occurred=false;
- len_receive_buf = 4096;
- receive_buf_bytes = new byte[len_receive_buf];
- }
下面的函數(shù)實現(xiàn)了創(chuàng)建Raw Socket，并把它與終結(jié)點（IPEndPoint：本機IP和端口）綁定：
- public void CreateAndBindSocket(string IP) //建立并綁定套接字
- {
- socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Raw, ProtocolType.IP);
- socket.Blocking = false; //置socket非阻塞狀態(tài)
- socket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(IP), 0)); //綁定套接字
- if (SetSocketOption()==false) error_occurred=true;
- }
其中，在創(chuàng)建套接字的一句Socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Raw, ProtocolType.IP);中有3個參數(shù)：
***個參數(shù)是設(shè)定地址族，MSDN上的描述是“指定 Socket 實例用來解析地址的尋址方案”，當(dāng)要把套接字綁定到終結(jié)點（IPEndPoint）時，需要使用InterNetwork成員，即采用IP版本4的地址格式，這也是當(dāng)今大多數(shù)套接字編程所采用一個尋址方案（AddressFamily）。
第二個參數(shù)設(shè)置的套接字類型就是我們使用的Raw類型了，SocketType是一個枚舉數(shù)據(jù)類型，Raw套接字類型支持對基礎(chǔ)傳輸協(xié)議的訪問。通過使用 SocketType.Raw，你不光可以使用傳輸控制協(xié)議(Tcp)和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(Udp)進行通信，也可以使用網(wǎng)際消息控制協(xié)議 (Icmp) 和 Internet 組管理協(xié)議 (Igmp) 來進行通信。在發(fā)送時，您的應(yīng)用程序必須提供完整的 IP 標(biāo)頭。所接收的數(shù)據(jù)報在返回時會保持其 IP 標(biāo)頭和選項不變。
第三個參數(shù)設(shè)置協(xié)議類型，Socket 類使用 ProtocolType 枚舉數(shù)據(jù)類型向 Windows Socket API 通知所請求的協(xié)議。這里使用的是IP協(xié)議，所以要采用ProtocolType.IP參數(shù)。以上介紹C# Raw Socket
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