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NOM
packet - Interface par paquet au niveau du périphérique
SYNOPSIS
#include <sys/socket.h>
#include <netpacket/packet.h>
#include <net/ethernet.h> /* les protocoles L2 */
packet_socket = socket(AF_PACKET, int type_socket, int protocole);
DESCRIPTION
Les sockets paquet sont utilisées pour envoyer ou recevoir des paquets de données bruts au pilote de
périphérique (couche 2 OSI). Elles permettent d'implémenter des modules protocoles dans l'espace
utilisateur au dessus de la couche physique.
L'argument type_socket est soit SOCK_RAW pour les paquets incluant l'en-tête de couche liaison, soit
SOCK_DGRAM pour les paquets préparés sans en-tête de couche liaison. Les informations d’en-tête de couche
liaison sont disponibles dans un format commun, par l'intermédiaire d'un sockaddr_ll. protocole est un
numéro de protocole IEEE 802.3 dans l'ordre des octets du réseau. Consultez le fichier d'en-tête
<linux/if_ether.h> pour avoir une liste des protocoles autorisés. Lorsque le numéro demandé est
htons(ETH_P_ALL) alors tous les protocoles sont reçus. Tous les paquets entrants du protocole indiqué
seront passés à la socket paquet avant d'être transmis aux protocoles implémentés dans le noyau.
Seuls les processus avec un UID effectif nul ou la capacité CAP_NET_RAW peuvent ouvrir des sockets
paquet.
Les paquets SOCK_RAW sont transmis depuis et vers le pilote de périphérique sans aucune modification des
données des paquets. Lors de la réception, l'adresse est toujours examinée et fournie dans une structure
standard sockaddr_ll. Lors de l'émission d'un paquet, le tampon fourni par l'utilisateur doit contenir
l'en-tête de couche physique. Le paquet est alors mis en attente sans modification à l'attention du
pilote de périphérique correspondant à l'interface définie par l'adresse de destination. Certains pilotes
de périphérique ajoutent toujours d'autres en-têtes. SOCK_RAW est similaire mais non compatible avec
l'ancien AF_INET/SOCK_PACKET de Linux 2.0.
SOCK_DGRAM opère à un niveau légèrement plus élevé. L'en-tête de couche physique est supprimé avant que
le paquet ne soit transmis à l'utilisateur. Les paquets envoyés par une socket paquet SOCK_DGRAM
reçoivent un en-tête de couche physique correct, en fonction des informations dans l'adresse destination
sockaddr_ll avant d'être mis en attente.
Par défaut, tous les paquets du type de protocole indiqué sont passés à la socket paquet. Pour ne
recevoir que les paquets d'une interface donnée, utilisez bind(2) en indiquant une adresse dans une
struct sockaddr_ll pour attacher la socket à une interface. Seuls les champs d'adresse sll_protocol et
sll_ifindex sont utilisés pour l'attachement.
L'opération connect(2) n'est pas prise en charge avec les sockets paquet.
Lorsque l'attribut MSG_TRUNC est transmis à recvmsg(2), recv(2), recvfrom(2) la véritable longueur du
paquet sur le réseau est toujours renvoyée, même si elle est plus grande que le tampon.
Types d’adresses
La structure sockaddr_ll est une adresse de couche physique dépendant du périphérique.
struct sockaddr_ll {
unsigned short sll_family; /* Toujours AF_PACKET */
unsigned short sll_protocol; /* Protocole couche physique */
int sll_ifindex; /* Numéro d'interface */
unsigned short sll_hatype; /* Type de matériel ARP */
unsigned char sll_pkttype; /* Type de paquet */
unsigned char sll_halen; /* Longueur de l'adresse */
unsigned char sll_addr[8]; /* Adresse couche physique */
};
sll_protocol est le type de protocole standard ethernet, dans l'ordre des octets du réseau, comme défini
dans le fichier d'en-tête <linux/if_ether.h>. Par défaut il s'agit du protocole de la socket. sll_ifindex
est le numéro de l'interface (consultez netdevice(7)) ; 0 correspond à n'importe quelle interface
(autorisé uniquement pour l'attachement). sll_hatype est un type ARP, comme défini dans le fichier
d'en-tête <linux/if_arp.h>. Le champ sll_pkttype contient le type de paquet. Les types valables sont
PACKET_HOST pour un paquet destiné à l'hôte local, PACKET_BROADCAST pour un paquet broadcast de couche
physique, PACKET_MULTICAST pour un paquet envoyé à une adresse multicast de couche physique,
PACKET_OTHERHOST pour un paquet destiné à un autre hôte capturé par un pilote de périphérique en mode
promiscuous, et PACKET_OUTGOING pour un paquet provenant de l'hôte local rebouclé sur une socket paquet.
Ça n'a de signification qu'en réception. sll_addr et sll_halen contiennent l'adresse de couche physique
(par exemple IEEE 802.3) et sa longueur. L'interprétation exacte dépend du périphérique.
Lorsque des paquets sont envoyés, il suffit d'indiquer sll_family, sll_addr, sll_halen, sll_ifindex. Les
autres champs devraient être à zéro. sll_hatype et sll_pkttype sont remplis en réception pour
information. Pour l'attachement, seuls sll_protocol et sll_ifindex sont utilisés.
Options de sockets
Les options de la socket paquet sont configurées en appelant setsockopt(2) avec le niveau SOL_PACKET.
PACKET_ADD_MEMBERSHIP
PACKET_DROP_MEMBERSHIP
Les options des sockets paquet permettent de configurer le multicasting de couche physique et le
mode promiscuous. PACKET_ADD_MEMBERSHIP ajoute un attachement et PACKET_DROP_MEMBERSHIP le
supprime. Les deux options attendent une structure packet_mreq en paramètre :
struct packet_mreq {
int mr_ifindex; /* Numéro d'interface */
unsigned short mr_type; /* Action */
unsigned short mr_alen; /* Longueur d'adresse */
unsigned char mr_address[8]; /* Adr. couche physique */
};
mr_ifindex contient le numéro de l'interface dont l'état doit être modifié. Le paramètre mr_type
indique l'action à effectuer. PACKET_MR_PROMISC valide la réception de tous les paquets circulant
sur le segment de réseau commun (souvent appelé « mode promiscuous »), PACKET_MR_MULTICAST attache
la socket au groupe multicast de couche physique indiqué dans mr_address et mr_alen, et
PACKET_MR_ALLMULTI demande à la socket de recevoir tous les paquets multicast arrivant sur
l'interface.
De plus, les ioctls classiques SIOCSIFFLAGS, SIOCADDMULTI et SIOCDELMULTI peuvent donner les mêmes
résultats.
PACKET_AUXDATA (depuis Linux 2.6.21)
Si cette option est activée, la socket paquet fournit avec chaque paquet une structure de
métadonnées à l’aide du champ de contrôle de recvmsg(2). La structure peut être lue avec cmsg(3).
Elle est définie ci-dessous :
struct tpacket_auxdata {
__u32 tp_status;
__u32 tp_len; /* longueur du paquet */
__u32 tp_snaplen; /* longueur capturée */
__u16 tp_mac;
__u16 tp_net;
__u16 tp_vlan_tci;
__u16 tp_padding;
};
PACKET_FANOUT (depuis Linux 3.1)
Pour s’adapter aux nombre de traitements des threads, les sockets paquet peuvent former un groupe
de déploiement. Dans ce mode, tous les paquets correspondants sont mis en attente dans une seule
socket du groupe. Une socket rejoint un groupe de déploiement en appelant setsockopt(2) avec le
niveau SOL_PACKET et l’option PACKET_FANOUT. Tous les espaces de noms réseau peuvent avoir jusqu’à
65536 groupes indépendants. Une socket sélectionne un groupe en encodant l’identifiant dans les 16
premiers bits du paramètre entier de cette option. La première socket paquet à rejoindre un groupe
le crée implicitement. Pour réussir à rejoindre un groupe existant, les sockets paquet suivantes
doivent avoir les mêmes protocole, configurations de périphérique, mode de déploiement et
attributs (voir ci-dessous). Les sockets paquet ne peuvent quitter un groupe de déploiement qu’en
fermant la socket. Le groupe est supprimé quand la dernière socket est fermée.
Le déploiement permet à de nombreux algorithme de diffuser le trafic entre socket. Le mode par
défaut, PACKET_FANOUT_HASH, envoie les paquets du même flux à la même socket pour conserver
l’ordre par flux. Pour chaque paquet, il choisit une socket en prenant le hachage de flux de
paquet modulo le nombre de sockets dans le groupe, où le hachage de flux est un hachage de
l’adresse de couche réseau et facultativement des champs de port de couche de transport. Le mode
de répartition de charge PACKET_FANOUT_LB met en place un algorithme tourniquet (« round-robin »).
PACKET_FANOUT_CPU sélectionne la socket en fonction du processeur sur lequel le paquet est arrivé.
PACKET_FANOUT_ROLLOVER traite toutes les données sur une seule socket et se déplace vers la
suivante quand elle a du retard. PACKET_FANOUT_RND sélectionne la socket en utilisant un
générateur de nombres pseudoaléatoires. PACKET_FANOUT_QM (disponible depuis Linux 3.14)
sélectionne la socket en utilisant le paramètre queue_mapping du skb reçu.
Les modes de déploiement acceptent des options facultatives. La fragmentation d’IP force les
paquets du même flux à avoir des hachages de flux différents. L’attribut
PACKET_FANOUT_FLAG_DEFRAG, si défini, force la défragmentation de paquets avant d’appliquer le
déploiement, pour conserver l’ordre même dans ce cas. Le mode de déploiement et les options sont
communiquées sur les 16 bits suivants du paramètre entier de cette option. L’attribut
PACKET_FANOUT_FLAG_ROLLOVER active le mécanisme de recouvrement comme une stratégie de
sauvegarde : si l’algorithme de déploiement original sélectionne une socket avec du retard, le
paquet se retourne vers la suivante disponible.
PACKET_LOSS (avec PACKET_TX_RING)
Ne pas jeter silencieusement un paquet en cas d'erreur de transmission, mais le renvoyer avec
l'état TP_STATUS_WRONG_FORMAT.
PACKET_RESERVE (avec PACKET_RX_RING)
Par défaut, un tampon circulaire de réception des paquets écrit les paquets juste après la
structure de métadonnées et le bourrage dû à l'alignement. Le paramètre entier de cette option
réserve de la place au début du paquet (« headroom »).
PACKET_RX_RING
Créer un tampon circulaire projeté en mémoire pour la réception asynchrone de paquets. La socket
paquet réserve une zone contiguë d’espace d’adresses d’application, la dispose dans un tableau
d’emplacements de paquet et copie les paquets (jusqu’à tp_snaplen) dans les emplacements suivants.
Tous les paquets sont précédés d’une structure de métadonnées similaire à tpacket_auxdata. Les
champs de protocole encodent la position des données dès le début de l’en-tête de métadonnées.
tp_net stocke la position de couche réseau. Si la socket paquet est de type SOCK_DGRAM, alors
tp_mac est la même. Si elle est de type SOCK_RAW, alors ce champ stocke la position de la trame de
couche lien. La socket paquet et l’application communiquent le début et la fin du tampon
circulaire à l’aide du champ tp_status. Tous les emplacements avec l’état TP_STATUS_KERNEL
appartiennent à la socket paquet. Après avoir rempli un emplacement, elle modifie l’état de
l’emplacement pour qu’il appartienne à l’application. Lors d’une opération normale, le nouvel état
est TP_STATUS_USER, pour signaler qu’un paquet reçu correctement a été stocké. Lorsque
l’application a terminé de traiter un paquet, elle redéfinit l’état de l’emplacement à
TP_STATUS_KERNEL pour le rendre à la socket. Les sockets paquet mettent en place plusieurs
variantes du tampon circulaire de paquets. Des précisions sur cette mise en place sont disponibles
dans Documentation/networking/packet_mmap.txt dans l'arborescence des sources du noyau Linux.
PACKET_STATISTICS
Récupérer les statistiques de la socket paquet sous la forme d'une structure
struct tpacket_stats {
unsigned int tp_packets; /* Décompte total des paquets */
unsigned int tp_drops; /* Décompte des paquets jetés */
};
Recevoir les statistiques réinitialise les compteurs internes. La structure de statistiques est
différente lorsque le tampon circulaire utilisé est de type TPACKET_V3.
PACKET_TIMESTAMP (avec PACKET_RX_RING ; depuis Linux 2.6.36)
Le tampon circulaire de réception des paquets stocke un horodatage dans l’en-tête de métadonnées.
Par défaut, c’est un horodatage logiciel généré quand le paquet est copié dans le tampon
circulaire. Le paramètre entier de cette option sélectionne le type d’horodatage. En plus du
fonctionnement par défaut, deux formats matériels existent et sont décrits dans
Documentation/networking/timestamping.txt dans l'arborescence des sources du noyau Linux.
PACKET_TX_RING (depuis Linux 2.6.31)
Créer un tampon circulaire projeté en mémoire pour la transmission de paquets. Cette option est
similaire à PACKET_RX_RING et accepte les mêmes arguments. L’application écrit des paquets dans
des emplacements avec l’état TP_STATUS_AVAILABLE et les programme pour transmission en modifiant
l’état de TP_STATUS_SEND_REQUEST. Quand les paquets sont prêts à être transmis, l’application
appelle send(2) ou une de ses variantes. Les champs buf et len de cet appel sont ignorés. Si une
adresse est passée en utilisant sendto(2) ou sendmsg(2), alors cela écrase la socket par défaut.
En cas de transmission réussie, la socket réinitialise l’emplacement à TP_STATUS_AVAILABLE. Elle
rejette silencieusement les paquets en cas d’erreur sauf si PACKET_LOSS est définie.
PACKET_VERSION (avec PACKET_RX_RING ; depuis Linux 2.6.27)
Par défaut, PACKET_RX_RING crée un tampon circulaire de réception des paquets de variante
TPACKET_V1. Pour créer une autre variante, configurer la variante voulue en définissant le
paramètre entier de cette option avant de créer le tampon circulaire.
PACKET_QDISC_BYPASS (depuis Linux 3.14)
Par défaut, les paquets envoyés par une socket paquet passent par la couche qdisc du noyau, dédiée
au contrôle de trafic, ce qui répond bien à la majorité des cas d'utilisation. Les équipements de
génération de trafic qui utilisent des sockets packet pour inonder le réseau — par exemple pour
tester des appareils en charge comme le fait pktgen — peuvent désactiver cette couche de contrôle
en définissant cette option à 1. Un des effets secondaires est l'absence de mise en mémoire tampon
des paquets par la couche qdisc, ce qui peut provoquer des pertes de paquets lorsque les files de
transmission du périphérique sont pleines. L'utilisation de cette option est à vos risques et
périls.
Ioctls
SIOCGSTAMP peut servir à obtenir l'horodatage du dernier paquet reçu. Le paramètre est une variable
struct timeval.
De plus, les ioctls standards définis dans netdevice(7) et socket(7) sont valables sur les sockets
paquet.
Traitement des erreurs
Les sockets paquet ne gèrent pas d'autres erreurs que celles se produisant durant la transmission des
paquets au pilote de périphérique. Elles ne traitent pas le concept de file d'erreurs.
ERREURS
EADDRNOTAVAIL
Adresse de groupe multicast inconnue.
EFAULT Adresse mémoire incorrecte.
EINVAL Argument incorrect.
EMSGSIZE
Le paquet est plus grand que le MTU de l'interface.
ENETDOWN
L'interface n'est pas active.
ENOBUFS
Pas assez de mémoire pour le paquet.
ENODEV Le nom du périphérique ou l'index d’interface indiqué dans l'adresse de l'interface est inconnu.
ENOENT Pas de paquet reçu.
ENOTCONN
Aucune adresse d'interface n'a été passée.
ENXIO Numéro d'interface non valable.
EPERM L'utilisateur n'a pas les privilèges nécessaires pour l'opération.
De plus, d'autres erreurs peuvent être engendrées par le pilote bas niveau.
VERSIONS
AF_PACKET est une nouveauté de Linux 2.2. Les versions précédentes de Linux ne prenaient en charge que
SOCK_PACKET.
Le fichier d'inclusion <netpacket/packet.h> existe depuis glibc 2.1. Les systèmes plus anciens ont besoin
de :
#include <asm/types.h>
#include <linux/if_packet.h>
#include <linux/if_ether.h> /* Les protocoles L2 */
NOTES
Pour la portabilité, il est conseillé d'utiliser les fonctionnalités AF_PACKET par l'intermédiaire de
l'interface pcap(3), bien que cela ne couvre qu'un sous-ensembles des possibilités de AF_PACKET.
Les sockets paquet SOCK_DGRAM n'essayent pas de créer ou de traiter les en-têtes IEEE 802.2 LLC pour une
trame IEEE 802.3. Lorsque le protocole ETH_P_802_3 est indiqué en émission, le noyau crée la trame 802.3
et remplit le champ de longueur. L'utilisateur doit fournir l'en-tête LLC pour obtenir un paquet
entièrement conforme. Les paquets 802.3 entrants ne sont pas multiplexés sur les champs du protocole
DSAP/SSAP. À la place, ils sont fournis à l'utilisateur sous le protocole ETH_P_802_2 avec un en-tête LLC
ajouté. L’attachement ETH_P_802_3 n’est donc pas possible, l'attachement ETH_P_802_2 doit être utilisé à
la place, et vous devez réaliser le multiplexage de protocole vous-même. Le comportement par défaut en
émission est l'encapsulation Ethernet DIX standard, avec le protocole renseigné.
Les sockets paquet ne sont pas soumises aux chaînes de pare-feu en entrée ou sortie.
Compatibilité
Sous Linux 2.0, la seule manière d'obtenir une socket paquet était l'appel socket(AF_INET, SOCK_PACKET,
protocole). C’est encore pris en charge mais fortement déconseillé. La principale différence entre les
deux méthodes est que SOCK_PACKET utilise l'ancienne struct sockaddr_pkt pour indiquer l'interface, ce
qui ne fournit aucune indépendance vis-à-vis de la couche physique.
struct sockaddr_pkt {
unsigned short spkt_family;
unsigned char spkt_device[14];
unsigned short spkt_protocol;
};
spkt_family contient le type de périphérique, spkt_protocol est le type de protocole IEEE 802.3 comme
défini dans <sys/if_ether.h> et spkt_device est le nom du périphérique sous forme de chaîne terminée par
un caractère nul, par exemple eth0.
Cette structure est obsolète et ne doit pas être employée dans des nouveaux programmes.
BOGUES
La glibc 2.1 ne définit pas la constante symbolique SOL_PACKET. Pour contourner ce problème, il est
conseillé d'écrire :
#ifndef SOL_PACKET
#define SOL_PACKET 263
#endif
C’est corrigé dans les dernières versions de la glibc et ne se produit pas sur les LibC5.
La gestion des en-têtes LLC IEEE 802.2/802.3 devrait être considérée comme un bogue.
Les filtres des sockets ne sont pas documentés.
L'extension MSG_TRUNC de recvmsg(2) est une bidouille horrible et devrait être remplacée par un message
de commande. Il n'y a actuellement aucun moyen d'obtenir l'adresse de destination originale des paquets à
l’aide de SOCK_DGRAM.
VOIR AUSSI
socket(2), pcap(3), capabilities(7), ip(7), raw(7), socket(7) RFC 894 pour l'encapsulation IP Ethernet standard. RFC 1700 pour l'encapsulation IP IEEE 802.3. Le fichier d'en-tête <linux/if_ether.h> pour les protocoles de couche physique.
COLOPHON
Cette page fait partie de la publication 3.65 du projet man-pages Linux. Une description du projet et des
instructions pour signaler des anomalies peuvent être trouvées à l'adresse
http://www.kernel.org/doc/man-pages/.
TRADUCTION
Depuis 2010, cette traduction est maintenue à l'aide de l'outil po4a <http://po4a.alioth.debian.org/> par l'équipe de traduction francophone au sein du projet perkamon <http://perkamon.alioth.debian.org/>. Christophe Blaess <http://www.blaess.fr/christophe/> (1996-2003), Alain Portal <http://manpagesfr.free.fr/> (2003-2006). Julien Cristau et l'équipe francophone de traduction de Debian (2006-2009). Veuillez signaler toute erreur de traduction en écrivant à <debian-l10n-french@lists.debian.org> ou par un rapport de bogue sur le paquet manpages-fr. Vous pouvez toujours avoir accès à la version anglaise de ce document en utilisant la commande « man -L C <section> <page_de_man> ».