Linux TUN/TAP：虚拟网络设备原理与实践

#include <fcntl.h>
#include <linux/if_tun.h>
#include <net/if.h>
#include <string.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 创建 TUN 接口，返回文件描述符
int tun_alloc(char *dev) {
    struct ifreq ifr;
    int fd, err;

    // 打开 /dev/net/tun
    if ((fd = open("/dev/net/tun", O_RDWR)) < 0) {
        perror("open /dev/net/tun");
        return -1;
    }

    memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));

    // IFF_TUN：三层设备（IP 包）
    // IFF_TAP：二层设备（以太网帧）
    // IFF_NO_PI：不包含额外的包头信息
    ifr.ifr_flags = IFF_TUN | IFF_NO_PI;

    if (*dev) {
        strncpy(ifr.ifr_name, dev, IFNAMSIZ);
    }

    // 向内核注册这个虚拟接口
    if ((err = ioctl(fd, TUNSETIFF, (void *) &ifr)) < 0) {
        perror("ioctl TUNSETIFF");
        close(fd);
        return err;
    }

    // 把实际分配的接口名写回
    strcpy(dev, ifr.ifr_name);
    return fd;
}

int main() {
    char dev[IFNAMSIZ] = "tun0";
    int tun_fd = tun_alloc(dev);

    printf("Created TUN device: %s\n", dev);

    // 配置 IP 地址（通常用 ip 命令，这里演示用 ioctl）
    // 之后就可以 read/write 这个 fd 来收发 IP 包了

    // 读取从 TUN 接口收到的 IP 包
    unsigned char buffer[4096];
    while (1) {
        int n = read(tun_fd, buffer, sizeof(buffer));
        if (n < 0) {
            perror("read");
            break;
        }
        // buffer 里就是原始的 IP 数据包
        // 第 0 字节：IP 版本（高 4 位）+ 头部长度（低 4 位）
        // 第 9 字节：协议号（TCP=6, UDP=17, ICMP=1）
        printf("Received %d bytes, protocol: %d\n", n, buffer[9]);
    }

    close(tun_fd);
    return 0;
}