Windows下Ping程序实现-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/huangzhtao/article/details/3336429

最近在看些Windows下网络编程问题。看到原始套接字的使用，于是看了Ping程序的功能实现。

大部分人用ping命令只是作为查看另一个系统的网络连接是否正常的一种简单方法。这里我介绍下在Windows下实现ping程序的两种方法。

一是使用原始套接字的方法：

代码如下：

 
 #include <Winsock2.h> 
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib") 
#pragma comment(lib, "Iphlpapi.lib") 
typedef struct icmp_hdr
{
    unsigned char icmp_type;
    unsigned char icmp_code;
    unsigned short icmp_checksum;
    //回显头 
    unsigned short icmp_id;
    unsigned short icmp_sequence;
    unsigned long icmp_timestamp;
}ICMP_HDR,*PICMP_HDR;
typedef struct _IPHeader        // 20字节的IP头 
{
    UCHAR     iphVerLen;      // 版本号和头长度（各占4位） 
    UCHAR     ipTOS;          // 服务类型  
    USHORT    ipLength;       // 封包总长度，即整个IP报的长度 
    USHORT    ipID;           // 封包标识，惟一标识发送的每一个数据报 
    USHORT    ipFlags;        // 标志 
    UCHAR     ipTTL;          // 生存时间，就是TTL 
    UCHAR     ipProtocol;     // 协议，可能是TCP、UDP、ICMP等 
    USHORT    ipChecksum;     // 校验和 
    ULONG     ipSource;       // 源IP地址 
    ULONG     ipDestination;  // 目标IP地址 
} IPHeader, *PIPHeader; 
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)+(cksum & 0xffff);
    cksum += (cksum >> 16);
    return (USHORT)(~cksum);
}
BOOL SetTimeout(SOCKET s, int nTime, BOOL bRecv)
{
    int ret = ::setsockopt(s, SOL_SOCKET, 
        bRecv ? SO_RCVTIMEO : SO_SNDTIMEO, (char*)&nTime, sizeof(nTime));
    return ret != SOCKET_ERROR;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
    if ( argc < 2)
    {
        printf("Usage: Ping IP address./n");
        return -1;
    }
    char szDestIp[20];
    strcpy_s(szDestIp, argv[1]);
    //初始化套接字 
    WSADATA wsaData;
    int wsaset = WSAStartup(0x101, &wsaData);
    SOCKET sRaw = ::socket(AF_INET, SOCK_RAW,IPPROTO_ICMP);
    int a = ::GetLastError();
    SetTimeout(sRaw, 1000, TRUE);
    SOCKADDR_IN dest;
    dest.sin_family = AF_INET;
    dest.sin_port = htons(0);
    dest.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(szDestIp);
    //创建ICMP封包 
    char buff[sizeof(ICMP_HDR)+32];
    ICMP_HDR* pIcmp = (ICMP_HDR*)buff;
    //填写ICMP包 
    pIcmp->icmp_type = 8;
    pIcmp->icmp_code = 0;
    pIcmp->icmp_id = (USHORT)::GetCurrentProcessId();
    pIcmp->icmp_checksum = 0;
    pIcmp->icmp_sequence = 0;
    //填充数据 
    memset(&buff[sizeof(ICMP_HDR)],'E', 32);
    //开始发送和接收ICMP封包 
    USHORT nSeq = 0;
    char recvBuf[1024];
    SOCKADDR_IN from;
    int nLen = sizeof(from);
    while( TRUE )
    {
        static int nCount = 0;
        int nRet;
        if(nCount++ == 4)
            break;
        pIcmp->icmp_checksum = 0;
        pIcmp->icmp_timestamp = ::GetTickCount();
        pIcmp->icmp_sequence = nSeq++;
        pIcmp->icmp_checksum = checksum((USHORT*)buff, sizeof(ICMP_HDR) + 32);
        //发送 
        nRet = ::sendto(sRaw, buff, sizeof(ICMP_HDR) + 32, 0, (SOCKADDR *)&dest, sizeof(dest));
        if(nRet == SOCKET_ERROR)
        {
            printf(" sendto() failed: %d /n", ::WSAGetLastError());
            return -1;
        }
        nRet = ::recvfrom(sRaw, recvBuf, 1024, 0, (sockaddr*)&from, &nLen);
        if(nRet == SOCKET_ERROR)
        {
            if(::WSAGetLastError() == WSAETIMEDOUT)
            {
                printf(" timed out/n");
                continue;
            }
            printf(" recvfrom() failed: %d/n", ::WSAGetLastError());
            return -1;
        }
        // 下面开始解析接收到的ICMP封包 
        int nTick = ::GetTickCount();
        if(nRet < sizeof(IPHeader) + sizeof(ICMP_HDR))
        {
            printf(" Too few bytes from %s /n", ::inet_ntoa(from.sin_addr));
        }
        // 接收到的数据中包含IP头，IP头大小为20个字节，所以加20得到ICMP头 
        ICMP_HDR* pRecvIcmp = (ICMP_HDR*)(recvBuf + 20); // (ICMP_HDR*)(recvBuf + sizeof(IPHeader)); 
        if(pRecvIcmp->icmp_type != 0)   // 回显 
        {
            printf(" nonecho type %d recvd /n", pRecvIcmp->icmp_type);
            return -1;
        }
        if(pRecvIcmp->icmp_id != ::GetCurrentProcessId())
        {
            printf(" someone else's packet! /n");
            return -1;
        }
        printf(" %d bytes from %s:", nRet, inet_ntoa(from.sin_addr));
        printf(" icmp_seq = %d. ", pRecvIcmp->icmp_sequence);
        printf(" time: %d ms", nTick  - pRecvIcmp->icmp_timestamp);
        printf(" /n");
        ::Sleep(1000);
    }
    system("pause");
    return 0;
}
 

这是使用了原始套接字，实现发送ICMP数据包，实现ping程序。

在Linux中的Ping使用了这种方式。

这里是一个比较完整的关于Ping程序介绍的文章：http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/network/ping/index.html

这是Windows下实现的Ping程序：http://blog.youkuaiyun.com/tancfjob/archive/2008/05/07/2408978.aspx

但是在使用Windows下实现Ping的时候发现使用原始套接字需要管理员权限，但是Windows下使用ping程序并不需要使用管理员权限。感谢shadowstar 提示了我使用IcmpSendEcho来实现功能。

下面是使用IcmpSendEcho的示例代码：

 
 #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") 
#pragma comment(lib, "Iphlpapi.lib") 
int __cdecl main(int argc, char **argv)  {
    // Declare and initialize variables 
    HANDLE hIcmpFile;
    unsigned long ipaddr = INADDR_NONE;
    DWORD dwRetVal = 0;
    char SendData[] = "Data Buffer";
    LPVOID ReplyBuffer = NULL;
    DWORD ReplySize = 0;
    // Validate the parameters 
    if (argc != 2) {
        printf("usage: %s IP address/n", argv[0]);
        return 1;
    }
    ipaddr = inet_addr(argv[1]);
    if (ipaddr == INADDR_NONE) {
        printf("usage: %s IP address/n", argv[0]);
        return 1;
    }
    hIcmpFile = IcmpCreateFile();
    if (hIcmpFile == INVALID_HANDLE_VALUE) {
        printf("/tUnable to open handle./n");
        printf("IcmpCreatefile returned error: %ld/n", GetLastError() );
        return 1;
    }    
    ReplySize = sizeof(ICMP_ECHO_REPLY) + sizeof(SendData);
    ReplyBuffer = (VOID*) malloc(ReplySize);
    if (ReplyBuffer == NULL) {
        printf("/tUnable to allocate memory/n");
        return 1;
    }    
    dwRetVal = IcmpSendEcho(hIcmpFile, ipaddr, SendData, sizeof(SendData), 
        NULL, ReplyBuffer, ReplySize, 1000);
    if (dwRetVal != 0) {
        PICMP_ECHO_REPLY pEchoReply = (PICMP_ECHO_REPLY)ReplyBuffer;
        struct in_addr ReplyAddr;
        ReplyAddr.S_un.S_addr = pEchoReply->Address;
        printf("/tSent icmp message to %s/n", argv[1]);
        if (dwRetVal > 1) {
            printf("/tReceived %ld icmp message responses/n", dwRetVal);
            printf("/tInformation from the first response:/n"); 
        }    
        else {    
            printf("/tReceived %ld icmp message response/n", dwRetVal);
            printf("/tInformation from this response:/n"); 
        }    
        printf("/t  Received from %s/n", inet_ntoa( ReplyAddr ) );
        printf("/t  Status = %ld/n", 
            pEchoReply->Status);
        printf("/t  Roundtrip time = %ld milliseconds/n", 
            pEchoReply->RoundTripTime);
    }
    else {
        printf("/tCall to IcmpSendEcho failed./n");
        printf("/tIcmpSendEcho returned error: %ld/n", GetLastError() );
        return 1;
    }
    return 0;
} 
 