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ping

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ping.rar （23个子文件）

ping

source_code

host_serv.c 1KB

main.c 3KB

signal.c 671B

send_v4.c 628B

pinfo.c 653B

in_cksum.c 512B

readloop.c 1KB

sock_ntop_host.c 2KB

ping.h 2KB

phelp.c 304B

proc_v4.c 1KB

error.c 2KB

README 740B

tv_sub.c 205B

unp.h 1KB

reset.c 121B

Makefile 330B

ping_static.c 263B

sig_alrm.c 142B

iptostr.c 327B

document

document.pdf 542KB

runnable_program

ping 53KB

README 520B

第四次作业

利用 RawSocket 实现简单的 Ping 程序

肖明

2120080438

1. 背景知识

1.1 ICMP 协议及报文格式

ICMP 报文与 IP 报文的关系

ICMP 是因特网控制报文协议（Internet Control Message Protocol，ICMP）的缩写。

ICMP 通常被认为是 IP 层的一个组成部分（子协议），主要用于在 IP 主机和路由器之间传

递控制消息。但从结构上看它位于 IP 层的上方，因为 ICMP 报文是封装在 IP 数据报内作

为有效载荷传输的，它与 IP 报文的关系如图 1-1 所示。

IP头部 ICMP报文

IP报文

20B

图 1-1 ICMP 报文封装在 IP 报文中

ICMP 报文结构

ICMP 报文的一般格式如图 1-2 所示，所有 ICMP 报文的前 4 个字节都是一样的，但是

剩余的其他字节则根据不同的类型和代码而有区别。

8位类型 8位代码 16位校验和

（不同类型和代码有不同的内容）

0 7 8 15 16 31

图 1-2 ICMP 报文结构

类型（type）字段可以有 15 个不同的取值，用来描述特定类型的 ICMP 报文，但从大

的方面讲，ICMP 报文可以划分为 2 类：查询报文和差错报告报文。某些 ICMP 报文进一

步使用代码（code）字段来描述同一类型下的不同条件，因此不同类型的 ICMP 报文是由

类型字段和代码字段共同决定的。16位校验和字段使用与 IP 报头校验和字段相同的网际

校验和算法，不同的是该校验和覆盖整个 ICMP 报文，即校验内容包括 ICMP 报头和数据

部分。

各种类型的 ICMP 报文及其说明参见表 1-1。

表 1-1 ICMP 报文类型

类

型

代

码

描述

查

询

报

文

差

错

报

文

0 0

回显应答（Ping 应答）

√

目的不可达：

网络不可达 √

主机不可达 √

协议不可达 √

端口不可达 √

需要进行分片但设置了禁止分片比特位 √

源站选路失败 √

无法识别目的网络 √

无法识别目的主机 √

源主机被隔离（已作废） √

目的网络被强制禁止 √

目的主机被强制禁止 √

由于服务类型（TOS），网络不可达

√

由于服务类型（TOS），主机不可达

√

由于过滤，通信被强制禁止 √

主机越权 √

优先权中止生效 √

4 0

源端被关闭（基本流控制） √

重定向：

对网络重定向 √

对主机重定向 √

对服务类型和网络重定向 √

对服务类型和主机重定向 √

8 0

回显请求（Ping 请求）

√

9 0

路由器通告 √

10 0

路由器请求 √

超时：

传输期间生存时间字段减为 0

√

在数据报组装期间生存时间字段减为 0

√

参数问题：

各种差错引起的 IP 头部错误

√

缺少必需的选项 √

13 0

时间戳请求 √

14 0

时间戳应答 √

15 0

信息请求（已作废） √

16 0

信息应答（已作废） √

17 0

地址掩码请求 √

18 0

地址掩码应答 √

ICMP 回显请求与回显应答报文

本次编程训练将涉及到 2 种类型的 ICMP 报文：ICMP 回显请求报文和 ICMP 回显应答

报文。其中 ICMP 回显请求与回显应答报文结构如图 1-3 所示。

类型(0或8) 代码(0) 校验和

选项数据

0 7 8 15 16 31

标识符ID 序列号

8字节

图 1-3 ICMP 回显请求和回显应答报文结构

这两种报文通常也被称作 Ping 报文，目的是为了测试一台主机到另一主机是否可达。

当一台主机收到 ICMP 回显请求报文后，接收主机应向源主机回送 ICMP 回显应答报文，

且该回显报文必须响应源报文中标识符、序列号和用户选项数据三个字段（即应将这三个

字段原封不动的返回）。

1.2 Ping 在 Unix 系统中的实现

Unix 中将 Ping 程序中 ICMP 的 identifier 域设置为发送进程的 process ID，这样就允许在

同一主机上同时运行多个 ping 进程时每个进程能够识别自己的 ICMP 报文。

sequence number 以 0 开始，每次回显请求后加一。ping 程序打印出每个返回 ICMP 数

据报的 sequence number，这样可以发现数据报的丢失、重复和无序现象。IP 是尽力而为的

数据报传送协议，所以以上三种情况都有可能发生。

1.3 Raw Sockets

1.3.1 Row Sockets 简介

Raw sockets 提供了三种不被普通 TCP/UDP sockets 支持的特性：

1. Raw sockets 允许读写 ICMPv4,IGMPv4 和 ICMPv6 数据报。这种特点允许应用程序在

用户进程下构建自己的 ICMP、IGMP 数据报，以代替内核构建的方式。

2. 使用 Raw socket 进程直接读写 IPv4 数据报中的 IPv4 协议部分，无需内核干预。

3. 使用 Raw socket，设置 IP_HDRINCL 选项，进程可以构建自己的 IPv4 头部，这样用

户可以构建自己的 UDP/TCP 数据报。

1.3.2 Row Sockets 创建、输入、输出

1. 创建 Raw Socket

wenjuliu25

2012-10-24

已经在linux下测试通过

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semoming

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