2. 程式人生 > >Windows7/10實現ICMP(ping命令)

Windows7/10實現ICMP(ping命令)

阿新 • • 發佈：2020-06-22

  如果覺得本文如果幫到你或者你想轉載都可以，只需要標註出處即可。謝謝

 利用ICMP資料包、C語言實現Ping命令程式，能實現基本的Ping操作，傳送ICMP回顯請求報文，用於測試—個主機到只一個主機之間的連通情況。通過本程式的訓練，熟悉ICMP報文結構，對ICMP有更深的理解，掌握Ping程式的設計方法，掌握網路程式設計的方法和技巧，從而編寫出功能更強大的程式。有關traceroute如果有時間我會也寫一篇來進行講解.W

  windows和Linux實現ping的底層思想一樣的，程式碼有細微的差別。如文檔案不一樣，引數定義不一樣等。所以我們要實現ping功能的時候我們需要注意是在Windows上實現還是Linux上實現。

  如果你不想看關於ping命令實現的原理,則可以直接通過以下目錄跳轉到‘8.實現Ping功能’即可.

  本文目錄

　　1.ICMP簡介

　　2.ICMP工作原理

　　3.ICMP報文格式

　　4.ICMPv4型別

　　　　4.1響應請求/應答(ping)

　　　　4.2.目標不可到達、源抑制和超時報文

　　5.ICMP應用

　　6.ICMP攻擊與防禦方法

　　7.IP報文頭和ICMP的聯絡

　　8.實現Ping功能

　　　　8.1.ping實現步驟

　　　　8.2.結果及心得

　　　　8.3.完整程式碼

1.ICMP簡介

  ICMP（Internet Control Message Protocol）Internet控制報文協議。它是TCP/IP協議簇的一個子協議，用於在IP主機、路由器之間傳遞控制訊息。控制訊息是指網路通不通、主機是否可達、路由是否可用等網路本身的訊息。這些控制訊息雖然並不傳輸使用者資料，但是對於使用者資料的傳遞起著重要的作用。

　ICMP協議是一種面向無連線的協議，用於傳輸出錯報告控制資訊。它是一個非常重要的協議，它對於網路安全具有極其重要的意義。

  ICMP報文通常是由IP層本身、上層的傳輸協議(TCP或UDP)甚至某些情況下使用者應用除法執行的。

  ICMP報文是在IP資料報內被封裝傳輸的。

  ICMP分為兩大類：有關IP資料報傳遞的ICMP報文(稱為差錯報文(error message)),以及有關資訊採集和配置的ICMP報文(稱為查詢(query)或者資訊類報文(informational message))。

  注：ICMP並不為IP網路提供可靠性。相反，它表明了某些類別的故障和配置資訊。

2.ICMP工作原理

  ICMP提供一致易懂的出錯報告資訊。傳送的出錯報文返回到傳送原資料的裝置，因為只有傳送裝置才是出錯報文的邏輯接受者。傳送裝置隨後可根據ICMP報文確定發生錯誤的型別，並確定如何才能更好地重發失敗的資料包。但是ICMP唯一的功能是報告問題而不是糾正錯誤，糾正錯誤的任務由傳送方完成。

  我們在網路中經常會使用到ICMP協議，比如我們經常使用的用於檢查網路通不通的Ping命令（Linux和Windows中均有），這個“Ping”的過程實際上就是ICMP協議工作的過程。還有其他的網路命令如跟蹤路由的Tracert命令也是基於ICMP協議的。

3.ICMP報文格式

  ICMP報文包含在IP資料報中，屬於IP的一個使用者，IP頭部就在ICMP報文的前面，所以一個ICMP報文包括IP頭部、ICMP頭部和ICMP報文，IP頭部的Protocol值為1就說明這是一個ICMP報文，ICMP頭部中的型別（Type）域用於說明ICMP報文的作用及格式，此外還有一個程式碼（Code）域用於詳細說明某種ICMP報文的型別，所有資料都在ICMP頭部後面。

  ICMPICMP報文格式具體由[RFC777]，[RFC792]規範。792是1981年9月更新，而777是1981年4月更新的。目前最新的ICMP報文格式RFC是2007年4月更新的[RFC488].

 

4.ICMPv4型別

  已經定義的ICMP訊息型別大約有10多種，每種ICMP資料型別都被封裝在一個IP資料包中。主要的ICMP訊息型別包括以下幾種。

  對於ICMPv4，資訊類報文包括回顯請求和回顯應答(分別為型別8和0),以及路由器通告和路由器請求(分別為型別9和10，統一被稱為路由器發現)。最常見的差錯報文型別包括目的不可達(型別3)、重定向(型別5)、超時(型別11)和引數問題(型別12).下圖為一些型別.更多的資訊建議去RFC官方檢視，Type和Code在IPv4和IPc6不盡相同，所以其中的差異需要我們自行去檢視，本圖為IPv4版本的,IPv6需要我們自己RFC查詢。

 

1).響應請求/應答(ping)(ICMPv4型別為0/8,ICMPv6型別129/18)

  我們日常使用最多的ping，就是響應請求（Type=8）和應答（Type=0），一臺主機向一個節點發送一個Type=8的ICMP報文，如果途中沒有異常（例如被路由器丟棄、目標不迴應ICMP或傳輸失敗），則目標返回Type=0的ICMP報文，說明這臺主機存在，更詳細的tracert通過計算ICMP報文通過的節點來確定主機與目標之間的網路距離。更多的資訊我們可以通過RFC文件瞭解

 

2).目標不可到達(ICMPv4型別3，ICMPv6型別1)、源抑制和超時報文(ICMPv4型別11,ICMPv6型別4)

  這三種報文的格式是一樣的，目標不可到達報文（Type=3）在路由器或主機不能傳遞資料報時使用，例如我們要連線對方一個不存在的系統埠（埠號小於1024）時，將返回Type=3、Code=3的ICMP報文，它要告訴我們：“嘿，別連線了，我不在家的！”，常見的不可到達型別還有網路不可到達（Code=0）、主機不可到達（Code=1）、協議不可到達（Code=2）等。源抑制則充當一個控制流量的角色，它通知主機減少資料報流量，由於ICMP沒有恢復傳輸的報文，所以只要停止該報文，主機就會逐漸恢復傳輸速率。最後，無連線方式網路的問題就是資料報會丟失，或者長時間在網路遊蕩而找不到目標，或者擁塞導致主機在規定時間內無法重組資料報分段，這時就要觸發ICMP超時報文的產生。超時報文的程式碼域有兩種取值：Code=0表示傳輸超時，Code=1表示重組分段超時。更多的資訊我們可以通過RFC文件瞭解

 

5.ICMP應用

1).ping 命令使用 ICMP 回送請求和應答報文在網路可達性測試中使用的分組網間探測命令 ping 能產生 ICMP 回送請求和應答報文。目的主機收到 ICMP 回送請求報文後立刻回送應答報文，若源主機能收到 ICMP 回送應答報文，則說明到達該主機的網路正常。

2).路由分析診斷程式 tracert 使用了 ICMP時間超過報文tracert 命令主要用來顯示資料包到達目的主機所經過的路徑。通過執行一個 tracert 到對方主機的命令，返回資料包到達目的主機所經歷的路徑詳細資訊，並顯示每個路徑所消耗的時間。

 

6.ICMP攻擊

  涉及ICMP的攻擊主要分為3類：泛洪(flood)、炸彈(bomb)、資訊洩露(information disclosure).針對TCP的ICMP攻擊已經被專門記錄在RFC文件中[RFC5927]

1).泛洪(flood)

  泛洪將會生成大量流量,導致針對一臺或者多臺計算機的有效Dos攻擊

2).炸彈(bomb)

  炸彈型別有時也稱為核彈(nuke)型別，指的是傳送經過特殊構造的報文，能夠導致IP或ICMP的處理崩潰或者終止。

3).資訊洩露(information disclosure)

  資訊洩露攻擊本身不會造成危害，但是能夠幫助其他攻擊方法避免浪費時間或者被發現了。

7.IP報文頭和ICMP的聯絡

  ICMP報文是封裝在IP資料報的資料部分中進行傳輸的.

 

  ICMP依靠IP來完成它的任務，它是IP的主要部分。它與傳輸協議（如TCP和UDP）顯著不同：它一般不用於在兩點間傳輸資料。它通常不由網路程式直接使用，除了 ping 和 traceroute 這兩個特別的例子。 IPv4中的ICMP被稱作ICMPv4，IPv6中的ICMP則被稱作ICMPv6。

 

  總的來說，ICMP是封裝在IP資料報中進行傳輸的.具體更多的聯絡我們通過以下改文章進行詳解，從Wireshark抓包然後分析資料包進行兩者的區別和聯絡.

  參考文件：https://www.cnblogs.com/CSAH/p/13170860.html

8.實現Ping功能

  首先我們注意，本文只是實現ping的最簡單的功能即響應請求/應答(ping)，故只能夠ping IP地址，不能夠ping 域名，因為域名到IP地址我們需要經過DNS解析，本文不實現該功能.關於DNS轉換到IP地址的詳情，有時間有機會我會補上的.

  本程式使用的環境是win10+vc++6.0,如果沒有安裝VC++6.0的或者在Win10安裝了無法使用的請檢視'Win10安裝vc6.0教程'。

  該ping功能實現參考了TCP/IP詳解 卷1 和 卷2。

1).實現步驟

  首先，我們需要先定義初始化一些全域性變數，接著我們對需要用到的資料型別結構進行宣告定義，我們包含的資料型別結構有IP報頭結構、ICMP資料型別結構、結果集型別結構等；對需要使用到的函式進行標頭檔案的匯入，主要的區別在於使用的是Windows系統還是Linux系統，匯入的標頭檔案也不盡相同。準備工作全都完成了，然後我們就可以定義main函式進行試驗的驗證測試。

  其次，我們需要對每一步的遇到的問題需要寫一份說明報告書，以防下次再進行實驗時遇到同樣的問題時，我們無需再去查詢大量資料。

  最後，我們對整個實驗的總結，對每一步。每一個函式進行詳講.做好註釋.

  Ping()函式是本程式的核心部分，它基本是呼叫其他模組的函式來實現最終功能，其主要布驟包括：定義及初始化各個全域性變數、開啟socket動態庫、設定接收和傳送超時值、域名地址解析、分配記憶體、建立及初始化ICMP報文、傳送ICMP請求報文、接收ICMP 應答報文以及解讀應答報文和輸出Ping結果。

 

  注意：建立套接字的時候引數的以及在建立套接字之前必須首先使用WSAStartup函式。

(1)輸入時不能輸入目標主機名，不然ping結果為TIMEOUT

 

(2)該模組並非只有處理還包括判斷及輸出判斷結果的含義

(3)程式沒執行一次就只能輸出四行結果（前提是輸入的地址有效），欲再次PING其他地址接著輸入下一個ip地址即可

 

2).程式碼實現

    如果要想實現Windows下ping功能的實現，我們只需要從(1)到(8)複製到任意一個新建立filename.cpp檔案中即可執行.或者最簡單的方法就是到本文中最低直接複製'完整程式碼'到任意一個新建立filename.cpp檔案中即可執行

(1).標頭檔案、全域性變數

#include<stdio.h>
#include<Winsock2.h>
#include<ws2tcpip.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>
#include<string.h>
#pragma comment(lib , "Ws2_32.lib")

#define ICMP_ECHO_REQUEST 8 //定義回顯請求型別
#define DEF_ICMP_DATA_SIZE 20 //定義傳送資料長度
#define DEF_ICMP_PACK_SIZE 32 //定義資料包長度
#define MAX_ICMP_PACKET_SIZE 1024 //定義最大資料包長度
#define DEF_ICMP_TIMEOUT 3000  //定義超時為3秒
#define ICMP_TIMEOUT 11 //ICMP超時報文
#define ICMP_ECHO_REPLY 0 //定義回顯應答型別

　　

(2).IP報頭據型別

/*
 *IP報頭結構
 */
typedef struct
{
    byte h_len_ver ; //IP版本號
    byte tos ; // 服務型別
    unsigned short total_len ; //IP包總長度
    unsigned short ident ; // 標識
    unsigned short frag_and_flags ; //標誌位
    byte ttl ; //生存時間
    byte proto ; //協議
    unsigned short cksum ; //IP首部校驗和
    unsigned long sourceIP ; //源IP地址
    unsigned long destIP ; //目的IP地址
} IP_HEADER ;

　　

(3).ICMP資料型別

/*
 *定義ICMP資料型別
 */
typedef struct _ICMP_HEADER
{
    byte type ; //型別-----8
    byte code ; //程式碼-----8
    unsigned short cksum ; //校驗和------16
    unsigned short id ; //識別符號-------16
    unsigned short seq ; //序列號------16
    unsigned int choose ; //選項-------32
} ICMP_HEADER ;

　　

(4).ping返回結果集資料型別

typedef struct
{
    int usSeqNo ; //記錄序列號
    DWORD dwRoundTripTime ; //記錄當前時間
    byte ttl ; //生存時間
    in_addr dwIPaddr ; //源IP地址
} DECODE_RESULT ;

　　

(5).網際校驗和

/*
 *產生網際校驗和
 */
unsigned short GenerateChecksum(unsigned short *pBuf , int iSize)
{
    unsigned long cksum = 0 ; //開始時將網際校驗和初始化為0
    while(iSize > 1)
    {
        cksum += *pBuf++ ; //將待校驗的資料每16位逐位相加儲存在cksum中
        iSize -= sizeof(unsigned short) ; //每16位加完則將帶校驗資料量減去16
    }
    //如果待校驗的資料為奇數，則迴圈完之後需將最後一個位元組的內容與之前結果相加
    if(iSize)
    {
        cksum += *(unsigned char*)pBuf ;
    }
        //之前的結果產生了進位，需要把進位也加入最後的結果中
    cksum = (cksum >> 16) + (cksum & 0xffff) ;
    cksum += (cksum >> 16) ;
    return (unsigned short)(~ cksum) ;
}

　　

(6).ping資訊解析

/*
 *對ping應答資訊進行解析
 */
boolean DecodeIcmpResponse_Ping(char *pBuf , int iPacketSize , DECODE_RESULT *stDecodeResult)
{
    IP_HEADER *pIpHrd = (IP_HEADER*)pBuf ;
    int iIphedLen = 20 ;
    if(iPacketSize < (int)(iIphedLen + sizeof(ICMP_HEADER)))
    {
        printf("size error! \n") ;
        return 0 ;
    }
    //指標指向ICMP報文的首地址
    ICMP_HEADER *pIcmpHrd = (ICMP_HEADER*)(pBuf + iIphedLen) ;
    unsigned short usID , usSeqNo ;
    //獲得的資料包的type欄位為ICMP_ECHO_REPLY，即收到一個回顯應答ICMP報文
    if(pIcmpHrd->type == ICMP_ECHO_REPLY)
    {
        usID = pIcmpHrd->id ;
        //接收到的是網路位元組順序的seq欄位資訊 ， 需轉化為主機位元組順序
        usSeqNo = ntohs(pIcmpHrd->seq) ;
    }
    if(usID != GetCurrentProcessId() || usSeqNo != stDecodeResult->usSeqNo)
    {
        printf("usID error!\n") ;
        return 0 ;
    }
    //記錄對方主機的IP地址以及計算往返的時延RTT
    if(pIcmpHrd->type == ICMP_ECHO_REPLY)
    {
        stDecodeResult->dwIPaddr.s_addr = pIpHrd->sourceIP ;
        stDecodeResult->ttl = pIpHrd->ttl ;
        stDecodeResult->dwRoundTripTime = GetTickCount() - stDecodeResult->dwRoundTripTime ;
        return 1 ;
    }
    return 0 ;
}

　　

(7).ping功能實現整合

void Ping(char *IP)
{
   unsigned long ulDestIP = inet_addr(IP) ; //將IP地址轉化為長整形
   if(ulDestIP == INADDR_NONE)
   {
       //轉化不成功時按域名解析
       HOSTENT *pHostent = gethostbyname(IP) ;
       if(pHostent)
       {
           ulDestIP = (*(IN_ADDR*)pHostent->h_addr).s_addr ; //將HOSTENT轉化為長整形
       }
       else
       {
           printf("TIMEOUT\n") ;
           return ;
       }
   }
   //填充目的Socket地址
   SOCKADDR_IN destSockAddr ; //定義目的地址
   ZeroMemory(&destSockAddr , sizeof(SOCKADDR_IN)) ; //將目的地址清空
   destSockAddr.sin_family = AF_INET ;
   destSockAddr.sin_addr.s_addr = ulDestIP ;
   destSockAddr.sin_port = htons(0);
    //初始化WinSock
    WORD wVersionRequested = MAKEWORD(2,2);
    WSADATA wsaData;
    if(WSAStartup(wVersionRequested,&wsaData) != 0)
    {
        printf("初始化WinSock失敗！\n") ;
        return ;
    }
   //使用ICMP協議建立Raw Socket
   SOCKET sockRaw = WSASocket(AF_INET , SOCK_RAW , IPPROTO_ICMP , NULL , 0 , WSA_FLAG_OVERLAPPED) ;
   if(sockRaw == INVALID_SOCKET)
   {
       printf("建立Socket失敗 !\n") ;
       return ;
   }
   //設定埠屬性
   int iTimeout = DEF_ICMP_TIMEOUT ;
   if(setsockopt(sockRaw , SOL_SOCKET , SO_RCVTIMEO , (char*)&iTimeout , sizeof(iTimeout)) == SOCKET_ERROR)
   {
         printf("設定引數失敗！\n") ;
         return ;
   }
   if(setsockopt(sockRaw , SOL_SOCKET , SO_SNDTIMEO , (char*)&iTimeout , sizeof(iTimeout)) == SOCKET_ERROR)
   {
         printf("設定引數失敗！\n") ;
         return ;
   }
   //定義傳送的資料段
   char IcmpSendBuf[DEF_ICMP_PACK_SIZE] ;
   //填充ICMP資料包個各欄位
   ICMP_HEADER *pIcmpHeader  = (ICMP_HEADER*)IcmpSendBuf;
   pIcmpHeader->type = ICMP_ECHO_REQUEST ;
   pIcmpHeader->code = 0 ;
   pIcmpHeader->id = (unsigned short)GetCurrentProcessId() ;
   memset(IcmpSendBuf + sizeof(ICMP_HEADER) , 'E' , DEF_ICMP_DATA_SIZE) ;
   //迴圈傳送四個請求回顯icmp資料包
   int usSeqNo = 0 ;
   DECODE_RESULT stDecodeResult ;
   while(usSeqNo <= 3)
   {
     pIcmpHeader->seq = htons(usSeqNo) ;
     pIcmpHeader->cksum = 0 ;
     pIcmpHeader->cksum = GenerateChecksum((unsigned short*)IcmpSendBuf , DEF_ICMP_PACK_SIZE) ; //生成校驗位
     //記錄序列號和當前時間
     stDecodeResult.usSeqNo = usSeqNo ;
     stDecodeResult.dwRoundTripTime = GetTickCount() ;
     //傳送ICMP的EchoRequest資料包
     if(sendto(sockRaw , IcmpSendBuf , DEF_ICMP_PACK_SIZE , 0 , (SOCKADDR*)&destSockAddr , sizeof(destSockAddr)) == SOCKET_ERROR)
     {
        //如果目的主機不可達則直接退出
        if(WSAGetLastError() == WSAEHOSTUNREACH)
        {
            printf("目的主機不可達！\n") ;
            exit(0) ;
        }
     }
     SOCKADDR_IN from ;
     int iFromLen = sizeof(from) ;
     int iReadLen ;
     //定義接收的資料包
     char IcmpRecvBuf[MAX_ICMP_PACKET_SIZE] ;
     while(1)
     {
         iReadLen = recvfrom(sockRaw , IcmpRecvBuf , MAX_ICMP_PACKET_SIZE , 0 , (SOCKADDR*)&from , &iFromLen) ;
         if(iReadLen != SOCKET_ERROR)
         {
             if(DecodeIcmpResponse_Ping(IcmpRecvBuf , sizeof(IcmpRecvBuf) , &stDecodeResult))
             {
                printf("來自 %s 的回覆: 位元組 = %d 時間 = %dms TTL = %d\n" , inet_ntoa(stDecodeResult.dwIPaddr) ,
                         iReadLen - 20,stDecodeResult.dwRoundTripTime ,stDecodeResult.ttl) ;
             }
             break ;
         }
         else if(WSAGetLastError() == WSAETIMEDOUT)
         {
             printf("time out !  *****\n") ;
             break ;
         }
         else
         {
             printf("發生未知錯誤！\n") ;
             break ;
         }
     }
     usSeqNo++ ;
   }
   //輸出螢幕資訊
   printf("Ping complete...\n") ;
   closesocket(sockRaw) ;
   WSACleanup() ;
}

　　

①.inet_addr:可以轉化字串，主要用來將一個十進位制的數轉化為二進位制的數，用途多於ipv4的IP轉化。

②.if(IpAddress == INADDR_NONE):INADDR_NONE 是個巨集定義，代表IpAddress是否為無效的IP地址。

③.ckaddr_in:定義目的地址資訊;

 

④.ZeroMemory:用0來填充一塊記憶體區域.ZeroMemory只能用於windows平臺.

 

⑤.WSASocket:建立一個原始套接字。使用時需要包含winsock2.h 標頭檔案和連結ws2_32.lib庫。

⑥.SOCKET socket==INVALID_SOCKET:如果socket為無效套接字，則結果為true;

⑦.DEF_ICMP_TIMEOUT：報文超時時間.

⑧.setsockopt:選項影響套介面的操作，諸如加急資料是否在普通資料流中接收，廣播資料是否可以從套介面傳送等等。

⑨.while(usSeqNo <= 3){}:該部分就是實驗要求我們一次測試的進行發包4次

(8).Test測試

int main(int argc , char* argv[])
{
   char  com[10] , IP[20] ;
   while(1){
   printf("command>>") ;
   scanf("%s %s" , com , IP) ;
   if(strcmp(com , "ping") == 0)
   {
       Ping(IP) ;
   }
   else
   {
       printf("輸入錯誤 ! \n") ;
   }
   }
   return 0 ;
}

　　

2).結果及心得

(1).檢視本機IP

 

(2).ping閘道器IP

 

(3).ping本機IP

 

(4).ping區域網內IP

 

(5).問題與解決方案

①.問題：telnet是23埠，ssh是22埠，那麼ping是什麼埠？

答：ping基於ICMP，是在網路層執行的。而埠號為傳輸層的內容。所以在ICMP中根本就不需要關注埠號這樣的資訊。

②.Win7、win10 在VC6.0執行時WSASocket 返回錯誤 10013

   

3).完整程式碼

 

#include<stdio.h>
#include<Winsock2.h>
#include<ws2tcpip.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>
#include<string.h>
#pragma comment(lib , "Ws2_32.lib")


#define ICMP_ECHO_REQUEST 8 //定義回顯請求型別
#define DEF_ICMP_DATA_SIZE 20 //定義傳送資料長度
#define DEF_ICMP_PACK_SIZE 32 //定義資料包長度
#define MAX_ICMP_PACKET_SIZE 1024 //定義最大資料包長度
#define DEF_ICMP_TIMEOUT 3000  //定義超時為3秒
#define ICMP_TIMEOUT 11 //ICMP超時報文
#define ICMP_ECHO_REPLY 0 //定義回顯應答型別
/*
 *IP報頭結構
 */
typedef struct
{
    byte h_len_ver ; //IP版本號
    byte tos ; // 服務型別
    unsigned short total_len ; //IP包總長度
    unsigned short ident ; // 標識
    unsigned short frag_and_flags ; //標誌位
    byte ttl ; //生存時間
    byte proto ; //協議
    unsigned short cksum ; //IP首部校驗和
    unsigned long sourceIP ; //源IP地址
    unsigned long destIP ; //目的IP地址
} IP_HEADER ;
/*
 *定義ICMP資料型別
 */
typedef struct _ICMP_HEADER
{
    byte type ; //型別-----8
    byte code ; //程式碼-----8
    unsigned short cksum ; //校驗和------16
    unsigned short id ; //識別符號-------16
    unsigned short seq ; //序列號------16
    unsigned int choose ; //選項-------32
} ICMP_HEADER ;


typedef struct
{
    int usSeqNo ; //記錄序列號
    DWORD dwRoundTripTime ; //記錄當前時間
    byte ttl ; //生存時間
    in_addr dwIPaddr ; //源IP地址
} DECODE_RESULT ;

/*
 *產生網際校驗和
 */
unsigned short GenerateChecksum(unsigned short *pBuf , int iSize)
{
    unsigned long cksum = 0 ; //開始時將網際校驗和初始化為0
    while(iSize > 1)
    {
        cksum += *pBuf++ ; //將待校驗的資料每16位逐位相加儲存在cksum中
        iSize -= sizeof(unsigned short) ; //每16位加完則將帶校驗資料量減去16
    }
    //如果待校驗的資料為奇數，則迴圈完之後需將最後一個位元組的內容與之前結果相加
    if(iSize)
    {
        cksum += *(unsigned char*)pBuf ;
    }
        //之前的結果產生了進位，需要把進位也加入最後的結果中
    cksum = (cksum >> 16) + (cksum & 0xffff) ;
    cksum += (cksum >> 16) ;
    return (unsigned short)(~ cksum) ;
}

/*
 *對ping應答資訊進行解析
 */
boolean DecodeIcmpResponse_Ping(char *pBuf , int iPacketSize , DECODE_RESULT *stDecodeResult)
{
    IP_HEADER *pIpHrd = (IP_HEADER*)pBuf ;
    int iIphedLen = 20 ;
    if(iPacketSize < (int)(iIphedLen + sizeof(ICMP_HEADER)))
    {
        printf("size error! \n") ;
        return 0 ;
    }
    //指標指向ICMP報文的首地址
    ICMP_HEADER *pIcmpHrd = (ICMP_HEADER*)(pBuf + iIphedLen) ;
    unsigned short usID , usSeqNo ;
    //獲得的資料包的type欄位為ICMP_ECHO_REPLY，即收到一個回顯應答ICMP報文
    if(pIcmpHrd->type == ICMP_ECHO_REPLY)
    {
        usID = pIcmpHrd->id ;
        //接收到的是網路位元組順序的seq欄位資訊 ， 需轉化為主機位元組順序
        usSeqNo = ntohs(pIcmpHrd->seq) ;
    }
    if(usID != GetCurrentProcessId() || usSeqNo != stDecodeResult->usSeqNo)
    {
        printf("usID error!\n") ;
        return 0 ;
    }
    //記錄對方主機的IP地址以及計算往返的時延RTT
    if(pIcmpHrd->type == ICMP_ECHO_REPLY)
    {
        stDecodeResult->dwIPaddr.s_addr = pIpHrd->sourceIP ;
        stDecodeResult->ttl = pIpHrd->ttl ;
        stDecodeResult->dwRoundTripTime = GetTickCount() - stDecodeResult->dwRoundTripTime ;
        return 1 ;
    }
    return 0 ;
}

void Ping(char *IP)
{
   unsigned long ulDestIP = inet_addr(IP) ; //將IP地址轉化為長整形
   if(ulDestIP == INADDR_NONE)
   {
       //轉化不成功時按域名解析
       HOSTENT *pHostent = gethostbyname(IP) ;
       if(pHostent)
       {
           ulDestIP = (*(IN_ADDR*)pHostent->h_addr).s_addr ; //將HOSTENT轉化為長整形
       }
       else
       {
           printf("TIMEOUT\n") ;
           return ;
       }
   }
   //填充目的Socket地址
   SOCKADDR_IN destSockAddr ; //定義目的地址
   ZeroMemory(&destSockAddr , sizeof(SOCKADDR_IN)) ; //將目的地址清空
   destSockAddr.sin_family = AF_INET ;
   destSockAddr.sin_addr.s_addr = ulDestIP ;
   destSockAddr.sin_port = htons(0);
    //初始化WinSock
    WORD wVersionRequested = MAKEWORD(2,2);
    WSADATA wsaData;
    if(WSAStartup(wVersionRequested,&wsaData) != 0)
    {
        printf("初始化WinSock失敗！\n") ;
        return ;
    }
   //使用ICMP協議建立Raw Socket
   SOCKET sockRaw = WSASocket(AF_INET , SOCK_RAW , IPPROTO_ICMP , NULL , 0 , WSA_FLAG_OVERLAPPED) ;
   if(sockRaw == INVALID_SOCKET)
   {
       printf("建立Socket失敗 !\n") ;
       return ;
   }
   //設定埠屬性
   int iTimeout = DEF_ICMP_TIMEOUT ;
   if(setsockopt(sockRaw , SOL_SOCKET , SO_RCVTIMEO , (char*)&iTimeout , sizeof(iTimeout)) == SOCKET_ERROR)
   {
         printf("設定引數失敗！\n") ;
         return ;
   }
   if(setsockopt(sockRaw , SOL_SOCKET , SO_SNDTIMEO , (char*)&iTimeout , sizeof(iTimeout)) == SOCKET_ERROR)
   {
         printf("設定引數失敗！\n") ;
         return ;
   }
   //定義傳送的資料段
   char IcmpSendBuf[DEF_ICMP_PACK_SIZE] ;
   //填充ICMP資料包個各欄位
   ICMP_HEADER *pIcmpHeader  = (ICMP_HEADER*)IcmpSendBuf;
   pIcmpHeader->type = ICMP_ECHO_REQUEST ;
   pIcmpHeader->code = 0 ;
   pIcmpHeader->id = (unsigned short)GetCurrentProcessId() ;
   memset(IcmpSendBuf + sizeof(ICMP_HEADER) , 'E' , DEF_ICMP_DATA_SIZE) ;
   //迴圈傳送四個請求回顯icmp資料包
   int usSeqNo = 0 ;
   DECODE_RESULT stDecodeResult ;

   while(usSeqNo <= 3)
   {
     pIcmpHeader->seq = htons(usSeqNo) ;
     pIcmpHeader->cksum = 0 ;
     pIcmpHeader->cksum = GenerateChecksum((unsigned short*)IcmpSendBuf , DEF_ICMP_PACK_SIZE) ; //生成校驗位
     //記錄序列號和當前時間
     stDecodeResult.usSeqNo = usSeqNo ;
     stDecodeResult.dwRoundTripTime = GetTickCount() ;
     //傳送ICMP的EchoRequest資料包
     if(sendto(sockRaw , IcmpSendBuf , DEF_ICMP_PACK_SIZE , 0 , (SOCKADDR*)&destSockAddr , sizeof(destSockAddr)) == SOCKET_ERROR)
     {
        //如果目的主機不可達則直接退出
        if(WSAGetLastError() == WSAEHOSTUNREACH)
        {
            printf("目的主機不可達！\n") ;
            exit(0) ;
        }
     }
     SOCKADDR_IN from ;
     int iFromLen = sizeof(from) ;
     int iReadLen ;
     //定義接收的資料包
     char IcmpRecvBuf[MAX_ICMP_PACKET_SIZE] ;
     while(1)
     {
         iReadLen = recvfrom(sockRaw , IcmpRecvBuf , MAX_ICMP_PACKET_SIZE , 0 , (SOCKADDR*)&from , &iFromLen) ;
         if(iReadLen != SOCKET_ERROR)
         {
             if(DecodeIcmpResponse_Ping(IcmpRecvBuf , sizeof(IcmpRecvBuf) , &stDecodeResult))
             {
                printf("來自 %s 的回覆: 位元組 = %d 時間 = %dms TTL = %d\n" , inet_ntoa(stDecodeResult.dwIPaddr) ,
                         iReadLen - 20,stDecodeResult.dwRoundTripTime ,stDecodeResult.ttl) ;
             }
             break ;
         }
         else if(WSAGetLastError() == WSAETIMEDOUT)
         {
             printf("time out !  *****\n") ;
             break ;
         }
         else
         {
             printf("發生未知錯誤！\n") ;
             break ;
         }
     }
     usSeqNo++ ;
   }
   //輸出螢幕資訊
   printf("Ping complete...\n") ;
   closesocket(sockRaw) ;
   WSACleanup() ;
}
int main()
{
   char  com[10] , IP[20] ;
   while(1){
   printf("command>>") ;
   scanf("%s %s" , com , IP) ;
   if(strcmp(com , "ping") == 0)
   {
       Ping(IP) ;
   }
   else
   {
       printf("輸入錯誤 ! \n") ;
   }
   }
   return 0 ;
}

　　

參考文件：https://zhidao.baidu.com/question/1946506262344388308.html

https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/api/winsock2/nf-winsock2-wsasocketa?redirectedfrom=MSDN

https://zhidao.baidu.com/question/541753723.html

TCP/IP網路原理技術[清華大學出版社 周明天，汪文勇]

網際網路控制訊息協議[維基百科]

TCP/IP詳解 卷1:協議

TCP/IP詳解 卷2:實現

&n

相關推薦

Windows7/10實現ICMP(ping命令)

  如果覺得本文如果幫到你或者你想轉載都可以，只需要標註出處即可。謝謝  利用ICMP資料包、C語言實現Ping命令程式，能實現基本的Ping操作，傳送ICMP回顯請求報文，用於測試—個主機到只一個主機之間的連通情況。通過本程式的訓練，熟悉ICMP報文結構，對ICMP有更深的理

使用zabbix3.0.4的ICMP Ping模版實現對客戶端網絡狀態的監控

host -1 ping 修改 cat onf 設置報警 amp 網絡狀態 一、登陸Zabbix服務器做以下操作： 1.fping安裝 wget http://www.fping.org/dist/fping-3.16.tar.gz tar zxvf fping-3.16.

android中ping命令的實現

ack ces buffered amr 實現 int time() ade article /** * 推斷Ping 網址是否返回成功 * * @param netAddress * @return */ public static String isPingSuc

Windows 中通過Python實現ping命令加時間戳

Windows Python ping 由於ping命令在ping的時候無法加入時間，不能夠直觀分析結果。便想在ping的時候加入時間戳。 1.首先需要系統配置了Python的環境，我的環境如下，這裏就不介紹環境搭建步驟。 2.以下是代碼展示，新建一個ping.py文件im

C語言：Winsock網路程式設計—ping命令的簡單實現

Winsock網路程式設計—ping命令的簡單實現 前言 先宣告 博主實現的是Windows平臺的ping命令的簡單實現，沒有做域名解析，只能直接ping ip。我們要實現ping 肯定得先知道ping的實現原理，ping 傳送的 ICMP報文。實際上的落腳點 就是對 ICMP協

Java實現ping命令驗證遠端主機是否線上

為了使用java來實現ping的功能,有人推薦使用java的 Runtime.exec()方法來直接呼叫系統的Ping命令,也有人完成了純Java實現Ping的程式，使用的是Java的NIO包(native io, 高效IO包)。但是裝置檢測只是想測試一個遠端主機是否可用。所以，可以使用以下三種方式

java程式碼實現ping命令(支援linux系統)

一.檢測當前作業系統的型別 String osName = System.getProperty("os.name");//獲取作業系統型別 String command = ""; if(osName.contains("Linux")){ comm

ICMP協議（ping命令，traceroute命令）

ICMP協議 ICMP協議是一個網路層協議。 我們在建立好網路通訊的時候，肯定要進行網路是否通暢。我們知道IP協議並不提供可靠的傳輸，無法通過IP協議來反饋我們的網路是否通暢，TCP又是傳輸層的協議

ICMP協議與ping命令

ping命令是什麼協議? 維基百科介紹： ping是一種電腦網路工具，用來測試資料包能否通過IP協議到達特定主機。ping的運作原理是向目標主機傳出一個ICMP [email protected]要求資料包，並等待接收echo迴應資料包。程式會按時間和成功

在linux中用C語言實現ping命令

運用C語言編寫模擬常用網路命令ping命令實現一個基於Linux原始套接字和ICMP協議的ping程式。該程式能用於檢測主機或路由器工作是否正常。 程式中主要的函式 void alarm_handler(int); /*SIGALRM處理程式*/ void int_h

linux網路程式設計之TCP/IP基礎（二）：利用ARP和ICMP協議解釋ping命令

一、MTU 乙太網和IEEE 802.3對資料幀的長度都有限制，其最大值分別是1500和1492位元組，將這個限制稱作最大傳輸單元（MTU，Maximum Transmission Unit）。如果I

UNIX網路程式設計——利用ARP和ICMP協議解釋ping命令

一、MTU       乙太網和IEEE 802.3對資料幀的長度都有限制，其最大值分別是1500和1492位元組，將這個限制稱作最大傳輸單元（MTU，Maximum Transmission Unit）       如果IP層有一個數據報要傳，而且資料的長度比鏈路層的MTU

ICMP報文和ping命令

一、ping 的原理    ping程式是用來探測主機到主機之間是否可通訊，如果不能ping到某臺主機，表明不能和這臺主機建立連線。ping使用的是ICMP協議，它傳送icmp回送請求訊息給目的主機。

linux下ping命令的實現原始碼

相信大家一定遇到過上不了網的情形，都知道用個ping命令。這不小王就是這樣的女孩，老是上不了網，老是找我，我就先ping一下，逐步找找問題在哪兒，有的放矢，不至於盲目抓瞎(說心裡話，我真不願意幫小王弄，每次弄好了，她就和那個叫寒煙的Q友，使勁聊天，唉，心裡哇涼啊.）都說實

Qt5.2中使用ping命令實現Ip掃描功能

     在實現類似於Free IP Scanner 2.1的Ip掃描器軟體中，會用到ping命令。如果使用Qt程式設計實現，主要會用QThread、QProcess這兩個類。關於這兩個類的具體用法可以查閱Qt助手或者QT官網。    在QT中為了掃描大量的Ip，通常需要將

Java實現Ping命令

在專案中需要判斷目錄伺服器是否線上，需要用到ping命令，調研有兩種方法： 使用Java API的InetAddress方式 使用Runtime.exec呼叫作業系統的命令CMD 使用InetAddress實現Ping 自Java 1.5開始，java.net包中就實現

Linux系統編程_1_文件夾讀取(實現簡單ls命令)

pen clu 指定 edi std exit != flag xxx 閑來無事。隨便寫寫，實現簡單的ls命令： | 1 #include <stdio.h> | 2 #include <stdlib.h> | 3 #include

ping命令

會計 more icmp ping命令 ping 顯示時間 常用 連接 count 1、工作原理： Ping命令會向遠程主機發送ICMP回應請求數據報（echo request），遠程主機收到後回應應答數據報（echo reply）。本地主機會計算從發送回應請求數據報到回應

使用python 實現icmp測試主機存活性

python icmp代碼： #!/usr/bin/env python#coding:utf-8import os, sys, socket, struct, select, time# From /usr/include/linux/icmp.h; your milage may vary.IC

Ping命令網絡監測

nbsp 是否 tcp/ip tcp style 正常 監測 網卡 工作 按照由近到遠原則： 1. ping 127.0.0.1 先檢查TCP/IP協議棧是否正常。 2. ping 本地ip 檢查網卡是否工作正常。 3. ping 網關地址 檢查和網關連接性。 4.