编程模拟PING程序.doc

编程模拟ping程序一 、实习题目编程模拟Ping程序，要求实现Ping程序的基本功能即可，即接收到一个Ping数据包后给出回应。二 、原理概述Ping程序是用来探测主机与主机之间是否可通信，如果不能Ping到某台主机，表明不能和这台主机建立连接。Ping的原理就是首先建立通道，然后发送数据包，对方接受后返回信息，这个数据包包括对方的IP地址和自己的地址，还有序列数，回送的报文包括双方地址，还有时间等。网络上的机器都有唯一确定的IP地址，我们给目标IP地址发送一个数据包，对方就要返回一个同样大小的数据包，根据返回的数据包我们可以确定目标主机的存在，可以初步判断目标主机的操作系统等。Ping使用的是ICMP协议，它发送ICMP回送请求消息给目的主机。ICMP协议是过IP协议发送的，IP协议是一种无连接的，不可靠的数据包协议。因此，保证数据送达的工作应该由其他的模块来完成。其中一个重要的模块就是ICMP协议。 当发送的IP数据包发生错误比如主机不可达，路由不可达等等，ICMP协议将会把错误信息封装，然后传送会给主机。Ping利用ICMP协议包来侦测另一个主机是否可达，原理是用类型码为0的ICMP发请求，收到请求的主机则用类型码为8的ICMP回应。Ping程序来计算间隔时间，并计算有多少个包被发送，用户就可判断网络大致的情况。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。ICMP回送数据结构增加了数据传输时间用于计算。主程序设置PING（）函数，用于数据包发送及接收。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来判断是否超时，此处设置一个函数来实现超时判断功能，该函数调用SOCKET的select（）来进行判断。其次，还需要一个函数来计算CRC校验和，校验和采用移位的方法进行计算。另外设置一函数来返回SOCKET操作相关的错误代码。三 、设计方案1、根据程序设计题目时首先明确程序的目的以及任务2、利用C+语言编写模拟Ping程序，首先创建SOCKET，然后根据主机名查询主机地址，输出主机地址；接着调用PING主程序对目标主机地址进行测试，测试过程包含相关信息的处理；最后输出信息，并关闭SOCKET。3、程序在Visual Basic C+环境中编译，根据错误提示查找分析并修改原程序四、ping程序编写PING程序的设计#include #include #include #include #pragma comment(lib,ws2_32.lib)/在该段代码中定义了IP和ICMP协议头的结构#pragma pack(4) /指定结构成员使用紧凑对齐#define ICMP_ECHOREPLY 0#define ICMP_ECHOREQ 8/定义符合RFC 791 的IP协议头typedef struct tagIPHDRu_char VIHL;/ 版本号和头长度（各占4位）u_char TOS;/ 服务类型short TotLen;/ 封包总长度，即整个IP报的长度short ID; / 封包标识，惟一标识发送的每一个数据报short FlagOff; / 标志u_char TTL; / 生存时间u_short Checksum; / 校验和struct in_addr iaSrc; / 源IP地址struct in_addr iaDst; / 目标IP地址IPHDR,*PIPHDR;/定义符合RFC 792的ICMP协议头typedef struct tagICMPHDRu_char Type;/ 类型u_char Code; / 代码u_short Checksum;/ 校验和u_short ID; / 标识符u_short Seq; / 序列号char Data;/返回的数据ICMPHDR,*PICMPHDR;/请求回送的数据长度#define REQ_DATASIZE 32/ICMP回送请求的数据结构typedef struct tagECHOREQUESTICMPHDR icmpHdr;DWORD dwTime;char cDataREQ_DATASIZE;ECHOREQUEST,*PECHOREQUEST;/ICMP回送应答typedef struct tagECHOREPLYIPHDR ipHdr;ECHOREQUEST echoRequest;char cFiller256;ECHOREPLY,*PECHOREPLY;/#pragma pack()/函数声明void Ping();/调用ping函数对输入的地址ping处理void ReportError(LPCSTR pstrFrom);/处理错误int WaitForEchoReply(SOCKET s);/确定是否有数据等待读取u_short in_cksum(u_short *addr,int len);/计算校验和/ICMP回送请求和应答函数声明int SendEchoRequest(SOCKET,LPSOCKADDR_IN);/发送报文请求DWORD RecvEchoReply(SOCKET,LPSOCKADDR_IN,u_char*);/接受报文信息char DestIP50;/把输入的地址声明为全局变量char InputIP50;/主程序void main()WSADATA wsaData;/WSADATA结构被用来保存函数WSAStartup返回的Windows Sockets初始化信息WORD wVersionRequested=MAKEWORD(1,1); /套接字版本号int nRet;/命令行参数检查while(1)fprintf(stderr,nUsage:ping hostname/IP/URL n);/return;/初始化WinsocknRet=WSAStartup(wVersionRequested,&wsaData);/WSAStartup函数用于初始化/Winsock，int WSAStarup(WORD wVersionRequested,LPWSADATA lpWSAData);/当函数成功调用时返回0，失败时返回非0的值if(nRet)fprintf(stderr,nError initializing Winsockn);return;/Winsock版本检查if(wsaData.wVersion!=wVersionRequested)fprintf(stderr,nWinsock version not supportedn);return;/调用PING函数memset(InputIP, 0, sizeof(InputIP); /将输入的数组里面的数据清空memset(DestIP, 0, sizeof(DestIP);gets(InputIP);for(int i=0;i50;i+)InputIPi=InputIPi+5;Ping();/释放WinsockWSACleanup();/Ping()函数/调用SendEchoRequest()和RecvEchoReply()函数/并输出结果void Ping()SOCKET rawSocket;/建立一个原始套接口LPHOSTENT IpHost;struct sockaddr_in saDest;/定义端口号目的地址，Socket编程相关数据类型定义struct /sockaddr_instruct sockaddr_in saSrc;/定义端口的源地址DWORD dwTimeSent;/DWORD 表示 32bit 无符号整数，即双字无符号整数DWORD dwElapsed;u_char cTTL;int nLoop;int nRet;int sensum=0;int recvsum=0;int n;DWORD max=0,min=888888,sum=0;static ECHOREPLY echoReply;static ECHOREQUEST echoReq;/创建一个原始套接口rawSocket=socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_ICMP);/socket函数SOCKET socket /（int af,int type,int protocol）/当函数成功调用时返回一个新的SOCKET(Socket Descriptor)/af - 地址家族(通常使用:AF_INET)，type - socket的种类， /protocol - 所使用的协议if(rawSocket=SOCKET_ERROR)ReportError(socket();return ;/根据主机名查询主机地址for(int k=0;ksizeof(InputIP);k+)/输入处理if(InputIPk=-&InputIPk+1=t)/如果输入有-t进入无限循环for(int i=0;ih_addr);saDest.sin_family=AF_INET;saDest.sin_port=0;/输出Ping程序的提示信息，例如进行本机Pingprintf(nPinging %s%swith %d bytes of data:n,DestIP,inet_ntoa(saDest.sin_addr),REQ_DATASIZE); /*回送数据长度*/控制ping执行的次数pfor(nLoop=0;nLoop!=n;nLoop+)/发送ICMP回送请求SendEchoRequest(rawSocket,&saDest);nRet=sendto(rawSocket,(LPSTR)&echoReq,sizeof(ECHOREQUEST),0,(struct sockaddr *)&saDest,sizeof(saDest);if(nRet=SOCKET_ERROR)ReportError(sento();elsesensum=sensum+1;/使用select()等待接收回送的数据nRet=WaitForEchoReply(rawSocket);if(nRet=SOCKET_ERROR)ReportError(select();break;if(!nRet)printf(nTimeOut);/输出超时提示break;/接收应答dwTimeSent=RecvEchoReply(rawSocket,&saSrc,&cTTL);/计算传输时间，并输出提示信息。dwElapsed=GetTickCount()-dwTimeSent;if(maxdwElapsed)min=dwElapsed;sum+=dwElapsed;printf(nReply from:%s；bytes=%d time=%ldms TTL=%d,inet_ntoa(saSrc.sin_addr),REQ_DATASIZE,dwElapsed,cTTL);recvsum+;Sleep(800);int avg=(sensum-recvsum)/sensum*100;DWORD Average=sum/n;printf(n);printf(n);printf(ping statistics for %s:,inet_ntoa(saSrc.sin_addr);printf(n Packets:Sent = %d, Recvived = %d, Lost = %d ,sensum,recvsum,sensum-recvsum,avg);printf(nApproximate round trip times in milli_seconds:);printf(n minimum = %ldms, maximum = %ldms, Average = %ldms,min,max,Average);printf(n);nRet=closesocket(rawSocket);if(nRet=SOCKET_ERROR)ReportError(closesocket();/SendEchoRequst()/给目标站点发送回送请求int SendEchoRequest(SOCKET s,LPSOCKADDR_IN lpstToAddr)static ECHOREQUEST echoReq;static nId=1;static nSeq=1;int nRet;/填写回送请求信息echoReq.icmpHdr.Type=ICMP_ECHOREQ;echoReq.icmpHdr.Code=0;echoReq.icmpHdr.Checksum=0;echoReq.icmpHdr.ID=nId+;echoReq.icmpHdr.Seq=nSeq+;/填写要发送的数据for(nRet=0;nRet1)sum+=*w+;nleft-=2;if(nleft=1)u_short u=0;*(u_char *)(&u)=*(u_char *)w;sum+=u;sum=(sum16)+(sum&0xffff);sum+=(sum16);answer=sum;return(answer);五、运行结果在windows 下可以查看ping的参数为：在命令行中