[摘]linux下检测ip冲突

原理其实很简单，那就是广播一个arp包，然后recv，如果没有数据(这里要设置延时)，那么说明这个ip是可用的，否则就检测这个数据是否为回复我们发出的arp的应答包.如果是则证明ip已被使用，否则继续等待. 

这里可以看下busybox的dhcp中的检测程序。 
networking/udhcp/arpping.c 

C代码 

1. /* vi: set sw=4 ts=4: */  
2. /* 
3.  * arpping.c 
4.  * 
5.  * Mostly stolen from: dhcpcd - DHCP client daemon 
6.  * by Yoichi Hariguchi <yoichi@fore.com> 
7.  */  
8.   
9. #include <netinet/if_ether.h>  
10. #include <net/if_arp.h>  
11.   
12. #include "common.h"  
13. #include "dhcpd.h"  
14.   
15. //这里是arp包的格式,其中的数据格式都是宏了，比如uint_8_t为无符char.  
16. struct arpMsg {  
17.     /* Ethernet header */  
18.     uint8_t  h_dest[6];     /* 00 destination ether addr */  
19.     uint8_t  h_source[6];   /* 06 source ether addr */  
20.     uint16_t h_proto;       /* 0c packet type ID field */  
21.   
22.     /* ARP packet */  
23.     uint16_t htype;         /* 0e hardware type (must be ARPHRD_ETHER) */  
24.     uint16_t ptype;         /* 10 protocol type (must be ETH_P_IP) */  
25.     uint8_t  hlen;          /* 12 hardware address length (must be 6) */  
26.     uint8_t  plen;          /* 13 protocol address length (must be 4) */  
27.     uint16_t operation;     /* 14 ARP opcode */  
28.     uint8_t  sHaddr[6];     /* 16 sender's hardware address */  
29.     uint8_t  sInaddr[4];    /* 1c sender's IP address */  
30.     uint8_t  tHaddr[6];     /* 20 target's hardware address */  
31.     uint8_t  tInaddr[4];    /* 26 target's IP address */  
32.     uint8_t  pad[18];       /* 2a pad for min. ethernet payload (60 bytes) */  
33. } PACKED;  
34.   
35. enum {  
36.     ARP_MSG_SIZE = 0x2a  
37. };  
38.   
39.   
40. /* Returns 1 if no reply received */  
41.   
42. //主程序，如果返回1说明此ip可用  
43. int arpping(uint32_t test_ip, uint32_t from_ip, uint8_t *from_mac, const char *interface)  
44. {  
45.   
46.     int timeout_ms;  
47. //这里使用poll来检测句柄。  
48.     struct pollfd pfd[1];  
49. #define s (pfd[0].fd)           /* socket */  
50.     int rv = 1;             /* "no reply received" yet */  
51.     struct sockaddr addr;   /* for interface name */  
52.     struct arpMsg arp;  
53.   
54. //建立scoket.由于我们是要直接访问访问链路层并自己组arp包.因此我们使用PF_PACKET协议簇.socket类型为SOCK_PACKET.  
55.   
56.     s = socket(PF_PACKET, SOCK_PACKET, htons(ETH_P_ARP));  
57.     if (s == -1) {  
58.         bb_perror_msg(bb_msg_can_not_create_raw_socket);  
59.         return -1;  
60.     }  
61.   
62.     if (setsockopt_broadcast(s) == -1) {  
63.         bb_perror_msg("cannot enable bcast on raw socket");  
64.         goto ret;  
65.     }  
66. //进行组包，由于是要广播，因此目的mac地址为全0.  
67.     /* send arp request */  
68.     memset(&arp, 0, sizeof(arp));  
69.     memset(arp.h_dest, 0xff, 6);                    /* MAC DA */  
70.     memcpy(arp.h_source, from_mac, 6);              /* MAC SA */  
71.     arp.h_proto = htons(ETH_P_ARP);                 /* protocol type (Ethernet) */  
72.     arp.htype = htons(ARPHRD_ETHER);                /* hardware type */  
73.     arp.ptype = htons(ETH_P_IP);                    /* protocol type (ARP message) */  
74.     arp.hlen = 6;                                   /* hardware address length */  
75.     arp.plen = 4;                                   /* protocol address length */  
76.     arp.operation = htons(ARPOP_REQUEST);           /* ARP op code */  
77.     memcpy(arp.sHaddr, from_mac, 6);                /* source hardware address */  
78.     memcpy(arp.sInaddr, &from_ip, sizeof(from_ip)); /* source IP address */  
79.     /* tHaddr is zero-fiiled */                     /* target hardware address */  
80.     memcpy(arp.tInaddr, &test_ip, sizeof(test_ip)); /* target IP address */  
81.   
82.     memset(&addr, 0, sizeof(addr));  
83.     safe_strncpy(addr.sa_data, interface, sizeof(addr.sa_data));  
84. //广播arp包.  
85.     if (sendto(s, &arp, sizeof(arp), 0, &addr, sizeof(addr)) < 0) {  
86.         // TODO: error message? caller didn't expect us to fail,  
87.         // just returning 1 "no reply received" misleads it.  
88.         goto ret;  
89.     }  
90.   
91.     /* wait for arp reply, and check it */  
92. //等待时间，超时则认为此ip地址可用  
93.     timeout_ms = 2000;  
94.     do {  
95.         int r;  
96.         unsigned prevTime = monotonic_us();  
97.   
98.         pfd[0].events = POLLIN;  
99. //这边他是害怕poll被信号打断，因此加了层循环，其实这边我们还可以使用ppoll的，就可以了。  
100.         r = safe_poll(pfd, 1, timeout_ms);  
101.         if (r < 0)  
102.             break;  
103.         if (r) {  
104. //读取返回数据.  
105.             r = read(s, &arp, sizeof(arp));  
106.             if (r < 0)  
107.                 break;  
108. //检测是否为应打包，发送ip是否为我们所请求的ip,这里是为了防止其他的数据包干扰我们检测。  
109.             if (r >= ARP_MSG_SIZE  
110.              && arp.operation == htons(ARPOP_REPLY)  
111.              /* don't check it: Linux doesn't return proper tHaddr (fixed in 2.6.24?) */  
112.              /* && memcmp(arp.tHaddr, from_mac, 6) == 0 */  
113.              && *((uint32_t *) arp.sInaddr) == test_ip  
114.             ) {  
115. //说明ip地址已被使用  
116.                 rv = 0;  
117.                 break;  
118.             }  
119.         }  
120.         timeout_ms -= ((unsigned)monotonic_us() - prevTime) / 1000;  
121.     } while (timeout_ms > 0);  
122.   
123.  ret:  
124.     close(s);  
125.     DEBUG("%srp reply received for this address", rv ? "No a" : "A");  
126.     return rv;  
127. }