Question

在使用RAW和SOCK_DRAM UDP套接字编写程序时，我注意到以太网最大传输单元始终代表了我可以发送的数据限制，即使套接字严格绑定到该数据也不会造成碎片无线接口（使用bind()），并且数据包始终使用Wi-Fi（802.11）在空中传输，而两者之间没有任何有线网段。

我知道802.11 MTU为2346 B（对吗？），它大于1500B。但是，如果我尝试传输的数据量超过以太网MTU大小（1500 B），那么在使用UDP套接字时会出现碎片以及在RAW套接字上使用errno 90时出现“消息太大”错误（EMSGSIZE，sendto()）。

这是因为从用户应用程序的角度来看，802.11数据包被视为802.3数据包，然后在内核和硬件设备内部进行转换和管理？为什么即使可以使用“ Wi-Fi”传输较大的帧，此限制仍适用？

编辑：用于重现RAW套接字问题的示例代码

这是从原始代码中提取的示例代码，您可以使用gcc进行编译，并使用它来重现我之前描述的问题。

使用RAW套接字时，即使将套接字绑定到无线接口，也将设置errno明确拒绝超过1500 B的消息。

代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/wireless.h>
#include <sys/socket.h>
#include <linux/if_packet.h>
#include <net/ethernet.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <sys/ioctl.h>

#define DEVNAME "wlp2s0"
#define DESTINATIONMAC_INITIALIZER {0x9C,0xD2,0x1E,0x20,0x91,0xE5}

#define SIZEOK 1500
#define SIZEWRONG 1501

int main (int argc, char **argv) {
    // wlanLookup() variables, for interface name, source MAC address and return value
    char devname[]=DEVNAME;
    int ifindex;

    int descriptor; // Socket descriptor
    struct sockaddr_ll addrll; // sockaddr_ll address structure

    struct ifreq wifireq;

    struct ether_header etherHeader;

    unsigned char bufferok[SIZEOK];
    unsigned char bufferwrong[SIZEWRONG];

    unsigned char *packetok=NULL;
    unsigned char *packetwrong=NULL;

    // Source and destination MAC addresses
    unsigned char macsrc[6];
    unsigned char macdst[6]=DESTINATIONMAC_INITIALIZER;

    // Size variables
    int sentbytes;
    size_t sizeok_final=sizeof(struct ether_header)+SIZEOK; // Size of the ok buffer + size of struct ether_header
    size_t sizewrong_final=sizeof(struct ether_header)+SIZEWRONG; // Size of the ok buffer + size of struct ether_header

    if(SIZEWRONG<SIZEOK) {
        fprintf(stderr,"Error: in this sample code, SIZEWRONG (%d) must be >= than SIZEOK (%d)\n",SIZEWRONG,SIZEOK);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    descriptor=socket(AF_PACKET,SOCK_RAW,htons(ETH_P_ALL));

    if(descriptor==-1) {
        perror("socket() error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // Get interface index of the interface
    strncpy(wifireq.ifr_name,devname,IFNAMSIZ);
    if(ioctl(descriptor,SIOCGIFINDEX,&wifireq)!=-1) {
        ifindex=wifireq.ifr_ifindex;
    } else {
        perror("ioctl() error");
        close(descriptor);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    fprintf(stdout,"Using interface: %s (index: %x)\n",DEVNAME,ifindex);

    // Prepare sockaddr_ll structure
    memset(&addrll,0,sizeof(addrll));
    addrll.sll_ifindex=ifindex;
    addrll.sll_family=AF_PACKET;
    addrll.sll_protocol=htons(ETH_P_ALL);

    // Bind to the wireless interface
    if(bind(descriptor,(struct sockaddr *) &addrll,sizeof(addrll))<0) {
        perror("Cannot bind to interface: bind() error");
        close(descriptor);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    fprintf(stdout,"Bound to interface: %s (index: %x)\n",DEVNAME,ifindex);

    // Populate both buffers with some data
    for(int i=0;i<SIZEWRONG;i++) {
        if(i<SIZEOK) {
            bufferok[i]=(unsigned char) (i & 15); // Fill each byte with a cyclic sequence 0x00, 0x01, 0x02, ... 0x0F, 0x00, 0x01, ...
        }
        bufferwrong[i]=(unsigned char) (i & 15);
    }

    // Get source MAC address
    strncpy(wifireq.ifr_name,devname,IFNAMSIZ); 
    if(ioctl(descriptor,SIOCGIFHWADDR,&wifireq)!=-1) {
        memcpy(macsrc,wifireq.ifr_hwaddr.sa_data,6);
    } else {
        perror("Cannot get source MAC address: ioctl() error");
        close(descriptor);
    }
    fprintf(stdout,"Source MAC address: %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n",macsrc[0],macsrc[1],macsrc[2],macsrc[3],macsrc[4],macsrc[5]);
    fprintf(stdout,"Destination MAC address: %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n",macdst[0],macdst[1],macdst[2],macdst[3],macdst[4],macdst[5]);

    // Fill struct ether_header
    memcpy(etherHeader.ether_dhost,macdst,ETHER_ADDR_LEN);
    memcpy(etherHeader.ether_shost,macsrc,ETHER_ADDR_LEN);
    // Using local experimental ethertype for the sake of this sample code, but the effect is the same for any other EtherType
    etherHeader.ether_type=htons(0x88B5);

    packetok=malloc(sizeok_final*sizeof(unsigned char));
    if(!packetok) {
        perror("malloc() error");
        close(descriptor);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    packetwrong=malloc(sizewrong_final*sizeof(unsigned char));

    if(!packetwrong) {
        perror("malloc() error");
        free(packetok);
        close(descriptor);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // Generate the complete packet buffers
    // Packet OK
    memcpy(packetok,&etherHeader,sizeof(struct ether_header));
    memcpy(packetok+sizeof(struct ether_header),bufferok,sizeok_final);

    // Packet WRONG
    memcpy(packetwrong,&etherHeader,sizeof(struct ether_header));
    memcpy(packetwrong+sizeof(struct ether_header),bufferwrong,sizewrong_final);

    sentbytes=sendto(descriptor,packetok,sizeok_final,0,(struct sockaddr *)&addrll,sizeof(struct sockaddr_ll));

    perror("Packet OK errors (if any)");
    fprintf(stdout,"Packet OK: sent %d bytes.\n",sentbytes);

    sentbytes=sendto(descriptor,packetwrong,sizewrong_final,0,(struct sockaddr *)&addrll,sizeof(struct sockaddr_ll));

    perror("Packet WRONG errors (if any)");
    fprintf(stdout,"Packet WRONG: sent %d bytes.\n",sentbytes);

    close(descriptor);

    return 0;
}

在进行编译之前，应将DEVNAME设置为示例程序应绑定到的接口的名称，并将DESTINATIONMAC_INITIALIZER设置为要尝试向其发送数据包的目标设备。

我实际上得到了此输出（使用sudo运行程序之后），显示了如何拒绝超过1500 B的数据包：

Using interface: wlp2s0 (index: 3)
Bound to interface: wlp2s0 (index: 3)
Source MAC address: 00:16:ea:4a:bd:7e
Destination MAC address: 9c:d2:1e:20:91:e5
Packet OK errors (if any): Success
Packet OK: sent 1514 bytes.
Packet WRONG errors (if any): Message too long
Packet WRONG: sent -1 bytes.

目标设备正确启动了三次示例程序时，“ ok”数据包已被目标设备正确接收，而所有“错误”数据包均未收到：

非常感谢您。

Answer 1

最后，LinuxQuestions处的用户解决了这个问题。

我实际上是将协议MTU 的概念与接口MTU 之一混淆了。

限制通过Wi-Fi传输的帧大小的实际上是为相应接口设置的MTU，如LinuxQuestions所述，可以使用ip link set <dev> mtu <mtu>进行更改。如果硬件实际支持指定的MTU，则此命令可以成功；如果硬件不支持此命令，则该命令可以失败。

通过将无线接口的MTU设置为最大2304 B，我能够成功地通过Wi-Fi传输更大的帧。

如果我尝试设置一个更大的接口MTU，则会收到以下错误，这在某种程度上是可以预期的：

$ sudo ip link set wlp1s0 mtu 2305
Error: mtu greater than device maximum.

最后一点，可以使用以下方法检查每个活动接口的当前设置接口MTU：

ifconfig | grep -i MTU

Linux套接字：为什么即使通过802.11传输，以太网MTU仍然是一个限制？

1 个答案: