PING程序的设计-课程设计.doc

PING程序的设计-课程设计 PING程序的设计1 ping设计任务目的及要求51.1 设计目的52 ping工作原理及设计方案52.1 设计思路52.3 设计流程图62.4 设计方案63 ping核心程序74 ping实验结果105 总结11一、实验目的PING程序是我们使用的比较多的用于测试网络连通性的程序。PING程序基于ICMP，使用ICMP的回送请求和回送应答来工作。由计算机网络课程知道，ICMP是基于IP的一个协议，ICMP包通过IP的封装之后传递。课程设计中选取PING程序的设计，其目的是希望同学们通过PING程序的设计，能初步掌握TCP/IP网络协议的基本实现方法，对网络的实现机制有进一步的认识。二、实验内容和要求1、RAW模式的SOCKET编程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。熟悉SOCKET的编程，包括基本的系统调用如SOCKET、BIND等；2、具体内容1)定义数据结构需要定义好IP数据报、ICMP包等相关的数据结构；2)程序实现在WINDOWS环境下实现PING程序；3)程序要求在命令提示符下输入： PING .其中为目的主机的IP地址，不要求支持域名，对是否带有开关变量也不做要求。不带开关变量时，要求返回4次响应。返回信息的格式： REPLY FROM .或 REQUEST TimeOut （无法PING通的情况）。三、实验主要仪器设备和材料联网计算机。四、实验方法、步骤及结构测试实验按下述步骤进行：1)熟悉IP以及ICMP协议的工作机制2)熟悉RAW模式的SOCKET编程3)编写PING的实现程序4)编译环境中需要包括SOCKET库 WS2_32.lib5)在模拟实现环境下调试并运行自己编写的PING程序6)保留你实现的程序在你的用户目录下，以备辅导教师检查7)最后提交源程序，撰写实验报告五、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1选择课程设计题目，分析题目要求及熟悉实验软件。实验2号楼2022008.12.222查阅资料，提出设计方案并讨论。图书馆2008.12.233进行编译并调试程序实验2号楼2022008.12.244调试程序、改进实验2号楼2022008.12.255检查实验2号楼2022008.12.26六、应收集的资料及主要参考文献1.程良伦主编，网络工程概论，机械工业出版社. 20072.苏峰，黄金双，汤蕾编著，Visual C+.NET编程实例，清华大学出版社.20043.黄嘉辉编著，Internet与TCP/IP程序设计之C+ Builder高手，清华大学出版社.2001发出任务书日期： 2008年 12月 22日 指导教师签名：计划完成日期： 2008年 12月 29日 基层教学单位责任人签章：主管院长签章：1 ping设计任务目的及要求1.1 设计目的PING程序是我们使用的比较多的用于测试网络连通性的程序。PING程序基于ICMP，使用ICMP的回送请求和回送应答来工作。由计算机网络课程知道，ICMP是基于IP的一个协议，ICMP包通过IP的封装之后传递。课程设计中选取PING程序的设计，其目的是希望同学们通过PING程序的设计，能初步掌握TCP/IP网络协议的基本实现方法，对网络的实现机制有进一步的认识。1.2 设计要求1、RAW模式的SOCKET编程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。熟悉SOCKET的编程，包括基本的系统调用如SOCKET、BIND等；2、具体内容1）定义数据结构需要定义好IP数据报、ICMP包等相关的数据结构；2）程序实现在WINDOWS环境下实现PING程序；3）程序要求在命令提示符下输入： PING .其中为目的主机的IP地址，不要求支持域名，对是否带有开关变量也不做要求。不带开关变量时，要求返回4次响应。返回信息的格式： REPLY FROM .或 REQUEST TimeOut （无法PING通的情况）。2 ping工作原理及设计方案2.1 设计思路由于PING是基于ICMP协议，因此需要使用windows socket中的RAW模式进行编程。首先要定义好IP数据包头，接着再IP数据包头的基础上定义ICPM数据包头，由于需要计算回送时间，因此还需要ICMP回送数据的结构。PING的具体实现流程可以分为以下几点：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。2.3 设计流程图2.4 设计方案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，其中，数据包发送（回送请求）调用另一函数SendEchoRequest（），数据包接收（回送接收）调用RecvEchoReply（）。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，WaitForEchoReply（）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，此处设置为in_cksum（），校验和采用移位的方法进行计算。另外设置一ReportError（）函数来返回SOCKET操作相关的错误代码。PING程序作为S