实验ICMP协议的分析与实现Word文档格式.docx

1、Type echo消息的类型为8 echo reply 的消息类型为0.Code=0Checksum 为从TYPE开始到IP包结束的校验和，也就是校验整个ICMP报文Identifier 如果 code = 0, identifier用来匹配echo和echo reply消息Sequence Number功能描述:收到echo 消息必须回应 echo reply 消息. identifier 和 sequence number 可能被发送echo的主机用来匹配返回的echo reply消息.例如: identifier 可能用于类似于TCP或UDP的 port用来标示一个会话, 而sequen

2、ce number 会在每次发送echo请求后递增. 收到echo的主机或路由器返回同一个值与之匹配2 数据结构（1）IP报头格式/定义IP首部 typedef struct _iphdr unsigned char h_lenver; /4 位IP版本号+4位首部长度 unsigned char tos; /8位服务类型TOS unsigned short total_len; /16位IP包总长度（字节） unsigned short ident; /1 6位标识, 用于辅助IP包的拆装,本实验不用,置零unsigned short frag_and_flags; /3位标志位+13位偏移

3、位, 也是用于IP包的拆装,本实验不用,置零 unsigned char ttl; /8位IP包生存时间 TTL unsigned char proto; /8位协议 （TCP, UDP 或其他）, 本实验置ICMP,置为1 unsigned short checksum; /16位IP首部校验和,最初置零,等所有包头都填写正确后,计算并替换. unsigned int sourceIP; /32位源IP地址 unsigned int destIP; /32位目的IP地址IP_HEADER;（2）ICMP报头格式/定义ICMP首部typedef struct _icmphdr unsigned

4、 char i_type; /8位类型, 本实验用 8: ECHO 0:ECHO REPLY unsigned char i_code; /8位代码, 本实验置零unsigned short i_cksum; /16位校验和, 从TYPE开始,直到最后一位用户数据,如果为字节数为奇数则补充一位unsigned short i_id ; /识别号（一般用进程号作为识别号）, 用于匹配ECHO和ECHO REPLY包 unsigned short i_seq ; /报文序列号, 用于标记ECHO报文顺序 unsigned int timestamp; /时间戳ICMP_HEADER;3总体设计IC

5、MP协议中的发送、接收ICMP回送请求报文，回送应答报文流程图。4VC中网络套接字Winsock编程基础在VC中进行WINSOCK的API编程开发的时候，需要在项目中使用下面三个文件，否则会出现编译错误。1WINSOCK.H: 这是WINSOCK API的头文件，需要包含在项目中。2: WINSOCK API连接库文件。在使用中，一定要把它作为项目的非缺省的连接库包含到项目文件中去。3: WINSOCK的动态连接库，位于WINDOWS的安装目录下。几个基本的套接字：1、创建套接字socket（） 功能：使用前创建一个新的套接字格式：SOCKET PASCAL FAR socket（int af

6、,int type,int procotol）;参数：af: 通信发生的区域type: 要建立的套接字类型procotol: 使用的特定协议2、指定本地地址bind（）将套接字地址与所创建的套接字号联系起来。int PASCAL FAR bind（SOCKET s,const struct sockaddr FAR * name,int namelen）;s: 是由socket（）调用返回的并且未作连接的套接字描述符（套接字号）。其它：没有错误，bind（）返回0，否则SOCKET_ERROR地址结构说明：struct sockaddr_inshort sin_family;/AF_INETu

7、_short sin_port;/16位端口号，网络字节顺序struct in_addr sin_addr;/32位IP地址，网络字节顺序char sin_zero8;/保留3建立套接字连接connect（）和accept（）共同完成连接工作int PASCAL FAR connect（SOCKET s,const struct sockaddr FAR * name,int namelen）;SOCKET PASCAL FAR accept（SOCKET s,struct sockaddr FAR * name,int FAR * addrlen）;同上4、监听连接listen（）用于面向连

8、接服务器，表明它愿意接收连接。int PASCAL FAR listen（SOCKET s, int backlog）;5、数据传输send（）与recv（）数据的发送与接收int PASCAL FAR send（SOCKET s,const char FAR * buf,int len,int flags）;int PASCAL FAR recv（SOCKET s,const char FAR * buf,int len,int flags）;buf:指向存有传输数据的缓冲区的指针。6、多路复用select（）用来检测一个或多个套接字状态。int PASCAL FAR select（int

9、nfds,fd_set FAR * readfds,fd_set FAR * writefds, fd_set FAR * exceptfds,const struct timeval FAR * timeout）;readfds:指向要做读检测的指针writefds:指向要做写检测的指针exceptfds:指向要检测是否出错的指针timeout:最大等待时间7、关闭套接字closesocket（）关闭套接字sBOOL PASCAL FAR closesocket（SOCKET s）;5 部分程序代码 /初始化SOCKET WSADATA wsaData; iErrorCode = WSASt

10、artup（MAKEWORD（2,2）,&wsaData）; CheckSockError（iErrorCode, WSAStartup）; sockRaw = socket（AF_INET , SOCK_RAW , IPPROTO_ICMP）; /原始套接字 CheckSockError（sockRaw, socket /设置超时时间 timeout = time; iErrorCode = setsockopt（sockRaw,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,（char*）&timeout,sizeof（timeout）;/设置接受延时SO_RCVTIMEO iErrorCo

11、de = setsockopt（sockRaw,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,（char*）&/设置发送延时SO_SNDTIMEO /获得目标主机IP memset（&dest,0,sizeof（dest）;/初始化dest结构 _family = AF_INET; /填充SOCKADDR_IN结构内容 if（_addr.s_addr = inet_addr（lpdest） = INADDR_NONE） if（hp = gethostbyname（lpdest） != NULL） /目的主机名字不为空 memcpy（&（_addr）,hp-h_addr_list0,hp-h_l

12、ength）; _family = hp-h_addrtype; printf（_addr = %sn,inet_ntoa（_addr）; else CheckSockError（SOCKET_ERROR, gethostbyname（） /创建ICMP数据包 datasize += sizeof（ICMP_HEADER）; /包长 icmp_data = （char *）malloc（1024）; /创建icmp数据报内存空间 recvbuf = （char *）malloc（1024）; /接收icmp包缓冲区 if（!icmp_data） | （!recvbuf） CheckSockEr

13、ror（SOCKET_ERROR, malloc（） memset（icmp_data,0,MAX_PACKET）; /初始化icmp_data FillICMPData（icmp_data,datasize）; /填充icmp包 printf（Pinging %s with %d bytes of data（timeout = %d ms）:nn,inet_ntoa（_addr）,datasize,timeout ）; /发送与接收ICMP数据包 while（1） memset（recvbuf,0,MAX_PACKET）; /初始化接受缓冲区 static int nCount = 0; /

14、设置发送icmp包的次数，一般为4 if（nCount+ =4） break; （ICMP_HEADER*）icmp_data）-i_cksum = 0; /初设校验和为0timestamp = GetTickCount（）; /获得目前时间i_seq = seq_no+; /icmp数据报的序列号i_cksum = checksum（USHORT*）icmp_data,datasize）;/计算校验和 iErrorCode = sendto（sockRaw,icmp_data,datasize,0,（struct sockaddr*）&dest,sizeof（dest）;/发送icmp数据报

15、 if（iErrorCode = SOCKET_ERROR） /错误检查 if（WSAGetLastError（） = WSAETIMEDOUT） printf（timed outn continue; sendto（） if（iErrorCode i_type = ICMP_ECHO; /发送ping / Request an ICMP echoi_code = 0; /代码字段为0i_id = （USHORT）GetCurrentProcessId（）; /获得当前进程号i_seq = 0; /初始化序列号 datapart = icmp_data + sizeof（ICMP_HEADER

16、）; /加上icmp包头 / / Place some junk in the buffer memset（datapart,E, datasize - sizeof（ICMP_HEADER）; /填充datapart/计算检验和USHORT checksum（USHORT *buffer, int size） unsigned long cksum=0; while （size 1） cksum += *buffer+; size -= sizeof（USHORT）; if （size） cksum += *（UCHAR*）buffer; cksum = （cksum 16） + （cksu

17、m & 0xffff）; cksum += （cksum 16）; return （USHORT）（cksum）;/ICMP解包程序void DecodeICMPHeader（char *buf, int bytes, struct sockaddr_in *from） IP_HEADER *iphdr = NULL; ICMP_HEADER *icmphdr = NULL; unsigned short iphdrlen; DWORD tick; iphdr = （IP_HEADER *）buf; / Number of 32-bit words * 4 = bytes iphdrlen=

18、sizeof（unsigned long） * （iphdr-h_lenver & 0xf）; /计算ip包头长度 tick = GetTickCount（）; if（bytes sin_addr）; icmphdr = （ICMP_HEADER*）（buf + iphdrlen）; if （icmphdr-i_type != ICMP_ECHOREPLY） /不是回送响应（ping应答），丢弃nonecho type %d recvdn, icmphdr-i_type）; return; / Make sure this is an ICMP reply to something we se

19、nt!i_id != （USHORT）GetCurrentProcessId（） /id号不符合，丢弃someone elses packet!n return ;%d bytes from %s:, bytes, inet_ntoa（from- /输出正在使用的ip地址 icmp_seq = %d. i_seq）; /输出序列号 time: %d ms, tick - icmphdr-timestamp）; /输出所用时间 return;6实验结果 该程序用来检验网络中的一台目标主机是否可达，其功能相当与Windows系统自带的ping命令。例如当程序检验地址为218.199.74.46的目标主机时，可以返回如下信息。