如果覺得本文如果幫到你或者你想轉載都可以，只需要標註出處即可。謝謝

 利用ICMP數據包、C語言實現Ping命令程序，能實現基本的Ping操作，發送ICMP回顯請求報文，用於測試—個主機到只一個主機之間的連通情況。通過本程序的訓練，熟悉ICMP報文結構，對ICMP有更深的理解，掌握Ping程序的設計方法，掌握網絡編程的方法和技巧，從而編寫出功能更強大的程序。有關traceroute如果有時間我會也寫一篇來進行講解.W

  windows和Linux實現ping的底層思想一樣的，代碼有細微的差別。如文文件不一樣，參數定義不一樣等。所以我們要實現ping功能的時候我們需要注意是在Windows上實現還是Linux上實現。

  如果你不想看關於ping命令實現的原理,則可以直接通過以下目錄跳轉到‘8.實現Ping功能’即可.

  本文目錄

　　1.ICMP簡介

　　2.ICMP工作原理

　　3.ICMP報文格式

　　4.ICMPv4類型

　　　　4.1響應請求/應答(ping)

　　　　4.2.目標不可到達、源抑制和超時報文

　　5.ICMP應用

　　6.ICMP攻擊與防禦方法

　　7.IP報文頭和ICMP的聯繫

　　8.實現Ping功能

　　　　8.1.ping實現步驟

　　　　8.2.結果及心得

　　　　8.3.完整代碼

1.ICMP簡介

  ICMP（Internet Control Message Protocol）Internet控制報文協議。它是TCP/IP協議簇的一個子協議，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着重要的作用。

　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。

  ICMP報文通常是由IP層本身、上層的傳輸協議(TCP或UDP)甚至某些情況下用戶應用除法執行的。

  ICMP報文是在IP數據報內被封裝傳輸的。

  ICMP分為兩大類：有關IP數據報傳遞的ICMP報文(稱為差錯報文(error message)),以及有關信息採集和配置的ICMP報文(稱為查詢(query)或者信息類報文(informational message))。

  注：ICMP並不為IP網絡提供可靠性。相反，它表明了某些類別的故障和配置信息。

2.ICMP工作原理

  ICMP提供一致易懂的出錯報告信息。發送的出錯報文返回到發送原數據的設備，因為只有發送設備才是出錯報文的邏輯接受者。發送設備隨後可根據ICMP報文確定發生錯誤的類型，並確定如何才能更好地重發失敗的數據包。但是ICMP唯一的功能是報告問題而不是糾正錯誤，糾正錯誤的任務由發送方完成。

  我們在網絡中經常會使用到ICMP協議，比如我們經常使用的用於檢查網絡通不通的Ping命令（Linux和Windows中均有），這個“Ping”的過程實際上就是ICMP協議工作的過程。還有其他的網絡命令如跟蹤路由的Tracert命令也是基於ICMP協議的。

3.ICMP報文格式

  ICMP報文包含在IP數據報中，屬於IP的一個用戶，IP頭部就在ICMP報文的前面，所以一個ICMP報文包括IP頭部、ICMP頭部和ICMP報文，IP頭部的Protocol值為1就說明這是一個ICMP報文，ICMP頭部中的類型（Type）域用於說明ICMP報文的作用及格式，此外還有一個代碼（Code）域用於詳細說明某種ICMP報文的類型，所有數據都在ICMP頭部後面。

  ICMPICMP報文格式具體由[RFC777]，[RFC792]規範。792是1981年9月更新，而777是1981年4月更新的。目前最新的ICMP報文格式RFC是2007年4月更新的[RFC488].

4.ICMPv4類型

  已經定義的ICMP消息類型大約有10多種，每種ICMP數據類型都被封裝在一個IP數據包中。主要的ICMP消息類型包括以下幾種。

  對於ICMPv4，信息類報文包括回顯請求和回顯應答(分別為類型8和0),以及路由器通告和路由器請求(分別為類型9和10，統一被稱為路由器發現)。最常見的差錯報文類型包括目的不可達(類型3)、重定向(類型5)、超時(類型11)和參數問題(類型12).下圖為一些類型.更多的信息建議去RFC官方查看，Type和Code在IPv4和IPc6不盡相同，所以其中的差異需要我們自行去查看，本圖為IPv4版本的,IPv6需要我們自己RFC查找。

1).響應請求/應答(ping)(ICMPv4類型為0/8,ICMPv6類型129/18)

  我們日常使用最多的ping，就是響應請求（Type=8）和應答（Type=0），一台主機向一個節點發送一個Type=8的ICMP報文，如果途中沒有異常（例如被路由器丟棄、目標不回應ICMP或傳輸失敗），則目標返回Type=0的ICMP報文，說明這台主機存在，更詳細的tracert通過計算ICMP報文通過的節點來確定主機與目標之間的網絡距離。更多的信息我們可以通過RFC文檔了解

2).目標不可到達(ICMPv4類型3，ICMPv6類型1)、源抑制和超時報文(ICMPv4類型11,ICMPv6類型4)

  這三種報文的格式是一樣的，目標不可到達報文（Type=3）在路由器或主機不能傳遞數據報時使用，例如我們要連接對方一個不存在的系統端口（端口號小於1024）時，將返回Type=3、Code=3的ICMP報文，它要告訴我們：“嘿，別連接了，我不在家的！”，常見的不可到達類型還有網絡不可到達（Code=0）、主機不可到達（Code=1）、協議不可到達（Code=2）等。源抑制則充當一個控制流量的角色，它通知主機減少數據報流量，由於ICMP沒有恢復傳輸的報文，所以只要停止該報文，主機就會逐漸恢復傳輸速率。最後，無連接方式網絡的問題就是數據報會丟失，或者長時間在網絡遊盪而找不到目標，或者擁塞導致主機在規定時間內無法重組數據報分段，這時就要觸發ICMP超時報文的產生。超時報文的代碼域有兩種取值：Code=0表示傳輸超時，Code=1表示重組分段超時。更多的信息我們可以通過RFC文檔了解

5.ICMP應用

1).ping 命令使用 ICMP 回送請求和應答報文在網絡可達性測試中使用的分組網間探測命令 ping 能產生 ICMP 回送請求和應答報文。目的主機收到 ICMP 回送請求報文後立刻回送應答報文，若源主機能收到 ICMP 回送應答報文，則說明到達該主機的網絡正常。

2).路由分析診斷程序 tracert 使用了 ICMP時間超過報文tracert 命令主要用來显示數據包到達目的主機所經過的路徑。通過執行一個 tracert 到對方主機的命令，返回數據包到達目的主機所經歷的路徑詳細信息，並显示每個路徑所消耗的時間。

6.ICMP攻擊

  涉及ICMP的攻擊主要分為3類：泛洪(flood)、炸彈(bomb)、信息泄露(information disclosure).針對TCP的ICMP攻擊已經被專門記錄在RFC文檔中[RFC5927]

1).泛洪(flood)

  泛洪將會生成大量流量,導致針對一台或者多台計算機的有效Dos攻擊

2).炸彈(bomb)

  炸彈類型有時也稱為核彈(nuke)類型，指的是發送經過特殊構造的報文，能夠導致IP或ICMP的處理崩潰或者終止。

3).信息泄露(information disclosure)

  信息泄露攻擊本身不會造成危害，但是能夠幫助其他攻擊方法避免浪費時間或者被發現了。

7.IP報文頭和ICMP的聯繫

  ICMP報文是封裝在IP數據報的數據部分中進行傳輸的.

  ICMP依靠IP來完成它的任務，它是IP的主要部分。它與傳輸協議（如TCP和UDP）顯著不同：它一般不用於在兩點間傳輸數據。它通常不由網絡程序直接使用，除了 ping 和 traceroute 這兩個特別的例子。 IPv4中的ICMP被稱作ICMPv4，IPv6中的ICMP則被稱作ICMPv6。

  總的來說，ICMP是封裝在IP數據報中進行傳輸的.具體更多的聯繫我們通過以下改文章進行詳解，從Wireshark抓包然後分析數據包進行兩者的區別和聯繫.

  參考文檔：https://www.cnblogs.com/CSAH/p/13170860.html

8.實現Ping功能

  首先我們注意，本文只是實現ping的最簡單的功能即響應請求/應答(ping)，故只能夠ping IP地址，不能夠ping 域名，因為域名到IP地址我們需要經過DNS解析，本文不實現該功能.關於DNS轉換到IP地址的詳情，有時間有機會我會補上的.

  本程序使用的環境是win10+vc++6.0,如果沒有安裝VC++6.0的或者在Win10安裝了無法使用的請查看’Win10安裝vc6.0教程‘。

  該ping功能實現參考了TCP/IP詳解 卷1 和 卷2。

1).實現步驟

  首先，我們需要先定義初始化一些全局變量，接着我們對需要用到的數據類型結構進行聲明定義，我們包含的數據類型結構有IP報頭結構、ICMP數據類型結構、結果集類型結構等；對需要使用到的函數進行頭文件的導入，主要的區別在於使用的是Windows系統還是Linux系統，導入的頭文件也不盡相同。準備工作全都完成了，然後我們就可以定義main函數進行試驗的驗證測試。

  其次，我們需要對每一步的遇到的問題需要寫一份說明報告書，以防下次再進行實驗時遇到同樣的問題時，我們無需再去查找大量資料。

  最後，我們對整個實驗的總結，對每一步。每一個函數進行詳講.做好註釋.

  Ping()函數是本程序的核心部分，它基本是調用其他模塊的函數來實現最終功能，其主要布驟包括：定義及初始化各個全局變量、打開socket動態庫、設置接收和發送超時值、域名地址解析、分配內存、創建及初始化ICMP報文、發送ICMP請求報文、接收ICMP 應答報文以及解讀應答報文和輸出Ping結果。

  注意：創建套接字的時候參數的以及在創建套接字之前必須首先使用WSAStartup函數。

(1)輸入時不能輸入目標主機名，不然ping結果為TIMEOUT

(2)該模塊並非只有處理還包括判斷及輸出判斷結果的含義

(3)程序沒運行一次就只能輸出四行結果（前提是輸入的地址有效），欲再次PING其他地址接着輸入下一個ip地址即可

2).代碼實現

    如果要想實現Windows下ping功能的實現，我們只需要從(1)到(8)複製到任意一個新創建filename.cpp文件中即可執行.或者最簡單的方法就是到本文中最低直接複製’完整代碼’到任意一個新創建filename.cpp文件中即可執行

(1).頭文件、全局變量

#include<stdio.h>
#include<Winsock2.h>
#include<ws2tcpip.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>
#include<string.h>
#pragma comment(lib , "Ws2_32.lib")

#define ICMP_ECHO_REQUEST 8 //定義回顯請求類型
#define DEF_ICMP_DATA_SIZE 20 //定義發送數據長度
#define DEF_ICMP_PACK_SIZE 32 //定義數據包長度
#define MAX_ICMP_PACKET_SIZE 1024 //定義最大數據包長度
#define DEF_ICMP_TIMEOUT 3000  //定義超時為3秒
#define ICMP_TIMEOUT 11 //ICMP超時報文
#define ICMP_ECHO_REPLY 0 //定義回顯應答類型

(2).IP報頭據類型

/*
 *IP報頭結構
 */
typedef struct
{
    byte h_len_ver ; //IP版本號
    byte tos ; // 服務類型
    unsigned short total_len ; //IP包總長度
    unsigned short ident ; // 標識
    unsigned short frag_and_flags ; //標誌位
    byte ttl ; //生存時間
    byte proto ; //協議
    unsigned short cksum ; //IP首部校驗和
    unsigned long sourceIP ; //源IP地址
    unsigned long destIP ; //目的IP地址
} IP_HEADER ;

(3).ICMP數據類型

/*
 *定義ICMP數據類型
 */
typedef struct _ICMP_HEADER
{
    byte type ; //類型-----8
    byte code ; //代碼-----8
    unsigned short cksum ; //校驗和------16
    unsigned short id ; //標識符-------16
    unsigned short seq ; //序列號------16
    unsigned int choose ; //選項-------32
} ICMP_HEADER ;

(4).ping返回結果集數據類型

typedef struct
{
    int usSeqNo ; //記錄序列號
    DWORD dwRoundTripTime ; //記錄當前時間
    byte ttl ; //生存時間
    in_addr dwIPaddr ; //源IP地址
} DECODE_RESULT ;

(5).網際校驗和

/*
 *產生網際校驗和
 */
unsigned short GenerateChecksum(unsigned short *pBuf , int iSize)
{
    unsigned long cksum = 0 ; //開始時將網際校驗和初始化為0
    while(iSize > 1)
    {
        cksum += *pBuf++ ; //將待校驗的數據每16位逐位相加保存在cksum中
        iSize -= sizeof(unsigned short) ; //每16位加完則將帶校驗數據量減去16
    }
    //如果待校驗的數據為奇數，則循環完之後需將最後一個字節的內容與之前結果相加
    if(iSize)
    {
        cksum += *(unsigned char*)pBuf ;
    }
        //之前的結果產生了進位，需要把進位也加入最後的結果中
    cksum = (cksum >> 16) + (cksum & 0xffff) ;
    cksum += (cksum >> 16) ;
    return (unsigned short)(~ cksum) ;
}

(6).ping信息解析

/*
 *對ping應答信息進行解析
 */
boolean DecodeIcmpResponse_Ping(char *pBuf , int iPacketSize , DECODE_RESULT *stDecodeResult)
{
    IP_HEADER *pIpHrd = (IP_HEADER*)pBuf ;
    int iIphedLen = 20 ;
    if(iPacketSize < (int)(iIphedLen + sizeof(ICMP_HEADER)))
    {
        printf("size error! \n") ;
        return 0 ;
    }
    //指針指向ICMP報文的首地址
    ICMP_HEADER *pIcmpHrd = (ICMP_HEADER*)(pBuf + iIphedLen) ;
    unsigned short usID , usSeqNo ;
    //獲得的數據包的type字段為ICMP_ECHO_REPLY，即收到一個回顯應答ICMP報文
    if(pIcmpHrd->type == ICMP_ECHO_REPLY)
    {
        usID = pIcmpHrd->id ;
        //接收到的是網絡字節順序的seq字段信息 ， 需轉化為主機字節順序
        usSeqNo = ntohs(pIcmpHrd->seq) ;
    }
    if(usID != GetCurrentProcessId() || usSeqNo != stDecodeResult->usSeqNo)
    {
        printf("usID error!\n") ;
        return 0 ;
    }
    //記錄對方主機的IP地址以及計算往返的時延RTT
    if(pIcmpHrd->type == ICMP_ECHO_REPLY)
    {
        stDecodeResult->dwIPaddr.s_addr = pIpHrd->sourceIP ;
        stDecodeResult->ttl = pIpHrd->ttl ;
        stDecodeResult->dwRoundTripTime = GetTickCount() - stDecodeResult->dwRoundTripTime ;
        return 1 ;
    }
    return 0 ;
}

(7).ping功能實現集成

void Ping(char *IP)
{
   unsigned long ulDestIP = inet_addr(IP) ; //將IP地址轉化為長整形
   if(ulDestIP == INADDR_NONE)
   {
       //轉化不成功時按域名解析
       HOSTENT *pHostent = gethostbyname(IP) ;
       if(pHostent)
       {
           ulDestIP = (*(IN_ADDR*)pHostent->h_addr).s_addr ; //將HOSTENT轉化為長整形
       }
       else
       {
           printf("TIMEOUT\n") ;
           return ;
       }
   }
   //填充目的Socket地址
   SOCKADDR_IN destSockAddr ; //定義目的地址
   ZeroMemory(&destSockAddr , sizeof(SOCKADDR_IN)) ; //將目的地址清空
   destSockAddr.sin_family = AF_INET ;
   destSockAddr.sin_addr.s_addr = ulDestIP ;
   destSockAddr.sin_port = htons(0);
    //初始化WinSock
    WORD wVersionRequested = MAKEWORD(2,2);
    WSADATA wsaData;
    if(WSAStartup(wVersionRequested,&wsaData) != 0)
    {
        printf("初始化WinSock失敗！\n") ;
        return ;
    }
   //使用ICMP協議創建Raw Socket
   SOCKET sockRaw = WSASocket(AF_INET , SOCK_RAW , IPPROTO_ICMP , NULL , 0 , WSA_FLAG_OVERLAPPED) ;
   if(sockRaw == INVALID_SOCKET)
   {
       printf("創建Socket失敗 !\n") ;
       return ;
   }
   //設置端口屬性
   int iTimeout = DEF_ICMP_TIMEOUT ;
   if(setsockopt(sockRaw , SOL_SOCKET , SO_RCVTIMEO , (char*)&iTimeout , sizeof(iTimeout)) == SOCKET_ERROR)
   {
         printf("設置參數失敗！\n") ;
         return ;
   }
   if(setsockopt(sockRaw , SOL_SOCKET , SO_SNDTIMEO , (char*)&iTimeout , sizeof(iTimeout)) == SOCKET_ERROR)
   {
         printf("設置參數失敗！\n") ;
         return ;
   }
   //定義發送的數據段
   char IcmpSendBuf[DEF_ICMP_PACK_SIZE] ;
   //填充ICMP數據包個各字段
   ICMP_HEADER *pIcmpHeader  = (ICMP_HEADER*)IcmpSendBuf;
   pIcmpHeader->type = ICMP_ECHO_REQUEST ;
   pIcmpHeader->code = 0 ;
   pIcmpHeader->id = (unsigned short)GetCurrentProcessId() ;
   memset(IcmpSendBuf + sizeof(ICMP_HEADER) , 'E' , DEF_ICMP_DATA_SIZE) ;
   //循環發送四個請求回顯icmp數據包
   int usSeqNo = 0 ;
   DECODE_RESULT stDecodeResult ;
   while(usSeqNo <= 3)
   {
     pIcmpHeader->seq = htons(usSeqNo) ;
     pIcmpHeader->cksum = 0 ;
     pIcmpHeader->cksum = GenerateChecksum((unsigned short*)IcmpSendBuf , DEF_ICMP_PACK_SIZE) ; //生成校驗位
     //記錄序列號和當前時間
     stDecodeResult.usSeqNo = usSeqNo ;
     stDecodeResult.dwRoundTripTime = GetTickCount() ;
     //發送ICMP的EchoRequest數據包
     if(sendto(sockRaw , IcmpSendBuf , DEF_ICMP_PACK_SIZE , 0 , (SOCKADDR*)&destSockAddr , sizeof(destSockAddr)) == SOCKET_ERROR)
     {
        //如果目的主機不可達則直接退出
        if(WSAGetLastError() == WSAEHOSTUNREACH)
        {
            printf("目的主機不可達！\n") ;
            exit(0) ;
        }
     }
     SOCKADDR_IN from ;
     int iFromLen = sizeof(from) ;
     int iReadLen ;
     //定義接收的數據包
     char IcmpRecvBuf[MAX_ICMP_PACKET_SIZE] ;
     while(1)
     {
         iReadLen = recvfrom(sockRaw , IcmpRecvBuf , MAX_ICMP_PACKET_SIZE , 0 , (SOCKADDR*)&from , &iFromLen) ;
         if(iReadLen != SOCKET_ERROR)
         {
             if(DecodeIcmpResponse_Ping(IcmpRecvBuf , sizeof(IcmpRecvBuf) , &stDecodeResult))
             {
                printf("來自 %s 的回復: 字節 = %d 時間 = %dms TTL = %d\n" , inet_ntoa(stDecodeResult.dwIPaddr) ,
                         iReadLen - 20,stDecodeResult.dwRoundTripTime ,stDecodeResult.ttl) ;
             }
             break ;
         }
         else if(WSAGetLastError() == WSAETIMEDOUT)
         {
             printf("time out !  *****\n") ;
             break ;
         }
         else
         {
             printf("發生未知錯誤！\n") ;
             break ;
         }
     }
     usSeqNo++ ;
   }
   //輸出屏幕信息
   printf("Ping complete...\n") ;
   closesocket(sockRaw) ;
   WSACleanup() ;
}

①.inet_addr:可以轉化字符串，主要用來將一個十進制的數轉化為二進制的數，用途多於ipv4的IP轉化。

②.if(IpAddress == INADDR_NONE):INADDR_NONE 是個宏定義，代表IpAddress是否為無效的IP地址。

③.ckaddr_in:定義目的地址信息;

④.ZeroMemory:用0來填充一塊內存區域.ZeroMemory只能用於windows平台.

⑤.WSASocket:創建一個原始套接字。使用時需要包含winsock2.h 頭文件和鏈接ws2_32.lib庫。

⑥.SOCKET socket==INVALID_SOCKET:如果socket為無效套接字，則結果為true;

⑦.DEF_ICMP_TIMEOUT：報文超時時間.

⑧.setsockopt:選項影響套接口的操作，諸如加急數據是否在普通數據流中接收，廣播數據是否可以從套接口發送等等。

⑨.while(usSeqNo <= 3){}:該部分就是實驗要求我們一次測試的進行發包4次

(8).Test測試

int main(int argc , char* argv[])
{
   char  com[10] , IP[20] ;
   while(1){
   printf("command>>") ;
   scanf("%s %s" , com , IP) ;
   if(strcmp(com , "ping") == 0)
   {
       Ping(IP) ;
   }
   else
   {
       printf("輸入錯誤 ! \n") ;
   }
   }
   return 0 ;
}

2).結果及心得

(1).查看本機IP

(2).ping網關IP

(3).ping本機IP

(4).ping局域網內IP

(5).問題與解決方案

①.問題：telnet是23端口，ssh是22端口，那麼ping是什麼端口？

答：ping基於ICMP，是在網絡層運行的。而端口號為傳輸層的內容。所以在ICMP中根本就不需要關注端口號這樣的信息。

②.Win7、win10 在VC6.0運行時WSASocket 返回錯誤 10013

3).完整代碼

#include<stdio.h>
#include<Winsock2.h>
#include<ws2tcpip.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>
#include<string.h>
#pragma comment(lib , "Ws2_32.lib")


#define ICMP_ECHO_REQUEST 8 //定義回顯請求類型
#define DEF_ICMP_DATA_SIZE 20 //定義發送數據長度
#define DEF_ICMP_PACK_SIZE 32 //定義數據包長度
#define MAX_ICMP_PACKET_SIZE 1024 //定義最大數據包長度
#define DEF_ICMP_TIMEOUT 3000  //定義超時為3秒
#define ICMP_TIMEOUT 11 //ICMP超時報文
#define ICMP_ECHO_REPLY 0 //定義回顯應答類型
/*
 *IP報頭結構
 */
typedef struct
{
    byte h_len_ver ; //IP版本號
    byte tos ; // 服務類型
    unsigned short total_len ; //IP包總長度
    unsigned short ident ; // 標識
    unsigned short frag_and_flags ; //標誌位
    byte ttl ; //生存時間
    byte proto ; //協議
    unsigned short cksum ; //IP首部校驗和
    unsigned long sourceIP ; //源IP地址
    unsigned long destIP ; //目的IP地址
} IP_HEADER ;
/*
 *定義ICMP數據類型
 */
typedef struct _ICMP_HEADER
{
    byte type ; //類型-----8
    byte code ; //代碼-----8
    unsigned short cksum ; //校驗和------16
    unsigned short id ; //標識符-------16
    unsigned short seq ; //序列號------16
    unsigned int choose ; //選項-------32
} ICMP_HEADER ;


typedef struct
{
    int usSeqNo ; //記錄序列號
    DWORD dwRoundTripTime ; //記錄當前時間
    byte ttl ; //生存時間
    in_addr dwIPaddr ; //源IP地址
} DECODE_RESULT ;

/*
 *產生網際校驗和
 */
unsigned short GenerateChecksum(unsigned short *pBuf , int iSize)
{
    unsigned long cksum = 0 ; //開始時將網際校驗和初始化為0
    while(iSize > 1)
    {
        cksum += *pBuf++ ; //將待校驗的數據每16位逐位相加保存在cksum中
        iSize -= sizeof(unsigned short) ; //每16位加完則將帶校驗數據量減去16
    }
    //如果待校驗的數據為奇數，則循環完之後需將最後一個字節的內容與之前結果相加
    if(iSize)
    {
        cksum += *(unsigned char*)pBuf ;
    }
        //之前的結果產生了進位，需要把進位也加入最後的結果中
    cksum = (cksum >> 16) + (cksum & 0xffff) ;
    cksum += (cksum >> 16) ;
    return (unsigned short)(~ cksum) ;
}

/*
 *對ping應答信息進行解析
 */
boolean DecodeIcmpResponse_Ping(char *pBuf , int iPacketSize , DECODE_RESULT *stDecodeResult)
{
    IP_HEADER *pIpHrd = (IP_HEADER*)pBuf ;
    int iIphedLen = 20 ;
    if(iPacketSize < (int)(iIphedLen + sizeof(ICMP_HEADER)))
    {
        printf("size error! \n") ;
        return 0 ;
    }
    //指針指向ICMP報文的首地址
    ICMP_HEADER *pIcmpHrd = (ICMP_HEADER*)(pBuf + iIphedLen) ;
    unsigned short usID , usSeqNo ;
    //獲得的數據包的type字段為ICMP_ECHO_REPLY，即收到一個回顯應答ICMP報文
    if(pIcmpHrd->type == ICMP_ECHO_REPLY)
    {
        usID = pIcmpHrd->id ;
        //接收到的是網絡字節順序的seq字段信息 ， 需轉化為主機字節順序
        usSeqNo = ntohs(pIcmpHrd->seq) ;
    }
    if(usID != GetCurrentProcessId() || usSeqNo != stDecodeResult->usSeqNo)
    {
        printf("usID error!\n") ;
        return 0 ;
    }
    //記錄對方主機的IP地址以及計算往返的時延RTT
    if(pIcmpHrd->type == ICMP_ECHO_REPLY)
    {
        stDecodeResult->dwIPaddr.s_addr = pIpHrd->sourceIP ;
        stDecodeResult->ttl = pIpHrd->ttl ;
        stDecodeResult->dwRoundTripTime = GetTickCount() - stDecodeResult->dwRoundTripTime ;
        return 1 ;
    }
    return 0 ;
}

void Ping(char *IP)
{
   unsigned long ulDestIP = inet_addr(IP) ; //將IP地址轉化為長整形
   if(ulDestIP == INADDR_NONE)
   {
       //轉化不成功時按域名解析
       HOSTENT *pHostent = gethostbyname(IP) ;
       if(pHostent)
       {
           ulDestIP = (*(IN_ADDR*)pHostent->h_addr).s_addr ; //將HOSTENT轉化為長整形
       }
       else
       {
           printf("TIMEOUT\n") ;
           return ;
       }
   }
   //填充目的Socket地址
   SOCKADDR_IN destSockAddr ; //定義目的地址
   ZeroMemory(&destSockAddr , sizeof(SOCKADDR_IN)) ; //將目的地址清空
   destSockAddr.sin_family = AF_INET ;
   destSockAddr.sin_addr.s_addr = ulDestIP ;
   destSockAddr.sin_port = htons(0);
    //初始化WinSock
    WORD wVersionRequested = MAKEWORD(2,2);
    WSADATA wsaData;
    if(WSAStartup(wVersionRequested,&wsaData) != 0)
    {
        printf("初始化WinSock失敗！\n") ;
        return ;
    }
   //使用ICMP協議創建Raw Socket
   SOCKET sockRaw = WSASocket(AF_INET , SOCK_RAW , IPPROTO_ICMP , NULL , 0 , WSA_FLAG_OVERLAPPED) ;
   if(sockRaw == INVALID_SOCKET)
   {
       printf("創建Socket失敗 !\n") ;
       return ;
   }
   //設置端口屬性
   int iTimeout = DEF_ICMP_TIMEOUT ;
   if(setsockopt(sockRaw , SOL_SOCKET , SO_RCVTIMEO , (char*)&iTimeout , sizeof(iTimeout)) == SOCKET_ERROR)
   {
         printf("設置參數失敗！\n") ;
         return ;
   }
   if(setsockopt(sockRaw , SOL_SOCKET , SO_SNDTIMEO , (char*)&iTimeout , sizeof(iTimeout)) == SOCKET_ERROR)
   {
         printf("設置參數失敗！\n") ;
         return ;
   }
   //定義發送的數據段
   char IcmpSendBuf[DEF_ICMP_PACK_SIZE] ;
   //填充ICMP數據包個各字段
   ICMP_HEADER *pIcmpHeader  = (ICMP_HEADER*)IcmpSendBuf;
   pIcmpHeader->type = ICMP_ECHO_REQUEST ;
   pIcmpHeader->code = 0 ;
   pIcmpHeader->id = (unsigned short)GetCurrentProcessId() ;
   memset(IcmpSendBuf + sizeof(ICMP_HEADER) , 'E' , DEF_ICMP_DATA_SIZE) ;
   //循環發送四個請求回顯icmp數據包
   int usSeqNo = 0 ;
   DECODE_RESULT stDecodeResult ;

   while(usSeqNo <= 3)
   {
     pIcmpHeader->seq = htons(usSeqNo) ;
     pIcmpHeader->cksum = 0 ;
     pIcmpHeader->cksum = GenerateChecksum((unsigned short*)IcmpSendBuf , DEF_ICMP_PACK_SIZE) ; //生成校驗位
     //記錄序列號和當前時間
     stDecodeResult.usSeqNo = usSeqNo ;
     stDecodeResult.dwRoundTripTime = GetTickCount() ;
     //發送ICMP的EchoRequest數據包
     if(sendto(sockRaw , IcmpSendBuf , DEF_ICMP_PACK_SIZE , 0 , (SOCKADDR*)&destSockAddr , sizeof(destSockAddr)) == SOCKET_ERROR)
     {
        //如果目的主機不可達則直接退出
        if(WSAGetLastError() == WSAEHOSTUNREACH)
        {
            printf("目的主機不可達！\n") ;
            exit(0) ;
        }
     }
     SOCKADDR_IN from ;
     int iFromLen = sizeof(from) ;
     int iReadLen ;
     //定義接收的數據包
     char IcmpRecvBuf[MAX_ICMP_PACKET_SIZE] ;
     while(1)
     {
         iReadLen = recvfrom(sockRaw , IcmpRecvBuf , MAX_ICMP_PACKET_SIZE , 0 , (SOCKADDR*)&from , &iFromLen) ;
         if(iReadLen != SOCKET_ERROR)
         {
             if(DecodeIcmpResponse_Ping(IcmpRecvBuf , sizeof(IcmpRecvBuf) , &stDecodeResult))
             {
                printf("來自 %s 的回復: 字節 = %d 時間 = %dms TTL = %d\n" , inet_ntoa(stDecodeResult.dwIPaddr) ,
                         iReadLen - 20,stDecodeResult.dwRoundTripTime ,stDecodeResult.ttl) ;
             }
             break ;
         }
         else if(WSAGetLastError() == WSAETIMEDOUT)
         {
             printf("time out !  *****\n") ;
             break ;
         }
         else
         {
             printf("發生未知錯誤！\n") ;
             break ;
         }
     }
     usSeqNo++ ;
   }
   //輸出屏幕信息
   printf("Ping complete...\n") ;
   closesocket(sockRaw) ;
   WSACleanup() ;
}
int main()
{
   char  com[10] , IP[20] ;
   while(1){
   printf("command>>") ;
   scanf("%s %s" , com , IP) ;
   if(strcmp(com , "ping") == 0)
   {
       Ping(IP) ;
   }
   else
   {
       printf("輸入錯誤 ! \n") ;
   }
   }
   return 0 ;
}

參考文檔：https://zhidao.baidu.com/question/1946506262344388308.html

https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/api/winsock2/nf-winsock2-wsasocketa?redirectedfrom=MSDN

https://zhidao.baidu.com/question/541753723.html

TCP/IP網絡原理技術[清華大學出版社 周明天，汪文勇]

互聯網控制消息協議[維基百科]

TCP/IP詳解 卷1:協議

TCP/IP詳解 卷2:實現

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