ping程序报告

1、课程设计题目一实验项目名称： PING 程序设计实验项目性质：综合性所属课程名称：计算机网络实验计划学时：四个题目总共 2 周实验目的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。实验内容和要求1、 RAW 模式的 SOCKET 编程PING

2、 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 XX2XX.XX.XXX其中XXX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

3、的格式：REPLY FROM X X .X X .X X .X X XREQUEST TimeOut （无法 PING 通的情况）。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：五、1)2)3)4)5)6)7)熟悉 IP 以及 ICMP 协议的工作机制熟悉 RAW 模式的 SOCKET 编程编写 PING 的实现程序编译环境中需要包括 SOCKET 库 WS2_32.lib在模拟实现环境下调试并运行自己编写的 PING 程序保留你实现的程序在你的用户目录下，以备辅导教师检查最后提交源程序，撰写实验报告具体实现过程设计摘要关键词： PING 命令， IP/IC

4、MP 协议， SOCKET 编程， FTPclient/server 程序摘要：本课程设计包含了 PING 程序设计应用及文件传输协议的简单设计与实现。其中 PING 程序设计使用了 RAW 模式的 SOCKET 编程，程序使用 ICMP 的封装机制，通过 IP 协议来工作。本程序支持连续 Ping 而且支持域名方式 ping文件传送是各种计算机网络实现的基本功能，文件传送协议是一种最基本的应用层协议按照客户 / 服务器的模式进行工作，提供交互式的访问，是 INTERNET 使用最广泛的协议之一。文件传输协议的简单设计与实现建立在计算机网络实验环境TCP/IP 网络体系结构之上，使 用 soc

5、ket 编程接口编写两个程序，分别为客户程序(client.c) 和服务器程 序server.c )，实现下述命令功能： get , put, pwd, dir, cd,？ , quit 等，利用了已有网络环境设计并实现简单应用层协议。本设计包括了具体设计任务， 基本思路及所涉及的相关理论， 设计流程图， 调试过程中出现的问题及相应解决办法，实验运行结果，核心程序，个人体会及建议等。1实验前准备1.1 、设计基本思路在 PING 的工作原理下， PING 程序基于 ICMP ，使用 ICMP 的回送请求和回送应答来工作。为了实现直接对 IP 和 ICMP 包进行操作，设计采用 RAW 模式的

6、SOCKET 编程，实现网络连通性的测试，探测主机到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。当传送 IP 数据包发生错误， ICMP 协议将会把错误信息封包，然后传送回给主机。 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。1.2 、 PING 的工作原理PING 程序是用来探测主机到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 使用的是 ICMP 协议，它发送 ICMP 回送请求消息给目的主机。 ICMP 协议规定：目的主机必须返回 ICMP 回送应答消息给源主机

7、。如果源主机在一定时间内收到应答，则认为主机可达。ICMP 协议通过 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（ 网络控制报文 ）协议。当传送 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包， 然后传送回给主机。 给主机一个处理错误的机会， 这也就是为什么说建立在IP 层以上的协议是可能做到安全的原因。 ICMP 数据包由 8bit 的错误类型和 8bit 的代码和16bit 的校验和组成。而前 16bit 就组成了 ICMP 所要传递的信息。PING

8、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，受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送达。用户就可以判断网络大致的情况。1.3 、 RAW 模式的 SOCKET 编程WindowsSockets 规范以 U.C. Berkeley 大学BSD UNIX 中流行的 Socket 接口为范例定义了一套Micorosoft Windows 下网络编程接口。它不仅包含了人们所熟悉的Berkeley Socket风格的库函数；也包含了一组针对 Windows 的扩展库函数，以使程序员能充分地利用

9、Windows 消息驱动机制进行编程。Windows Sockets 规范本意在于提供给应用程序开发者一套简单的API ，并让各家网络软件供应商共同遵守。此外，在一个特定版本Windows 的基础上， Windows Sockets也定义了一个二进制接口（ ABI ），以此来保证应用 Windows Sockets API 的应用程序能够在任何网络软件供应商的符合Windows Sockets 协议的实现上工作。 因此这份规范定义了应用程序开发者能够使用，并且网络软件供应商能够实现的一套库函数调用和相关语义。任何能够与 Windows Sockets 兼容实现协同工作的应用程序就被认为是具有W

10、indows Sockets 接口。我们称这种应用程序为Windows Sockets 应用程序。Windows Sockets 规范定义并记录了如何使用API 与 Internet 协议族（ IPS ，通常我们指的是 TCP/IP ）连接，尤其要指出的是所有的Windows Sockets 实现都支持流套接口和数据报套接口 .应用程序调用 Windows Sockets 的 API 实现相互之间的通讯。 Windows Sockets 又利用下层的网络通讯协议功能和操作系统调用实现实际的通讯工作。2设计流程图3 .实验运行情况图一输入 ping 的结果如下图（默认 Ping

11、 4 次）:a =uitb 32 bytes of data：fteply Rpply Reply Replyfrom from from f POUia?.0,n,i：129.n.Hi:：birtes=32 bytes =22 hte s =32 Byte s=32tiw =Res time =Hrns time =RrnE tiine =0EST1L=64TlL=fi4TlL=fi4T1L=64Lcnp_sea=佛 Lcnp_s eq=l ic np_s eq=2 Lc np_f： eq=3hicposoft Windows XP&.1.2600kc> 版权

12、所有 1?8£-2001 Nicposoft Corp.C： vDacunents and Set tings Sfldn inis trat or >c<iC：>C：Xping Pinqinq 1：C->IdSQ输入ping - ,-t表示修改ping的次数为无穷，Ping的结果如下图:'ey! r：WlNDnMJ<i<yin32rTl.('H(' - r%ping -t I27.n n.l hicrosoft ndows XP5.1.26061kc

13、> 版权所頁 1785-2001 Microsoft Coi*p,:Docunents and Settings Ml(iinlnl9tratop>cdMithbi/tes of d玄C：>C：yin3 -t 127-0,W-l KingingJ：He ply tteply Keplij itepli/ Kepi!/ Hep丄# Ke pit/ Hepli/ Reply He ply He ply Reply Reply Replyfrom f pon from from from f pon from from from from from from from from12

14、7_0.0_1= IZV.W.M.l； 1Z7.H.H.1： lliV.W.M.l： 127_0.0_1： 127.M.W.1： 127_0.0-1： 127.M-W.1： 127_0.U-1： 127,H.U.1= 127,0,0,1=Jbytes=31i tytes=32 Jbytes=31i lytes=3Z Jbytes=31； tyteE=32 fcyteE=31； bytes=32 lbytes=32 bytes=32 bytes=32 liiPtes=32127.Q.Q.1: liytes=32 ： lytes=32t Ine =(JnS t ine =(jms

15、 t ine =Hins t ine =Hins t ine =Hins t ine =HinE t ine =HinE t ine =HinE t ine =(iinE t ine =HinE t ine =HinE t ine =0in£ t ine =ein£ t ime =en£IlL IIL IIL IIL IIL HL IIL ITL IIL ITL ITL TTL TTL TTLb46464faq(14(14646464(1464E4e464Icin iciiip_se(i=l iciiip_Eeq icpipgeq icpipgeq icpipge

16、q icpipgeq icinpjeq ±ciiip_seq lciiip_s，e(j icn p_weq icn peq icp) p-seq icfip-seq234 bt, ?89Ibt1112134. P ING核心程序PING核心程序如下：/ pin g.c pp :定义控制台应用程序的入口点。#i ncludevWi nsock2.h>#include<process.h> #include<stdio.h> #define SEND_SIZE 32 #define PACKET_SIZE 4096 #define ICMP_ECHO 8 #

17、define ICMP_ECHOREPLY 0 #pragma comment(lib,"Ws2_32.lib") struct icmpunsigned char icmp_type;/ 类型unsigned char icmp_code;/ 编码校验和unsigned short icmp_id;/ 标示符unsigned short icmp_seq;/ 顺序号unsigned long icmp_data;/ 数据unsigned short icmp_chksum; /;struct ipunsigned char ip_hl:4;/ 报头长度unsigned c

18、har ip_v:4;/ 版本号unsigned char ip_tos;/ 服务类型unsigned short ip_len;/ 总长度unsigned short ip_id;/ 标识unsigned short ip_off;/ 标志unsigned char ip_ttl;/ 生存时间unsigned char ip_p;/ 协议号unsigned short ip_sum;/ 报头校验和unsigned long ip_src;/ 源 IP 地址unsigned long ip_dst;/ 目的 IP 地址;char sendpacketPACKET_SIZE;char recvp

19、acketPACKET_SIZE;struct sockaddr_in dest_piont;/specify a local or remote endpoint address to which to connect a socket.struct sockaddr_in from_piont;int sockfd;int pid;bool loop;unsigned short cal_chksum(unsigned short *addr,int len);int pack(int pack_no);int unpack(unsigned char *buf,int len);void

20、 send_packet(void);void recv_packet(void);int main(int argc, char *argv)struct hostent *host_info;struct protoent *protocol;int timeout=1000;int send_count=4;int i;域名char *target_host;target_host=argvargc-1;/ switch(argc) case 2: break;case 3: if(strcmp(argv1,"-t")=0)send_count=10000;break

21、;default:printf("usage: %s -t host name or IP addressn",argv0);exit(1);WORD wVersionRequested;WSADATA wsaData;int err;wVersionRequested = MAKEWORD(2, 2);err = WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData);if ( err != 0 ) return 0;/ if ( LOBYTE(wsaData.wVersion) != 2 |HIBYTE(wsaData.wVersion)

22、 != 2 )WSACleanup();return 0;/protocol=getprotobyname("icmp");sockfd=socket(AF_INET,SOCK_RAW,protocol->p_proto);if (host_info = gethostbyname(target_host)dest_piont.sin_family=AF_INET;memcpy(char*)&dest_piont.sin_addr,host_info->h_addr,host_info->h_length);else printf("pi

23、ng request could find host %s. n", target_host);return 0;printf("Pinging%s%s:with%dbytesofdata:nn",target_host,inet_ntoa(dest_piont.sin_addr),SEND_SIZE);if(argc=2)for(i=0;i<SEND_COUNT;i+)send_packet();recv_packet();Sleep(1000);else if(loop)do send_packet();recv_packet();Sleep(1000)

24、;while(loop);/this algorithm is referenced from other'sunsigned short cal_chksum(unsigned short *addr,int len)int nleft=len;int sum=0;unsigned short *w=addr;unsigned short answer=0;while(nleft>1)sum+=*w+;nleft-=2;if( nleft=1)/ 处理 ICMP 报头为奇数个字节时累加最后一个*(unsigned char *)(&answer)=*(unsigned

25、char *)w;sum+=answer;sum=(sum>>16)+(sum&0xffff);sum+=(sum>>16);answer=sum;return answer;/ 打包int pack(int pack_no)int packsize;struct icmp *icmp;packsize=8+SEND_SIZE;icmp=(struct icmp*)sendpacket;icmp->icmp_type=ICMP_ECHO;icmp->icmp_code=0;icmp->icmp_chksum=0;数据项用系统时间填充icmp-&

26、gt;icmp_seq=pack_no;icmp->icmp_data=GetTickCount();/icmp->icmp_chksum=cal_chksum(unsigned short *)icmp,packsize); /* 校验算法*/return packsize;/ 解包int unpack(char *buf,int len)struct ip *ip;struct icmp *icmp;double rtt;int iphdrlen;ip=(struct ip *)buf;iphdrlen=ip->ip_hl*4;icmp=(struct icmp *)(buf+iphdrlen);if( (icmp->icmp_type=ICMP_ECHOREPLY) && (icmp->icmp_id=pid) )len=len-iphdrlen-8;rtt=GetTickCount()-icmp->icmp_data;printf("Reply from %s: bytes=%d time=%.0fms TTL=%d icmp_seq=%un",inet_ntoa(from_piont.sin_add