计算机网络基础课程设计PING程序的实现
ping命令的实现过程
ping命令的实现过程Ping命令是计算机网络中常用的命令之一，用于测试主机之间的连通性和测量网络的响应时间。
本文将详细介绍Ping命令的实现过程，从底层的原理到具体的步骤，帮助读者了解Ping命令背后的工作原理。
第一步：构建ICMP报文Ping命令使用的是ICMP（Internet Control Message Protocol）协议来实现。
ICMP是网络层协议的一部分，用于在IPv4网络中传输控制和错误消息。
Ping命令构建的ICMP报文中包含了源IP地址、目的IP地址和一些其他的控制和错误信息。
第二步：发送ICMP报文Ping命令通过操作系统提供的网络API来发送ICMP报文。
具体的过程包括创建一个套接字（socket）、设置套接字的选项、指定目的IP地址和端口号等。
当ICMP报文被发送到目的主机时，它会被网络设备（如路由器）转发到目的主机。
第三步：接收ICMP回应目的主机收到ICMP报文后，会根据报文中的信息进行相应的处理。
如果目的主机可以接受ICMP报文，它会在接收后生成一个ICMP回应报文，并将其发送回源主机。
ICMP回应报文中包含了与源ICMP报文相对应的标识符和序列号等信息。
第四步：计算往返时间源主机收到ICMP回应报文后，会通过比较回应报文中的标识符和序列号等信息，来确定该回应报文与先前发送的ICMP报文所对应。
通过记录发送ICMP报文的时间戳和接收ICMP回应报文的时间戳，可以计算出往返时间（Round-Trip Time，简称RTT）。
第五步：显示结果Ping命令会将计算得到的往返时间显示在终端上，同时还会显示其他统计信息，如丢包率、最小RTT、最大RTT和平均RTT等。
这些信息可以帮助用户了解网络的稳定性和性能。
总结：Ping命令的实现过程可以概括为构建ICMP报文、发送ICMP报文、接收ICMP回应、计算往返时间和显示结果。
通过这一过程，Ping命令可以验证网络的连通性，并测量网络的响应时间。
计算机网络实验之Ping程序的设计与实现
课程名称计算机网络实验序号实验五实验项目 Ping程序的设计与实现2017年 03月 25 日实验报告要求1、实验报告封面填表说明（每份实验报告必须附上封面）（1）课程名称：要求与实验大纲和实验指导书中的课程名称一致。
（2）实验序号：指该课程的第几个实验。
（3）实验项目：要求与实验大纲和实验指导书中的实验项目一致。
（4）实验地点：填写完成该实验项目所在的实验室名称。
（5）实验学时：要求与实验大纲和实验指导书中完成该实验项目所需学时一致。
（6）实验类型：是指演示性、操作性、验证性、综合性、设计性。
演示性：教师操作，学生观察，验证理论、说明原理和方法。
操作性：学生按要求动手拆装、调试实验装置或上机操作，掌握其基本原理和方法。
验证性：按实验指导书（教材）要求，由学生通过操作验证所学理论，加深对理论、知识的理解，掌握基本实验知识、方法、技能、数据处理等。
综合性：实验内容涉及本课程的综合知识或相关课程的知识，运用多的知识、多种方法，按要求或自拟实验方案进行实验。
主要培养学生综合运用所学知识、实验方法和实验技能，以培养其分析、解决问题的能力。
设计性：给定实验目的、要求和实验条件，学生自己设计实验方案并加以实现的实验。
学生独立完成从查阅资料、拟定实验方案、实验方法和步骤（或系统分析和设计）、选择仪器设备（或自行设计缺制作）进行实验并完成实验全过程，形成实验报告，培养学生自主实验的能力。
2、实验报告的格式3、教师批改学生实验报告要求（1）批改：全部批改及更正错误。
（2）评分：按百分制评分，不能评分为“优、良、中、差”或“A、B、C”。
（3）签名及批改日期：任课教师必须在每份学生实验报告中签名和写上批改日期。
（4）成绩：填写学生实验成绩表，实验成绩作为考试成绩评定的依据。
（4）评语：任课教师批改学生实验报告时，应给出简明扼要的评语。
计算机网络课程设计(ping)
计算机网络课程设计Ping程序设计（后附源码）四川大学黄昊1143041195一．设计目标二．ICMP包结构三．校验和计算四．代码实现a)ICMP封包b)ICMP包转换成字节数组c)域名解析、选择IPv4地址d)原始套接口e)计算校验和五．运行结果六．总结一、设计目标本程序设计实现基本的ping程序功能，包括域名解析，ICMPv4回显包发送，统计丢失率等功能。
二、ICMP包结构ICMP包包含在IP包结构之内，是去除IP包头的部分，C#提供的Raw Socket功能可以实现包装ICMP结构，但自动包含IP包头等结构。
ICMP包由1Byte类型、1Byte SubCode、2字节校验和、2字节标示符、2字节序号，若干字节数据组成。
其结构图如下：4Byte类型号8 、子代码表示ICMP回显功能，默认标示符45、序号0、Data小节可填充数据，本程序填充了ASCII码‘a’十六进制61，填充24字节，所以整个包大小共32字节。
三、校验和计算对于ICMP包中的校验和，首先将校验和填0之后再整体计算。
计算时，按照2字节为一个单位累加，最后将所有溢出结果再次做加法，最后整体取反，返回一个2字节长的校验和。
具体计算方法伪代码如下：Int32 cksum = 0;for (int i = 0; i < 16; i++){cksum += ConvertToUInt16(packet, i * 2);}cksum = (cksum >> 16) + (cksum & 0xffff);cksum += (cksum >> 16);return (ushort)(~cksum);四、代码实现a)实现难度1：封装ICMP包。
为了方便操作与计算，在C#中，创建了一个ICMP包的结构体。
为了使包的逻辑结构与实际发送的结构一样，借助了C#提供的一个机制，叫非托管内存布局，使用StructLayoutAttribute属性，其中参数LayoutKind.Sequential指定了整个结构体的数据堆放方式为顺序堆放，保证内存中数据的连续性。
ping的简单实现课程设计
ping的简单实现课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握ping命令的基本使用方法，理解其工作原理，能够通过ping命令诊断网络连接问题。
具体包括：1.了解ping命令的作用和基本语法。
2.掌握如何使用ping命令检测网络连接。
3.理解ping命令的响应结果的含义。
4.能够独立操作计算机，运行ping命令。
5.能够分析ping命令的输出结果，判断网络连接状态。
6.能够根据实际情况，选择合适的ping命令参数。
情感态度价值观目标：1.培养学生对网络通信技术的兴趣和好奇心。
2.培养学生解决问题的能力和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.ping命令的基本概念和语法。
2.ping命令的使用方法，包括如何检测网络连接。
3.ping命令的响应结果的解读。
4.如何在实际情况下，选择合适的ping命令参数。
三、教学方法本课程的教学方法包括：1.讲授法：讲解ping命令的基本概念、语法和原理。
2.实验法：引导学生实际操作ping命令，检测网络连接。
3.讨论法：分组讨论ping命令的输出结果，培养学生解决问题的能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括：1.教材：《计算机网络基础》相关章节。
2.多媒体资料：PPT课件，网络连接检测的实验视频。
3.实验设备：计算机、网络环境。
以上是本课程的教学设计，希望能够帮助学生更好地掌握ping命令的使用，提高网络故障排除的能力。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
评估方式包括：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和理解能力。
2.作业：布置相关的ping命令练习题，要求学生独立完成，通过作业的质量和完成时间评估学生的掌握程度。
3.实验报告：学生在实验过程中，需要撰写实验报告，描述实验过程、结果和收获，通过实验报告评估学生的实际操作能力和问题解决能力。
计算机网络基础课程设计Ping程序实现
计算机网络基础课程设计Ping程序实现计算机网络工程课程设计报告题目：Ping程序的实现学生姓名：学号：专业班级：计科专业班同组姓名: 指导教师：设计时间：2022年下学期第某周指导老师意见：评定成绩：签名：日期：年月日目录一、课程设计的目的和意义2二、课程设计的内容和要求21.内容：22.要求：2三、课程设计的相关技术2四、课程设计过程21.Ping主模块22.功能控制模块43.数据报解析模块5五、课程设计小结6六、参考文献7七、附录（程序清单）7八、心得体会11一、课程设计的目的和意义利用ICMP数据包、C语言实现Ping命令程序，能实现基本的Ping操作，发送ICMP回显请求报文，用于测试—个主机到只一个主机之间的连通情况。
通过本程序的训练，使学生熟悉ICMP报文结构，使学生对ICMP有更深的理解，掌握Ping程序的设计方法，掌握网络编程的方法和技巧，从而编写出功能更强大的程序。
二、课程设计的内容和要求1.内容：用C语言实现Ping命令程序，能实现基本的Ping操作，发送ICMP回显请求报文，用于测试—个主机到只一个主机之间的连通情况。
2.要求：1)独立完成程序的设计、编码和调试。
2)系统利用C语言实现，程序调试环境为TurboC或VC；3)按照课程设计规范书写课程设计报告。
4)采用VC环境进行调试运行。
三、课程设计的相关技术由于Ping程序是面向用户的应用程序，该程序使用ICMP的封装机制，通过IP协议来工作。
为了实现直接对IP和ICMP包进行操作，实验中使用RAW模式的ocket编程。
首先定义IP数据报首部，在IP数据报的基础上定义ICMP数据报首部，并初始化一些全局变量。
接着自定义填充ICMP数据报字段函数FillICMPData()、校验和函数checkum()、解读ICMP报首部函数DecodeICMPHeader()、释放资源函Cleanup()。
最后主函数通过调用这些函数来实现Ping命令功能。
ping程序设计与实现课程设计
ping程序设计与实现课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解ping程序的工作原理，掌握网络诊断的基本方法。
2. 学生能描述IP协议、ICMP协议的基本概念及其在ping程序中的应用。
3. 学生了解计算机网络的通信原理，掌握如何利用ping程序检测网络连通性。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，独立编写简单的ping程序。
2. 学生通过实践操作，提高问题分析及解决能力，具备基本的网络诊断技巧。
3. 学生掌握使用编程工具（如：IDE、编译器等）进行代码编写、调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对计算机网络的兴趣，激发学习编程的热情。
2. 学生在学习过程中，培养团队协作、沟通表达的能力，增强自信心。
3. 学生通过本课程的学习，认识到网络技术在实际应用中的重要性，培养对网络安全的责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在让学生掌握ping程序的设计与实现，结合实际操作，提高学生的编程能力和网络诊断技巧。
课程目标具体、可衡量，有助于教师进行教学设计和评估。
通过本课程的学习，学生将具备基本的网络编程知识和技能，为今后的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 网络基础知识回顾：IP协议、ICMP协议、网络层通信原理。
2. ping程序工作原理：发送ICMP请求、接收ICMP回复、计算往返时间（RTT）。
3. 编程语言基础：C语言或Python语言的基本语法，重点掌握数据类型、控制结构、函数定义。
4. ping程序设计与实现：- 环境搭建：安装编程工具、配置网络环境。
- 代码编写：根据ping程序工作原理，编写发送和接收ICMP请求的代码。
- 调试与优化：调试代码，处理异常情况，优化程序性能。
5. 实践操作：分组进行实际操作，组内讨论、分析问题，相互协作完成ping 程序编写。
6. 网络诊断技巧：运用ping程序检测网络连通性，分析网络延迟、丢包等问题。
教学内容安排和进度：第一课时：网络基础知识回顾，介绍ping程序工作原理。
ping命令的设计与实现
设计报告课程计算机网络设计名称《ping命令的设计与实现》专业班级计科094 同组人姓名同组人学号实验日期2013-04-10 指导教师成绩2013 年 04 月 10 日设计目的和要求1、实验目的：Ping命令向目的主机发送ICMP ECHO—REQUEST请求并接收目的主机返回的响应报文，用来检验本地主机和远程的主机是否连接。
2.实验要求：利用ICMP数据包，测试主机的连通性，通过课程设计，使学生熟悉ICMP报文结构，使学生对ICMP有更深的理解。
要求:输出参考系统自带ping程序，命令行运行:ping ip二、设计说明设计分析：使用原始套接字可以读写ICMP分组，利用原始套接字发送ICMP回显请求，并接收ICMP 回显应答，通过icmp_send（）发送ICMP回显示请求包，icmp_recv（）接收ping目的主机的回复，并使用终端信号处理函数SIGINT处理信号，建立两个线程，一个用于发送数据，另一个用于接收响应数据，主程序等待两个线程运行完毕后再进行下一步动作。
最后，主程序讲发送数据和接收的数据进行统计，并将结果打印出来。
系统运行环境：虚拟机:Fedora14（linux操作系统） gcc设计中的重点和难点:ICMP数据包的打包和解包，以及从CRC16校验算法的分析实现输入和输出条件：在linux系统下运行ping 在出现4个响应包后按Ctrl+c键停止发送。
三、系统详细设计《Ping命令的设计与实现》Ping命令向目的主机发送ICMP ECHO—REQUEST请求并接收目的主机返回的响应报文，用来检验本地主机和远程的主机是否连接。
协议格式图1.1中已经对ＩＣＭＰ协议的报文格式进行了说明。
Ping 的客户端方式的类型为8，代码值为0，表示ICMP的回显请求。
类型为0，代码为0是，是ICMP回显应答。
检验和为16为的crc16 的算法。
0 7 8 15 16 31图1.1 ICMP报文的数据格式图1.2所示为ping所使用的类型和代码格式。
计算机网络基础实验指导(Ping命令)
实验一计算机网络基础一．实验目的1、熟悉网卡、掌握如何在Windows下如何察看网卡的型号、MAC地址、IP地址等参数。
2、熟悉Windows中的网络组建及各参数的设置和基本意义。
3、网络测试命令PING的用法。
二．实验任务与要求1、网卡是网络中不可缺少的网络设备，掌握其使用情况，及如何设置其参数对网络的正常使用非常重要。
本部分要完成以下任务：（1）利用Windows下ipconfig 命令查看网卡的基本参数。
（2）如何设置网卡的IP地址。
2、Ping是个使用频率极高的实用程序，用于确定本地主机是否能与另一台主机交换（发送与接收）数据报。
根据返回的信息，就可以推断TCP/IP参数是否设置得正确以及运行是否正常。
（1）Ping 本机IP（Ping 本机机器名；Ping 127.0.0.1）。
（2）Ping 邻近计算机的IP（或者是对方计算机的机器名）。
（3）Ping 网站（前题是能接入Internet）。
三．实验步骤1.Ipconfig的使用每台联网的计算机需要一个工作组内惟一的计算机名，在企事业单位内的计算机可以利用设备编号对计算机进行命名。
使用并安装TCP/IP协议时，需要为每台主机分配一个在工作组网络中惟一的IP地址，并进行相应配置Ipconfig命令可以对本机IP配置进行查看。
执行：开始-运行，在弹出的对框框中，输入CMD将进入黑白屏幕的DOS界面。
（又称为命令提示符），参见图1－1图1－1在“命令提示符”下输入ipconfig/all（可以连续输入）将显示出本机网卡的基本参数。
参见图1－2图1－2请记录你所用计算机的主机名（Host Name）、网卡型号（Description）、网卡物理地址（Physical Address）、IP地址（IP Address）、子网掩码（Subnet Mask）、网关（Default Gateway）。
（2）利用“网上邻居”修改网络参数。
图1-3 图1-4 在桌面“网上邻居”的图标上点击鼠标右键，弹出的快捷菜单中选择“属性”。
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定义及初始化各个全局变量
否 输出调用失败
判断 WSAStartup 函数是 否调用成功
是 创建套接字以及设置 socket 接收 超时，发送超时选项；
输入 PING 的 IP 地址
解析输入内容，设置 PING 参数
创建及填充 ICMP 数据报文
判断是否已发送 四次
是 Break;
否 发送，接收以及解析数据包
time=%d
icmp_seq
= %d\n",inet_ntoa(from->sin_addr),
icmpcount++;
结束 图 2.3 数据报解析模块
5
五、课程设计小结
1.运行操作结果：在 vc 里运行之后界面：
2.输入本机 ip 地址：
3.输入网上 ip 看结果： 4. 但是当网络连不通时，就会出现下图结果
四、课程设计过程
1.Ping 主模块 Ping()函数是本程序的核心部分，它基本是调用其他模块的函数来实现最终
功能，其主要布骤包括：定义及初始化各个全局变量、打开 socket 动态库、设置 接收和发送超时值、域名地址解析、分配内存、创建及初始化 ICMP 报文、发送 ICMP 请求报文、接收 ICMP 应答报文以及解读应答报文和输出 Ping 结果，最
//校验和
7
USHORT i_id;
//惟一的标识符
USHORT i_seq;
//序列号
ULONG timestamp;
//时间戳
} IcmpHeader;
#define DEF_PACKET_SIZE 32
//默认数据报大小
#define MAX_PACKET
1024
// 最大的 ICMP 数据报大小
#include <stdio.h>//标准输入输出函数
#include <stdlib.h>//实用程序库函数
#include <string.h>
typedef struct iphdr
{
unsigned int h_len:4;
// 头长度
unsigned int version:4;
// IP 版本
输出不是我们所要；
tick0[icmpcount]=tick icmphdr->timestamp;
结束
判断时间是否小于 1ms
是
是
printf("Reply from %s: dytes=%d
time<1ms
icmp_seq
= %d\n",inet_ntoa(from->sin_addr),
printf("Reply from %s: dytes=%d
2
后释放占用的资源其流程如下页图 2.1 所示。 注释：
（1） 该模块并非只有处理还包括判断及输出判断结果的含义； （2） 程序没运行一次就只能输出四行结果（前提是输入的地址有效），欲
再次 PING 其他地址必须要重新启动程序。 （3） 输入时不能输入目标主机名，不然 ping 结果为 TIMEOUT;
计算机网络工程课程设计报告
题 目： 学生姓名： 学 号： 专业班级： 同组姓名: 指导教师：
设计时间：
Ping 程序的实现 计科专业 10102 班 2013 年下学期第 16 周
指导老师意见：
评定成绩：
签名： 日期： 年 月 日
目录
一、课程设计的目的和意义...................................................... 2 二、课程设计的内容和要求...................................................... 2 1.内容：...................................................................................... 2 2.要求：...................................................................................... 2 三、课程设计的相关技术.......................................................... 2 四、课程设计过程...................................................................... 2 1.Ping 主模块............................................................................. 2 2.功能控制模块.......................................................................... 4 3.数据报解析模块...................................................................... 5 五、课程设计小结...................................................................... 6 六、参考文献.............................................................................. 7 七、附 录（程序清单）........................................................ 7 八、心得体会............................................................................ 11
三、课程设计的相关技术
由于 Ping 程序是面向用户的应用程序，该程序使用 ICMP 的封装机制，通过 IP 协议来工作。为了实现直接对 IP 和 ICMP 包进行操作，实验中使用 RAW 模式 的 socket 编程。首先定义 IP 数据报首部，在 IP 数据报的基础上定义 ICMP 数据 报首部，并初始化一些全局变量。接着自定义填充 ICMP 数据报字段函数 FillICMPData()、校验和函数 checksum()、解读 ICMP 报首部函数 DecodeICMPHeader()、释放资源函 Cleanup()。最后主函数通过调用这些函数来 实现 Ping 命令功能。IP 头与 ICMP 头的设置分别参照 RFC791 及 RFC792 的标准， 包含所有必要信息。主程序设置 main（）函数，主函数用库函数实现套接字编 程用于数据包发送及接收，其中，数据包发送调用 sendto()，数据包接收调用 recvfrom( )，由于发送数据包时可能会遇到阻塞或者目标主机不通，造成超时， 因此需要在发送数据包后调用一个函数判断是否超时，此处调用库函数 setsockopt（）来实现超时判断；其次，校验和函数采用移位方法进行计算。 套 接字所 需要的文 件有 头文件 Winsocket2.h、库文 件 WS2_32.LIB、动态 库 W32_32.DLL。创建套接字的时候参数的以及在创建套接字之前必须首先使用 WSAStartup 函数。
1
一、课程设计的目的和意义
利用 ICMP 数据包、C 语言实现 Ping 命令程序，能实现基本的 Ping 操作， 发送 ICMP 回显请求报文，用于测试—个主机到只一个主机之间的连通情况。通 过本程序的训练，使学生熟悉 ICMP 报文结构，使学生对 ICMP 有更深的理解，掌 握 Ping 程序的设计方法，掌握网络编程的方法和技巧，从而编写出功能更强大 的程序。
unsigned char service;
// 服务类型
unsigned short total_len;
// 包的总长度
unsigned short ident;
// 包标示身份
unsigned short frag_and_flags; // 标志
unsigned char ttl;
// 包生命周期
释放占用资源 清 除 ICMP 包 数 据 以及接受缓冲区
WSACleanup();
结束
结束
图 2.2 功能控制模块
注释： a.illICMPData 是由一系列的初始化的语句在流程图中不再画出； b.Cleanup()函数中的 WSACleanup()，HeapFree（），closesocket（）都是一些库函数。 checksum（）校验和函数是冗余校验的一种形式。 它是通过错误检测方法,对经 过空间(如通信)或者时间(如计算机存储)传送的数据的完整性进行检查的一种 简单方法。
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六、参考文献
【1】Visual C++网络通信编程实用案例精选（第二版）曹衍龙 刘海英 编著； 【2】Windows 网络编程技术 （美）；
七、附 录（程序清单）
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
#include <winsock2.h>//创建套接字头文件
#include <ws2tcpip.h>
Checksum 开始
Cleanup 开始
定义初始化 cksum
(size > 1) 是
确定 cksum 及 size 大小
if (size) 否
cksum += *(UCHAR*) buffer;
计算校验 cksum，获得结果
if (m_hSocket != INVALID_SOCKE
关闭
套接
F
字
注释： a.判断是否为我们所要的数据报回应之前，还有一些判断回应多少内容的语