以太网通讯
在计算机网络中，数据发送的过程就是把数据按照各层协议层层封装的过程。在这个过程中，最终要使用的协议通常是以太网协议（数据链路层协议）。
以太网包格式
目的MAC地址：接收者的物理地址（6字节）
源MAC地址：发送者的物理地址（6字节）
类型：高层数据使用的协议类型（2字节）
数据：高层的数据（46~1500字节）
CRC：校验码（4字节）
ARP功能
在以太网络中，每一台计算机的唯一身份表示是MAC地址（物理层的地址），两台计算机要进行通讯，必须要知道对方的MAC地址，但是用户通常只知道对方的IP地址 ，这时就可以利用ARP（地址解析协议）来向局域网中的所有计算机发送ARP请求包，收到请求包并且满足条件的计算机会恢复ARP应答包，告知其MAC地址。所以ARP协议是一种利用IP地址和MAC地址的协议。
ARP包格式
ARP包属于网络层，分为请求包和应答包，通过OP字段来区分。
以太网目的地址（6字节）
以太网源地址（6字节）
帧类型（2字节）
硬件类型（2字节）
协议类型（2字节）
硬件地址长度（1字节）
协议地址长度（1字节）
OP（2字节）
发送端以太网地址（6字节）
发送端到IP地址（4字节）
目的以太网地址（6字节）
目的IP地址（4字节）
网络字节序
在网络通讯中认为主机都是大端模式。对与多个字节的需要转换，一个字节的不用转换。
小端模式：低地址放低字节，高地址放高字节
大端模式：低地址方高字节，高地址放低字节
/********************************************************************
*名称:arp.c
*作者:D
*时间:2015.11.26
*功能:ARP协议
*********************************************************************/
/********************************************************************
*宏定义
*********************************************************************/
#define ETH_ARP 0x0806 //ARP
#define ETH_RARP 0x0805 //RARP
#define ARP_ETH 0x0001 //ETHERNET
#define ARP_IP 0x0800 //IP
#define ARP_REQ 0x0001 //Request
#define ARP_REP 0x0002 //Reply
#define HTONS(n) ( (((n)&0xFF00)>>8) | (((n)&0x00FF)<<8) ) //把unsigned short类型从主机序转换到网络序
#define MAC_LENGTH 6 //MAC地址长度
#define IP_LENGTH 4 //IP地址长度
#define PACKET_LENGTH 42 //ARP报文包长度，以太网帧最小长度为64字节，发送时会自动填充为64字节
/********************************************************************
*类型定义
*********************************************************************/
//以太网帧首部
typedef struct ehhdr
{
unsigned char eh_dst[6]; //destination ethernet addrress
unsigned char eh_src[6]; //source ethernet addresss
unsigned short eh_type; //ethernet packet type
}EHHDR, *PEHHDR;
//以太网帧数据
typedef struct arphdr
{
unsigned short arp_hrd; //format of hardware address
unsigned short arp_pro; //format of protocol address
unsigned char arp_hln; //length of hardware address
unsigned char arp_pln; //length of protocol address
unsigned short arp_op; //ARP/RARP operation
unsigned char arp_sha[6]; //sender hardware address
unsigned char arp_spa[4]; //sender protocol address
unsigned char arp_tha[6]; //target hardware address
unsigned char arp_tpa[4]; //target protocol address
}ARPHDR, *PARPHDR;
//ARP报文包
typedef struct arpPacket
{
EHHDR ehhdr;
ARPHDR arphdr;
}ARPPACKET, *PARPPACKET;
/********************************************************************
*全局变量声明
*********************************************************************/
unsigned char eh_src[6] = {0x12, 0x34, 0x56, 0x78, 0x9A, 0xBC}; //MAC发送地址
unsigned char eh_dst[6] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}; //MAC目的地址
unsigned char ip_src[4] = {192, 168, 1, 150}; //IP发送地址
unsigned char ip_dst[4] = {192, 168, 1, 100}; //IP目的地址
/********************************************************************
*函数原型声明
*********************************************************************/
void requst_arp();
void create_packet(ARPPACKET *arp_packet);
void process_arp(ARPPACKET *arp_packet);
/********************************************************************
*名称:requst_arp
*参数:
* none
*返回:
* none
*功能:ARP请求
*********************************************************************/
void requst_arp(){
ARPPACKET arp_packet; //ARP报文包
//创建ARP报文包
create_packet(&arp_packet);
//发送ARP报文包
tx_dm9000(&arp_packet, PACKET_LENGTH);
}
/********************************************************************
*名称:create_packet
*参数:
* arp_packet 报文包
*返回:
* none
*功能:创建ARP报文包
*********************************************************************/
void create_packet(ARPPACKET *arp_packet){
//填充以太网帧首部
memcpy(arp_packet->ehhdr.eh_dst, eh_dst, MAC_LENGTH); //MAC目的地址
memcpy(arp_packet->ehhdr.eh_src, eh_src, MAC_LENGTH); //MAC发送地址
arp_packet->ehhdr.eh_type = HTONS(ETH_ARP); //帧类型
//填充以太网帧数据
arp_packet->arphdr.arp_hrd = HTONS(ARP_ETH); //硬件类型
arp_packet->arphdr.arp_pro = HTONS(ARP_IP); //协议类型
arp_packet->arphdr.arp_hln = MAC_LENGTH; //硬件地址长度
arp_packet->arphdr.arp_pln = IP_LENGTH; //协议地址长度
arp_packet->arphdr.arp_op = HTONS(ARP_REQ); //操作类型
memcpy(arp_packet->arphdr.arp_sha, eh_src, MAC_LENGTH); //MAC发送地址
memcpy(arp_packet->arphdr.arp_spa, ip_src, IP_LENGTH); //IP发送地址
memcpy(arp_packet->arphdr.arp_tha, eh_dst, MAC_LENGTH); //MAC目的地址
memcpy(arp_packet->arphdr.arp_tpa, ip_dst, IP_LENGTH); //IP目的地址
}
/********************************************************************
*名称:process_arp
*参数:
* arp_packet 报文包
*返回:
* none
*功能:处理ARP报文包
*********************************************************************/
void process_arp(ARPPACKET *arp_packet){
int i;
unsigned char eh_addr[6]; //物理地址
unsigned char ip_addr[4]; //协议地址
//提取发送地址
memcpy(eh_addr, arp_packet->arphdr.arp_sha, MAC_LENGTH);
memcpy(ip_addr, arp_packet->arphdr.arp_spa, IP_LENGTH);
//打印发送地址
printf("IP is ");
for(i = 0; i < IP_LENGTH; i++){
printf("%3d.", ip_addr[i]);
}
printf("!");
printf("MAC is ");
for(i = 0; i < MAC_LENGTH; i++){
printf("%02X:", eh_addr[i]);
}
printf("!
");
}