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Linux内核网络udp数据包发送(一)

本系列文章1-4,来源于陈莉君老师公众号“Linux内核之旅” 1....前言 本文首先从宏观上概述了数据包发送的流程,接着分析了协议层注册进内核以及被socket的过程,最后介绍了通过 socket 发送网络数据的过程。 2....数据包发送宏观视角 从宏观上看,一个数据包从用户程序到达硬件网卡的整个过程如下: 使用系统调用(如 sendto,sendmsg 等)写数据 数据穿过socket 子系统,进入socket 协议族(protocol...UDP 数据的用户程序,看看 udp_sendmsg 是如何在内核中被调用的。...总结 了解Linux内核网络数据包发送的详细过程,有助于我们进行网络监控和调优。本文只分析了协议层的注册和通过 socket 发送数据的过程,数据在传输层和网络层的详细发送过程将在下一篇文章中分析。

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    数据包发送与嗅探

    数据包发送与嗅探 0.概述 这几日数据包发送与嗅探方法与实现总结。...为了简化网络安全程序的编写过程,提高网络安全程序的性能和健壮性,同时使代码更易重用与移植,最好的方法就是将最常用和最繁复的过程函数,如监听套接口的打开/关闭、数据包截获、数据包构造/发送/接收等,封装起来...其中, libnet提供的接口函数主要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实现和封装了与数据包截获有关的过程。...原始套接字(raw socket)是一种网络套接字,允许直接发送/接收IP协议数据包而不需要任何传输层协议格式。..., SOCK_RAW, htons(ETH_P_XXX)) // 发送、接收数据链路层数据帧(目前只有Linux支持) socket(AF_INET, SOCK_PACKET, htons(ETH_P_XXX

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    Linux BSP实战课(网络篇):数据包发送过程

    本文将介绍在Linux系统中,以一个UDP包的接收过程作为示例,介绍数据包如何一步一步从应用程序到网卡并最终发送出去的。 socket层 socket(...)...ip_route_output_flow:该函数会根据路由表和目的IP,找到这个数据包应该从哪个设备发送出去,如果该socket没有绑定源IP,该函数还会根据路由表找到一个最合适的源IP给它。...通知网卡发送数据包 网卡发送完成后发送中断给CPU 收到中断后进行skb的清理工作 在网卡驱动发送数据包过程中,会有一些地方需要和netdevice子系统打交道,比如网卡的队列满了,需要告诉上层不要再发了...从sendto函数的帮助文件里面看到这样一句话:(Normally, this does not occur in Linux....满的时候,会给上层调用返回NETDEV_TX_BUSY packet taps(AF_PACKET): 当第一次发送数据包和重试发送数据包时,都会经过这里。

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    Linux内核网络UDP数据包发送(三)——IP协议层分析

    前言 Linux内核网络 UDP 协议层通过调用 ip_send_skb 将 skb 交给 IP 协议层,本文通过分析内核 IP 协议层的关键函数来分享内核数据包发送在 IP 协议层的处理,并分享了监控...如果 nf_hook 返回 1,则表示允许数据包通过,并且调用者应该自己发送数据包。...出于讨论目的,我们假设 nf_hook 返回 1,表示调用者(在这种情况下是 IP 协议层)应该自己发送数据包。 3.2 目的(路由)缓存 dst 代码在 Linux 内核中实现协议无关的目标缓存。...为了继续学习发送 UDP 数据报的流程 ,我们需要了解 dst 条目是如何被设置的,首先来看 dst 条目和路由是如何生成的。目标缓存,路由和邻居子系统,任何一个都可以拿来单独详细的介绍。...等函数,本文通过分析这些函数来分享Linux内核数据包发送在 IP 层的处理,并对 IP 层进行了数据监控。

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    Linux内核网络udp数据包发送(二)——UDP协议层分析

    前言 本文分享了Linux内核网络数据包发送在UDP协议层的处理,主要分析了udp_sendmsg和udp_send_skb函数,并分享了UDP层的数据统计和监控以及socket发送队列大小的调优。...setsockopt 可以在socket 级别设置发送包的 IP_TTL和 IP_TOS。而辅助消息允许在每个数据包级别设置 TTL 和 TOS 值。...Linux 内核会使用一个数组将 TOS 转换为优先级,后者会影响数据包如何以及何时从 qdisc 中发送出去。...接下来看看如何Linux 内核中监视和调优 UDP 协议层。 4....总结 本文重点分析了数据包在传输层(UDP协议)的发送过程,并进行了监控和调优,后面数据包将到达 IP 协议层,下次再分享,感谢阅读。

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    Windows下底层数据包发送实战

    1、简介   所谓“底层数据包”指的是在“运行”于数据链路层的数据包,简单的说就是“以太网帧”,而我们常用的Socket只能发送“运行”在传输层的TCP、UDP等包,这些传输层数据包已经能满足绝大部分需求...,但是有些时候还是需要发送底层数据包的(例如SYN扫描),那么如何发送呢?   ...它可以提供监听底层数据包发送底层数据包的功能,但要注意,Winpcap不能提供底层包过滤等功能,所以不能用它做防火墙。Winpcap的使用非常简单,用它发送一个以太网帧的代码如下: ?...上述代码发送了一个以太网帧,可分为三步:打开WinPcap设备(句柄/描述符?)、手工构造一个底层数据包发送!整个过程没有多余动作,非常简单。那么Winpcap是如何实现的呢? ?   ...(例如如何构造一个TCP包、如何发送等,也许以后会有另一篇随笔说明:) )经过实际测试后发现,使用这种方式发送数据包效率并不算很高,主要原因是发送接收过程仍涉及到用户态和内核态的切换,如果要达到网卡的最高效率

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    CC++ 运用Npcap发送UDP数据包

    本章将通过Npcap库构造一个UDP原始数据包,并实现对特定主机的发包功能,通过本章的学习读者可以掌握如何使用Npcap库伪造特定的数据包格式。...Npcap的主要特点和概述: 原始套接字支持: Npcap 允许用户通过原始套接字在网络层捕获和发送数据包。这使得用户能够进行更底层的网络活动监控和分析。...UDP 数据包结构: UDP 数据包由报头和数据两部分组成。 报头(Header): 源端口号(16 位): 指定发送端口。 目标端口号(16 位): 指定接收端口。...创建UDP数据包函数 创建一个UDP数据包,该代码是一个简单的网络编程示例,用于创建和发送UDP数据包。其中,UDP数据包的内容和头部信息都可以根据实际需求进行定制。...发送UDP数据包 代码演示了如何打开网卡,生成UDP数据包,并通过pcap_sendpacket函数发送数据包到网络。需要注意的是,数据包的内容和地址是硬编码的,实际应用中可能需要根据需要进行更改。

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    Linux处理数据包过程

    当向外界主机发送数据时,在它从网卡流入后需要对它做路由决策,根据其目标决定是流入本机数据还是转发给其他主机,如果是流入本机的数据,则数据会从内核空间进入用户空间(被应用程序接收、处理)。...但Linux主机默认未开启ip_forward功能,这使得数据包无法转发而被丢弃。...Linux主机和路由器不同,路由器本身就是为了转发数据包,所以路由器内部默认就能在不同网卡间转发数据包,而Linux主机默认则不能转发。...如果Linux主机有多块网卡,如果不开启数据包转发功能,则这些网卡之间是无法互通的。...例如eth0是172.16.10.0/24网段,而eth1是192.168.100.0/24网段,到达该Linux主机的数据包无法从eth0交给eth1或者从eth1交给eth0,除非Linux主机开启了数据包转发功能

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    请求数据包发送到接收,都经历什么?

    之前讲了「从输入 URL 再到浏览器成功看到界面」中的域名是如何变成 IP 地址的,了解了 DNS 相关的东西。这篇文章就聊聊发生在 DNS 解析之后的操作——建立连接。也就是我们常说的三次握手。...这篇文章不会涉及到上面提到的什么各种状态的变化,包内的标志位是什么,而是会更加关注于底层的东西,也就是上面那些发来发去的数据包如何发送出去的。...过长数据包拆分 此时就需要对数据进行拆分,按照 MSS 的长度为单位进行拆分,将拆出来的数据分别装进不同的数据包中。拆分好之后,就可以发送给目标服务器了。 TCP 会确保通信的服务器能够收到数据包。...发送完一个数据包之后,不用等待 ACK 的返回,会直接继续发送下一个包,这就是滑动窗口。 但是这样会有一个问题,应用程序发送发送的过于频繁,导致服务器接收不过来了。...但是如果发送的数据太快,超过了重组的速度,缓冲区就会被填满。而缓冲区一旦被填满,后续的数据就无法再接收了,然后丢包就出现了。 那 TCP 是如何解决这个问题的呢?答案是 流量控制。

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    请求数据包发送到接收,都经历什么?

    之前讲了「从输入 URL 再到浏览器成功看到界面」中的域名是如何变成 IP 地址的,了解了 DNS 相关的东西。这篇文章就聊聊发生在 DNS 解析之后的操作——建立连接。也就是我们常说的三次握手。...这篇文章不会涉及到上面提到的什么各种状态的变化,包内的标志位是什么,而是会更加关注于底层的东西,也就是上面那些发来发去的数据包如何发送出去的。...此时就需要对数据进行拆分,按照 MSS 的长度为单位进行拆分,将拆出来的数据分别装进不同的数据包中。拆分好之后,就可以发送给目标服务器了。 TCP 会确保通信的服务器能够收到数据包。...发送完一个数据包之后,不用等待 ACK 的返回,会直接继续发送下一个包,这就是滑动窗口。 但是这样会有一个问题,应用程序发送发送的过于频繁,导致服务器接收不过来了。...但是如果发送的数据太快,超过了重组的速度,缓冲区就会被填满。而缓冲区一旦被填满,后续的数据就无法再接收了,然后丢包就出现了。 那 TCP 是如何解决这个问题的呢?答案是 流量控制。

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    C 语言实现 DNS 协议的数据包发送和接收

    代码实现话说回来,如果想要真正实地的发送 DNS 协议首先就是了解数据包的结构。DNS 数据包中有报文头部和报文内容两部分,报文头部内容如下:其中前三行是报文头部,后边是报文内容。...最后就是简单的协议的发送和接受了。不过在这之前先进行一个宏定义,定义一下我们的端口和服务器地址。...slen = sendto(sockfd, request, length, 0, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(struct sockaddr)); //发送到...图中是一个 dns 的数据包情况,两个发送询问 s19.cnzz.com 另一个返回数据包。...我们先看发送数据包的头部:数据包是应用层的数据,所以在数据包内容最下方,上述图片是协议头部,跟我的结构体一摸一样,其中 id 是 0x1209,flags 是 0x0100 , questions 是

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    应用层发送一个数据包的时候,是如何到达网卡的(下)

    从前面的一篇文章应用层发送一个数据包的时候,是如何到达网卡的(上)可以知道,应用层发送一个数据包的时候首先经过tcp_write和ip_queue_xmit函数,然后调用mac层的dev_queue_xmit...该函数代码如下,主要功能是完成arp解析(如果还没解析的话)、把数据包复制一份和对所有数据包都感兴趣的协议、把数据包插入发送队列,然后发送发送队列中的数据包。如果发送失败则加到发送队列里等待重发。..., 并且把数据包复制一份给对数据包感兴趣的协议,然后发送。...2 where等于1,即pri是负数代表这个skb是发送失败后重发的,这时候这个数据包时直接发送出去的,不再走1的那些流程 */ if (!...再到mac层,数据包也不一定是直接发送出去的,他可能会先缓存在发送队列里,按序发送。如果发送失败,则放回发送队列,等待重发。

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    详解TCP数据包中SYN,ACK字段与数据发送的关联

    在TCP协议中,为了确保数据能稳定发送,协议使用数据包中的syn,ack两个字段来监控数据是否正确发生和接收,本节我们看看这两个字段如何保证数据的平稳传输。...当客户端收到服务器的ACK+SYN数据包后,返回的ACK数据包中会将ACK字段设置为241,也就是说客户端认为服务器下次发送的数据对应的SYN编号为241....我们假设数据包最大发送字节数为536字节,因此任何一方想发送超过这个长度的数据时,TCP会将数据切分成多个不超过536字节的小块。...字节数据发送给服务器,注意这时候客户端会将数据包中的SYN字段设置为141,如此表明当前数据要跟在上次发送的140字节数据后面,如果包含220字节的数据包比包含140字节的数据包先抵达服务器端,那么服务器就可以通过...其次一个ACK包可以同时回复前面多个数据包。服务器可以同时将120字节和160字节数据包发送给客户端,客户端只要用ack字段为601的ACK包回复给服务器端即可。

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