Linux用ICMP協議實現簡單Ping網絡監測功能

ICMP是（Internet Control Message Protocol）Internet控制報文協議。它是TCP/IP協議族的一個子協議，用於在IP主機、路由器之間傳遞控制消息。控制消息是指網絡通不通、主機是否可達、路由是否可用等網絡本身的消息。這些控制消息雖然並不傳輸用戶數據，但是對於用戶數據的傳遞起著重要的作用。

ICMP協議是一種面向無連接的協議，用於傳輸出錯報告控制信息。它是一個非常重要的協議，它對於網絡安全具有極其重要的意義。

折騰半天，原來ICMP也是TCP/IP其中一種協議.那麼監測網絡是否ping的通，就跟TCP協議差不多了。

步驟簡單歸納為：1.綁定套接字，2.發送數據包 3.接收數據包 4.解析數據包

1. #include <stdio.h>   
2. #include <sys/socket.h>   
3. #include <netinet/in.h>   
4. #include <netinet/ip.h>   
5. #include <netinet/ip_icmp.h>   
6. #include <netdb.h>  

 

1. #define PACKET_SIZE     4096   
2. #define ERROR           0   
3. #define SUCCESS         1   
4.   
5. //效驗算法（百度下有注釋，但是還是看不太明白）   
6. unsigned short cal_chksum(unsigned short *addr, int len)  
7. {  
8.     int nleft=len;  
9.     int sum=0;  
10.     unsigned short *w=addr;  
11.     unsigned short answer=0;  
12.       
13.     while(nleft > 1)  
14.     {  
15.         sum += *w++;  
16.         nleft -= 2;  
17.     }  
18.       
19.     if( nleft == 1)  
20.     {         
21.         *(unsigned char *)(&answer) = *(unsigned char *)w;  
22.         sum += answer;  
23.     }  
24.       
25.     sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);  
26.     sum += (sum >> 16);  
27.     answer = ~sum;  
28.       
29.     return answer;  
30. }  
31. // Ping函數   
32. int ping( char *ips, int timeout)    
33. {        
34.     struct timeval *tval;          
35.     int maxfds = 0;    
36.     fd_set readfds;    
37.       
38.     struct sockaddr_in addr;    
39.     struct sockaddr_in from;    
40.     // 設定Ip信息     
41.     bzero(&addr,sizeof(addr));    
42.     addr.sin_family = AF_INET;    
43.     addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ips);    
44.       
45.     int sockfd;    
46.     // 取得socket     
47.     sockfd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);    
48.     if (sockfd < 0)    
49.     {    
50.         printf("ip:%s,socket error\n",ips);    
51.         return ERROR;    
52.     }    
53.       
54.     struct timeval timeo;    
55.     // 設定TimeOut時間     
56.     timeo.tv_sec = timeout / 1000;    
57.     timeo.tv_usec = timeout % 1000;    
58.       
59.     if (setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, &timeo, sizeof(timeo)) == -1)    
60.     {    
61.         printf("ip:%s,setsockopt error\n",ips);    
62.         return ERROR;    
63.     }    
64.       
65.     char sendpacket[PACKET_SIZE];    
66.     char recvpacket[PACKET_SIZE];    
67.     // 設定Ping包     
68.     memset(sendpacket, 0, sizeof(sendpacket));    
69.       
70.     pid_t pid;    
71.     // 取得PID，作為Ping的Sequence ID     
72.     pid=getpid();    
73.       
74.     struct ip *iph;    
75.     struct icmp *icmp;    
76.       
77.     
78.     icmp=(struct icmp*)sendpacket;    
79.     icmp->icmp_type=ICMP_ECHO;  //回顯請求   
80.     icmp->icmp_code=0;    
81.     icmp->icmp_cksum=0;    
82.     icmp->icmp_seq=0;    
83.     icmp->icmp_id=pid;   
84.     tval= (struct timeval *)icmp->icmp_data;    
85.     gettimeofday(tval,NULL);    
86.     icmp->icmp_cksum=cal_chksum((unsigned short *)icmp,sizeof(struct icmp));  //校驗   
87.       
88.     int n;    
89.     // 發包     
90.     n = sendto(sockfd, (char *)&sendpacket, sizeof(struct icmp), 0, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));    
91.     if (n < 1)    
92.     {    
93.         printf("ip:%s,sendto error\n",ips);    
94.         return ERROR;    
95.     }    
96.       
97.     // 接受     
98.     // 由於可能接受到其他Ping的應答消息，所以這裡要用循環     
99.     while(1)    
100.     {    
101.         // 設定TimeOut時間，這次才是真正起作用的     
102.         FD_ZERO(&readfds);    
103.         FD_SET(sockfd, &readfds);    
104.         maxfds = sockfd + 1;    
105.         n = select(maxfds, &readfds, NULL, NULL, &timeo);    
106.         if (n <= 0)    
107.         {    
108.             printf("ip:%s,Time out error\n",ips);    
109.             close(sockfd);    
110.             return ERROR;    
111.         }    
112.           
113.         // 接受     
114.         memset(recvpacket, 0, sizeof(recvpacket));    
115.         int fromlen = sizeof(from);    
116.         n = recvfrom(sockfd, recvpacket, sizeof(recvpacket), 0, (struct sockaddr *)&from, (socklen_t *)&fromlen);    
117.         if (n < 1) {    
118.             break;    
119.         }    
120.           
121.        
122.         char *from_ip = (char *)inet_ntoa(from.sin_addr);    
123.             // 判斷是否是自己Ping的回復     
124.         if (strcmp(from_ip,ips) != 0)    
125.         {    
126.             printf("NowPingip:%s Fromip:%s\nNowPingip is not same to Fromip,so ping wrong!\n",ips,from_ip);    
127.             return ERROR;  
128.         }    
129.           
130.         iph = (struct ip *)recvpacket;    
131.           
132.         icmp=(struct icmp *)(recvpacket + (iph->ip_hl<<2));    
133.           
134.         printf("ip:%s\n,icmp->icmp_type:%d\n,icmp->icmp_id:%d\n",ips,icmp->icmp_type,icmp->icmp_id);    
135.         // 判斷Ping回復包的狀態     
136.         if (icmp->icmp_type == ICMP_ECHOREPLY && icmp->icmp_id == pid)   //ICMP_ECHOREPLY回顯應答   
137.         {    
138.             // 正常就退出循環     
139.             break;    
140.         }    
141.         else    
142.         {    
143.             // 否則繼續等     
144.             continue;    
145.         }    
146.     }    
147.       
148.     int main()  
149. {  
150.     char cPing[16];  
151.     printf("Please input ping IP:");  
152.     scanf("%s",cPing);  
153.       
154.     if(ping(cPing,10000))  
155.     {  
156.         printf("Ping succeed!\n");  
157.     }  
158.     else  
159.     {  
160.         printf("Ping wrong!\n");  
161.     }  
162.       
163. }  

測試結果： root@an-virtual-machine:~/wyz/test# ./testping
Please input ping IP:192.168.1.155
Nowip:192.168.1.155 Fromip:192.168.1.133
Nowip is not same to Fromip,so ping wrong!
Ping wrong!
root@an-virtual-machine:~/wyz/test# ./testping
Please input ping IP:192.168.1.188
ip:192.168.1.188
,icmp->icmp_type:0
,icmp->icmp_id:27865
Ping succeed!