使用Python在数据链路层进行通信(在获取IP地址之前

Question

使用Python，是否可以在IP地址之前或之外的数据链路层上直接通信？类似于使用USB进行通信？

我有个客户有兴趣试试这个。据我所知，没有办法。但我从来不想低估Python的力量。

Answer 1

Python本身并不会阻止您编写自己的用户级网络堆栈。但是，如果你想访问原始的以太网驱动程序来发送原始的以太网数据包，这必须得到操作系统的支持。

我会试着勾勒出发生了什么事情的大致情况。其中一些你可能已经知道了(或者不知道)。传统的操作系统提供称为系统调用层的抽象，以允许程序与硬件交互。这种抽象通常有些“高层次”，因为它抽象了硬件的一些细节。在实现Unix抽象的操作系统中，网络抽象系统调用之一是socket(int domain, int type, int proto)，它创建一个新的套接字端点。这里抽象出了什么？嗯，对于大多数协议来说，处理数据链路层细节变得不必要了。显然，您在这里失去了一些灵活性，这样您就可以获得安全性(如果您拥有原始硬件访问权限，则不必担心破坏其他操作系统数据结构)和便利性(大多数人不需要实现用户级网络堆栈)。

因此，在不修改内核的情况下能否做到这一点，取决于操作系统提供了什么抽象。Linux提供了允许您使用AF_PACKET作为socket域的the packet(7)接口。根据手册页，“数据包套接字用于在设备驱动程序(OSI第2层)级别接收或发送原始数据包。”

那么可以在Python中访问它吗？You bet!

 import socket
 s = socket(socket.AF_PACKET, socket.SOCK_RAW)
 s.bind(("eth1", 0))

%s现在应该是一个套接字，您可以使用它来发送原始数据包。有关如何做到这一点的更多信息，请参阅另一篇Stack Overflow帖子--他们比我做得更好。看起来这项技术也应该在Windows上工作，因为我怀疑他们提供了类似的抽象。