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前面两篇文章已经介绍过 tap/tun 的原理和配置工具。这篇文章通过一个编程示例来深入了解 tap/tun 的程序结构。
01 准备工作首先通过 modinfo tun 查看系统内核是否支持 tap/tun 设备驱动。
[root@by ~]# modinfo tun filename: /lib/modules/3.10.0-862.14.4.el7.x86_64/kernel/drivers/net/tun.ko.xz alias: devname:net/tun alias: char-major-10-200 license: GPL author: (C) 1999-2004 Max Krasnyansky <maxk@qualcomm.com> description: Universal TUN/TAP device driver retpoline: Y rhelversion: 7.5 srcversion: 50878D5D5A0138445B25AA8 depends: intree: Y vermagic: 3.10.0-862.14.4.el7.x86_64 SMP mod_unload modversions signer: CentOS Linux kernel signing key sig_key: E4:A1:B6:8F:46:8A:CA:5C:22:84:50:53:18:FD:9D:AD:72:4B:13:03 sig_hashalgo: sha256在 linux 2.4 及之后的内核版本中，tun/tap 驱动是默认编译进内核中的。
如果你的系统不支持，请先选择手动编译内核或者升级内核。编译时开启下面的选项即可：
Device Drivers => Network device support => Universal TUN/TAP device driver supporttap/tun 也支持编译成模块，如果编译成模块，需要手动加载它：
[root@localhost ~]# modprobe tun [root@localhost ~]# lsmod | grep tun tun 31665 0关于以上的详细步骤，网上有很多教程，这里就不再赘述了。
https://blog.csdn.net/lishuhuakai/article/details/70305543
上面只是加载了 tap/tun 模块，要完成 tap/tun 的编码，还需要有设备文件，运行命令：
mknod /dev/net/tun c 10 200 # c表示为字符设备，10和200分别是主设备号和次设备号这样在 /dev/net 下就创建了一个名为 tun 的文件。
02 编程示例 2.1 启动设备使用 tap/tun 设备，需要先进行一些初始化工作，如下代码所示：
int tun_alloc(char *dev, int flags) { assert(dev != NULL); struct ifreq ifr; int fd, err; char *clonedev = "/dev/net/tun"; if ((fd = open(clonedev, O_RDWR)) < 0) { return fd; } memset(&ifr, 0, sizeof(ifr)); ifr.ifr_flags = flags; if (*dev != '\0') { strncpy(ifr.ifr_name, dev, IFNAMSIZ); } if ((err = ioctl(fd, TUNSETIFF, (void *) &ifr)) < 0) { close(fd); return err; } // 一旦设备开启成功，系统会给设备分配一个名称，对于tun设备，一般为tunX，X为从0开始的编号； // 对于tap设备，一般为tapX strcpy(dev, ifr.ifr_name); return fd; }首先打开字符设备文件 /dev/net/tun，然后用 ioctl 注册设备的工作模式，是 tap 还是 tun。这个模式由结构体 struct ifreq 的属性 ifr_flags 来定义，它有以下表示：
IFF_TUN: 表示创建一个 tun 设备。
IFF_TAP: 表示创建一个 tap 设备。
IFF_NO_PI: 表示不包含包头信息，默认的，每个数据包传到用户空间时，都会包含一个附加的包头来保存包信息，这个表示不加包头。
IFF_ONE_QUEUE：表示采用单一队列模式。
还是有一个属性是 ifr_name，表示设备的名字，它可以由用户自己指定，也可以由系统自动分配，比如 tapX、tunX，X 从 0 开始编号。
ioctl 完了之后，文件描述符 fd 就和设备建立起了关联，之后就可以根据 fd 进行 read 和 write 操作了。
2.2 写一个 ICMP 的调用函数为了测试上面的程序，我们写一个简单的 ICMP echo 程序。我们会使用 tun 设备，然后给 tunX 接口发送一个 ping 包，程序简单响应这个包，完成 ICMP 的 request 和 reply 的功能。
如下代码所示：
int main() { int tun_fd, nread; char buffer[4096]; char tun_name[IFNAMSIZ]; tun_name[0] = '\0'; /* Flags: IFF_TUN - TUN device (no Ethernet headers) * IFF_TAP - TAP device * IFF_NO_PI - Do not provide packet information */ tun_fd = tun_alloc(tun_name, IFF_TUN | IFF_NO_PI); if (tun_fd < 0) { perror("Allocating interface"); exit(1); } printf("Open tun/tap device: %s for reading...\n", tun_name); while (1) { unsigned char ip[4]; // 收包 nread = read(tun_fd, buffer, sizeof(buffer)); if (nread < 0) { perror("Reading from interface"); close(tun_fd); exit(1); } printf("Read %d bytes from tun/tap device\n", nread); // 简单对收到的包调换一下顺序 memcpy(ip, &buffer[12], 4); memcpy(&buffer[12], &buffer[16], 4); memcpy(&buffer[16], ip, 4); buffer[20] = 0; *((unsigned short *)&buffer[22]) += 8; // 发包 nread = write(tun_fd, buffer, nread); printf("Write %d bytes to tun/tap device, that's %s\n", nread, buffer); } return 0; }下面测试一下。
2.3 给 tap/tun 设备配置 IP 地址编译：
[root@localhost coding]# gcc -o taptun taptun.c [root@localhost coding]# ./taptun Open tun/tap device: tun0 for reading...开另一个终端，查看生成了 tun0 接口：
[root@localhost coding]# ip a 6: tun0: <POINTOPOINT,MULTICAST,NOARP> mtu 1500 qdisc noop state DOWN qlen 500 link/none给 tun0 接口配置 IP 并启用，比如 10.1.1.2/24。
[root@localhost ~]# ip a a 10.1.1.2/24 dev tun0 [root@localhost ~]# ip l s tun0 up再开一个终端，用 tcpdump 抓 tun0 的包。
[root@localhost ~]# tcpdump -nnt -i tun0