icmp echo socket发包学习

linux icmp echo socket发包学习

socket创建函数原型

int  socket(int protofamily, int type, int protocol);//返回sockfd

参数说明：

protofamily：即协议域，又称为协议族（family）。常用的协议族有，AF_INET(IPV4)、AF_INET6(IPV6)、AF_LOCAL（或称AF_UNIX，Unix域socket）、AF_ROUTE等等。协议族决定了socket的地址类型，在通信中必须采用对应的地址，如AF_INET决定了要用ipv4地址（32位的）与端口号（16位的）的组合、AF_UNIX决定了要用一个绝对路径名作为地址。

原始套接字与标准套接字(标准套接字指的是流套接字SOCK_STREAM和数据报套接字SOCK_DGRAM)的区别在于：原始套接字可以读写内核没有处理的IP数据包，而流套接字只能读取TCP协议的数据，数据报套接字只能读取UDP协议的数据。因此，如果要访问其他协议发送的数据必须使用原始套接字。原始套接字主要用于一些协议的开发，可以进行比较底层的操作。

protocol：常用的协议有，IPPROTO_TCP、IPPTOTO_UDP、IPPROTO_SCTP、IPPROTO_TIPC等，它们分别对应TCP传输协议、UDP传输协议、STCP传输协议、TIPC传输协议，这里我们发送icmp报文，使用IPPROTO_ICMP。

setsockopt函数

setsockopt函数用于任意协议、任意层次、任意选项的设定或者改变。这是一个通用的函数，可以对套接字的一些特性进行设置。最常见的用途是设置超时时间，或者设置套接字为非阻塞模式。函数原型如下：

int setsockopt(int sockfd, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen);

参数说明：

• sockfd：标识一个套接字的描述字。
• level：选项定义的层次：SOL_SOCKET、IPPROTO_TCP、IPPROTO_IP和IPPROTO_IPV6。
• optname：需要访问的选项名。
• optval：对于getsockopt()，指针指向返回选项的值；对于setsockopt()，指针指向包含新选项值的缓冲。
• optlen：对于getsockopt()，作为入口参数时，选项值的最大长度。作为出口参数时，返回实际选项的长度；对于setsockopt()，现选项的长度。

setsockopt函数返回值为0表示成功，返回-1表示失败，错误原因存于errno中。

如果不使用该函数绑定发送端口，内核会自动查找路由决定发送报文的网络设备。

代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <netinet/ip_icmp.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>

#define ICMP_HEADER_SIZE 8

unsigned short calculate_checksum(unsigned short *buffer, int length) {
    unsigned long checksum = 0;
    while (length > 1) {
        checksum += *buffer++;
        length -= sizeof(unsigned short);
    }
    if (length) {
        checksum += *(unsigned char *)buffer;
    }
    checksum = (checksum >> 16) + (checksum & 0xffff);
    checksum += (checksum >> 16);
    return (unsigned short)(~checksum);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    int ret;
    int i;
    int sockfd;
    int source_port = 1024;
    int packet_num = 3;
    const char message[] = "send a message";
    const char interface[] = "eth0";
    const char ip_address[] = "192.168.6.154";

    printf("message len:%d\n", strlen(message));
    // 创建原始套接字
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);
    if (sockfd < 0)
    {
        printf("create a icmp socket error\n");
    }

    //绑定eth0
    ret = setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, interface, strlen(interface));
    if (ret < 0) {
        perror("setsockopt SO_BINDTODEVICE");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }


    // 准备一个空的缓冲区，存放 ICMP 报文
    char buffer[IP_MAXPACKET];
    memset(buffer, 0, IP_MAXPACKET);

    // 填充 ICMP 报文头部
    struct icmphdr *icmp_header = (struct icmphdr *)buffer;
    icmp_header->type = ICMP_ECHO;
    icmp_header->code = 0;
    icmp_header->un.echo.id = getpid();
    icmp_header->un.echo.sequence = 0;
    //icmp_header->un.frag.frag_off |= htons(IP_DF);

    printf("pid:%d\n", getpid());

    // 填充 ICMP 报文数据 (payload)
    char *payload = buffer + ICMP_HEADER_SIZE;
    strcpy(payload, message);

    icmp_header->checksum = 0;
    icmp_header->checksum = calculate_checksum((unsigned short *)icmp_header, ICMP_HEADER_SIZE + strlen(message));

    // 准备目标主机的地址结构
    struct sockaddr_in dest_addr;
    memset(&dest_addr, 0, sizeof(dest_addr));
    dest_addr.sin_family = AF_INET;
    if (inet_pton(AF_INET, ip_address, &dest_addr.sin_addr) <= 0) {
        printf("Invalid destination address: %s\n", "ip_address");
        return 1;
    }

    // 指定端口号
    dest_addr.sin_port = htons(source_port);

    // 发送 ICMP 报文

    for (i = 0; i < packet_num; i++)
    {
        if (sendto(sockfd, buffer, ICMP_HEADER_SIZE + strlen(message), 0, (struct sockaddr *)&dest_addr, sizeof(dest_addr)) < 0) {
            printf("Failed to send ICMP packet.\n");
            return 1;
        }
    }

    close(sockfd);
    return 0;
}

引用：socket/io(1)、Linux的socket编程详解_linux socket-优快云博客