ping程序分析报告.docx

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ping程序分析报告

ping程序分析报告

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1、Ping功能简介…………………………………………………1

2、程序流程图

（1）主函数流程图…………………………………………………3

（2）创建套接字流程图……………………………………………3

（3）建立IP选项头部流程图……………………………………4

（4）创建SockRaw套接字的接收/发送时限属性流程图…………4

（5）判断终端的主机名获取信息流程图…………………………5

（6）分配堆内存流程图……………………………………………5

（7）接收/发送ICMP数据包流程图………………………………6

（8）清空Socket库所占内存……………………………………7

（9）传参解析函数流程图…………………………………………7

（10）解析IP选项函数流程图……………………………………8

3、源代码清单……………………………………………………8

4、心得体会………………………………………………………16

1、ping功能简介

Ping是DOS命令，一般用于检测网络通与不通，也叫时延，其值越大，速度越慢

PING（PacketInternetGrope），因特网包探索器，用于测试网络连接量的程序。

Ping发送一个ICMP回声请求消息给目的地并报告是否收到所希望的ICMP回声应答。

它是用来检查网络是否通畅或者网络连接速度的命令。

作为一个生活在网络上的管理员或者黑客来说，ping命令是第一个必须掌握的DOS命令，它所利用的原理是这样的：

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是Windows系列自带的一个可执行命令。

利用它可以检查网络是否能够连通，用好它可以很好地帮助我们分析判定网络故障。

应用格式：

PingIP地址。

该命令还可以加许多参数使用，具体是键入Ping按回车即可看到详细说明。

ping指的是端对端连通，通常用来作为可用性的检查，

但是某些病毒木马会强行大量远程执行ping命令抢占你的网络资源，导致系统变慢，网速变慢。

2、程序流程图

图1main函数流程图

图2创建套接字流程图

图3建立IP选项头部流程图

图4创建SockRaw套接字的接收/发送时限属性流程图

图5判断终端的主机名获取信息流程图

图6分配堆内存流程图

图7接收/发送ICMP数据包流程图

图8清空Socket库所占内存

图9传参解析函数流程图

i=0

计算RR选项中记录的地址个数n

i

i!

=0

NOYES

输出空格

通过IP地址获得主机信息

赋给host

host

真假

输出主机名和地址输出地址

return

i++

图10解析IP首部函数流程图

3、源代码清单

//ModuleName:

Ping.c

#include"windows.h"

#include"winsock.h"

#include"stdio.h"

#defineIP_RECORD_ROUTE0x7//IP记录路由

#defineICMP_ECHO8//ICMP回显

#defineICMP_ECHOREPLY0//ICMP回显应答

#defineICMP_MIN8//ICMP数据包最小长度

#defineDEF_PACKET_SIZE32//差错报文长度

#defineMAX_PACKET0x10000//ICMP包最大长度

#defineMAX_IP_HDR_SIZE60//IP首部最大字节数

//IP头文件定义

typedefstruct_iphdr

{

unsignedinth_len:

4;//头部长度4字节

unsignedintversion:

4;//IP版本号IPv4

unsignedchartos;//服务类型

unsignedshorttotal_len;//数据包总长度

unsignedshortident;//ID标识

unsignedshortfrag_and_flags;//3位标志，13位片偏移

unsignedcharttl;//生存期

unsignedcharproto;//协议类型

unsignedshortchecksum;//IP头部的检验和

unsignedintsourceIP;//源地址

unsignedintdestIP;//目的地址

}IpHeader;

//ICMP头部定义

typedefstruct_icmphdr

{

BYTEi_type;//ICMP类型（8位）

BYTEi_code;//代码类型（8位）

USHORTi_cksum;//头部及数据检验和（16位）

USHORTi_id;ID//标识

USHORTi_seq;//序列号

ULONGtimestamp;//时间戳

}IcmpHeader;

//IP选项首部定义

typedefstruct_ipoptionhdr

{

unsignedcharcode;//IP选项的类型

unsignedcharlen;//RR选项总字节长度

unsignedcharptr;//指针字段

unsignedlongaddr[9];//IP地址清单

}IpOptionHeader;

BOOLbRecordRoute;

intdatasize;

char*lpdest;

//定义3个全局变量

//使用信息

voidusage（char*progname）

{

printf（"usage:

ping-r[datasize]\n"）;

printf（"-rrecordroute\n"）;

printf（"hostremotemachinetoping\n"）;

printf（"datasizecanbeupto0x10000Byte\n"）;

ExitProcess（-1）;//结束进程

}

//ICMP首部初始化

voidFillICMPData（char*icmp_data,intdatasize）

{

IcmpHeader*icmp_hdr=NULL;

char*datapart=NULL;//指针定义及初始化

icmp_hdr=（IcmpHeader*）icmp_data;

icmp_hdr->i_type=ICMP_ECHO;//ICMP回显请求

icmp_hdr->i_code=0;

icmp_hdr->i_id=（USHORT）GetCurrentProcessId（）;//取得当前进程号

icmp_hdr->i_cksum=0;//检验和字段置0

icmp_hdr->i_seq=0;

datapart=icmp_data+sizeof（IcmpHeader）;//datapart指针指向数据报文开头

memset（datapart,'E',datasize-sizeof（IcmpHeader））;//填充数据段

}

//计算检验和

USHORTchecksum（USHORT*buffer,intsize）

{

unsignedlongcksum=0;//检验和字段置0

while（size>1）

{

cksum+=*buffer++;

size-=sizeof（USHORT）;

}

if（size）

{

cksum+=*（UCHAR*）buffer;

}

cksum=（cksum>>16）+（cksum&0xffff）;//将检验和字段高16位右移16位再与低16位相加

cksum+=（cksum>>16）;//将所加的检验和再与剩余低16位相加

return（USHORT）（~cksum）;//检验和取反，并返回

}

//解析IP选项

voidDecodeIPOptions（char*buf,intbytes）

{

IpOptionHeader*ipopt=NULL;

IN_ADDRinaddr;//声明结构体

inti;

HOSTENT*host=NULL;

ipopt=（IpOptionHeader*）（buf+20）;//去掉IP首部，指针指向数据选项首部

printf（"RR:

"）;

for（i=0;i<（ipopt->ptr/4）-1;i++）

{

inaddr.S_un.S_addr=ipopt->addr[i];

if（i!

=0）

{

printf（""）;

}

host=gethostbyaddr（（char*）&inaddr.S_un.S_addr,sizeof（inaddr.S_un.S_addr）,AF_INET）;//通过IP地址获得主机信息

if（host）

{

printf（"（%-15s）%s\n",inet_ntoa（inaddr）,host->h_name）;

//打印IP地址和主机名

}

else

{

printf（"（%-15s）\n",inet_ntoa（inaddr））;//打印IP地址

}

}

return;

}

//解析ICMP首部函数

voidDecodeICMPHeader（char*buf,intbytes,structsockaddr_in*from）

{

IpHeader*iphdr=NULL;

IcmpHeader*icmphdr=NULL;

unsignedshortiphdrlen;

DWORDtick;//毫秒级数

staticinticmpcount=0;

iphdr=（IpHeader*）buf;

iphdrlen=iphdr->h_len*4;//IP首部实际长度

tick=GetTickCount（）;//获得毫秒级数

if（（iphdrlen==MAX_IP_HDR_SIZE）&&（!

icmpcount））//判断是否为一个IP数据包

{

DecodeIPOptions（buf,bytes）;//调用IP选项解析函数

}

if（bytes

{

printf（"Toofewbytesfrom%s\n",

inet_ntoa（from->sin_addr））;

}

icmphdr=（IcmpHeader*）（buf+iphdrlen）;//指针指向ICMP报文首部

if（icmphdr->i_type!

=ICMP_ECHOREPLY）//判断ICMP类型是否为ICMP回显应答

{

printf（"nonechotype%drecvd\n",icmphdr->i_type）;//输出其类型

return;

}

if（icmphdr->i_id!

=（USHORT）GetCurrentProcessId（））//获得当前进程的ID，判断是否为ICMP标识

{

printf（"someoneelse'spacket!

\n"）;

return;

}

printf（"%dbytesfrom%s:

",bytes,inet_ntoa（from->sin_addr））;

printf（"icmp_seq=%d.",icmphdr->i_seq）;//输出ICMP序列号

printf（"time:

%dms",tick-icmphdr->timestamp）;//打印时间戳

printf（"\n"）;

icmpcount++;

return;

}

//传参解析函数

voidValidateArgs（intargc,char**argv）

{

inti;

bRecordRoute=FALSE;赋初值

lpdest=NULL;

datasize=DEF_PACKET_SIZE;//初始化datasize,使其等于差错报文长度

for（i=1;i

{

if（（argv[i][0]=='-'）||（argv[i][0]=='/'））//判断数组argv第i行第0列是否为‘-’或‘/’

{

switch（tolower（argv[i][1]））//将数组argv第i行第1列的字符转化为小写字母

{

case'r':

//记录路由选项

bRecordRoute=TRUE;

break;

default:

usage（argv[0]）;调用usage函数

break;

}

}

elseif（isdigit（argv[i][0]））//判断数组argv第i行第0列是否为数字

{

datasize=atoi（argv[i]）;//将数组argv第i行的字符转化成长整型数

}

else

{

lpdest=argv[i];

}

}

}

//main函数

intmain（intargc,char**argv）//argc代表命令行中的参数个数，**argv是指向字符串的指针

{

char*icmp_data=NULL;

char*recvbuf=NULL;

USHORTseq_no=0;

//定义及初始化

structsockaddr_indest={'\0'};

structsockaddr_infrom={'\0'};

structhostent*hp=NULL;

//声明结构体

intbread=0;

intret=0;

intfromlen=sizeof（from）;

inttimeout=1000;

unsignedintaddr=0;

//定义及初始化

WSADATAwsaData;//声明数据结构

SOCKETsockRaw=INVALID_SOCKET;

IpOptionHeaderipopt={'\0'};

if（WSAStartup（MAKEWORD（2,2）,&wsaData）!

=0）//指明程序请求使用的socket版本，返回请求的版本信息

{

printf（"WSAStartup（）failed:

%d\n",GetLastError（））;//获得当前的进程错误号，并输出“请求版本信息失败”

return2;

}

ValidateArgs（argc,argv）;//调用传参解析函数

sockRaw=socket（AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_ICMP）;//创建sockRaw套接字

if（sockRaw==INVALID_SOCKET）//创建失败

{

printf（"WSASocket（）failed:

%d\n",WSAGetLastError（））;

return3;//返回值3，并退出main函数

}

if（bRecordRoute）

{

ZeroMemory（&ipopt,sizeof（ipopt））;

ipopt.code=IP_RECORD_ROUTE;

ipopt.ptr=4;//指向第一个地址列表

ipopt.len=39;

ret=setsockopt（sockRaw,IPPROTO_IP,IP_OPTIONS,

（char*）&ipopt,sizeof（ipopt））;//设置sockRaw套接字属性

if（ret==SOCKET_ERROR）//设置属性失败

{

printf（"setsockopt（IP_OPTIONS）failed:

%d\n",

WSAGetLastError（））;//取得当前错误进程号，并输出“属性设置失败”

}

}

bread=setsockopt（sockRaw,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,

（char*）&timeout,sizeof（timeout））;//设置套接字接收时限属性

if（bread==SOCKET_ERROR）//设置失败

{

printf（"setsockopt（SO_RCVTIMEO）failed:

%d\n",

WSAGetLastError（））;

return-1;返回值-1，并退出main函数

}

timeout=1000;

bread=setsockopt（sockRaw,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,

（char*）&timeout,sizeof（timeout））;//设置套接字发送时限属性

if（bread==SOCKET_ERROR）//设置发送时限失败

{

printf（"setsockopt（SO_SNDTIMEO）failed:

%d\n",

WSAGetLastError（））;

return-1;返回值-1，并退出main函数

}

memset（&dest,0,sizeof（dest））;//填充数据段，

dest.sin_family=AF_INET;//指定地址族

if（（dest.sin_addr.s_addr=inet_addr（lpdest））==INADDR_NONE）

//网络地址是无效的地址

{

if（（hp=gethostbyname（lpdest））!

=NULL）

{

memcpy（&（dest.sin_addr）,hp->h_addr,hp->h_length）;

dest.sin_family=hp->h_addrtype;将hp->h_addrtype的类型赋给dest.sin_family

printf（"dest.sin_addr=%s\n",inet_ntoa（dest.sin_addr））;//输出IP地址

}

else

{

printf（"gethostbyname（）failed:

%d\n",

WSAGetLastError（））;

return-1;退出main函数，并返回值-1

}

}

datasize+=sizeof（IcmpHeader）;

icmp_data=HeapAlloc（GetProcessHeap（）,HEAP_ZERO_MEMORY,MAX_PACKET）;//分配堆内存

recvbuf=HeapAlloc（GetProcessHeap（）,HEAP_ZERO_MEMORY,MAX_PACKET）;

if（!

icmp_data）//分配失败

{

printf（"HeapAlloc（）failed:

%d\n",GetLastError（））;//获得当前错误进程号，输出“堆内存分配失败”

return-1;//退出main函数，并返回值-1

}

memset（icmp_data,0,MAX_PACKET）;//填充数据段

FillICMPData（icmp_data,datasize）;//调用ICMP初始化函数

while

（1）

{

staticintnCount=0;//初始化

intbwrote;

if（nCount++==4）

{

break;结束整个循环

}

（（IcmpHeader*）icmp_data）->i_cksum=0;

（（IcmpHeader*）icmp_data）->timestamp=GetTickCount（）;//设定时间戳

（（IcmpHeader*）icmp_data）->i_seq=seq_no++;//设置ICMP头部序列号

（（IcmpHeader*）icmp_data）->i_cksum=

checksum（（USHORT*）icmp_data,datasize）;//调用计算检验和函数，将其返回值赋给i_cksum

bwrote=sendto（sockRaw,icmp_data,datasize,0,

（structsockaddr*）&dest,sizeof（dest））;//发送ICMP数据包

if（bwrote==SOCKET_ERROR）//发送失败

{

if（WSAGetLastError（）==WSAETIMEDOUT）//当前错误进程号为超时

{

printf（"timedout\n"）;

continue;//结束本次循环

}

printf（"sendto（）failed:

%d\n",WSAGetLastError（））;

return-1;//退出main函数，并返回值-1

}

if（bwrote

{

printf（"Wrote%dbytes\n",bwrote）;

}

bread=recvfrom（sockRaw,recvbuf,MAX_PACKET,0,（structsockaddr*）&from,&fromlen）;//接收ICMP数据包

if（bread==SOCKET_ERROR）//接收失败

{

if（WSAGetLastEr