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一、数据结构

首先根据IP数据包格式（图下图）定义IP数据包头的数据结构

typedef struct tagIPHDR // IP数据包头部<br /> {<br /> u_char VIHL; // 版本号(4)+头长度(4)<br /> u_char TOS; // 服务类型(8)<br /> short TotLen; // 总长度(16)<br /> short ID; // 标识(16)<br /> short FlagOff; // 标志(3)+片偏移(13)<br /> u_char TTL; // 生存时间TTL(8)<br /> u_short CheckSum; // 头部校验和(16)<br /> in_addr iaSrc; // 源IP地址(32)<br /> in_addr iaDst; // 目标IP地址(32)<br /> } IPHDR, *PIPHDR;

然后根据ICMP回送请求与应答报文格式定义ICMP的数据结构

typedef struct tagICMPHDR // ICMP回送请求与应带ICMP报文<br /> {<br /> u_char Type; // 类型(8)<br /> u_char Code; // 代码(8)<br /> u_short Checksum; // 校验和(16)<br /> u_short ID; // 标识符(16)<br /> u_short Seq; // 序号(16)<br /> char Data; // 任选数据<br /> } ICMPHDR, *PICMPHDR;

然后分别定义请求回送的数据长度

#define REQ_DATASIZE 32

请求回送的数据结构

typedef struct tagECHOREQUEST<br /> {<br /> ICMPHDR icmpHdr;<br /> DWORD dwTime;<br /> char cData[REQ_DATASIZE];<br /> } ECHOREQUEST, *PECHOREQUEST;

ICMP回送应答的数据结构

typedef struct tagECHOREPLY<br /> {<br /> IPHDR ipHdr;<br /> ECHOREQUEST echoRequest;<br /> char cFiller[256];<br /> } ECHOREPLY, *PECHOREPLY;

二、函数实现

（1）SendEchoRequest

函数功能是发送回送请求数据包，首先定义三个静态变量

    static ECHOREQUEST echoReq;    // 回送请求数据结构
    static nId = 1;        // 标识符
    static nSeq = 1;    // 序号

然后填写回送请求信息

    echoReq.icmpHdr.Type = ICMP_ECHOREQ; // 类型
    echoReq.icmpHdr.Code = 0;             // 代码
    echoReq.icmpHdr.Checksum = 0;         // 校验和
    echoReq.icmpHdr.ID = nId++;             // 标识符

    echoReq.icmpHdr.Seq = nSeq++;         // 序号

填写要发送的数据
    for (i = 0; i < REQ_DATASIZE; i++)
    {
        echoReq.cData[i] = ' ' + i;
    }

保存发送时间
    echoReq.dwTime = GetTickCount();

 数据存入包中并计算校验和
    echoReq.icmpHdr.Checksum = in_chsum((u_short*)&echoReq, sizeof(ECHOREQUEST));

发送回送请求
    nRet = sendto(s,
        (LPSTR)&echoReq,
        sizeof(ECHOREQUEST),
        0,
        (LPSOCKADDR)lpstToAddr,
        sizeof(SOCKADDR_IN));

（2）RecvEchoReply

函数功能为接收回送应答数据

 
DWORD RecvEchoReply(SOCKET s, LPSOCKADDR_IN lpsaFrom, u_char *pTTL)
{
    ECHOREPLY echoReply;    // 回送应答数据结构
    int nRet;
    int nAddrLen = sizeof(sockaddr_in);
    // 接受回送应答
    nRet = recvfrom(s,
                    (LPSTR)&echoReply,
                    sizeof(ECHOREPLY),
                    0,
                    (LPSOCKADDR)lpsaFrom,
                    &nAddrLen);
    // 检查返回的值
    if (nRet == SOCKET_ERROR)
    {
        ReportError("recvfrom()");
    }
    *pTTL = echoReply.ipHdr.TTL;    // 取得TTL值
    return (echoReply.echoRequest.dwTime);    // 返回所用时间
}
（3）WaitForEchoReply

函数功能：等待套接子s是否有数据可读
int WaitForEchoReply(SOCKET s)
{
    timeval Timeout;
    fd_set readfds;
    readfds.fd_count = 1;
    readfds.fd_array[0] = s;
    Timeout.tv_sec = 5;
    Timeout.tv_usec = 0;
    return (select(1, &readfds, NULL, NULL, &Timeout));
}

（3）in_chsum

函数功能计算校验和

u_short in_chsum(u_short *addr, int len)
{
    register int nLeft = len;
    register u_short *w = addr;
    register u_short answer;
    register int sum = 0;
    while (nLeft > 1)
    {
        sum += *w++;
        nLeft -= 2;
    }

    if (nLeft == 1)
    {
        u_short u = 0;
        *(u_char*)(&u) = *(u_char*)w;
        sum += u;
    }

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

（4）main函数的实现

第一步：定义Winsock数据结构wsaData并新建版本号1.1

第二步：调用WSAStartup初始化wsaData

第三步：调用Ping函数

第四步：调用WSACleanup释放Winsock

void main(int argc, char **argv)
{
    WSADATA wsaData;
    WORD wVersionRequested = MAKEWORD(1, 1); // Winsock1.1
    int nRet;
   
    // 命令行参数检查
    if (argc != 2)
    {
        fprintf(stderr, "/nUsage: ping hostname/n");
        return;
    }

    // 初始化Winsock
    nRet = WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData);
    if (nRet)
    {
        fprintf(stderr, "/nError initializing Winsock/n");
        return;
    }

    if (wsaData.wVersion != wVersionRequested)
    {
        fprintf(stderr, "/nWinsock version not supported/n");
        return;
    }
    // 调用ping函数
    Ping(argv[1]);
    //Ping("www.sina.com");
    // 释放Winsock
    WSACleanup();
}

（5）Ping

函数功能：实现ping功能

定义函数用到的数据

    SOCKET rawSocket;    // 原始套接字
    LPHOSTENT lpHost;    // 主机信息
    sockaddr_in saDest;    // 目的地址
    sockaddr_in saSrc;    // 源地址
    DWORD dwTimeSent;    // 发送时间
    DWORD dwElapsed;    // 延迟时间

然后创建一个原始套接字

创建一个原始套接口，协议为ICMP协议
    rawSocket = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);

根据用户输入的目的地址获取

lpHost = gethostbyname(pstrHost);

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_DATASIZE);

发送ICMP回送请求
        SendEchoRequest(rawSocket, &saDest);
使用select()等待接收回送的数据

        WaitForEchoReply(rawSocket);
接收应答
        dwTimeSent = RecvEchoReply(rawSocket, &saSrc, &cTTL);
计算传输时间，并输出提示信息
        dwElapsed = GetTickCount() - dwTimeSent;

答应应答信息
       printf("/nReply from: %s: bytes=%d time=%ldms TTL=%d",
                inet_ntoa(saSrc.sin_addr),
                REQ_DATASIZE,
                dwElapsed,
                cTTL);
    }
    // 关闭套接字
    nRet = closesocket(rawSocket);

附：程序源代码

// ping.h<br /> // 在该头文件中定义了IP和ICMP协议头的结构<br /> #pragma pack(1)<br /> #define ICMP_ECHOREPLY 0<br /> #define ICMP_ECHOREQ 8<br /> typedef struct tagIPHDR // IP数据包头部<br /> {<br /> u_char VIHL; // 版本号(4)+头长度(4)<br /> u_char TOS; // 服务类型(8)<br /> short TotLen; // 总长度(16)<br /> short ID; // 标识(16)<br /> short FlagOff; // 标志(3)+片偏移(13)<br /> u_char TTL; // 生存时间TTL(8)<br /> u_short CheckSum; // 头部校验和(16)<br /> in_addr iaSrc; // 源IP地址(32)<br /> in_addr iaDst; // 目标IP地址(32)<br /> } IPHDR, *PIPHDR;<br /> typedef struct tagICMPHDR // ICMP回送请求与应带ICMP报文<br /> {<br /> u_char Type; // 类型(8)<br /> u_char Code; // 代码(8)<br /> u_short Checksum; // 校验和(16)<br /> u_short ID; // 标识符(16)<br /> u_short Seq; // 序号(16)<br /> char Data; // 任选数据<br /> } ICMPHDR, *PICMPHDR;<br /> // 请求回送的数据长度<br /> #define REQ_DATASIZE 32<br /> // ICMP回送请求的数据结构<br /> typedef struct tagECHOREQUEST<br /> {<br /> ICMPHDR icmpHdr;<br /> DWORD dwTime;<br /> char cData[REQ_DATASIZE];<br /> } ECHOREQUEST, *PECHOREQUEST;<br /> // ICMP回送应答<br /> typedef struct tagECHOREPLY<br /> {<br /> IPHDR ipHdr;<br /> ECHOREQUEST echoRequest;<br /> char cFiller[256];<br /> } ECHOREPLY, *PECHOREPLY;<br /> #pragma pack()

// ping.cpp<br /> // 实现简易ping功能<br /> #include <stdio.h><br /> #include <stdlib.h><br /> #include <winsock.h><br /> #include "ping.h"<br /> void Ping(LPCSTR pstrHost);<br /> void ReportError(LPCSTR pstrFrom);<br /> int WaitForEchoReply(SOCKET s);<br /> u_short in_chsum(u_short *addr, int len);<br /> // ICMP 回送请求和应答函数声明<br /> int SendEchoRequest(SOCKET, LPSOCKADDR_IN);<br /> DWORD RecvEchoReply(SOCKET, LPSOCKADDR_IN, u_char *);<br /> // 主程序<br /> void main(int argc, char **argv)<br /> {<br /> WSADATA wsaData;<br /> WORD wVersionRequested = MAKEWORD(1, 1); // Winsock1.1<br /> int nRet;</p> <p> // 命令行参数检查<br /> if (argc != 2)<br /> {<br /> fprintf(stderr, "/nUsage: ping hostname/n");<br /> return;<br /> }<br /> // 初始化Winsock<br /> nRet = WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData);<br /> if (nRet)<br /> {<br /> fprintf(stderr, "/nError initializing Winsock/n");<br /> return;<br /> }<br /> if (wsaData.wVersion != wVersionRequested)<br /> {<br /> fprintf(stderr, "/nWinsock version not supported/n");<br /> return;<br /> }<br /> // 调用ping函数<br /> Ping(argv[1]);<br /> //Ping("www.sina.com");<br /> // 释放Winsock<br /> WSACleanup();<br /> }<br /> void Ping(LPCSTR pstrHost)<br /> {<br /> SOCKET rawSocket; // 原始套接字<br /> LPHOSTENT lpHost; // 主机信息<br /> sockaddr_in saDest; // 目的地址<br /> sockaddr_in saSrc; // 源地址<br /> DWORD dwTimeSent; // 发送时间<br /> DWORD dwElapsed; // 延迟时间<br /> u_char cTTL;<br /> int nLoop;<br /> int nRet;<br /> // 创建一个原始套接口<br /> rawSocket = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);<br /> if (rawSocket == SOCKET_ERROR)<br /> {<br /> ReportError("socket()");<br /> return;<br /> }<br /> lpHost = gethostbyname(pstrHost);<br /> if (lpHost == NULL)<br /> {<br /> fprintf(stderr, "/nHost not found: %s/n", pstrHost);<br /> return;<br /> }<br /> // 设置目标套接口地址<br /> saDest.sin_addr.s_addr = *((u_long FAR*)(lpHost->h_addr));<br /> saDest.sin_family = AF_INET;<br /> saDest.sin_port = 0;<br /> // 输出ping程序的提示信息<br /> printf("/nPinging %s [%s] with %d bytes of data:/n",<br /> pstrHost,<br /> inet_ntoa(saDest.sin_addr),<br /> REQ_DATASIZE);<br /> // 控制ping执行的次数<br /> for (nLoop = 0; nLoop < 4; nLoop++)<br /> {<br /> // 发送ICMP回送请求<br /> SendEchoRequest(rawSocket, &saDest);<br /> // 使用select()等待接收回送的数据<br /> nRet = WaitForEchoReply(rawSocket);<br /> if (nRet == SOCKET_ERROR)<br /> {<br /> ReportError("select()");<br /> break;<br /> }<br /> if (!nRet)<br /> {<br /> printf("/nTimeOut/n");<br /> break;<br /> }<br /> // 接收应答<br /> dwTimeSent = RecvEchoReply(rawSocket, &saSrc, &cTTL);<br /> // 计算传输时间，并输出提示信息<br /> dwElapsed = GetTickCount() - dwTimeSent;<br /> printf("/nReply from: %s: bytes=%d time=%ldms TTL=%d",<br /> inet_ntoa(saSrc.sin_addr),<br /> REQ_DATASIZE,<br /> dwElapsed,<br /> cTTL);<br /> }<br /> printf("/n");<br /> // 关闭套接字<br /> nRet = closesocket(rawSocket);<br /> if (nRet == SOCKET_ERROR)<br /> {<br /> ReportError("closesocket()");<br /> }<br /> }<br /> int SendEchoRequest(SOCKET s, LPSOCKADDR_IN lpstToAddr)<br /> {<br /> static ECHOREQUEST echoReq; // 回送请求数据结构<br /> static nId = 1; // 标识符<br /> static nSeq = 1; // 序号<br /> int nRet;<br /> int i;<br /> // 填写回送请求信息<br /> echoReq.icmpHdr.Type = ICMP_ECHOREQ; // 类型<br /> echoReq.icmpHdr.Code = 0; // 代码<br /> echoReq.icmpHdr.Checksum = 0; // 校验和<br /> echoReq.icmpHdr.ID = nId++; // 标识符<br /> echoReq.icmpHdr.Seq = nSeq++; // 序号<br /> // 填写要发送的数据<br /> for (i = 0; i < REQ_DATASIZE; i++)<br /> {<br /> echoReq.cData[i] = ' ' + i;<br /> }<br /> // 保存发送时间<br /> echoReq.dwTime = GetTickCount();<br /> // 数据存入包中并计算校验和<br /> echoReq.icmpHdr.Checksum = in_chsum((u_short*)&echoReq, sizeof(ECHOREQUEST));<br /> // 发送回送请求<br /> nRet = sendto(s,<br /> (LPSTR)&echoReq,<br /> sizeof(ECHOREQUEST),<br /> 0,<br /> (LPSOCKADDR)lpstToAddr,<br /> sizeof(SOCKADDR_IN));<br /> if (nRet == SOCKET_ERROR)<br /> {<br /> ReportError("sendto()");<br /> }<br /> return nRet;<br /> }<br /> DWORD RecvEchoReply(SOCKET s, LPSOCKADDR_IN lpsaFrom, u_char *pTTL)<br /> {<br /> ECHOREPLY echoReply; // 回送应答数据结构<br /> int nRet;<br /> int nAddrLen = sizeof(sockaddr_in);<br /> // 接受回送应答<br /> nRet = recvfrom(s,<br /> (LPSTR)&echoReply,<br /> sizeof(ECHOREPLY),<br /> 0,<br /> (LPSOCKADDR)lpsaFrom,<br /> &nAddrLen);<br /> // 检查返回的值<br /> if (nRet == SOCKET_ERROR)<br /> {<br /> ReportError("recvfrom()");<br /> }<br /> *pTTL = echoReply.ipHdr.TTL; // 取得TTL值<br /> return (echoReply.echoRequest.dwTime); // 返回所用时间<br /> }<br /> void ReportError(LPCSTR pstrFrom)<br /> {<br /> fprintf(stderr, "/n %d error: /n", WSAGetLastError());<br /> }<br /> // 等待套接子s是否有数据可读<br /> int WaitForEchoReply(SOCKET s)<br /> {<br /> timeval Timeout;<br /> fd_set readfds;<br /> readfds.fd_count = 1;<br /> readfds.fd_array[0] = s;<br /> Timeout.tv_sec = 5;<br /> Timeout.tv_usec = 0;<br /> return (select(1, &readfds, NULL, NULL, &Timeout));<br /> }<br /> u_short in_chsum(u_short *addr, int len)<br /> {<br /> register int nLeft = len;<br /> register u_short *w = addr;<br /> register u_short answer;<br /> register int sum = 0;<br /> while (nLeft > 1)<br /> {<br /> sum += *w++;<br /> nLeft -= 2;<br /> }<br /> if (nLeft == 1)<br /> {<br /> u_short u = 0;<br /> *(u_char*)(&u) = *(u_char*)w;<br /> sum += u;<br /> }<br /> sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);<br /> sum += (sum >> 16);<br /> answer = ~sum;<br /> return (answer);<br /> }