实验3ICMP协议实践ping解析文档格式.docx
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shortID;
//Identification
shortFlagOff;
//FlagsandFragmentOffset
u_charTTL;
//TimeToLive
u_charProtocol;
//Protocol
u_shortChecksum;
//Checksum
structin_addriaSrc;
//InternetAddress-Source
structin_addriaDst;
//InternetAddress-Destination
}IPHDR,*PIPHDR;
//ICMPHeader-RFC792
typedefstructtagICMPHDR
u_charType;
//Type
u_charCode;
//Code
u_shortID;
u_shortSeq;
//Sequence
charData;
//Data
}ICMPHDR,*PICMPHDR;
#defineREQ_DATASIZE32//EchoRequestDatasize
//ICMPEchoRequest
typedefstructtagECHOREQUEST
ICMPHDRicmpHdr;
DWORDdwTime;
charcData[REQ_DATASIZE];
}ECHOREQUEST,*PECHOREQUEST;
//ICMPEchoReply
typedefstructtagECHOREPLY
IPHDRipHdr;
ECHOREQUESTechoRequest;
charcFiller[256];
}ECHOREPLY,*PECHOREPLY;
#pragmapack（）
//PING.C--PingprogramusingICMPandRAWSockets
#include<
stdio.h>
stdlib.h>
winsock.h>
#include"
ping.h"
//InternalFunctions
voidPing（LPCSTRpstrHost）;
voidReportError（LPCSTRpstrFrom）;
intWaitForEchoReply（SOCKETs）;
u_shortin_cksum（u_short*addr,intlen）;
//ICMPEchoRequest/Replyfunctions
intSendEchoRequest（SOCKET,LPSOCKADDR_IN）;
DWORDRecvEchoReply（SOCKET,LPSOCKADDR_IN,u_char*）;
//main（）
voidmain（intargc,char**argv）
WSADATAwsaData;
WORDwVersionRequested=MAKEWORD（1,1）;
intnRet;
//Checkarguments
if（argc!
=2）
{
fprintf（stderr,"
\nUsage:
pinghostname\n"
）;
return;
}
//InitWinSock
nRet=WSAStartup（wVersionRequested,&
wsaData）;
if（nRet）
\nErrorinitializingWinSock\n"
//Checkversion
if（wsaData.wVersion!
=wVersionRequested）
\nWinSockversionnotsupported\n"
//Godotheping
Ping（argv[1]）;
//FreeWinSock
WSACleanup（）;
}
//Ping（）
//CallsSendEchoRequest（）and
//RecvEchoReply（）andprintsresults
voidPing（LPCSTRpstrHost）
SOCKETrawSocket;
LPHOSTENTlpHost;
structsockaddr_insaDest;
structsockaddr_insaSrc;
DWORDdwTimeSent;
DWORDdwElapsed;
u_charcTTL;
intnLoop;
//CreateaRawsocket
rawSocket=socket（AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_ICMP）;
if（rawSocket==SOCKET_ERROR）
ReportError（"
socket（）"
//Lookuphost
lpHost=gethostbyname（pstrHost）;
if（lpHost==NULL）
\nHostnotfound:
%s\n"
pstrHost）;
//Setupdestinationsocketaddress
saDest.sin_addr.s_addr=*（（u_longFAR*）（lpHost->
h_addr））;
saDest.sin_family=AF_INET;
saDest.sin_port=0;
//Telltheuserwhatwe'
redoing
printf（"
\nPinging%s[%s]with%dbytesofdata:
\n"
pstrHost,
inet_ntoa（saDest.sin_addr）,
REQ_DATASIZE）;
//Pingmultipletimes
for（nLoop=0;
nLoop<
4;
nLoop++）
//SendICMPechorequest
SendEchoRequest（rawSocket,&
saDest）;
//Useselect（）towaitfordatatobereceived
nRet=WaitForEchoReply（rawSocket）;
if（nRet==SOCKET_ERROR）
{
ReportError（"
select（）"
break;
}
if（!
nRet）
printf（"
\nTimeOut"
//Receivereply
dwTimeSent=RecvEchoReply（rawSocket,&
saSrc,&
cTTL）;
//Calculateelapsedtime
dwElapsed=GetTickCount（）-dwTimeSent;
printf（"
\nReplyfrom:
%s:
bytes=%dtime=%ldmsTTL=%d"
inet_ntoa（saSrc.sin_addr）,
REQ_DATASIZE,
dwElapsed,
cTTL）;
nRet=closesocket（rawSocket）;
if（nRet==SOCKET_ERROR）
closesocket（）"
//SendEchoRequest（）
//Fillinechorequestheader
//andsendtodestination
intSendEchoRequest（SOCKETs,LPSOCKADDR_INlpstToAddr）
staticECHOREQUESTechoReq;
staticnId=1;
staticnSeq=1;
//Fillinechorequest
echoReq.icmpHdr.Type=ICMP_ECHOREQ;
echoReq.icmpHdr.Code=0;
echoReq.icmpHdr.Checksum=0;
echoReq.icmpHdr.ID=nId++;
echoReq.icmpHdr.Seq=nSeq++;
//Fillinsomedatatosend
for（nRet=0;
nRet<
REQ_DATASIZE;
nRet++）
echoReq.cData[nRet]='
'
+nRet;
//Savetickcountwhensent
echoReq.dwTime=GetTickCount（）;
//Putdatainpacketandcomputechecksum
echoReq.icmpHdr.Checksum=in_cksum（（u_short*）&
echoReq,sizeof（ECHOREQUEST））;
//Sendtheechorequest
nRet=sendto（s,/*socket*/
（LPSTR）&
echoReq,/*buffer*/
sizeof（ECHOREQUEST）,
0,/*flags*/
（LPSOCKADDR）lpstToAddr,/*destination*/
sizeof（SOCKADDR_IN））;
/*addresslength*/
if（nRet==SOCKET_ERROR）
sendto（）"
return（nRet）;
//RecvEchoReply（）
//Receiveincomingdata
//andparseoutfields
DWORDRecvEchoReply（SOCKETs,LPSOCKADDR_INlpsaFrom,u_char*pTTL）
ECHOREPLYechoReply;
intnAddrLen=sizeof（structsockaddr_in）;
//Receivetheechoreply
nRet=recvfrom（s,//socket
（LPSTR）&
echoReply,//buffer
sizeof（ECHOREPLY）,//sizeofbuffer
0,//flags
（LPSOCKADDR）lpsaFrom,//Fromaddress
&
nAddrLen）;
//pointertoaddresslen
//Checkreturnvalue
recvfrom（）"
//returntimesentandIPTTL
*pTTL=echoReply.ipHdr.TTL;
return（echoReply.echoRequest.dwTime）;
//Whathappened?
voidReportError（LPCSTRpWhere）
fprintf（stderr,"
\n%serror:
%d\n"
WSAGetLastError（））;
//WaitForEchoReply（）
//Useselect（）todeterminewhen
//dataiswaitingtoberead
intWaitForEchoReply（SOCKETs）
structtimevalTimeout;
fd_setreadfds;
readfds.fd_count=1;
readfds.fd_array[0]=s;
Timeout.tv_sec=5;
Timeout.tv_usec=0;
return（select（1,&
readfds,NULL,NULL,&
Timeout））;
//MikeMuuss'
in_cksum（）function
//andhiscommentsfromtheoriginal
//pingprogram
//*Author-
//*MikeMuuss
//*U.S.ArmyBallisticResearchLaboratory
//*December,1983
/*
*IN_CKSUM
*
*ChecksumroutineforInternetProtocolfamilyheaders（CVersion）
*/
u_shortin_cksum（u_short*addr,intlen）
registerintnleft=len;
registeru_short*w=addr;
registeru_shortanswer;
registerintsum=0;
/*
*Ouralgorithmissimple,usinga32bitaccumulator（sum）,
*weaddsequential16bitwordstoit,andattheend,fold
*backallthecarrybitsfromthetop16bitsintothelower
*16bits.
while（nleft>
1）{
sum+=*w++;
nleft-=2;
/*mopupanoddbyte,ifnecessary*/
if（nleft==1）{
u_shortu=0;
*（u_char*）（&
u）=*（u_char*）w;
sum+=u;
*addbackcarryoutsfromtop16bitstolow16bits
sum=（sum>
>
16）+（sum&
0xffff）;
/*addhi16tolow16*/
sum+=（sum>
16）;
/*addcarry*/
answer=~sum;
/*truncateto16bits*/
return（answer）;
实验结果如图6-1所示。
图6-1ping程序运行结果
（2）LINUX
/*简单的ping程序*/
signal.h>
arpa/inet.h>
sys/types.h>
sys/socket.h>
unistd.h>
netinet/in.h>
netinet/ip.h>
netinet/ip_icmp.h>
netdb.h>
setjmp.h>
errno.h>
#definePACKET_SIZE4096
#defineMAX_WAIT_TIME5
#defineMAX_NO_PACKETS3
charsendpacket[PACKET_SIZE];
charrecvpacket[PACKET_SIZE];
intsockfd,datalen=56;
intnsend=0,nreceived=0;
structsockaddr_indest_addr;
pid_tpid;
structsockaddr_infrom;
structtimevaltvrecv;
voidstatistics（intsigno）;
unsignedshortcal_chksum（unsignedshort*addr,intlen）;
intpack（intpack_no）;
voidsend_packet（void）;
voidrecv_packet（void）;
intunpack（char*buf,intlen）;
voidtv_sub（structtimeval*out,structtimeval*in）;
voidstatistics（intsigno）
{printf（"
\n--------------------PINGstatistics-------------------\n"
%dpacketstransmitted,%dreceived,%%%dlost\n"
nsend,nreceived,
（nsend-nreceived）/nsend*100）;
close（sockfd）;
exit
（1）;
/*校验和算法*/
unsignedshortcal_chksum（unsignedshort*addr,intlen）
{intnleft=len;
intsum=0;
unsignedshort*w=addr;
unsignedshortanswer=0;
/*把ICMP报头二进制数据以2字节为单位累加起来*/
while（nleft>
1）
{sum+=*w++;
nleft-=2;
/*若ICMP报头为奇数个字节，会剩下最后一字节。
把最后一个字节视为一个2字节数据的高字节，这个2字节数据的低字节为0，继续累加*/
if（nleft==1）
{*（unsignedchar*）（&
answer）=*（unsignedchar*）w;
sum+=answer;
sum=（sum>
16）+（sum&
0xffff）;
sum+=（sum>
16）;
answer=~sum;
returnanswer;
/*设置ICMP报头*/
intpack（intpack_no）
{inti,packsize;
structicmp*icmp;
structtimeval*tval;
icmp=（structicmp*）sendpacket;
icmp->
icmp_type=ICMP_ECHO;
icmp_code=0;
icmp_cksum=0;
icmp_seq=pack_no;
icmp_id=pid;
packsize=8+datalen;
tval=（structtimeval*）icmp->
icmp_data;
gettimeofday（tval,NULL）;
/*记录发送时间*/
icmp_cksum=cal_chksum（（unsignedshort*）icmp,packsize）;
/*校验算法*/
returnpacksize;
/*发送三个ICMP报文*/
voidsend_packet（）
{intpacketsize;
while（nsend<
MAX_NO_PACKETS）
{nsend++;
packetsize=pack（nsend）;
/*设置ICMP报头*/
if（sendto（sockfd,sendpacket,packetsize,0,
（structsockaddr*）&
dest_addr,sizeof（dest_addr））<
0）
{perror（"
sendtoerror"
continue;
sleep
（1）;
/*每隔一秒发送一个ICMP报文*/
/*接收所有ICMP报文*/
voidrecv_packet（）
{intn,fromlen;
externinterrno;
signal（SIGALR
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