Linux ping的原理与实现

1. ping过程：

我们以下面一个网络为例：有A、B、C、D四台机子，一台路由RA，子网掩码均为255.255.255.0，默认网关为192.168.0.1

1、在同一网段内

在主机A上运行“Ping 192.168.0.5”后，都发生了些什么呢? 首先，Ping命令会构建一个固定格式的ICMP请求数据包，然后由ICMP协议将这个数据包连同地址“192.168.0.5”一起交给IP层协议（和ICMP一样，实际上是一组后台运行的进程），IP层协议将以地址“192.168.0.5”作为目的地址，本机IP地址作为源地址，加上一些其他的控制信息，构建一个IP数据包，并想办法得到192.168.0.5的MAC地址（物理地址，这是数据链路层协议构建数据链路层的传输单元——帧所必需的），以便交给数据链路层构建一个数据帧。关键就在这里，IP层协议通过机器B的IP地址和自己的子网掩码，发现它跟自己属同一网络，就直接在本网络内查找这台机器的MAC，如果以前两机有过通信，在A机的ARP缓存表应该有B机IP与其MAC的映射关系，如果没有，就发一个ARP请求广播，得到B机的MAC，一并交给数据链路层。后者构建一个数据帧，目的地址是IP层传过来的物理地址，源地址则是本机的物理地址，还要附加上一些控制信息，依据以太网的介质访问规则，将它们传送出去。

主机B收到这个数据帧后，先检查它的目的地址，并和本机的物理地址对比，如符合，则接收；否则丢弃。接收后检查该数据帧，将IP数据包从帧中提取出来，交给本机的IP层协议。同样，IP层检查后，将有用的信息提取后交给ICMP协议，后者处理后，马上构建一个ICMP应答包，发送给主机A，其过程和主机A发送ICMP请求包到主机B一模一样。

2、不在同一网段内

在主机A上运行“Ping 192.168.1.4”后，开始跟上面一样，到了怎样得到MAC地址时，IP协议通过计算发现D机与自己不在同一网段内，就直接将交由路由处理，也就是将路由的MAC取过来，至于怎样得到路由的MAC，跟上面一样，先在ARP缓存表找，找不到就广播。路由得到这个数据帧后，再跟主机D进行联系，如果找不到，就向主机A返回一个超时的信息。

2. iputils软件包：

执行ping -V：

baoli@ubuntu:~$ ping -V

ping utility, iputils-s20161105

可知ping命令属于iputils软件包，参考： iputils软件包

ping过程中会涉及两种协议：

ICMP
ARP：查找MAC地址

ping报文格式：

MAC + IP + ICMP

iputils中ping相关文件：

ping.c
ping6.c
ping_common.c

3. ping代码实现流程：

1. 首先创建raw socket：icmp_sock = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);

2. 处理命令行选项

3. 如果没有指定源IP（网络接口），需要创建probe_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)，然后通过getsockname()找到源地址。

4. 通过setsockopt()设置各种选项

5. bind：bind(icmp_sock, (struct sockaddr*)&source, sizeof(source))

6. 发送icmp报文：pinger()，在send_probe()中先构造struct icmphdr *icp，然后通过sendmsg发送出去。

7. 接收ICMP消息：recvmsg(icmp_sock, &msg, polling)，再通过parse_reply()解析消息。

8. 已达指定次数、ctrl+c等退出处理。其中ctrl+c利用Linux signal实现。

set_signal(SIGINT, sigexit);

set_signal(SIGALRM, sigexit);

set_signal(SIGQUIT, sigstatus);

Linux ping的原理与实现相关推荐

Ping原理Linux,ping实现原理
ping命令是用来查看网络上另一个主机系统的网络连接是否正常的一个工具.ping命令的工作原理是:向网络上的另一个主机系统发送ICMP报文,如果指定系统得到了报文,它将把报文一模一样地传回给发送者,这 ...
PING的原理以及ICMP协议
主要内容: 1.ping的原理以及工作过程 2.ICMP协议 3.ICMP的应用:ping,traceroute 1.ping的原理以及工作过程 ping的原理 ping 程序是用来探测主机到主机 ...
Linux 路由实现原理
目录前言一.什么时候需要路由 1.1 发送数据时选路 1.2 接收数据时选路 1.3 linux 路由小结二.Linux 的路由实现 2.1 路由表 2.2 路由查找三.路由的使用方法 3.1 ...
Linux 企业级安全原理和防范技巧
Linux 企业级安全原理和防范技巧 1. 企业级Linux系统防护概述 1.1 企业级Linux系统安全威胁 1.2 企业级Linux系统安全立体式防范体系 1.2.1 Linux文件系统访问安全 ...
ping工作原理和使用
PING 工作原理一.什么是 PING 是 DOS 命令,一般用于检测网络通与不通 ,也叫时延,其值越大,速度越慢 PING (Packet Internet Grope),因特网包探索器,用于测 ...
linux ping 命令参数详解,常用ping命令详解
Ping是Windows.Unix和Linux系统下的一个命令.ping也属于一个通信协议,是TCP/IP协议的一部分.利用"ping"命令可以检查网络是否连通,可以很好地帮助我们 ...
[转帖]linux下的X server:linux图形界面原理
linux下的X server:linux图形界面原理 https://www.cnblogs.com/liangxiaofeng/p/5034912.html linux下的X server:lin ...
linux下的X server:linux图形界面原理
linux下的X server:linux图形界面原理 Moblin Core是在Gnome Mobile的平台上建立.我以前玩Linux,提交的都和图像没有关系,连Xwindows都不用启动,开机后 ...
linux命令菜鸟ping,Linux ping命令
Linux ping命令 Linux ping命令用于检测主机. 执行ping指令会使用ICMP传输协议,发出要求回应的信息,若远端主机的网络功能没有问题,就会回应该信息,因而得知该主机运作正常. 语 ...

Linux ping的原理与实现

Linux ping的原理与实现相关推荐

最新文章

热门文章