原始套接口的ping命令编程

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本文介绍如何使用原始套接口直接操作IP或ICMP协议，通过创建、配置和发送ICMP包实现经典的PING命令。文章详细阐述了ICMP头部结构、发送与接收流程，以及超时设置等关键步骤。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

原始套接口(SOCK_RAW)允许对较低层协议(如IP或ICMP)进行直接访问，常用于检验新的网络协议实现，也可用于测试新配置或安装的网络设备。创建一个原始套接口时，一般格式如下：

SOCKET sockid=socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_ICMP);//ICMP协议
SOCKET sockid=socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_IP);//IP协议

以下是利用ICMP协议实现的PING命令：

#include <WINSOCK2.H>  

#pragma comment(lib,"ws2_32")  

#include <stdio.h>  

//--------------------①头部格式--------------  

/************************************************************************/  

/* IP头部                                                               */  

/************************************************************************/  

typedef struct IP_Header//20B的IP固定头部  

{  

    UCHAR ipVer;        //1B 4b版本号+4b头长度  

    UCHAR ipTOS;        //1B 服务类型  

    USHORT ipLength;    //2B 总长度(IP数据报的长度)  

    USHORT ipID;        //2B 标识（唯一标识发送的每一个数据报）  

    USHORT ipFlags;        //2B 3b标志+13b分段偏移  

    UCHAR ipTTL;        //1B 生存时间TTL  

    UCHAR ipProtocol;    //1B 上层协议标识(TCP、UDP、ICMP)      

    USHORT ipChecksum;    //2B 头部效验和  

    ULONG ipSource;        //4B 源IP地址  

    ULONG ipDestination;//4B 目的IP地址  

}IPHDR,*PIPHDR;  

/************************************************************************/  

/* ICMP头部                                                             */  

/************************************************************************/  

typedef struct ICMP_Header//8B的ICMP头部  

{  

    UCHAR icmp_type;    //1B 类型  

    UCHAR icmp_code;    //1B 代码  

    USHORT icmp_checksum;//2B 效验和  

    USHORT icmp_id;        //2B 标识符（通常设置为进程ID）  

    USHORT icmp_seq;    //2B 序号（0~3）  

}ICMPHDR,*PICMPHDR;  

//------------------------②函数声明-----------------------  

USHORT checksum(USHORT *buff,int size);  

int SetTimeout(SOCKET s,long nTime);  

//------------------------③main函数-----------------------  

int main()  

{  

    WSADATA wsaData;  

    if (WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData)!=0)   

    {   

        printf("WSAStartup Failed,Error=【%d】\n",WSAGetLastError());   

        return 1;   

    }   

    else   

        printf("加载成功\n");   

    //----------创建原始套接字----------------  

    SOCKET sRaw=socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_ICMP);//创建原始套接字  

    //----------设置接收超时-----------------  

    struct timeval tv;  

    tv.tv_sec=1;  

    int F=SetTimeout(sRaw,tv.tv_sec);  

    if (F)  

    {  

        printf("setsockopt() Failed,Error=%d\n",WSAGetLastError());  

        return 1;  

    }  

    else  

        printf("设置接收超时为%d秒\n",tv.tv_sec);  

    //----------绑定-------------  

    struct sockaddr_in Sadd;  

    Sadd.sin_family=AF_INET;  

    Sadd.sin_port=htons(1111);  

    Sadd.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.31.1");  

    if (bind(sRaw,(sockaddr*)&Sadd,sizeof(Sadd))==SOCKET_ERROR)  

    {  

        printf("bind() Failed,Error=%d\n",WSAGetLastError());  

        return 1;  

    }  

    else  

        printf("绑定成功，本地IP地址：【%s】,端口号：【%d】\n",inet_ntoa(Sadd.sin_addr),ntohs(Sadd.sin_port));  

    //---------目的IP地址（要ping的IP地址）--------------  

    struct sockaddr_in Dest;  

    Dest.sin_family=AF_INET;  

    Dest.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.32.1");  

    //----------创建ICMP包----------------  

    char buff[sizeof(ICMPHDR)];        //char buff[sizeof(ICMPHDR)+32]；  

    PICMPHDR pIcmp=(ICMPHDR*)buff;  

    // 1)填写ICMP包（公共部分）  

    pIcmp->icmp_type=8;  

    pIcmp->icmp_code=0;  

    pIcmp->icmp_id=(USHORT)GetCurrentProcessId();    //当前进程ID  

    //memset(&buff[sizeof(ICMPHDR)],'E',32);  

    //----------开始准备发送和接收ICMP封包--------------  

    char recvBuf[200];  

    struct sockaddr_in R_Dest;  

    int L_R_Dest=sizeof(struct sockaddr_in);  

    while (true)  

    {  

        static USHORT nSeq=0;    //seq由0开始  

        static int nCount=0;    //发送4个包  

        if (nCount++==4)  

            break;  

        //2)继续填写ICMP封包数据（可变部分）  

        pIcmp->icmp_checksum=0;  

        pIcmp->icmp_seq=nSeq++;  

        pIcmp->icmp_checksum=checksum((USHORT*)buff,sizeof(ICMPHDR));    //效验  

        //pIcmp->icmp_checksum=checksum((USHORT*)buff,sizeof(ICMPHDR)+32);  

        //-------------发送-------------  

        int time_send=GetTickCount();  

        int nRet=sendto(sRaw,buff,sizeof(ICMPHDR),0,(SOCKADDR*)&Dest,sizeof(Dest));  

        //int nRet=sendto(sRaw,buff,sizeof(ICMPHDR)+32,0,(SOCKADDR*)&Dest,sizeof(Dest));  

        if (nRet==SOCKET_ERROR)  

        {  

            printf("sendto() Failed,Error=%d\n",WSAGetLastError());  

            return 1;  

        }  

        //-------------接收---------------  

        int RRet=recvfrom(sRaw,recvBuf,sizeof(recvBuf),0,(sockaddr*)&R_Dest,&L_R_Dest);  

        int time_recv=GetTickCount();  

        if (nRet==SOCKET_ERROR)  

        {  

            if (WSAGetLastError()==WSAETIMEDOUT)  

            {  

                printf("timed out\n");  

                continue;  

            }  

            printf("recvfrom() Failed,Error=%d\n",WSAGetLastError());  

            return 1;  

        }  

        //------------解析----------------  

        PICMPHDR pRecvIcmp=(ICMPHDR*)(recvBuf+sizeof(IPHDR));  

        if (RRet<(nRet+sizeof(IPHDR)))  

            printf("从%s收到的数据过少\n",inet_ntoa(R_Dest.sin_addr));  

        if (pRecvIcmp->icmp_type!=0)    //不是应答  

        {  

            printf("这不是我要接收的应答报文，该报文类型为%d\n",pRecvIcmp->icmp_type);  

            return 1;  

        }  

        if (pRecvIcmp->icmp_id!=GetCurrentProcessId())  

        {  

            printf("这是别人的包\n");  

            return 1;  

        }  

        printf("%d bytes from %s,icmp_seq=%d,time:%d ms\n",RRet,inet_ntoa(R_Dest.sin_addr),pRecvIcmp->icmp_seq,time_recv-time_send);  

        Sleep(1000);  

    }  

    closesocket(sRaw);  

    WSACleanup();  

    return 0;  

}  

//---------------④效验函数-----------------  

USHORT checksum(USHORT *buff,int size)  

{  

    unsigned long cksum=0;  

    while (size>1)  

    {  

        cksum+=*buff++;  

        size-=2;  

    }  

    if (size==1)  

        cksum+=*(UCHAR*)buff;  

    cksum=(cksum>>16)+(cksum&0xffff);  

    cksum+=(cksum>>16);  

    USHORT ans=(USHORT)~cksum;  

    return (ans);  

}  

//---------------⑤接收超时函数---------------  

int SetTimeout(SOCKET s,long nTime)  

{  

    int ret=setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,(char*)&nTime,sizeof(nTime));  

    return ret;  

}

运行程序效果如下：