ping实验报告.docx
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ping实验报告
沈阳工程学院
学生实验报告
实验室名称：
信息工程系软件实验室
实验课程名称：
计算机网络
实验项目名称：
ICMP协议应用——Ping解析
班级：
姓名：
学号：
实验日期：
2012年04月28日实验台编号：
23
指导教师：
批阅教师（签字）：
成绩：
一．实验目的
1）掌握ICMP原理，体会网络层编程的不同；
2）理解ICMP报文的作用，了解基本的网络编程框架。
二．实验内容
1）解析Ping程序的基本实现过程。
2）体会ICMP协议在Ping程序中的应用。
3）体会基本的C/S编程框架。
三．实验前的准备
1）掌握ICMP原理及相关概念。
2）掌握C语言编程知识。
3）掌握基本的网络编程内容
四．实验要求及实验软硬件环境
【基本要求】
对Ping程序进行调试并运行实现。
解析ping程序的主要部分，从而体会ICMP协议的应用。
完成此项实验，完成实验报告。
【实验组织方式】
小组实验
【实验条件】
局域网环境下微机二台，编程软件。
五．实验步骤
1.熟悉IP以及ICMP协议的工作机制；
2.熟悉创建原始套接字、IP报头和ICMP报头；
3.体会ICMP协议的作用与特点；
4.调试ICMP协议的Ping实现程序；
5.参加答辩，并撰写实验报告
六．主要程序部分（C++语言实现）
//ping.cpp:
定义控制台应用程序的入口点。
#include
#include
#include
#defineSEND_SIZE32
#definePACKET_SIZE4096
#defineICMP_ECHO8
#defineICMP_ECHOREPLY0
#pragmacomment（lib,"Ws2_32.lib"）
structicmp
{
unsignedcharicmp_type;
//类型
unsignedcharicmp_code;
//编码
unsignedshorticmp_chksum;
//校验和
unsignedshorticmp_id;
//标示符
unsignedshorticmp_seq;
//顺序号
unsignedlongicmp_data;
//数据
};
structip
{
unsignedcharip_hl:
4;
//报头长度
unsignedcharip_v:
4;
//版本号
unsignedcharip_tos;
//服务类型
unsignedshortip_len;
//总长度
unsignedshortip_id;
//标识
unsignedshortip_off;
//标志
unsignedcharip_ttl;
//生存时间
unsignedcharip_p;
//协议号
unsignedshortip_sum;
//报头校验和
unsignedlongip_src;
//源IP地址
unsignedlongip_dst;
//目的IP地址
};
charsendpacket[PACKET_SIZE];
charrecvpacket[PACKET_SIZE];
structsockaddr_indest_addr;
structsockaddr_infrom_addr;
intsockfd;
intpid;
unsignedshortcal_chksum（unsignedshort*addr,intlen）;
intpack（intpack_no）;
intunpack（unsignedchar*buf,intlen）;
voidsend_packet（void）;
voidrecv_packet（void）;
intmain（intargc,CHAR*argv[]）
{
structhostent*host;
structprotoent*protocol;
inttimeout=1000;
intSEND_COUNT=4;
inti;
char*par_host;
charm_Input[100];
printf（"InputIP:
"）;
gets（m_Input）;
par_host=m_Input;
WORDwVersionRequested;
WSADATAwsaData;
interr;
wVersionRequested=MAKEWORD（2,2）;
err=WSAStartup（wVersionRequested,&wsaData）;
if（err!
=0）return;
if（LOBYTE（wsaData.wVersion）!
=2||
HIBYTE（wsaData.wVersion）!
=2）{
WSACleanup（）;
return;
}
if（（protocol=getprotobyname（"icmp"））==NULL）//返回对应于给定协议名的包含名字和协议号
{
printf（"getprotobynameerror\n"）;//的protoent结构指针
exit
（1）;
}
if（（sockfd=socket（AF_INET,SOCK_RAW,protocol->p_proto））<0）
{
printf（"socketerror\n"）;
exit
（1）;
}
if（setsockopt（sockfd,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,（char*）&timeout,sizeof（timeout））<0）//设置套接口的选项
fprintf（stderr,"failedtosetrecvtimeout:
%d\n",WSAGetLastError（））;
if（setsockopt（sockfd,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,（char*）&timeout,sizeof（timeout））<0）
fprintf（stderr,"failedtosetsendtimeout:
%d\n",WSAGetLastError（））;
memset（&dest_addr,0,sizeof（dest_addr））;
dest_addr.sin_family=AF_INET;
if（host=gethostbyname（par_host））//返回对应于给定主机名的主机信息
{
memcpy（（char*）&dest_addr.sin_addr,host->h_addr,host->h_length）;
//resolveaddresstohostname
if（host=gethostbyaddr（host->h_addr,4,PF_INET））
par_host=host->h_name;
}
elseif（dest_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr（par_host）==INADDR_NONE）
{
printf（"Unkownhost%s\n",par_host）;
exit
（1）;
}
pid=_getpid（）;
printf（"Pinging%s[%s]:
with%dbytesofdata:
\n\n",par_host,inet_ntoa（dest_addr.sin_addr）,SEND_SIZE）;
for（i=0;i{
send_packet（）;
recv_packet（）;
Sleep（1000）;
}
}
//thisalgorithmisreferencedfromother's
unsignedshortcal_chksum（unsignedshort*addr,intlen）
{
intnleft=len;
intsum=0;
unsignedshort*w=addr;
unsignedshortanswer=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
{*（unsignedchar*）（&answer）=*（unsignedchar*）w;
sum+=answer;
}
sum=（sum>>16）+（sum&0xffff）;
sum+=（sum>>16）;
answer=~sum;
returnanswer;
}
//打包
intpack（intpack_no）
{
intpacksize;
structicmp*icmp;
packsize=8+SEND_SIZE;
icmp=（structicmp*）sendpacket;
icmp->icmp_type=ICMP_ECHO;
icmp->icmp_code=0;
icmp->icmp_chksum=0;
icmp->icmp_seq=pack_no;
icmp->icmp_id=pid;
icmp->icmp_data=GetTickCount（）;
icmp->icmp_chksum=cal_chksum（（unsignedshort*）icmp,packsize）;/*校验算法*/
returnpacksize;
}
//解包
intunpack（char*buf,intlen）
{
structip*ip;
structicmp*icmp;
doublertt;
intiphdrlen;
ip=（structip*）buf;
iphdrlen=ip->ip_hl*4;
icmp=（structicmp*）（buf+iphdrlen）;
if（（icmp->icmp_type==ICMP_ECHOREPLY）&&（icmp->icmp_id==pid））
{
len=len-iphdrlen-8;
rtt=GetTickCount（）-icmp->icmp_data;
printf（"Replyfrom%s:
bytes=%dtime=%.0fmsTTL=%dicmp_seq=%u\n",
inet_ntoa（from_addr.sin_addr）,
len,
rtt,
ip->ip_ttl,
icmp->icmp_seq）;
return1;
}
return0;
}
//发送
voidsend_packet（）
{
intpacketsize;
staticintpack_no=0;
packetsize=pack（pack_no++）;
if（sendto（sockfd,sendpacket,packetsize,0,（structsockaddr*）&dest_addr,sizeof（dest_addr））<0）
printf（"Destinationhostunreachable.\n"）;
//printf（"sendNO%d\n",pack_no-1）;
}
//接收
voidrecv_packet（）
{
intn,fromlen;
intsuccess;
fromlen=sizeof（from_addr）;
do
{
if（（n=recvfrom（sockfd,recvpacket,sizeof（recvpacket）,0,（structsockaddr*）&from_addr,&fromlen））>=0）
success=unpack（recvpacket,n）;
elseif（WSAGetLastError（）==WSAETIMEDOUT）
{
printf（"Requesttimedout.\n"）;
return;
}
}while（!
success）;
}
七．结果分析
运行结果如图1所示：
图1运行结果
运行结果可看出此程序不断地在向172.20.72.12发送数据包，并且得到了应答。
八．个人总结
本次课程设计较好地实现了要求做到的功能，但同时也遇到不少的困难和挑战。
通过本次实验我们了解到ICMP协议是一个非常重要的协议,它对于网络安全、网络的正常运作具有极其重要的意义，它被用于在IP主机、路由器之间传递控制消息,如网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等。
实验中将原始数据在网络层添加IP报头和数据链路层添加ICMP的报头，再在目的端解封装这两个报头。
通过这次实验，我们不但加深了对Socket的原始套接字RAW编程的理解，同时也对IP和ICMP协议有了进一步的认识。
教
师
评
语
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