一个简单的linux ping程序详解

最新推荐文章于 2025-07-13 16:34:28 发布

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最新推荐文章于 2025-07-13 16:34:28 发布 · 7.4k 阅读

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本文详述了如何在Linux环境下实现一个简单的ping程序，包括ICMP包的组装、校验和计算、ICMP解包、收包线程与发包线程的实现，以及中断响应函数和主函数的流程。通过对 ICMP 协议的理解，阐述了ping命令在发送询问报文（type=8）和接收回应报文（type=0）过程中的关键步骤。

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作为从事网络工作的人来说，了解ping的一些知识是非常有必要的，因此，趁着最近的功夫，借着网络上的一些前辈的博客，自己也动手写了一个简单的ping命令实现，主要参考的博主文章链接如下：

https://www.cnblogs.com/skyfsm/p/6348040.html?utm_source=itdadao&utm_medium=referral

由于我们仅仅只是写一个ping的应用程序，所以其实也没有那么困难，但是还是需要有一些基本知识的了解，例如，ping时候基于icmp协议实现的，那起码要了解基本的icmp这种协议吧，不然连包都不会组就尴尬了，除此之外，包的收发其实与其他收发都类似，无非就是send/recv的过程，具体细节具体分析。

为了是文章更丰满，这里还是简单说一下ICMP协议，ICMP是位于网络层的协议，是为网关和目标主机提供一种差错控制机制，使它们在遇到差错时能把错误报告给报文源发送方，因此就存在差错报文从差错点发回源主机的流程，这就可能要经过多个子网，牵涉到路由选择的问题，因此ICMP报文基于IP协议来进行转发，所以ICMP数据包的发送需要进行两级封装，其报文构造大体如下图所示：

IP head一般是20个字节，其头部结构如下图所示：

ICMP head一般是8个字节，其头部结构如下图所示：

ICMP报文种类大体分为两类，询问报文和差错报文，我们通常ping的时候发送和回应的就是询问报文类，下面表格列出了几个常见的ICMP报文type

通过表格可以了解，当我们ping的时候，发送的icmp报文，type应该是8，而回复的icmp报文，type应该是0，这个在后面写ping的时候需要我们注意了。

下面就开始详细介绍ping代码了。

ping代码详解

(1)ICMP包的组装

/**
 * para: @icmphdr --- icmp报文的头部字段信息
 *       @seq     --- icmp头部字段中的seq序号，icmp报文的请求和应答这个字段要一致
 *       @length  --- icmp报文长度，不包括ip头
 * func：icmp报文头部信息填充，需要注意，icmp_cksum最开始一定要先赋值0        
 **/ 
void icmp_pack(struct icmp *icmphdr, int seq, int length)
{
    struct timeval *tvstart;
	
    icmphdr->icmp_type = ICMP_REQUEST;
    icmphdr->icmp_code = 0;
    icmphdr->icmp_cksum = 0;
    icmphdr->icmp_seq = seq;    
    icmphdr->icmp_id = pid & 0xffff;
    tvstart = (struct timeval *)icmphdr->icmp_data;
    gettimeofday(tvstart, NULL);
    icmphdr->icmp_cksum = cal_chksum((unsigned short *)icmphdr, length);    
}

这里解释一下个字段的含义：

icmp_type: 就是上面介绍icmp报文时的type字段，指明该报文的类型。

icmp_code: code是子类型的意思，因为每个type下面可能还细分了不同的小类型，就由这个code标识。

icmp_cksum: icmp报文校验值，必须先赋值为0，后面再计算填充，关于校验的算法后面会介绍。

icmp_seq: