ping程序设计资料

1、ping 程序的设计1 ping 设计任务目的及要求5 1.1 设计目的5 2 ping 工作原理及设计方案5 2.1 设计思路5 2.3 设计流程图6 2.4 设计方案6 3 ping 核心程序7 4 ping 实验结果10 5 总结11 一、实验目的ping 程序是我们使用的比较多的用于测试网络连通性的程序。ping 程序基于 icmp ，使用 icmp 的回送请求和回送应答来工作。由计算机网络课程知道，icmp 是基于 ip 的一个协议， icmp 包通过 ip 的封装之后传递。课程设计中选取ping 程序的设计，其目的是希望同学们通过ping 程序的设计，能初步掌握 tcp/ip 网络

2、协议的基本实现方法，对网络的实现机制有进一步的认识。二、实验内容和要求1、raw 模式的 socket 编程ping 程序是面向用户的应用程序，该程序使用icmp 的封装机制， 通过 ip 协议来工作。为了实现直接对ip 和 icmp 包进行操作，实验中使用raw 模式的 socket 编程。熟悉 socket 的编程，包括基本的系统调用如socket 、bind 等；2、具体内容1) 定义数据结构需要定义好ip 数据报、 icmp 包等相关的数据结构；2) 程序实现在 windows环境下实现ping 程序；3) 程序要求在命令提示符下输入：ping . . . 其中 为目的主机的ip 地址

3、，不要求支持域名，对是否带有开关变量也不做要求。不带开关变量时，要求返回4 次响应。返回信息的格式：reply from . . . 或request timeout （无法 ping 通的情况）。三、实验主要仪器设备和材料联网计算机。四、实验方法、步骤及结构测试实验按下述步骤进行：1) 熟悉 ip 以及 icmp 协议的工作机制2) 熟悉 raw 模式的 socket 编程3) 编写 ping 的实现程序4) 编译环境中需要包括socket 库 ws2_32.lib 5) 在模拟实现环境下调试并运行自己编写的ping 程序6) 保留你实现的程序在你的用户目录下，以备辅导教师检查7) 最后提交

4、源程序，撰写实验报告五、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1 选择课程设计题目，分析题目要求及熟悉实验软件。实验 2 号楼 202 2008.12.22 2 查阅资料，提出设计方案并讨论。图书馆2008.12.23 3 进行编译并调试程序实验 2 号楼 202 2008.12.24 4 调试程序、改进实验 2 号楼 202 2008.12.25 5 检查实验 2 号楼 202 2008.12.26 六、应收集的资料及主要参考文献1. 程良伦主编， 网络工程概论 ，机械工业出版社. 2007 2. 苏峰，黄金双，汤蕾编著，visual c+.net编程实例，清华大学出版社.2004

5、3. 黄嘉辉编著， internet 与 tcp/ip 程序设计之c+ builder 高手，清华大学出版社.2001 发出任务书日期：2008 年 12 月 22 日指导教师签名：计划完成日期：2008 年 12 月 29 日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：1 ping 设计任务目的及要求1.1 设计目的ping 程序是我们使用的比较多的用于测试网络连通性的程序。ping 程序基于 icmp ，使用 icmp 的回送请求和回送应答来工作。由计算机网络课程知道，icmp 是基于 ip 的一个协议， icmp 包通过 ip 的封装之后传递。课程设计中选取ping 程序的设计，其目的是希望同

6、学们通过ping 程序的设计，能初步掌握 tcp/ip 网络协议的基本实现方法，对网络的实现机制有进一步的认识。1.2 设计要求1、raw 模式的 socket 编程ping 程序是面向用户的应用程序，该程序使用icmp 的封装机制， 通过 ip 协议来工作。为了实现直接对ip 和 icmp 包进行操作，实验中使用raw 模式的 socket 编程。熟悉 socket 的编程，包括基本的系统调用如socket 、bind 等；2、具体内容1）定义数据结构需要定义好ip 数据报、 icmp 包等相关的数据结构；2）程序实现在 windows环境下实现ping 程序；3）程序要求在命令提示符下输入

7、：ping . . . 其中 为目的主机的ip 地址，不要求支持域名，对是否带有开关变量也不做要求。不带开关变量时，要求返回4 次响应。返回信息的格式：reply from . . . 或request timeout （无法 ping 通的情况）。2 ping 工作原理及设计方案2.1 设计思路由于 ping 是基于 icmp 协议，因此需要使用windows socket 中的 raw 模式进行编程。首先要定义好ip 数据包头，接着再ip 数据包头的基础上定义icpm 数据包头，由于需要计算回送时间，因此还需要icmp 回送数据的结构。ping 的具体实现流程可以分为以下几点：首先创建so

8、cket ，然后根据主机名查询主机地址，输出主机地址；接着调用ping 主程序对目标主机地址进行测试，测试过程包含相关信息的处理；最后输出信息，并关闭socket 。2.3 设计流程图2.4 设计方案ip头与 icmp 头的设置分别参照rfc791 及 rfc792 的标准，包含所有必要信息。 icmp回送数据结构增加了数据传输时间用于计算。主程序设置ping （）函数，用于数据包发送及接收， 其中，数据包发送 （回送请求） 调用另一函数sendechorequest （） ，数据包接收 （回送接收）调用recvechoreply（） 。由于发送数据包时可能会遇到阻塞或者目标主机不通，造成超时

9、，因此需要在发送数据包后调用一个函数来判断是否超时，此处设置一个函数，waitforechoreply（）来实现超时判断功能，该函数调用socket 的 select （）来进行判断。其次，还需要一个函数来计算crc 校验和，此处设置为in_cksum（） ，校验和采用移位的方法进行计算。另外设置一reporterror （）函数来返回socket 操作相关的错误代码。ping 程序作为socket 的 raw 方式下调用icmp 协议，数据包采用udp 发送，相应调用socket 的 sendto（）和 recvfrom（）进行发送及接收。ping 程序的设计ping 核心程序void pi

10、ng(lpcstr pstrhost) socket rawsocket; lphostent lphost; sockaddr_in sadest; sockaddr_in sasrc; dword dwtimesent; dword dwelapsed; u_char cttl; int nloop; int nret; /创建一个原始套接口rawsocket=socket(af_inet,sock_raw,ipproto_icmp); if(rawsocket=socket_error) reporterror(socket(); return; /根据主机名查询主机地址lphost=g

11、ethostbyname(pstrhost); if(lphost=null) fprintf(stderr,nhost not found:%sn); return; / 设置目标套接口地址sadest.sin_addr.s_addr=*(u_long far*)(lphost-h_addr); sadest.sin_family=af_inet; sadest.sin_port=0; /输出 ping 程序的提示信息printf(npinging %s %s with %d bytes of data:n, pstrhost,inet_ntoa(sadest.sin_addr),req_d

12、a tasize); /控制 ping 执行的次数for(nloop=0;nloop4;nloop+) sendechorequest(rawsocket,&sadest);/使用 select（）等待接收回送的数据nret=waitforechoreply(rawsocket); if(nret=socket_error) reporterror(select(); break; if(!nret) printf(ntimeout);/输出超时提示break; /接收应答dwtimesent=recvechoreply(rawsocket,&sasrc,&cttl);

13、/计算传输时间dwelapsed=gettickcount()-dwtimesent; printf(nreply from:%s:bytes=%d time =%ld ms ttl=%d, inet_ntoa(sasrc.sin_addr),req_datasize,dwelapsed,cttl); printf(n); nret=closesocket(rawsocket); if(nret=socket_error) reporterror(closesocket(); / int sendechorequest(socket s,lpsockaddr_in lpsttoaddr)/ 给

14、目标站点发送回送请求 static echorequest echoreq; static int nret; /填写回送请求信息echoreq.icmphdr.type=icmp_echoreq; echoreq.icmphdr.code=0; echoreq.icmphdr.checksum=0; echoreq.icmphdr.id=nid+; echoreq.icmphdr.seq=nseq+; /填写要发送的数据for(nret=0;nret1) sum+=*w+; nleft-=2; if(nleft=1) u_short u=0; *(u_char*)(&u)=*(u_char*)w; sum+=u; sum=(sum16)+(sum&0 xffff); sum+=(sum16); answer=sum; return(answer); ping 实验结果在命令行输入如下信息，进行本机测试：ping 输出结果为：如果输入：ping 输出结果为 : 如果输入：ping 68 输出结果为 : 5 总结本次课程设计较好地实现了要求做到的功能，但同时也遇到了不少的困难和挑战。通过这次设计，我不但加深了对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。这次设计