Ping命令实现

课程实践报告

一．任务描述

二．工作基础

Socket接口是TCP/IP网络的API，它包含许多函数，用来支持进程间通信Socket

译成“套接字”，应用进程要想利用这套函数通信，必须将自己关联到一个套接字上。

–电话系统的插座

–邮政系统的邮箱

是可以被命名和寻址的通信端点

–IP地址+端口号

TCP/IP的Socket有三种类型

（1）流式套接字（SOCK_STREAM）：提供面向连接的、可靠的数据传输服务。这种服务保证数据按照发送顺序正确到达接收方。但要像

打电话一样的使用。

（2）数据报式套接字（SOCK_DGRAM）：提供无连接的、不可靠的数据传输服务，使用方式类似于邮政，数据可能丢失、重复或顺序混

乱。

（3）原始套接字（SOCK_RAW）:该接口允许对较低层协议（如

IP，ICMP）直接访问。

三．程序设计

由上面的执行结果可以看到，ping命令执行后显示出被测试系统主机名

和相应IP地址、返回给当前主机的ICMP报文顺序号、ttl生存时间和

往返时间rtt（单位是毫秒，即千分之一秒）。要写一个模拟ping命令，这些信息有启示作用。要真正了解ping命令实现原理，就要了解ping

命令所使用到的TCP/IP协议。 ICMP(Internet Control Message,网际控制报文协议)是为网关和目标主机而提供的一种差错控制机制，使它们在遇到差错时能把错误报告给报文源发方。ICMP协议是IP层的一个协

议，但是由于差错报告在发送给报文源发方时可能也要经过若干子网，

因此牵涉到路由选择等问题，所以ICMP报文需通过IP协议来发送。

ICMP数据报的数据发送前需要两级封装：首先添加ICMP报头形成ICMP

报文，再添加IP报头形成IP数据报。由于IP层协议是一种点对点的协

议，而非端对端的协议，它提供无连接的数据报服务，没有端口的概念，因此很少使用bind()和connect()函数，若有使用也只是用于设置IP地

址。

1.头文件和定义函数以及变量

2.计算发送和接收的时间

3.统计数据结果

4.校验和函数

5.ICMP头部校验打包和拆包

6.计算时间差函数

7.发送报文函数

8.接收目的主机的回复函数

9.设置ICMP头部

10.设计主函数

四．程序实现

五．总结

在生活中，一旦断网，相信很多人第一件事就是调出终端，ping一下自己的路由，当然大多数是ping一下百度。。。深入一点点看，PING是什么。

PING: Packet Internet Groper, 因特网包探测器。

ping发送的是ICMP报文，ICMP全称是：Internet Control Message Prot ocol，中文名称叫因特网控制消息协议。这样翻译，更通俗一些。也可以说因特网信报协议之类。利用的是IP地址的唯一性，向目标IP地址发送一个数据包，要求：对方返回一个同样大小的数据包，以确定两台网络机器是否连通，以及时延是多少。既然用的是IP地址，直观上课可以看出，ping是用IP协议为自己提供服务的。

具体过程也很简单，本机构造一个ICMP报文，连同目的IP地址交给IP协议，IP协议就把ICMP报文作为自己的数据段，构造一个IP报文。现在问题就是把这个IP报文发送到目的IP地址的问题。

和普通情况下的IP报文传送没有多大的区别。一样是检查IP地址是不是当前局域网，用ARP协议获得MAC地址，构造数据链路帧，交给数据链路传送等等。都是一样的套路。不同的是，目的主机收到后，需要做的事情有哪些不同。ICMP重点是控制，因此，目的主机拆开包以后，根据包的内容，控制信息等，也会构造一个ICMP应答报文，交给本机的IP协议去传送。

一问一答之间，就知道了两个主机之间的连通状态了。

六．附录

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include /* bzero */

#include

#include

typedef struct pingm_pakcet{

struct timeval tv_begin;

struct timeval tv_end;

short seq;

int flag;

}pingm_pakcet;

static pingm_pakcet *icmp_findpacket(int seq);

static unsigned short icmp_cksum(unsigned char *data, int len);

static struct timeval icmp_tvsub(struct timeval end, struct timeval begin);

static void icmp_statistics(void);

static void icmp_pack(struct icmp *icmph, int seq, struct timeval *tv,int length);