UNIX: разработка сетевых приложений

20    if (ntohs(eptr->ether_type) != ETHERTYPE_IP)
21     err_quit("Ethernet type not IP", ntohs(eptr->ether_type));
22    return (udp_check(ptr + 14, len — 14));
23   case DLT_SLIP: /* заголовок SLIP = 24 байта */
24    return (udp_check(ptr + 24, len — 24));
25   case DLT_PPP: /* заголовок PPP = 24 байта */
26    return (udp_check(ptr + 24, len — 24));
27   default:
28    err_quit("unsupported datalink (%d)", datalink);
29   }
30  }
31 }
14-29
 Наша функция 
next_pcap
 (см. листинг 29.12) возвращает следующий пакет из устройства захвата пакетов. Поскольку заголовки канального уровня различаются в зависимости от фактического типа устройства, мы применяем ветвление в зависимости от значения, возвращаемого функцией 
pcap_datalink
.
 
ПРИМЕЧАНИЕ
 
Сдвиги на 4, 14 и 24 байта объясняются на рис. 31.9 [128]. Сдвиг, равный 24 байтам, показанный для заголовков SLIP и PPP, применяется в BSD/OS 2.1.
 
Несмотря на то, что в названии DLT_EN10MB фигурирует обозначение «10МВ», этот тип канального уровня используется для сетей Ethernet, в которых скорость передачи данных равна 100 Мбит/с.
 
Наша функция 
udp_check
 (см. листинг 29.13) исследует пакет и проверяет поля в заголовках IP и UDP.
В листинге 29.12 показана функция 
next_pcap
, возвращающая следующий пакет из устройства захвата пакетов.
Листинг 29.12. Функция next_pcap: возвращает следующий пакет
//udpcksum/pcap.c
38 char*
39 next_pcap(int *len)
40 {
41  char *ptr;
42  struct pcap_pkthdr hdr;
43  /* продолжаем следить, пока пакет не будет готов */
44  while ((ptr = (char*)pcap_next(pd, &hdr)) == NULL);
45  *len = hdr.caplen; /* длина захваченного пакета */
46  return (ptr);
47 }
43-44
 Мы вызываем библиотечную функцию 
pcap_next
, возвращающую следующий пакет. Указатель на пакет является возвращаемым значением данной функции, а второй аргумент указывает на структуру 
pcap_pkthdr
, которая тоже возвращается заполненной:
struct pcap_pkthdr {
 struct timeval ts;     /* временная метка */
 bpf_u_int32    caplen; /* длина захваченного фрагмента */
 bpf_u_int32    len;    /* полная длина пакета, находящегося в канале */
};
Временная отметка относится к тому моменту, когда пакет был считан устройством захвата пакетов, в противоположность моменту фактической передачи пакета процессу, которая может произойти чуть позже. Переменная 
caplen
 содержит длину захваченных данных (вспомним, что в листинге 29.2 нашей переменной 
shaplen
 было присвоено значение 200 и она являлась вторым аргументом функции 
pcap_open_live
 в листинге 29.5). Назначение устройства захвата пакетов состоит в захвате заголовков, а не всего содержимого каждого пакета. Переменная 
len
 — это полная длина пакета, находящегося в канале. Значение 
caplen
 будет всегда меньше или равно значению 
len
.
  
45-46
 Перехваченная часть пакета возвращается через указатель (аргумент функции), и возвращаемым значением функции является указатель на пакет. Следует помнить, что указатель на пакет указывает фактически на заголовок канального уровня, который представляет собой 14-байтовый заголовок Ethernet в случае кадра Ethernet или 4-байтовый псевдоканальный (pseudo-link) заголовок в случае закольцовки на себя.
Если мы посмотрим на библиотечную реализацию функции 
pcap_next
, мы увидим, что между различными функциями существует некоторое «разделение труда», схематически изображенное на рис. 29.5. Наше приложение вызывает функции 
pcap_
, среди которых есть как зависящие, так и не зависящие от устройства захвата пакетов. Например, мы показываем, что реализация BPF вызывает функцию 
read
, в то время как реализация DLPI вызывает функцию 
getmsg
, а реализация Linux вызывает 
recvfrom
.
Рис. 29.5. Организация вызовов функций для чтения из библиотеки захвата пакетов
Наша функция 
udp_check
 проверяет различные поля в заголовках IP и UDP. Она показана в листинге 29.13. Эту проверку необходимо выполнить, так как при получении пакета от устройства захвата пакетов уровень IP не замечает этого пакета. Для символьного сокета это не так.
44-61
 Длина пакета должна включать хотя бы заголовки IP и UDP. Версия IP проверяется вместе с длиной и контрольной суммой заголовка IP. Если поле протокола указывает на дейтаграмму UDP, функция возвращает указатель на объединенный заголовок IP/UDP. В противном случае программа завершается, так как фильтр захвата пакетов, заданный при вызове функции 
pcap_setfilter
 в листинге 29.5, не должен возвращать пакеты никакого другого типа.
Листинг 29.13. Функция udp_check: проверка полей в заголовках IP и UDP
//udpcksum/udpread.c
38 struct udpiphdr*
39 udp_check(char *ptr, int len)
40 {
41  int hlen;
42  struct ip *ip;
43  struct udpiphdr *ui;
44  if (len < sizeof(struct ip) + sizeof(struct udphdr))
45   err_quit("len = %d", len);
46  /* минимальная проверка заголовка IP */