免费ARP简单介绍和程序编写

免费ARP，在网络上有很多的介绍。在《tcp/ip协议卷》中的第四章也有介绍，下面再啰嗦一下介绍其作用和操作：

免费ARP，主要用于检测网络中IP地址是否冲突，它是一种功能而非协议。当设备重启或代理ARP功能开启时就会向本地网络主动发免费ARP以检测IP地址是否冲突。免费ARP是以源、目的IP都是自己，源MAC也是自己，目标MAC是广播，即向自己所在网络请求自己的MAC地址，当网络中如果有其他主机使用了与自己相同的IP地址，他就会给主机一个ARP回复，此时如果发免费ARP的主机收到了回复就证明自己所用的IP地址有冲突，如果没有收到回复则说明没有IP地址冲突。

（若上面的文字有雷同，则以别人的文章为主；若有版权请告知我，本人会在24小时撤掉，谢谢~~~）

下面是免费ARP的代码，作为一个参考吧：

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 文件名： arp_func.c// 作者：   cfjtaishan// 版本：   1.0// 日期：   2013-05-14// 描述：   免费ARP--用于检测IP地址是否冲突.// 历史记录：/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <errno.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <linux/if_packet.h>#include <netdb.h>#include <unistd.h>#include <arpa/inet.h>#include <sys/ioctl.h>#include <net/ethernet.h>#include <netinet/ether.h>#include <net/if.h>#include <netinet/ip.h>#define    FAILURE   -1#define    SUCCESS    0unsigned char src_ip[4] = { 192, 168, 9, 118 };    //要检测的主机IP地址unsigned char src_mac[6] = {0x00, 0x0c, 0x29, 0x4b, 0x6c, 0x13};    //要检测的主机的MAC地址unsigned char dst_ip[4] = { 192, 168, 9, 118 };    //目标IP地址unsigned char dst_mac[6] = { 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff };    //ARP广播地址int send_arp(int sockfd, struct sockaddr_ll *peer_addr);int recv_arp(int sockfd, struct sockaddr_ll *peer_addr);//ARP封装包typedef struct _tagARP_PACKET{      struct ether_header  eh;      struct ether_arp arp;  }ARP_PACKET_OBJ, *ARP_PACKET_HANDLE; int main(int argc, char *argv[]){int sockfd;int rtval = -1;struct sockaddr_ll peer_addr;//创建socketsockfd = socket(AF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_ARP));if (sockfd < 0){fprintf(stderr, "socket error: %s\n", strerror(errno));exit(EXIT_FAILURE);}memset(&peer_addr, 0, sizeof(peer_addr));          peer_addr.sll_family = AF_PACKET;          struct ifreq req;bzero(&req, sizeof(struct ifreq));        strcpy(req.ifr_name, "eth0");          if(ioctl(sockfd, SIOCGIFINDEX, &req) != 0)perror("ioctl()");          peer_addr.sll_ifindex = req.ifr_ifindex;          peer_addr.sll_protocol = htons(ETH_P_ARP);//peer_addr.sll_family = AF_PACKET;while (1){rtval = send_arp(sockfd, &peer_addr);if (FAILURE == rtval){fprintf(stderr, "Send arp socket failed: %s\n", strerror(errno));}rtval = recv_arp(sockfd, &peer_addr);if (rtval == SUCCESS){printf ("Get packet from peer and IP conflicts!\n");}else if (rtval == FAILURE){fprintf(stderr, "Recv arp IP not conflicts: %s\n", strerror(errno));}else{fprintf(stderr, "Recv arp socket failed: %s\n", strerror(errno));}//sleep(1);}return 0;}//////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 函数名: send_arp // 描述 : 填充ARP数据包报文并发送出去。// 参数: //    [in] sockfd -- 创建的socket描述符;//    [in] peer_addr -- 对端的IP信息// 返回值: //    成功: SUCCESS, 失败: FAILURE;// 说明: //////////////////////////////////////////////////////////////////////////int send_arp(int sockfd, struct sockaddr_ll *peer_addr){int rtval;ARP_PACKET_OBJ frame;memset(&frame, 0x00, sizeof(ARP_PACKET_OBJ));//填充以太网头部        memcpy(frame.eh.ether_dhost, dst_mac, 6);    //目的MAC地址        memcpy(frame.eh.ether_shost, src_mac, 6);    //源MAC地址        frame.eh.ether_type = htons(ETH_P_ARP);      //协议 //填充ARP报文头部        frame.arp.ea_hdr.ar_hrd = htons(ARPHRD_ETHER);    //硬件类型         frame.arp.ea_hdr.ar_pro = htons(ETHERTYPE_IP);    //协议类型 ETHERTYPE_IP | ETH_P_IP        frame.arp.ea_hdr.ar_hln = 6;                //硬件地址长度        frame.arp.ea_hdr.ar_pln = 4;                //协议地址长度        frame.arp.ea_hdr.ar_op = htons(ARPOP_REQUEST);    //ARP请求操作        memcpy(frame.arp.arp_sha, src_mac, 6);    //源MAC地址        memcpy(frame.arp.arp_spa, src_ip, 4);     //源IP地址        memcpy(frame.arp.arp_tha, dst_mac, 6);    //目的MAC地址        memcpy(frame.arp.arp_tpa, dst_ip, 4);     //目的IP地址        rtval = sendto(sockfd, &frame, sizeof(ARP_PACKET_OBJ), 0, (struct sockaddr*)peer_addr, sizeof(struct sockaddr_ll));  if (rtval < 0){return FAILURE;}return SUCCESS;}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 函数名: recv_arp // 描述 : 接收ARP回复数据报文并判断是不是对免费ARP的回复。// 参数: //    [in] sockfd -- 创建的socket描述符;//    [in] peer_addr -- 对端的IP信息// 返回值: //    成功: SUCCESS, 失败: FAILURE;// 说明: //    若是对免费arp请求的回复则返回:SUCCESS.//////////////////////////////////////////////////////////////////////////int recv_arp(int sockfd, struct sockaddr_ll *peer_addr){int rtval;ARP_PACKET_OBJ frame;memset(&frame, 0, sizeof(ARP_PACKET_OBJ));rtval = recvfrom(sockfd, &frame, sizeof(frame), 0, NULL, NULL);//判断是否接收到数据并且是否为回应包if (htons(ARPOP_REPLY) == frame.arp.ea_hdr.ar_op && rtval > 0){//判断源地址是否为冲突的IP地址if (memcmp(frame.arp.arp_spa, src_ip, 4) == 0){fprintf(stdout, "IP address is common~\n");return SUCCESS;}}if (rtval < 0){return FAILURE;}return FAILURE;}

该程序可以测试局域网中的某个IP地址是否有冲突的，以便于确定该地址是否可以作为本机的IP地址。下面是通过wireshark抓到了免费的ARP数据包，以及回应包，如下：