网络ioctl实践3：设置网卡的mac、ip、子网掩码、广播地址

前言

本文使用的命令是：

Request	说明	数据类型	对应的union成员
SIOCSIFADDR	设置接口地址	struct ifreq	ifru_addr.sa_data[2-5]
SIOCSIFNETMASK	设置子网掩码	struct ifreq	ifru_netmask.sa_data[2-5]
SIOCSIFBRDADDR	设置广播地址	struct ifreq	ifru_broadaddr.sa_data[2-5]
SIOCSIFHWADDR	设置mac地址	struct ifreq	ifru_hwaddr.sa_data[0-5]

struct ifreq结构体定义：


#define	IFNAMSIZ	16
struct ifreq {
#define IFHWADDRLEN	6
	union
	{
		char	ifrn_name[IFNAMSIZ];		/* if name, e.g. "en0" */
	} ifr_ifrn;
	
	union {
		struct	sockaddr ifru_addr;
		struct	sockaddr ifru_dstaddr;
		struct	sockaddr ifru_broadaddr;
		struct	sockaddr ifru_netmask;
		struct  sockaddr ifru_hwaddr;
		short	ifru_flags;
		int	ifru_ivalue;
		int	ifru_mtu;
		struct  ifmap ifru_map;
		char	ifru_slave[IFNAMSIZ];	/* Just fits the size */
		char	ifru_newname[IFNAMSIZ];
		void __user *	ifru_data;
		struct	if_settings ifru_settings;
	} ifr_ifru;
}

一设置MAC地址：SIOCSIFHWADDR命令

设置mac地址，首先要构造一个struct ifreq类型。例如，初始化网络接口的名字，例如ens33或者eth0，还有设置新的mac地址值。通过ifru_hwaddr成员设置，如下所示：


int i = 0;
uint8_t mac[6] = {0x00,0x0c,0x29,0x8c,0x05,0x15};
struct ifreq ifr;
snprintf(ifr.ifr_ifrn.ifrn_name,sizeof(ifr.ifr_ifrn.ifrn_name),"%s",name);
for(i = 0;i < 6;i++){
    ifr.ifr_ifru.ifru_hwaddr.sa_data[i] = mac[i];
}

这里介绍一系列宏：如下所示


#define ifr_name	ifr_ifrn.ifrn_name	/* interface name 	*/
#define ifr_hwaddr	ifr_ifru.ifru_hwaddr	/* MAC address 		*/
#define	ifr_addr	ifr_ifru.ifru_addr	/* address		*/
#define	ifr_dstaddr	ifr_ifru.ifru_dstaddr	/* other end of p-p lnk	*/
#define	ifr_broadaddr	ifr_ifru.ifru_broadaddr	/* broadcast address	*/
#define	ifr_netmask	ifr_ifru.ifru_netmask	/* interface net mask	*/
#define	ifr_flags	ifr_ifru.ifru_flags	/* flags		*/
#define	ifr_metric	ifr_ifru.ifru_ivalue	/* metric		*/
#define	ifr_mtu		ifr_ifru.ifru_mtu	/* mtu			*/
#define ifr_map		ifr_ifru.ifru_map	/* device map		*/
#define ifr_slave	ifr_ifru.ifru_slave	/* slave device		*/
#define	ifr_data	ifr_ifru.ifru_data	/* for use by interface	*/
#define ifr_ifindex	ifr_ifru.ifru_ivalue	/* interface index	*/
#define ifr_bandwidth	ifr_ifru.ifru_ivalue    /* link bandwidth	*/
#define ifr_qlen	ifr_ifru.ifru_ivalue	/* Queue length 	*/
#define ifr_newname	ifr_ifru.ifru_newname	/* New name		*/
#define ifr_settings	ifr_ifru.ifru_settings	/* Device/proto settings*/

看到这里有没有解决你的一个困惑？我们在书本上看到的是ifr_hwaddr 而不是ifr_ifru.ifru_hwaddr，实际上ifr_hwaddr只是一个宏，厉害吧。

然后就是通过ioctl函数设置该新的MAC地址：

ioctl(fd,SIOCSIFHWADDR,&ifr);

完整实例：ioctl.c


#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
int get_socket(void)
{
    int fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(fd < 0){
        perror("socket");
        exit(-1);
    }
    return fd;
}
 
int set_mac_by_name(int fd,char *name)
{
    struct ifreq ifr;
    int i = 0;
    uint8_t mac[6] = {0x00,0x0c,0x29,0x8c,0x05,0x16};
    snprintf(ifr.ifr_ifrn.ifrn_name,sizeof(ifr.ifr_ifrn.ifrn_name),"%s",name);
    for(i = 0;i < 6;i++){
        ifr.ifr_ifru.ifru_hwaddr.sa_data[i] = mac[i];
    }
    if(i = ioctl(fd,SIOCSIFHWADDR,&ifr)){
        perror("ioctl");
        close(fd);
        exit(-1);
    }
}
 
int main(int argc,char *argv)
{
    int fd = 0;
    fd = get_socket();
    set_mac_by_name(fd,"ens33");
    return 0;
}

编译gcc ioctl.c -o app，运行./app,结果如下所示：


root@ubuntu:/home/csdn# ./app
ioctl: Invalid argument
root@ubuntu:/home/csdn#

报错了，后上网查询得知，需要设置sa_family成员为ARPHRD_ETHER，并添加宏ARPHRD_ETHER的头文件：


#include 
... ...
ifr.ifr_ifru.ifru_addr.sa_family = ARPHRD_ETHER;
... ...

修改函数set_mac_by_name：


#include 
int set_mac_by_name(int fd,char *name)
{
    struct ifreq ifr;
    int i = 0;
    uint8_t mac[6] = {0x00,0x0c,0x29,0x8c,0x05,0x16};
    ifr.ifr_ifru.ifru_addr.sa_family = ARPHRD_ETHER;
    snprintf(ifr.ifr_ifrn.ifrn_name,sizeof(ifr.ifr_ifrn.ifrn_name),"%s",name);
    for(i = 0;i < 6;i++){
        ifr.ifr_ifru.ifru_hwaddr.sa_data[i] = mac[i];
    }
    if(i = ioctl(fd,SIOCSIFHWADDR,&ifr)){
        perror("ioctl");
        close(fd);
        exit(-1);
    }
}

编译gcc ioctl.c -o app，运行./app,结果如下所示：设置之前，mac地址最后一个数是16，设置完毕后，最后一个数变成了15。


root@ubuntu:/home/csdn# ifconfig | sed -n '/ens33/p'
ens33     Link encap:以太网  硬件地址 00:0c:29:8c:05:16
root@ubuntu:/home/csdn# ./app
root@ubuntu:/home/csdn# ifconfig | sed -n '/ens33/p'
ens33     Link encap:以太网  硬件地址 00:0c:29:8c:05:15
root@ubuntu:/home/csdn#

二设置IP地址：SIOCSIFADDR命令

根据设置mac地址的经验，首先设置名字ens33，然后ifru_addr.sa_data[2-5]四个值，设置新的IP地址是192.168.0.234.还要设置ifru_addr.sa_family = AF_INET，否则设置会失败。


int i = 0;
uint8_t ip[6] = {192,168,0,234};
struct ifreq ifr;
ifr.ifr_ifru.ifru_addr.sa_family = AF_INET;
snprintf(ifr.ifr_ifrn.ifrn_name,sizeof(ifr.ifr_ifrn.ifrn_name),"%s",name);
for(i = 0;i < 4;i++){
    ifr.ifr_ifru.ifru_addr.sa_data[2 + i] = ip[i];
}

实例代码：ioctl.c


#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
int get_socket(void)
{
    int fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(fd < 0){
        perror("socket");
        exit(-1);
    }
    return fd;
}
 
int set_ip_by_name(int fd,char *name)
{
    struct ifreq ifr;
    int i = 0;
    uint8_t ip[6] = {192,168,0,234};
    ifr.ifr_ifru.ifru_addr.sa_family = AF_INET;
    snprintf(ifr.ifr_ifrn.ifrn_name,sizeof(ifr.ifr_ifrn.ifrn_name),"%s",name);
    for(i = 0;i < 4;i++){
        ifr.ifr_ifru.ifru_addr.sa_data[2 + i] = ip[i];
    }
    if(i = ioctl(fd,SIOCSIFADDR,&ifr)){
        perror("ioctl");
        close(fd);
        exit(-1);
    }
}
int main(int argc,char *argv)
{
    int fd = 0;
    fd = get_socket();
    set_ip_by_name(fd,"ens33");
    return 0;
}

编译gcc ioctl.c -o app，运行./app,结果如下图所示：设置之前，ip地址是192.168.0.11，设置完毕后，IP地址变成了192.168.0.234。

三设置子网掩码和广播地址

原理和设置ip地址一样，不同的是命令改为SIOCSIFNETMASK和SIOCSIFBRDADDR ，成员赋值改为ifru_netmask和ifru_broadaddr。

测试代码：


#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
int get_socket(void)
{
    int fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(fd < 0){
        perror("socket");
        exit(-1);
    }
    return fd;
}
 
int set_netmask_by_name(int fd,char *name)
{
    struct ifreq ifr;
    int i = 0;
    uint8_t ip[6] = {255,255,255,0};
    ifr.ifr_ifru.ifru_addr.sa_family = AF_INET;
    snprintf(ifr.ifr_ifrn.ifrn_name,sizeof(ifr.ifr_ifrn.ifrn_name),"%s",name);
    for(i = 0;i < 4;i++){
        ifr.ifr_ifru.ifru_netmask.sa_data[2 + i] = ip[i];
    }
    if(i = ioctl(fd,SIOCSIFNETMASK,&ifr)){
        perror("ioctl");
        close(fd);
        exit(-1);
    }
    return 0;
}
int set_broadcast_by_name(int fd,char *name)
{
    struct ifreq ifr;
    int i = 0;
    uint8_t ip[6] = {192,168,0,255};
    ifr.ifr_ifru.ifru_addr.sa_family = AF_INET;
    snprintf(ifr.ifr_ifrn.ifrn_name,sizeof(ifr.ifr_ifrn.ifrn_name),"%s",name);
    for(i = 0;i < 4;i++){
        ifr.ifr_ifru.ifru_broadaddr.sa_data[2 + i] = ip[i];
    }
    if(i = ioctl(fd,SIOCSIFBRDADDR,&ifr)){
        perror("ioctl");
        close(fd);
        exit(-1);
    }
    return 0;
}
int main(int argc,char *argv)
{
    int fd = 0;
    fd = get_socket();
    set_netmask_by_name(fd,"ens33");
    set_broadcast_by_name(fd,"ens33");
    return 0;
}

编译gcc ioctl.c -o app，运行./app,结果如下图所示：设置之前，广播地址是255.255.255.255，设置完毕后，广播地址变成了192.168.0.255。子网掩码设置前后分别是255.255.0.0和255.255.255.0。测试很成功


root@ubuntu:/home/csdn# gcc ioctl.c -o app
root@ubuntu:/home/csdn# ifconfig | sed -n '/ens33/,+1p'
ens33     Link encap:以太网  硬件地址 00:0c:29:8c:05:15
          inet 地址:192.168.0.11  广播:255.255.255.255  掩码:255.255.0.0
root@ubuntu:/home/csdn# ./app
root@ubuntu:/home/csdn# ifconfig | sed -n '/ens33/,+1p'
ens33     Link encap:以太网  硬件地址 00:0c:29:8c:05:15
          inet 地址:192.168.0.11  广播:192.168.0.255  掩码:255.255.255.0
root@ubuntu:/home/csdn#

小结

相关阅读:
安装最新版IntelliJ IDEA来开发Java应用程序
 或许是 WebGIS 下一代的数据规范 - OGC API 系列
 【网络世界】网络基础概念
 启山智软/微信小程序商城源码（微信小程序）
赋值响应式问题
 GVIM基础教程——vimscript编程初步（一）
excel文件导入dbeaver中文乱码
 Java错题归纳day20
【数据结构基础_链表】Leetcode 707.设计链表（好题）
C++11（包装器）
原文地址：https://blog.csdn.net/yueni_zhao/article/details/127818787

网络ioctl实践3：设置网卡的mac、ip、子网掩码、广播地址

前言

一 设置MAC地址：SIOCSIFHWADDR命令

二 设置IP地址：SIOCSIFADDR命令

三 设置子网掩码和广播地址

小结

一设置MAC地址：SIOCSIFHWADDR命令

二设置IP地址：SIOCSIFADDR命令

三设置子网掩码和广播地址