免费ARP简单介绍和程序编写

转自：

http://blog.youkuaiyun.com/cfjtaishan/article/details/8929718

免费ARP简单介绍和程序编写

免费ARP，在网络上有很多的介绍。在《tcp/ip协议卷》中的第四章也有介绍，下面再啰嗦一下介绍其作用和操作：

免费ARP，主要用于检测网络中IP地址是否冲突，它是一种功能而非协议。当设备重启或代理ARP功能开启时就会向本地网络主动发免费ARP以检测IP地址是否冲突。免费ARP是以源、目的IP都是自己，源MAC也是自己，目标MAC是广播，即向自己所在网络请求自己的MAC地址，当网络中如果有其他主机使用了与自己相同的IP地址，他就会给主机一个ARP回复，此时如果发免费ARP的主机收到了回复就证明自己所用的IP地址有冲突，如果没有收到回复则说明没有IP地址冲突。

（若上面的文字有雷同，则以别人的文章为主；若有版权请告知我，本人会在24小时撤掉，谢谢~~~）

下面是免费ARP的代码，作为一个参考吧：

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1. /  
2. // 文件名： arp_func.c  
3. // 作者：   cfjtaishan  
4. // 版本：   1.0  
5. // 日期：   2013-05-14  
6. // 描述：   免费ARP--用于检测IP地址是否冲突.  
7. // 历史记录：  
8. /  
9.   
10.   
11. #include <stdio.h>  
12. #include <stdlib.h>  
13. #include <string.h>  
14. #include <errno.h>  
15. #include <sys/types.h>  
16. #include <sys/socket.h>  
17. #include <linux/if_packet.h>  
18. #include <netdb.h>  
19. #include <unistd.h>  
20. #include <arpa/inet.h>  
21. #include <sys/ioctl.h>  
22. #include <net/ethernet.h>  
23. #include <netinet/ether.h>  
24. #include <net/if.h>  
25. #include <netinet/ip.h>  
26.   
27. #define    FAILURE   -1  
28. #define    SUCCESS    0  
29.   
30. unsigned char src_ip[4] = { 192, 168, 9, 118 };    //要检测的主机IP地址  
31. unsigned char src_mac[6] = {0x00, 0x0c, 0x29, 0x4b, 0x6c, 0x13};    //要检测的主机的MAC地址  
32. unsigned char dst_ip[4] = { 192, 168, 9, 118 };    //目标IP地址  
33. unsigned char dst_mac[6] = { 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff };    //ARP广播地址  
34.   
35. int send_arp(int sockfd, struct sockaddr_ll *peer_addr);  
36. int recv_arp(int sockfd, struct sockaddr_ll *peer_addr);  
37.   
38. //ARP封装包  
39. typedef struct _tagARP_PACKET{    
40.     struct ether_header  eh;    
41.     struct ether_arp arp;    
42. }ARP_PACKET_OBJ, *ARP_PACKET_HANDLE;   
43.   
44. int main(int argc, char *argv[])  
45. {  
46.     int sockfd;  
47.     int rtval = -1;  
48.     struct sockaddr_ll peer_addr;  
49.     //创建socket  
50.     sockfd = socket(AF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_ARP));  
51.     if (sockfd < 0)  
52.     {  
53.         fprintf(stderr, "socket error: %s\n", strerror(errno));  
54.         exit(EXIT_FAILURE);  
55.     }  
56.       
57.     memset(&peer_addr, 0, sizeof(peer_addr));    
58.         peer_addr.sll_family = AF_PACKET;    
59.         struct ifreq req;  
60.     bzero(&req, sizeof(struct ifreq));  
61.         strcpy(req.ifr_name, "eth0");    
62.         if(ioctl(sockfd, SIOCGIFINDEX, &req) != 0)  
63.         perror("ioctl()");    
64.         peer_addr.sll_ifindex = req.ifr_ifindex;    
65.         peer_addr.sll_protocol = htons(ETH_P_ARP);  
66.     //peer_addr.sll_family = AF_PACKET;  
67.     while (1)  
68.     {  
69.         rtval = send_arp(sockfd, &peer_addr);  
70.         if (FAILURE == rtval)  
71.         {  
72.             fprintf(stderr, "Send arp socket failed: %s\n", strerror(errno));  
73.         }  
74.         rtval = recv_arp(sockfd, &peer_addr);  
75.         if (rtval == SUCCESS)  
76.         {  
77.             printf ("Get packet from peer and IP conflicts!\n");  
78.         }  
79.         else if (rtval == FAILURE)  
80.         {  
81.             fprintf(stderr, "Recv arp IP not conflicts: %s\n", strerror(errno));  
82.         }  
83.         else  
84.         {  
85.             fprintf(stderr, "Recv arp socket failed: %s\n", strerror(errno));  
86.         }  
87.         //sleep(1);  
88.     }  
89.     return 0;  
90. }  
91. //  
92. // 函数名: send_arp   
93. // 描述 : 填充ARP数据包报文并发送出去。  
94. // 参数:   
95. //    [in] sockfd -- 创建的socket描述符;  
96. //    [in] peer_addr -- 对端的IP信息  
97. // 返回值:   
98. //    成功: SUCCESS, 失败: FAILURE;  
99. // 说明:   
100. //  
101. int send_arp(int sockfd, struct sockaddr_ll *peer_addr)  
102. {  
103.     int rtval;  
104.     ARP_PACKET_OBJ frame;  
105.     memset(&frame, 0x00, sizeof(ARP_PACKET_OBJ));  
106.       
107.     //填充以太网头部  
108.         memcpy(frame.eh.ether_dhost, dst_mac, 6);    //目的MAC地址  
109.         memcpy(frame.eh.ether_shost, src_mac, 6);    //源MAC地址  
110.         frame.eh.ether_type = htons(ETH_P_ARP);      //协议   
111.   
112.     //填充ARP报文头部  
113.         frame.arp.ea_hdr.ar_hrd = htons(ARPHRD_ETHER);    //硬件类型   
114.         frame.arp.ea_hdr.ar_pro = htons(ETHERTYPE_IP);    //协议类型 ETHERTYPE_IP | ETH_P_IP  
115.         frame.arp.ea_hdr.ar_hln = 6;                //硬件地址长度  
116.         frame.arp.ea_hdr.ar_pln = 4;                //协议地址长度  
117.         frame.arp.ea_hdr.ar_op = htons(ARPOP_REQUEST);    //ARP请求操作  
118.         memcpy(frame.arp.arp_sha, src_mac, 6);    //源MAC地址  
119.         memcpy(frame.arp.arp_spa, src_ip, 4);     //源IP地址  
120.         memcpy(frame.arp.arp_tha, dst_mac, 6);    //目的MAC地址  
121.         memcpy(frame.arp.arp_tpa, dst_ip, 4);     //目的IP地址  
122.       
123.         rtval = sendto(sockfd, &frame, sizeof(ARP_PACKET_OBJ), 0,   
124.         (struct sockaddr*)peer_addr, sizeof(struct sockaddr_ll));    
125.     if (rtval < 0)  
126.     {  
127.         return FAILURE;  
128.     }  
129.     return SUCCESS;  
130. }  

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1. //  
2. // 函数名: recv_arp   
3. // 描述 : 接收ARP回复数据报文并判断是不是对免费ARP的回复。  
4. // 参数:   
5. //    [in] sockfd -- 创建的socket描述符;  
6. //    [in] peer_addr -- 对端的IP信息  
7. // 返回值:   
8. //    成功: SUCCESS, 失败: FAILURE;  
9. // 说明:   
10. //    若是对免费arp请求的回复则返回:SUCCESS.  
11. //  
12. int recv_arp(int sockfd, struct sockaddr_ll *peer_addr)  
13. {  
14.     int rtval;  
15.     ARP_PACKET_OBJ frame;  
16.       
17.     memset(&frame, 0, sizeof(ARP_PACKET_OBJ));  
18.     rtval = recvfrom(sockfd, &frame, sizeof(frame), 0,   
19.         NULL, NULL);  
20.     //判断是否接收到数据并且是否为回应包  
21.     if (htons(ARPOP_REPLY) == frame.arp.ea_hdr.ar_op && rtval > 0)  
22.     {  
23.         //判断源地址是否为冲突的IP地址  
24.         if (memcmp(frame.arp.arp_spa, src_ip, 4) == 0)  
25.         {  
26.             fprintf(stdout, "IP address is common~\n");  
27.             return SUCCESS;  
28.         }  
29.     }  
30.     if (rtval < 0)  
31.     {  
32.         return FAILURE;  
33.     }  
34.     return FAILURE;  
35. }  

该程序可以测试局域网中的某个IP地址是否有冲突的，以便于确定该地址是否可以作为本机的IP地址。下面是通过wireshark抓到了免费的ARP数据包，以及回应包，如下：