Linux用ICMP协议实现简单Ping网络监测功能

ICMP是（Internet Control Message Protocol）Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。

ICMP协议是一种面向无连接的协议，用于传输出错报告控制信息。它是一个非常重要的协议，它对于网络安全具有极其重要的意义。

 

折腾半天，原来ICMP也是TCP/IP其中一种协议.那么监测网络是否ping的通，就跟TCP协议差不多了。

步骤简单归纳为：1.绑定套接字，2.发送数据包 3.接收数据包 4.解析数据包

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. //效验算法（百度下有注释，但是还是看不太明白）
5. unsigned short cal_chksum(unsigned short *addr, int len)
6. {
7. int nleft=len;
8. int sum=0;
9. unsigned short *w=addr;
10. unsigned short answer=0;
11. while(nleft > 1)
12. {
13. sum += *w++;
14. nleft -= 2;
15. }
16. if( nleft == 1)
17. {
18. *(unsigned char *)(&answer) = *(unsigned char *)w;
19. sum += answer;
20. }
21. sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);
22. sum += (sum >> 16);
23. answer = ~sum;
24. return answer;
25. }
26. // Ping函数
27. int ping( char *ips, int timeout)
28. {
29. struct timeval *tval;
30. int maxfds = 0;
31. fd_set readfds;
32. struct sockaddr_in addr;
33. struct sockaddr_in from;
34. // 设定Ip信息
35. bzero(&addr,sizeof(addr));
36. addr.sin_family = AF_INET;
37. addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ips);
38. int sockfd;
39. // 取得socket
40. sockfd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);
41. if (sockfd < 0)
42. {
43. printf("ip:%s,socket error\n",ips);
44. return ERROR;
45. }
46. struct timeval timeo;
47. // 设定TimeOut时间
48. timeo.tv_sec = timeout / 1000;
49. timeo.tv_usec = timeout % 1000;
50. if (setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, &timeo, sizeof(timeo)) == -1)
51. {
52. printf("ip:%s,setsockopt error\n",ips);
53. return ERROR;
54. }
55. char sendpacket[PACKET_SIZE];
56. char recvpacket[PACKET_SIZE];
57. // 设定Ping包
58. memset(sendpacket, 0, sizeof(sendpacket));
59. pid_t pid;
60. // 取得PID，作为Ping的Sequence ID
61. pid=getpid();
62. struct ip *iph;
63. struct icmp *icmp;
64. icmp=(struct icmp*)sendpacket;
65. icmp->icmp_type=ICMP_ECHO;  //回显请求
66. icmp->icmp_code=0;
67. icmp->icmp_cksum=0;
68. icmp->icmp_seq=0;
69. icmp->icmp_id=pid;
70. tval= (struct timeval *)icmp->icmp_data;
71. gettimeofday(tval,NULL);
72. icmp->icmp_cksum=cal_chksum((unsigned short *)icmp,sizeof(struct icmp));  //校验
73. int n;
74. // 发包
75. n = sendto(sockfd, (char *)&sendpacket, sizeof(struct icmp), 0, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
76. if (n < 1)
77. {
78. printf("ip:%s,sendto error\n",ips);
79. return ERROR;
80. }
81. // 接受
82. // 由于可能接受到其他Ping的应答消息，所以这里要用循环
83. while(1)
84. {
85. // 设定TimeOut时间，这次才是真正起作用的
86. FD_ZERO(&readfds);
87. FD_SET(sockfd, &readfds);
88. maxfds = sockfd + 1;
89. n = select(maxfds, &readfds, NULL, NULL, &timeo);
90. if (n <= 0)
91. {
92. printf("ip:%s,Time out error\n",ips);
93. close(sockfd);
94. return ERROR;
95. }
96. // 接受
97. memset(recvpacket, 0, sizeof(recvpacket));
98. int fromlen = sizeof(from);
99. n = recvfrom(sockfd, recvpacket, sizeof(recvpacket), 0, (struct sockaddr *)&from, (socklen_t *)&fromlen);
100. if (n < 1) {
101. break;
102. }
103. char *from_ip = (char *)inet_ntoa(from.sin_addr);
104. // 判断是否是自己Ping的回复
105. if (strcmp(from_ip,ips) != 0)
106. {
107. printf("NowPingip:%s Fromip:%s\nNowPingip is not same to Fromip,so ping wrong!\n",ips,from_ip);
108. return ERROR;
109. }
110. iph = (struct ip *)recvpacket;
111. icmp=(struct icmp *)(recvpacket + (iph->ip_hl<<2));
112. printf("ip:%s\n,icmp->icmp_type:%d\n,icmp->icmp_id:%d\n",ips,icmp->icmp_type,icmp->icmp_id);
113. // 判断Ping回复包的状态
114. if (icmp->icmp_type == ICMP_ECHOREPLY && icmp->icmp_id == pid)   //ICMP_ECHOREPLY回显应答
115. {
116. // 正常就退出循环
117. break;
118. }
119. else
120. {
121. // 否则继续等
122. continue;
123. }
124. }
125. int main()
126. {
127. char cPing[16];
128. printf("Please input ping IP:");
129. scanf("%s",cPing);
130. if(ping(cPing,10000))
131. {
132. printf("Ping succeed!\n");
133. }
134. else
135. {
136. printf("Ping wrong!\n");
137. }
138. }

测试结果：

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!