linux编程实现ping命令 • Worktile社区

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要在Linux上实现ping命令，你可以使用C编程语言和socket编程来完成。以下是实现ping命令的步骤：

1. 导入所需的头文件：首先，在你的C程序中导入必要的头文件，包括stdio.h、stdlib.h、string.h、unistd.h、sys/socket.h、netinet/ip.h、netinet/ip_icmp.h和netinet/in.h。

2. 创建原始套接字：使用socket()函数创建一个原始套接字。原始套接字允许你以IP层级的方式发送和接收数据包。

3. 设置套接字选项：使用setsockopt()函数设置套接字选项，使得套接字能够发送和接收ICMP数据包。具体而言，你需要设置套接字的SOCK_RAW选项和IP_HDRINCL选项。

4. 构造ICMP包：创建一个ICMP结构体，并设置相应的字段，如类型、代码、校验和和标识符等。你还需要设置ICMP数据包的负载，通常为一些随机的数据。

5. 计算校验和：在发送ICMP包之前，你需要计算校验和字段的值。校验和用于验证数据包在传输过程中是否发生了错误或损坏。

6. 发送ICMP包：使用sendto()函数将ICMP包发送到目标主机。在发送之前，你需要设置目标主机的IP地址，可以通过使用getaddrinfo()函数从域名中获取。

7. 接收ICMP响应：使用recvfrom()函数接收来自目标主机的ICMP响应。在接收到响应之后，你需要解析响应中的字段，如类型、代码、标识符和序列号等。

8. 解析响应和计算往返时间：根据ICMP响应的类型和代码，你可以判断目标主机是否可达。如果可达，你可以使用ICMP响应中的时间戳字段计算往返时间，即ping命令中显示的延迟时间。

9. 打印结果：将往返时间、目标主机的IP地址和响应大小等信息打印到屏幕上，模拟ping命令的输出。

10. 清理和关闭套接字：在程序结束之前，记得释放资源并关闭套接字。

以上步骤基本上覆盖了实现ping命令所需的关键步骤。你可以根据需要对代码进行细节调整和改进，以适应特定的需求。

2年前 0条评论

不及物动词

这个人很懒，什么都没有留下～

要在Linux上实现ping命令，可以使用C语言进行编程。以下是一个简单的示例代码，用于发送ICMP回显请求并接收回复：

“`c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include

#define PACKET_SIZE 4096
#define PORT_NO 0
#define STRING_SIZE 4096
#define MAX_WAIT_TIME 5
#define MAX_NO_PACKETS 4

// 计算校验和
unsigned short calculate_checksum(unsigned short *buf, int len) {
unsigned long sum = 0;
while (len > 1) {
sum += *buf++;
len -= 2;
}
if (len) {
sum += *(unsigned char *)buf;
}
sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);
sum += (sum >> 16);
return (unsigned short)(~sum);
}

// 发送ICMP回显请求并接收回复
void send_ping(int sockfd, struct sockaddr_in *dest_addr, int seq) {
struct icmp *icmp_packet;
char packet[PACKET_SIZE];
int packet_len;

icmp_packet = (struct icmp *)packet;
memset(icmp_packet, 0, PACKET_SIZE);
icmp_packet->icmp_type = ICMP_ECHO;
icmp_packet->icmp_code = 0;
icmp_packet->icmp_id = htons(getpid());
icmp_packet->icmp_seq = htons(seq);
icmp_packet->icmp_cksum = 0;
icmp_packet->icmp_cksum = calculate_checksum((unsigned short *)icmp_packet, sizeof(struct icmp));

packet_len = sizeof(struct icmp);

if (sendto(sockfd, packet, packet_len, 0, (struct sockaddr *)dest_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1) {
perror(“sendto error”);
}
}

// 接收ICMP回显回复
int receive_ping(int sockfd, struct sockaddr_in *dest_addr, int seq, struct timeval *tv) {
char packet[PACKET_SIZE];
int packet_len, addr_len, ret;
struct timeval recv_time;

fd_set rfds;
struct timeval timeout;
int select_ret, retry_num;

struct ip *ip_packet;
struct icmp *icmp_packet;
ip_packet = (struct ip *)packet;
icmp_packet = (struct icmp *)(packet + (ip_packet->ip_hl << 2)); // 计算ICMP报文的起始地址 addr_len = sizeof(struct sockaddr_in); // 设置等待超时时间 timeout.tv_sec = MAX_WAIT_TIME; timeout.tv_usec = 0; // 设置文件描述符集合 FD_ZERO(&rfds); FD_SET(sockfd, &rfds); // 使用select函数等待套接字可读或超时 select_ret = select(sockfd + 1, &rfds, NULL, NULL, &timeout); if (select_ret > 0) {
if (FD_ISSET(sockfd, &rfds)) {
memset(packet, 0, sizeof(packet));
ret = recvfrom(sockfd, packet, sizeof(packet), 0, (struct sockaddr *)dest_addr, &addr_len);
if (ret < 0) { perror("recvfrom error"); } gettimeofday(&recv_time, NULL); // 接收到回复的时间 if (icmp_packet->icmp_type != ICMP_ECHOREPLY || icmp_packet->icmp_id != htons(getpid()) || icmp_packet->icmp_seq != htons(seq)) {
return -1;
}
gettimeofday(tv, NULL); // 返回接收到回复的时间
return (int)(1000 * (tv->tv_sec – recv_time.tv_sec) + (tv->tv_usec – recv_time.tv_usec) / 1000); // 返回往返时间
}
} else if (select_ret == 0) {
return -1;
} else {
perror(“select error”);
}

return -1;
}

int main(int argc, char *argv[]) {
int sockfd;
struct sockaddr_in dest_addr;
struct hostent *host;
int seq = 1;
int rtt_sum = 0;
int rtt_min = INT_MAX;
int rtt_max = 0;
int rtt_avg;
int packets_sent = 0;
int packets_received = 0;

if (argc < 2) { printf("Usage: %s \n”, argv[0]);
return 1;
}

// 创建原始套接字
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);
if (sockfd < 0) { perror("socket error"); return 1; } memset(&dest_addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in)); dest_addr.sin_family = AF_INET; // 如果参数是IP地址，则直接使用该地址作为目的地址 if (inet_addr(argv[1]) != INADDR_NONE) { dest_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); } else { // 如果参数是主机名，则使用gethostbyname函数获取主机的IP地址 host = gethostbyname(argv[1]); if (host == NULL) { perror("gethostbyname error"); return 1; } dest_addr.sin_addr.s_addr = *(unsigned long *)(host->h_addr);
}

printf(“PING %s (%s) 56(84) bytes of data.\n”, argv[1], inet_ntoa(dest_addr.sin_addr));

while (packets_sent < MAX_NO_PACKETS) { // 发送一个ICMP回显请求 send_ping(sockfd, &dest_addr, seq); packets_sent++; // 接收ICMP回显回复 struct timeval tv; int rtt = receive_ping(sockfd, &dest_addr, seq, &tv); if (rtt > -1) {
printf(“%d bytes from %s: icmp_seq=%d ttl=%d time=%d ms\n”, PACKET_SIZE, inet_ntoa(dest_addr.sin_addr), seq, 64, rtt);

packets_received++;
rtt_sum += rtt;
if (rtt < rtt_min) { rtt_min = rtt; } if (rtt > rtt_max) {
rtt_max = rtt;
}
} else {
printf(“Request timeout for icmp_seq %d\n”, seq);
}

seq++;
sleep(1);
}

rtt_avg = rtt_sum / packets_received;
printf(“\n— %s ping statistics —\n”, argv[1]);
printf(“%d packets transmitted, %d packets received, %.2f%% packet loss\n”, packets_sent, packets_received, (float)(packets_sent – packets_received) / packets_sent * 100);
printf(“round-trip min/avg/max = %d/%d/%d ms\n”, rtt_min, rtt_avg, rtt_max);

close(sockfd);

return 0;
}
“`

编译并运行上述程序，可以在终端中输入“./ping http://www.google.com”来ping谷歌主页。程序会发送ICMP回显请求并等待回复，然后计算往返时间和丢包率，并输出结果。

2年前 0条评论

fiy

Worktile&PingCode市场小伙伴

实现ping命令可以分为以下几个步骤：

1. 创建原始套接字
2. 设置IP头部
3. 设置ICMP头部
4. 计算校验和
5. 发送ICMP包
6. 接收并解析ICMP回复
7. 输出PING结果

下面详细说明每个步骤的具体操作流程。

1. 创建原始套接字

在Linux中，可以使用socket函数创建原始套接字。原始套接字是一种特殊类型的套接字，可以直接访问网络层的数据。创建原始套接字的代码如下：

“`c
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);
if (sockfd < 0) { perror("socket creation failed"); exit(EXIT_FAILURE);}```2. 设置IP头部在发送ICMP包之前，需要设置IP头部的相关字段。可以使用结构体`struct ip`来表示IP头部。设置IP头部的代码如下：```cstruct ip ip_header;ip_header.ip_hl = 5;ip_header.ip_v = 4;ip_header.ip_tos = 0;ip_header.ip_len = sizeof(struct ip) + sizeof(struct icmp);ip_header.ip_id = 0;ip_header.ip_off = 0;ip_header.ip_ttl = 255;ip_header.ip_p = IPPROTO_ICMP;ip_header.ip_sum = 0;ip_header.ip_src.s_addr = inet_addr(src_ip);ip_header.ip_dst.s_addr = inet_addr(dest_ip);```其中，`src_ip`是本机IP地址，`dest_ip`是目标主机的IP地址。3. 设置ICMP头部ICMP（Internet Control Message Protocol）是用于网络诊断和错误报告的协议。可以使用结构体`struct icmp`来表示ICMP头部。设置ICMP头部的代码如下：```cstruct icmp icmp_header;icmp_header.icmp_type = ICMP_ECHO;icmp_header.icmp_code = 0;icmp_header.icmp_id = getpid();icmp_header.icmp_seq = 0;icmp_header.icmp_cksum = 0;icmp_header.icmp_cksum = checksum((unsigned short*)&icmp_header, sizeof(struct icmp));```其中，`ICMP_ECHO`是ICMP的类型之一，表示回显请求。4. 计算校验和计算校验和是为了保证数据的完整性。可以定义一个函数来计算校验和，代码如下：```cunsigned short checksum(unsigned short *addr, int len) { int nleft = len; int sum = 0; unsigned short *w = addr; unsigned short answer = 0; while (nleft > 1) {
sum += *w++;
nleft -= 2;
}

if (nleft == 1) {
*(unsigned char*)(&answer) = *(unsigned char*)w;
sum += answer;
}

sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);
sum += (sum >> 16);
answer = ~sum;

return answer;
}
“`

5. 发送ICMP包

发送ICMP包可以使用sendto函数，代码如下：

“`c
if (sendto(sockfd, &icmp_header, sizeof(struct icmp), 0, (struct sockaddr*)&dest_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1) {
perror(“sendto failed”);
exit(EXIT_FAILURE);
}
“`

其中，`dest_addr`是目标主机的地址。

6. 接收并解析ICMP回复

接收ICMP回复可以使用recvmsg函数，代码如下：

“`c
struct sockaddr_in from_addr;
socklen_t addr_len = sizeof(struct sockaddr_in);
unsigned char recv_buf[IP_MAXPACKET];
if (recvfrom(sockfd, recv_buf, IP_MAXPACKET, 0, (struct sockaddr*)&from_addr, &addr_len) == -1) {
perror(“recvfrom failed”);
exit(EXIT_FAILURE);
}
“`

可以从接收到的数据中解析出ICMP头部，然后判断回复类型（ICMP_ECHOREPLY表示回显回复）。

7. 输出PING结果

根据接收到的ICMP回复信息，可以输出PING结果，包括发送时间、接收时间、往返时间等。

以上就是Linux编程实现ping命令的步骤。需要注意的是，使用原始套接字需要具有特殊权限，需要以root用户或者具有相应权限的用户运行程序。

2年前 0条评论