【探索Linux】P.44（数据链路层 —— 以太网的帧格式 | MAC地址 | MTU | ARP协议）

以下是解释以太网帧格式、MAC地址、最大传输单元（MTU）及地址解析协议（ARP）的简要说明和示例代码。

1. 以太网帧格式：

   以太网帧格式包括目的地址（6字节）、源地址（6字节）、类型（2字节）和数据（46-1500字节）。

struct ethhdr {
  unsigned char h_dest[6]; /* 目的以太网地址 */
  unsigned char h_source[6]; /* 源以太网地址 */
  unsigned short h_proto; /* 数据包协议类型 */
};

2. MAC地址：

   MAC地址是48位的，以太网帧中的源地址和目的地址就是MAC地址。

// 获取网卡的MAC地址
int get_mac_address(const char *interface, unsigned char *mac) {
    struct ifreq ifr;
    int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
 
    strcpy(ifr.ifr_name, interface);
    if (ioctl(fd, SIOCGIFHWADDR, &ifr) < 0) {
        return -1;
    }
 
    memcpy(mac, ifr.ifr_hwaddr.sa_data, 6);
    close(fd);
    return 0;
}

3. 最大传输单元（MTU）：

   最大传输单元是指数据链路层能够传输的最大数据包大小，以太网的MTU一般是1500字节。

// 获取网卡的MTU值
int get_mtu(const char *interface) {
    struct ifreq ifr;
    int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
 
    strcpy(ifr.ifr_name, interface);
    if (ioctl(fd, SIOCGIFMTU, &ifr) < 0) {
        return -1;
    }
 
    close(fd);
    return ifr.ifr_mtu;
}

4. ARP协议：

   地址解析协议（ARP）用于将IP地址转换为MAC地址。

// 发送ARP请求
int send_arp_request(const char *interface, const char *ip) {
    struct arpreq arp;
    struct sockaddr_in *sin;
    int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
 
    strcpy(arp.arp_dev_name, interface);
    sin = (struct sockaddr_in *)&arp.arp_pa;
    sin->sin_family = AF_INET;
   inet_pton(AF_INET, ip, &sin->sin_addr);
 
    if (ioctl(fd, SIOCGARP, &arp) < 0) {
        return -1;
    }
 
    close(fd);
    return 0;
}

这些代码片段提供了如何在Linux环境下获取网卡的MAC地址、MTU和发送ARP请求的方法。在实际应用中，你需要包含适当的头文件（如<net/if.h>、<sys/ioctl.h>、<netinet/if_ether.h>、<netinet/in.h>、<arpa/inet.h>和<sys/socket.h>），并处理可能出现的错误。