实验3icmp协议实践ping解析.docx
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实验3icmp协议实践ping解析
计算机网络实验上机指导书
专业
班级
学号
姓名
沈阳工程学院信息工程系
实验2ICMP协议实践--ping解析
一．实验目的
掌握ICMP原理，利用其实现网络主机状态测试。
二．实验内容
利用ICMP协议原理编程实现PING命令，测试目标主机是否可到达。
并了解Ping实现原理。
三．实验前的准备
了解ICMP原理及相关概念。
掌握相关软件编程知识。
四．实验要求及实验软硬件环境
【基本要求】
设计程序完成PING命令。
完成此项实验，完成实验报告。
【实验组织方式】
个人实验
【实验条件】
局域网环境下微机两台，编程软件。
五．实验步骤
六．.了解ICMP原理以及网络编程
（1）源程序：
Windows
PingPingPingPingPingPingS.ArmyBallisticResearchLaboratory
*/
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*/
#include<>
#include<>
#include
#include
#include
#include<>
#include
#include
#include
#include<>
#include<>
#include<>
#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"）;
printf（"%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->icmp_code=0;
icmp->icmp_cksum=0;
icmp->icmp_seq=pack_no;
icmp->icmp_id=pid;
packsize=8+datalen;
tval=（structtimeval*）icmp->icmp_data;
gettimeofday（tval,NULL）;/*记录发送时间*/
icmp->icmp_cksum=cal_chksum（（unsignedshort*）icmp,packsize）;/*校验算法*/
returnpacksize;
}
/*发送三个ICMP报文*/
voidsend_packet（）
{intpacketsize;
while（nsend{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（SIGALRM,statistics）;
fromlen=sizeof（from）;
while（nreceived{alarm（MAX_WAIT_TIME）;
if（（n=recvfrom（sockfd,recvpacket,sizeof（recvpacket）,0,
（structsockaddr*）&from,&fromlen））<0）
{if（errno==EINTR）continue;
perror（"recvfromerror"）;
continue;
}
gettimeofday（&tvrecv,NULL）;/*记录接收时间*/
if（unpack（recvpacket,n）==-1）continue;
nreceived++;
}
}
/*剥去ICMP报头*/
intunpack（char*buf,intlen）
{inti,iphdrlen;
structip*ip;
structicmp*icmp;
structtimeval*tvsend;
doublertt;
ip=（structip*）buf;
iphdrlen=ip->ip_hl<<2;/*求ip报头长度,即ip报头的长度标志乘4*/
icmp=（structicmp*）（buf+iphdrlen）;/*越过ip报头,指向ICMP报头*/
len-=iphdrlen;/*ICMP报头及ICMP数据报的总长度*/
if（len<8）/*小于ICMP报头长度则不合理*/
{printf（"ICMPpackets\'slengthislessthan8\n"）;
return-1;
}
/*确保所接收的是我所发的的ICMP的回应*/
if（（icmp->icmp_type==ICMP_ECHOREPLY）&&（icmp->icmp_id==pid））
{tvsend=（structtimeval*）icmp->icmp_data;
tv_sub（&tvrecv,tvsend）;/*接收和发送的时间差*/
rtt=*1000+1000;/*以毫秒为单位计算rtt*/
/*显示相关信息*/
printf（"%dbytefrom%s:
icmp_seq=%uttl=%drtt=%.3fms\n",
len,
inet_ntoa,
icmp->icmp_seq,
ip->ip_ttl,
rtt）;
}
elsereturn-1;
}
main（intargc,char*argv[]）
{structhostent*host;
structprotoent*protocol;
unsignedlonginaddr=0l;
intwaittime=MAX_WAIT_TIME;
intsize=50*1024;
if（argc<2）
{printf（"usage:
%shostname/IPaddress\n",argv[0]）;
exit
（1）;
}
if（（protocol=getprotobyname（"icmp"））==NULL）
{perror（"getprotobyname"）;
exit
（1）;
}
/*生成使用ICMP的原始套接字,这种套接字只有root才能生成*/
if（（sockfd=socket（AF_INET,SOCK_RAW,protocol->p_proto））<0）
{perror（"socketerror"）;
exit
（1）;
}
/*回收root权限,设置当前用户权限*/
setuid（getuid（））;
/*扩大套接字接收缓冲区到50K这样做主要为了减小接收缓冲区溢出的
的可能性,若无意中ping一个广播地址或多播地址,将会引来大量应答*/
setsockopt（sockfd,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,&size,sizeof（size））;
bzero（&dest_addr,sizeof（dest_addr））;
=AF_INET;
/*判断是主机名还是ip地址*/
if（inaddr=inet_addr（argv[1]）==INADDR_NONE）
{if（（host=gethostbyname（argv[1]））==NULL）/*是主机名*/
{perror（"gethostbynameerror"）;
exit
（1）;
}
memcpy（（char*）&,host->h_addr,host->h_length）;
}
else/*是ip地址*/
memcpy（（char*）&dest_addr,（char*）&inaddr,host->h_length）;
/*获取main的进程id,用于设置ICMP的标志符*/
pid=getpid（）;
printf（"PING%s（%s）:
%dbytesdatainICMPpackets.\n",argv[1],
inet_ntoa,datalen）;
send_packet（）;/*发送所有ICMP报文*/
recv_packet（）;/*接收所有ICMP报文*/
statistics（SIGALRM）;/*进行统计*/
return0;
}
/*两个timeval结构相减*/
voidtv_sub（structtimeval*out,structtimeval*in）
{if（（out->tv_usec-=in->tv_usec）<0）
{--out->tv_sec;
out->tv_usec+=1000000;
}
out->tv_sec-=in->tv_sec;
}
/*-------------TheEnd-----------*/
运行结果如图6-2所示。
图6-2linux下运行ping程序
作业题：
1．阅读Ping程序
2．理解程序原理
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