linux获取网卡MAC地址&&SOCK_STREAM和SOCK_DGRAM两种类型的区别

本文介绍了在Linux系统中如何获取网卡的MAC地址,包括使用`ifconfig`、`cat /sys/class/net/eth0/address`、`cat /proc/net/arp`以及通过socket和ioctl函数的方法。同时,详细阐述了SOCK_STREAM(TCP)和SOCK_DGRAM(UDP)两种套接字类型的区别,前者为面向连接、有保障的数据传输,后者为无保障的、面向消息的网络编程方式,常用于广播信息。

1. 获取网卡Mac地址

最近要用Mac地址进行唯一标识,所以,需要获取网卡的Mac地址。

  • ifconfig -a 其中HWaddr字段就是mac地址
  • cat /sys/class/net/eth0/address 查看eth0的mac地址
  • cat /proc/net/arp 查看链接到本机的远端ip的,mac地址
  • 程序中使用SIOCGIFHWADDR的ioctl命令获取mac地址

MAC地址是唯一的,可以用来识别不同的硬件。

  • 在Linuc下编写获取本机网卡地址的程序,比较简单的方法是利用套接口(socket)和IO接口(ioctl)函数来获取网卡信息,需要引用如下文件:
#include <sys/socket.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <netinet/if_ether.h>
#include <net/if.h>
#include <linux/sockios.h>

socket 函数的原型是:
int socket(int domain, int type, int protocol)
参数:
domain参数:表示所使用的协议族
type参数:表示套接口类型;
protocol参数:表示所使用的协议族中某个特定的协议。

返回值:
如果函数调用成功,套接口的描述符(非负整数)就作为函数的返回值,假如返回值为-1,就表明有错误发生。

  • 利用socket函数来获取网卡Mac信息时,domain参数取值AF_INET,表示采用internet协议族;type参数指定为SOCK_DGRAM,表示采用数据报类型套接口,也可以使用SOCK_STREAM, protocol参数在这种组合下只有唯一选择,顾用0填充。

I/O控制函数ioctl用于对文件进行底层控制,这里的文件包含网卡,终端,磁带机,套接口等软硬件设施,实施的操作来自各个设备自己提供的ioctl接口。ioctl函数的原型如下:
int ioctl(int d, int request)

  • 这里,参数d去套接口的描述符,第一个request参数指定通过socket传输的I/O类型。本实验可以取值SIOCGIFHWADDR (0x8927) ,表示取硬件地址。其他取值及其含义详见 /usr/include/linux/sockios.h。 其后的request参数用于为实现I/O控制所必须传入或传出的参数。本实验需要用ifr结构传入网卡设备名,并传出6Byte的Mac地址。
 #include <sys/socket.h>

#include <sys/ioctl.h>

#include <netinet/if_ether.h>

#include <net/if.h>

#include <linux/sockios.h>

#include <stdio.h>

#include <string.h>


void main(void)

{

     char *device="eth0"; //eth0是网卡设备名

     unsigned char macaddr[ETH_ALEN]; //ETH_ALEN(6)是MAC地址长度

     struct ifreq req;

     int err,i;


     int s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); //internet协议族的数据报类型套接口

     strcpy(req.ifr_name,device); //将设备名作为输入参数传入

     err=ioctl(s,SIOCGIFHWADDR,&req); //执行取MAC地址操作

     close(s);

     if(err != -1)

     { 

          memcpy(macaddr,req.ifr_hwaddr.sa_data,ETH_ALEN); //取输出的MAC地址

          for(i=0;i<ETH_ALEN;i++)

               printf("%02x\n",macaddr[i]);

     }

}

实践:

#include <stdio.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <net/if.h>
#include <string.h>

int tnfs_getNetMac()
{
    struct ifreq ifreq;
    int sock;

    if((sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) <0)
    {
        perror( "socket ");
        return 2;
    }
    char *device="enp5s0"; //enp5s0是网卡设备名
    strcpy(ifreq.ifr_name,device);
    if(ioctl(sock,SIOCGIFHWADDR,&ifreq) <0)
    {
        perror( "ioctl ");
        return 3;
    }
    printf( "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n ",
            (unsigned   char)ifreq.ifr_hwaddr.sa_data[0],
            (unsigned   char)ifreq.ifr_hwaddr.sa_data[1],
            (unsigned   char)ifreq.ifr_hwaddr.sa_data[2],
            (unsigned   char)ifreq.ifr_hwaddr.sa_data[3],
            (unsigned   char)ifreq.ifr_hwaddr.sa_data[4],
            (unsigned   char)ifreq.ifr_hwaddr.sa_data[5]);

    return 0;
}

int main()
{
   tnfs_getNetMac();
   return 0;
}

运行结果:
在这里插入图片描述


2.SOCK_STREAM 和 SOCK_DGRAM区别

sock_stream 是有保障的(即能保证数据正确传送到对方)面向连接的SOCKET,多用于资料(如文件)传送。

sock_dgram 是无保障的面向消息的socket , 主要用于在网络上发广播信息。

SOCK_STREAM是基于TCP的,数据传输比较有保障。SOCK_DGRAM是基于UDP的,专门用于局域网,基于广播
SOCK_STREAM 是数据流,一般是tcp/ip协议的编程,SOCK_DGRAM是数据包,是udp协议网络编程

import serial import socket import threading ser = None udp_socket = None udp_target = ("127.0.0.1", 1989) def serial_open(): global ser try: ser=serial.Serial(port="COM6", baudrate=9600, # 波特率 bytesize=8, # 数据位 parity=serial.PARITY_NONE, # 奇偶校验位(serial.PARITY_NONE:关闭,serial.PARITY_ODD:奇校验,serial.PARITY_EVEN:偶校验) stopbits=serial.STOPBITS_ONE, # 停止位 timeout=None # 超时值(None:阻塞模式,0:非阻塞模式,正数:超时时间) ) if ser.is_open: print("串口打开成功") else: print("串口打开失败") except Exception as e: print(e) def udp_open(): global udp_socket try: udp_socket=socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) #创建udp套接字(SOCK_STREAM:tcp,SOCK_DGRAM:udp) ip_port=("127.0.0.1",1999) # 指定ip地址与端口 udp_socket.bind(ip_port) # bind except Exception as e: print(e) def udp_to_serial(): while True: print("等待udp的数据") data_U_to_S ,addr= udp_socket.recvfrom(1024) if data_U_to_S: print(f"接收到来自{addr}的数据") bytes_written=ser.write(data_U_to_S) print(f"实际写入串口的字节数: {bytes_written}") print("udp发送到串口:",data_U_to_S.decode("gbk","replace")) ser.flush() def serial_to_udp(): while True: print("等待来自串口的数据") data_S_to_U = ser.read() if data_S_to_U: print(f"实际从串口读到的字节数:{data_S_to_U}") print("接收到串口的数据") udp_socket.sendto(data_S_to_U, udp_target) print("串口发送到udp",data_S_to_U.decode("gbk","replace")) if __name__=="__main__": serial_open() udp_open() threading.Thread(target=serial_to_udp).start() threading.Thread(target=udp_to_serial).start()
07-19
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