NS3网络仿真（11）： ARP

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ARP（Address ResolutionProtocol，地址解析协议）协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址。查询目标设备的MAC地址，以保证通信的进行。本节借助NS3学习一下此协议。

1.1    ARP帧的格式

一个ARP帧的格式例如以下：

从网上抓一个ARP帧看看。

这是一个从192.168.24.1发送出来的arp请求帧：

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center" alt="" />

非常easy和上面的ARP帧格式相应上，只是奇怪的是以太网目的地址并非期望的广播地址？？

再看看192.168.24.129的回复：

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center" alt="" />

1.2    用NS3生成ARP请求包

接下来尝试用NS3生成ARP请求包：

		Ptr<Packet> pkt = ns3::Create<Packet>();
 
		// 加入ARP头
		ArpHeader ah;
		ah.SetRequest(
			ns3::Mac48Address((const char*)src_mac),
			(const char*)src_ip,
			ns3::Mac48Address((const char*)dest_mac),
			(const char*)dest_ip);
		pkt->AddHeader(ah);
 
		// 加入以太网头
		EthernetHeader eh;
		eh.SetDestination("ff:ff:ff:ff:ff:ff");
		eh.SetSource((const char*)sa);
		eh.SetLengthType(ns3::ArpL3Protocol::PROT_NUMBER);
		pkt->AddHeader(eh);
 
		int len;
		len = pkt->CopyData(buffer, 2048);
		pktheader.caplen = len;
		pktheader.len = len;
		pktheader.ts.tv_sec = (m_nInterval * i) / 1000;
		pktheader.ts.tv_usec = ((m_nInterval * i) % 1000) * 1000;
 
		len = pcap_sendqueue_queue(m_pSendQueue, &pktheader, buffer);
		if (len == -1)
		{
			AfxMessageBox(L"无法发送全部的数据包！");
			break;
		}

上面的代码将生成一个NS3下的Packet并将之加入到winpcap的发送队列中。在准备好批量查询的ARP包后就能够使用winpcap一次性将全部包发送出去：

len= pcap_sendqueue_transmit(m_hSendHandle,m_pSendQueue,m_nInterval);

1.3    用NS3分析ARP回包

在发送完ARP请求包后。须要处理ARP回包，我们使用winpcap直接抓取网口上的包进行分析。当winpcap收到包后将调用我们的回调函数：

/* Callback function invoked by libpcap for every incoming packet */
void CCommonArpSendDlg::packet_handler(void *_param, const void *_header, const void *_pkt_data)
{
	uint8_t buffer[2048], *p;
	p = (uint8_t *)_pkt_data + 12;
	if (p[0] != 8 || p[1] != 6)
		return;
 
	// arp
	const struct pcap_pkthdr *header = (const struct pcap_pkthdr *)_header;
	CCommonArpSendDlg* dlg = (CCommonArpSendDlg*)_param;
 
	Ptr<Packet> pkt = ns3::Create<Packet>((uint8_t*)_pkt_data, header->len);
	EthernetHeader eh;
	ArpHeader ah;
	pkt->RemoveHeader(eh);
	pkt->RemoveHeader(ah);
 
	if (!ah.IsReply())
		return;
 
	uint32_t nip = ah.GetSourceIpv4Address().Get();
	CString ip;
	ip.Format(L"%d.%d.%d.%d", (nip >> 24) & 0xff, (nip >> 16) & 0xff, (nip >> 8) & 0xff, nip & 0xff);
	ah.GetSourceHardwareAddress().CopyTo(buffer);
	mac.Format(L"%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x", buffer[0], buffer[1], buffer[2], buffer[3], buffer[4], buffer[5]);
.......
}

1.4    成果

再加上一些辅助的功能，我们非常easy得到了一个ARP的測试工具：

再能够研究一下ARP攻击的问题了。呵呵~~~