ping程序

protoinfo.h

//////////////////////////////////////////////////
// protoinfo.h文件

/*

定义协议格式
定义协议中使用的宏

*/

#ifndef __PROTOINFO_H__
#define __PROTOINFO_H__

#define ETHERTYPE_IP 0x0800
#define ETHERTYPE_ARP 0x0806

typedef struct _ETHeader // 14字节的以太头
{
UCHAR dhost[6]; // 目的MAC地址destination mac address
UCHAR shost[6]; // 源MAC地址source mac address
USHORT type; // 下层协议类型，如IP（ETHERTYPE_IP）、ARP（ETHERTYPE_ARP）等
} ETHeader, *PETHeader;

#define ARPHRD_ETHER 1

// ARP协议opcodes
#define ARPOP_REQUEST 1 // ARP 请求
#define ARPOP_REPLY 2 // ARP 响应

typedef struct _ARPHeader // 28字节的ARP头
{
USHORT hrd; // 硬件地址空间，以太网中为ARPHRD_ETHER
USHORT eth_type; // 以太网类型，ETHERTYPE_IP ？？
UCHAR maclen; // MAC地址的长度，为6
UCHAR iplen; // IP地址的长度，为4
USHORT opcode; // 操作代码，ARPOP_REQUEST为请求，ARPOP_REPLY为响应
UCHAR smac[6]; // 源MAC地址
UCHAR saddr[4]; // 源IP地址
UCHAR dmac[6]; // 目的MAC地址
UCHAR daddr[4]; // 目的IP地址
} ARPHeader, *PARPHeader;

// 协议
#define PROTO_ICMP 1
#define PROTO_IGMP 2
#define PROTO_TCP 6
#define PROTO_UDP 17

typedef struct _IPHeader // 20字节的IP头
{
UCHAR iphVerLen; // 版本号和头长度（各占4位）
UCHAR ipTOS; // 服务类型
USHORT ipLength; // 封包总长度，即整个IP报的长度
USHORT ipID; // 封包标识，惟一标识发送的每一个数据报
USHORT ipFlags; // 标志
UCHAR ipTTL; // 生存时间，就是TTL
UCHAR ipProtocol; // 协议，可能是TCP、UDP、ICMP等
USHORT ipChecksum; // 校验和
ULONG ipSource; // 源IP地址
ULONG ipDestination; // 目标IP地址
} IPHeader, *PIPHeader;

// 定义TCP标志
#define TCP_FIN 0x01
#define TCP_SYN 0x02
#define TCP_RST 0x04
#define TCP_PSH 0x08
#define TCP_ACK 0x10
#define TCP_URG 0x20
#define TCP_ACE 0x40
#define TCP_CWR 0x80

typedef struct _TCPHeader // 20字节的TCP头
{
USHORT sourcePort; // 16位源端口号
USHORT destinationPort; // 16位目的端口号
ULONG sequenceNumber; // 32位序列号
ULONG acknowledgeNumber; // 32位确认号
UCHAR dataoffset; // 高4位表示数据偏移
UCHAR flags; // 6位标志位
//FIN - 0x01
//SYN - 0x02
//RST - 0x04
//PUSH- 0x08
//ACK- 0x10
//URG- 0x20
//ACE- 0x40
//CWR- 0x80

USHORT windows; // 16位窗口大小
USHORT checksum; // 16位校验和
USHORT urgentPointer; // 16位紧急数据偏移量
} TCPHeader, *PTCPHeader;

typedef struct _UDPHeader
{
USHORT sourcePort; // 源端口号
USHORT destinationPort;// 目的端口号
USHORT len; // 封包长度
USHORT checksum; // 校验和
} UDPHeader, *PUDPHeader;

#endif // __PROTOINFO_H__


comm.h

//////////////////////////////////////////////////
// comm.h文件

// 包含一些公共函数

#ifndef __COMM_H__
#define __COMM_H__

// 校验和的计算
// 以16位的字为单位将缓冲区的内容相加，如果缓冲区长度为奇数，
// 则再加上一个字节。它们的和存入一个32位的双字中
USHORT checksum(USHORT* buff, int size);

BOOL SetTTL(SOCKET s, int nValue);
BOOL SetTimeout(SOCKET s, int nTime, BOOL bRecv = TRUE);

#endif // __COMM_H__

comm.cpp

//////////////////////////////////////////////////
// comm.cpp文件

#include <winsock2.h>
#include <windows.h>
#include "Ws2tcpip.h"

#include "comm.h"

USHORT checksum(USHORT* buff, int size)
{
unsigned long cksum = 0;
while(size>1)
{
cksum += *buff++;
size -= sizeof(USHORT);
}
// 是奇数
if(size)
{
cksum += *(UCHAR*)buff;
}
// 将32位的chsum高16位和低16位相加，然后取反
cksum = (cksum >> 16) + (cksum & 0xffff);
cksum += (cksum >> 16); // ???
return (USHORT)(~cksum);
}

BOOL SetTTL(SOCKET s, int nValue)
{
int ret = ::setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_TTL, (char*)&nValue, sizeof(nValue));
return ret != SOCKET_ERROR;
}

BOOL SetTimeout(SOCKET s, int nTime, BOOL bRecv)
{
int ret = ::setsockopt(s, SOL_SOCKET,
bRecv ? SO_RCVTIMEO : SO_SNDTIMEO, (char*)&nTime, sizeof(nTime));
return ret != SOCKET_ERROR;
}

#include <winsock2.h>
#include <stdio.h>
#include "../common/protoinfo.h"
#include "../common/comm.h"
#pragma comment(lib, "WS2_32.lib")

typedef struct icmp_hdr
{
unsigned char   icmp_type;		// 消息类型
unsigned char   icmp_code;		// 代码
unsigned short  icmp_checksum;	// 校验和
// 下面是回显头
unsigned short  icmp_id;		// 用来惟一标识此请求的ID号，通常设置为进程ID
unsigned short  icmp_sequence;	// 序列号
unsigned long   icmp_timestamp; // 时间戳
} ICMP_HDR, *PICMP_HDR;

int main(void)
{
WSADATA wsaData;
WORD sockVersion = MAKEWORD(2, 0);
WSAStartup(sockVersion, &wsaData);

// 目的IP地址，即要Ping的IP地址
char szDestIp[] = "218.85.152.99";	// 127.0.0.1

// 创建原始套节字
SOCKET sRaw = ::socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);

// 设置接收超时
SetTimeout(sRaw, 1000, TRUE);

// 设置目的地址
SOCKADDR_IN dest;
dest.sin_family = AF_INET;
dest.sin_port = htons(0);
dest.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(szDestIp);

// 创建ICMP封包
char buff[sizeof(ICMP_HDR) + 32]={0};
ICMP_HDR* pIcmp = (ICMP_HDR*)buff;
// 填写ICMP封包数据
pIcmp->icmp_type = 8;	// 请求一个ICMP回显
pIcmp->icmp_code = 0;
pIcmp->icmp_id = (USHORT)::GetCurrentProcessId();
pIcmp->icmp_checksum = 0;
pIcmp->icmp_sequence = 0;
// 填充数据部分，可以为任意
memset(&buff[sizeof(ICMP_HDR)], 'E', 32);

// 开始发送和接收ICMP封包
USHORT	nSeq = 0;
char recvBuf[1024];
SOCKADDR_IN from;
int nLen = sizeof(from);
while(TRUE)
{
static int nCount = 0;
int nRet;
pIcmp->icmp_checksum = 0;
pIcmp->icmp_timestamp = ::GetTickCount();
pIcmp->icmp_sequence = nSeq++;
pIcmp->icmp_checksum = checksum((USHORT*)buff, sizeof(ICMP_HDR) + 32);
nRet = ::sendto(sRaw, buff, sizeof(ICMP_HDR) + 32, 0, (SOCKADDR *)&dest, sizeof(dest));
if(nRet == SOCKET_ERROR)
{
printf(" sendto() failed: %d \n", ::WSAGetLastError());
return -1;
}
nRet = ::recvfrom(sRaw, recvBuf, 1024, 0, (sockaddr*)&from, &nLen);
if(nRet == SOCKET_ERROR)
{
if(::WSAGetLastError() == WSAETIMEDOUT)
{
printf(" timed out\n");
continue;
}
printf(" recvfrom() failed: %d\n", ::WSAGetLastError());
return -1;
}

// 下面开始解析接收到的ICMP封包
int nTick = ::GetTickCount();
if(nRet < sizeof(IPHeader) + sizeof(ICMP_HDR))
{
printf(" Too few bytes from %s \n", ::inet_ntoa(from.sin_addr));
}
// 接收到的数据中包含IP头，IP头大小为20个字节，所以加20得到ICMP头
ICMP_HDR* pRecvIcmp = (ICMP_HDR*)(recvBuf + 20); // (ICMP_HDR*)(recvBuf + sizeof(IPHeader));
if(pRecvIcmp->icmp_type != 0)	// 回显
{
printf(" nonecho type %d recvd \n", pRecvIcmp->icmp_type);
return -1;
}

if(pRecvIcmp->icmp_id != ::GetCurrentProcessId())
{
printf(" someone else's packet! \n");
return -1;
}

printf(" %d bytes from %s:", nRet, inet_ntoa(from.sin_addr));
printf(" icmp_seq = %d. ", pRecvIcmp->icmp_sequence);
printf(" time: %d ms", nTick - pRecvIcmp->icmp_timestamp);
printf(" \n");

::Sleep(1000);
}
WSACleanup();
return 0;
}