linux 操作系统ping,linux中ping命令用法与实现原理linux操作系统 -电脑资料

linux下的ping命令用于查看网络上的主机是否在工作，

ping命令的一般格式为：

ping [-dfnqrRv][-c 发送次数][-i 间隔秒数][-I 网络界面][-l 前置载入][-p 范本样式][-s 数据包大小][-t 存活数值][主机名或IP地址]

参数说明：

-d 使用Socket的SO_DEBUG功能。

-f 极限检测。大量且快速地送网络封包给一台机器，看它的回应。

-n 只输出数值。

-q 不显示任何传送封包的信息，只显示最后的结果。

-r 忽略普通的Routing Table，直接将数据包送到远端主机上。通常是查看本机的网络接口是否有问题。

-R 记录路由过程。

-v 详细显示指令的执行过程。

-c 数目 在发送指定数目的包后停止。

-i 秒数 设定间隔几秒送一个网络封包给一台机器，预设值是一秒送一次。

-I 网络界面 使用指定的网络界面送出数据包。

-l 前置载入 设置在送出要求信息之前，先行发出的数据包。

-p 范本样式 设置填满数据包的范本样式。

-s 字节数 指定发送的数据字节数，预设值是56，加上8字节的ICMP头，一共是64ICMP数据字节。

-t 存活数值 设置存活数值TTL的大小。

:linux下的ping和windows下的ping稍有区别,linux下ping不会自动终止,需要按ctrl+c终止或者用参数-c指定要求完成的回应次数

linux下测试本机与目标主机连通性的命令是ping，这里主要讲解两个参数 –c 与 – i

其中 –c  count 次数，也就是ping的次数

-i interval 间隔 ，每次ping之间的时间空格

介绍一下ping原理

ping程序实现

＠头文件common.h定义，包含程序中用到的头文件及公共变量、宏、常量、静态变量定义

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#define IP_HEAD_LEN 20

#define ICMP_LEN 8

#define BUFFER_SIZE 50 * 1024

/*

* 原始套接字的描述符，由于需要在信号处理器

* 和主程序中共享，所以定义为外部变量(全局)

*/

int ip_fd;

/*进程号*/

int p_id;

/*packet_len为IP包头和ICMP包头长度之和*/

extern int packet_len;

/*对端地址*/

struct sockaddr_in send_addr;

/*发送应用缓冲区*/

char send_buf[1024];

/*报文序列号*/

extern int sequence;

/*主机名指针*/

struct hostent *host;

/*标识是否已经接收到回文*/

int flag;

＠主函数main.c定义

#include "common.h"

main(int argc, char **argv)

{

/*命令是ping host(主机名)|ip_address(ip地址)*/

if(argc != 2)

{

/*命令不正确*/

fprintf(stderr, "usage: ping .n");

exit(1);

}

/*创建使用ICMP的原始套接字,这种套接字只有root才能生成*/

ip_fd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);

if(ip_fd < 0)

{

fprintf(stderr, "raw socket error.n");

exit(1);

}

/*改变进程的用户ID, 回收root权限,设置当前用户权限*/

setuid(getpid());

ping(argv[1]);

}

＠ping框架的建立ping.c用于初始化ping相关信息及端口信息

#include "common.h"

/*

*handle_alarm用于定时发送IP数据包

*/

void handle_alarm(int signo)

{

send_ip();

alarm(1);

}

ping(char *argv)

{

struct sigaction act;

act.sa_handler = handle_alarm;

act.sa_flags = 0;

sigemptyset(&act.sa_mask);

sigaction(SIGALRM, &act, NULL);

/*获取main的进程id,用于设置ICMP的标志符*/

p_id = getpid();

/*扩大套接字接收缓冲区到50K这样做主要为了减小接收缓冲区溢出的的可能性,若无意中ping一个广播地址或多播地址,将会引来大量应答*/

//setsockopt(ip_fd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &BUFFER_SIZE, sizeof(BUFFER_SIZE));

/*只须填写地址信息，不需要指定端口信息，因为原始套接字在传输层之下*/

send_addr.sin_family = AF_INET;

/*判断是主机名还是ip地址*/

if(inet_addr(argv) == INADDR_NONE)

{

/*是主机名*/

if((host = gethostbyname(argv)) == NULL)

{

/*主机名错误*/

perror("get host by name error: unknow host.");

exit(1);

}

memcpy(&send_addr.sin_addr, host->h_addr, host->h_length);

}

else

{

/*是ip地址*/

inet_aton(argv, &send_addr.sin_addr);

}

printf("ping %s(%s) %d(%d) bytes of datan", argv,

inet_ntoa(send_addr.sin_addr), sizeof(struct timeval),

sizeof(struct timeval) + IP_HEAD_LEN + ICMP_LEN);

flag = 0;

/*触发一个SIGALRM信号*/

raise(SIGALRM);

recv_ip();

}

＠发送报文send.c，建立ICMP报文并打包为IP数据包，发送

#include "common.h"

int sequence = 0;

int packet_len = IP_HEAD_LEN + ICMP_LEN;

/*

*send_ip用于发送包含ICMP报文的IP数据包

*/

send_ip(void)

{

if(sequence != 0 && !flag)

{

printf("Destination Host Unreachablen");

}

int len;

struct icmphdr *icmp_p;

icmp_p = (struct icmphdr *)send_buf;

/*填写ICMP报文类型*/

icmp_p->type = ICMP_ECHO;

/*填写ICMP报文的代码*/

icmp_p->code = 0;

/*填写ICMP报文的标识符*/

(icmp_p->un).echo.id = p_id;

/*填写ICMP报文的序号，并增加ICMP的序号*/

(icmp_p->un).echo.sequence = sequence ++;

/*记录发送时间*/

gettimeofday((struct timeval*)(icmp_p + 1), NULL);

/*printf("%dn", sizeof(struct icmphdr));

printf("type: %dncode: %dnchecksum: %dnun.echo.id: %dnun.echo.sequence: %dnun.gateway: %dnun.frag.__unused:%d       nun.frag.mtu: %dnn", icmp_p->type, icmp_p->code, icmp_p->checksum, (icmp_p->un).echo.id, (icmp_p-   >un).echo.sequence, (icmp_p->un).gateway, (icmp_p->un).frag.__unused, (icmp_p->un).frag.mtu);

printf("type: %dncode: %dnchecksum: %dnun.echo.id: %dnun.echo.sequence: %dnun.gateway: %dnun.frag.__unused: %d   nun.frag.mtu: %dnn", sizeof(icmp_p->type), sizeof(icmp_p->code), sizeof(icmp_p->checksum), sizeof((icmp_p-       >un).echo.id), sizeof((icmp_p->un).echo.sequence), sizeof((icmp_p->un).gateway), sizeof((icmp_p->un).frag.__unused),        sizeof((icmp_p->un).frag.mtu));*/

/*报文的长度等于IP包长度加上ICMP报文长度和数据长度*/

len = sizeof(struct timeval) + packet_len;

/*使用IP计算IP包头校验和的计算方法来计算ICMP的校验和*/

icmp_p->checksum = 0;

icmp_p->checksum = ip_checksum((u_short *)icmp_p, len);

/*发送IP数据包*/

if(sendto(ip_fd, send_buf, len, 0, (struct sockaddr*)&send_addr, sizeof(send_addr)) < 0)

{

fprintf(stderr, "send to error.n");

}

}

＠数据校验check_sum.c实现网络数据的校验工作

#include "common.h"

unsigned short ip_checksum(unsigned short *pcheck, int check_len)

{

int nleft = check_len;

int sum = 0;

unsigned short *p = pcheck;

unsigned short result = 0;

while(nleft > 1)

{

sum = sum + *p ++;

nleft -= 2;

}

if(nleft == 1)

{

*(unsigned char *)(&result) = *(unsigned char *)p;

sum += result;

}

sum = (sum >> 16) + (sum & 0xFFFF);

sum += (sum >> 16);

result = sum;

return result;

}

＠数据包接收receive.c，接收IP报文并分析，打印相关信息

#include "common.h"

/*

*recv_ip用于接受包含ICMP报文的IP数据包

*/

recv_ip(void)

{

char recv_buf[1024];

int len;

int n;

struct ip *ip_p;

struct timeval *time_now, *time_send;

struct timeval now;

int iphead_len;

int icmp_len;

struct icmphdr *icmp_p;

float delay;

while(1)

{

n = recvfrom(ip_fd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0, NULL, NULL);

if(n < 0)

{

if(errno = EINTR)

continue;

else

{

printf("recvfrom error.n");

continue;

}

}

ip_p = (struct ip*)recv_buf;

/*获取IP包头长度*/

iphead_len = ip_p->ip_hl<<2;

/*获取IP数据包中包含的ICMP报文*/

icmp_p = (struct icmphdr *)(recv_buf + iphead_len);

/*计算ICMP报文长度，它等于接受到的长度减去IP包头的长度*/

icmp_len = n - iphead_len;

if(icmp_len < 8)

{

fprintf(stderr, "error icmp len = %d.n", icmp_len);

}

/*如果ICMP类型相同则输出显示*/

if(icmp_p->type == ICMP_ECHOREPLY)

{

if((icmp_p->un).echo.id != p_id)

return;

if(icmp_len < 16)

printf("icmplen = %d.n", icmp_len);

flag = 1;//表示已经接收到回文；

gettimeofday(&now, NULL);

time_now = &now;

time_send = (struct timeval*)(icmp_p + 1);

if((time_now->tv_usec -= time_send->tv_usec) < 0)

{

time_now->tv_sec --;

time_now->tv_usec += 1000000;

}

time_now->tv_sec -= time_send->tv_sec;

/*计算延时*/

delay = time_now->tv_sec * 1000.0 + time_now->tv_usec / 1000.0;

/*打印接收到的报文相关信息*/

printf("%d(%d) bytes from %s: icmp_seq=%d ttl=%d time=%.3fmsn",

icmp_len, n, inet_ntoa(send_addr.sin_addr), (icmp_p->un).echo.sequence,

ip_p->ip_ttl, delay);

}

}

}

@makefile文件

#小型ping程序

#用c语言编写

#2008年03月30日

cc = gcc

bj = main.o ping.o send.o receive.o check_sum.o

ping:$(obj)

$(cc) $(obj) -o ping

main.o:main.c common.h ping.c

$(cc) -c main.c

ping.o:ping.c common.h receive.c send.c

$(cc) -c ping.c

send.o:send.c common.h check_sum.c

$(cc) -c send.c

receive.o:receive.c common.h

$(cc) -c receive.c

check_sum.o:check_sum.c common.h

$(cc) -c check_sum.c

clean:

rm -f $(obj)

参考文献：《linux网络编程》

林宇   郭凌云   编著

人民邮电出版社出版

进入makefile所在目录

执行make -f makefile

make clean即可

程序运行结果：(平台ubuntu)

lwj@lwj-desktop:~/Desktop/C/myping$ make -f makefile

gcc -c main.c

gcc -c ping.c

gcc -c send.c

gcc -c receive.c

gcc -c check_sum.c

gcc main.o ping.o send.o receive.o check_sum.o -o ping

lwj@lwj-desktop:~/Desktop/C/myping$ make clean

rm -f main.o ping.o send.o receive.o check_sum.o

lwj@lwj-desktop:~/Desktop/C/myping$ sudo ./ping localhost

Password:

ping localhost(127.0.0.1) 8(36) bytes of data

36(56) bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.061ms

36(56) bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.051ms

36(56) bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.039ms

36(56) bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.051ms

36(56) bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.050ms

36(56) bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=5 ttl=64 time=0.052ms

36(56) bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=6 ttl=64 time=0.051ms

36(56) bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=7 ttl=64 time=0.053ms

[2]+ Stopped                sudo ./ping localhost

lwj@lwj-desktop:~/Desktop/C/myping$ sudo ./ping 10.3.2.206

ping 10.3.2.206(10.3.2.206) 8(36) bytes of data

36(56) bytes from 10.3.2.206: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.233ms

36(56) bytes from 10.3.2.206: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.063ms

36(56) bytes from 10.3.2.206: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.044ms

36(56) bytes from 10.3.2.206: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.054ms

36(56) bytes from 10.3.2.206: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.044ms

36(56) bytes from 10.3.2.206: icmp_seq=5 ttl=64 time=0.052ms

36(56) bytes from 10.3.2.206: icmp_seq=6 ttl=64 time=0.058ms

36(56) bytes from 10.3.2.206: icmp_seq=7 ttl=64 time=0.055ms

36(56) bytes from 10.3.2.206: icmp_seq=8 ttl=64 time=0.066ms

36(56) bytes from 10.3.2.206: icmp_seq=9 ttl=64 time=0.053ms

36(56) bytes from 10.3.2.206: icmp_seq=10 ttl=64 time=0.053ms

36(56) bytes from 10.3.2.206: icmp_seq=11 ttl=64 time=0.052ms

[3]+ Stopped                sudo ./ping 10.3.2.206

lwj@lwj-desktop:~/Desktop/C/myping$ sudo ./ping 10.3.2.205

ping 10.3.2.205(10.3.2.205) 8(36) bytes of data