Ping實現(xiàn)

ping是常見的一個網(wǎng)絡(luò)檢測工具炕檩,牽涉到的核心協(xié)議是ICMP協(xié)議和IP頭協(xié)議蜈项,下面橙色背景的字段為需要關(guān)心的部分

流程

圖1

icmp_header

圖2

參考https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Control_Message_Protocol
客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)中:

  • type必須設(shè)置為8
  • id為客戶端唯一標識(范例求簡硬編碼1)
  • sequence為客戶端數(shù)據(jù)包序列號一般自增1(范例求簡硬編碼1)
  • checksum為16位為單位的二進制反碼求和(天書一樣荚虚,看不懂就GG照抄吧)
USHORT ChechkSum(USHORT *buffer, int size)
{
   DWORD chkSum = 0;
 
   while(size > 1)
   {
      chkSum += *buffer++;
      size -= sizeof(USHORT);
   }
 
   if(size)
      chkSum += *(UCHAR*)buffer;
 
   chkSum = (chkSum >> 16) + (chkSum & 0xffff); 
   chkSum += (chkSum >> 16);
 
   return (USHORT)(~chkSum);
}

ip_header

圖3

參考https://en.wikipedia.org/wiki/IPv4

  • ihl為服務(wù)器返回的ip_header包長度(注意哦,協(xié)議定義ihl是以4字節(jié)為單位废赞,所以實際運算我們需要*4)弟劲,pointer+ihl即icmp_header包開始的位置
  • ttl
Paste_Image.png

我們發(fā)送給服務(wù)器的icmp_header里面把timestamp設(shè)置為當前時間(毫秒級),服務(wù)器返回的icmp_header會把這個timestamp原封不動返回回來,我們再用當前時間去減這個時間,就是每一次ping的時間

python實現(xiàn)

import struct
import ctypes
import socket
import time

def __checksum(buf):
    size = len(buf)
    position = 0
    result = 0
    while size>1:
        result += struct.unpack('H',buf[position:position+2])[0]
        position += 2
        size -= 2
    if size:
        result += struct.unpack('H',buf[position:position+2])[0]
    result = (result>>16) + (result&0xffff)
    result += (result>>16)
    return ctypes.c_ushort(~result).value

class DataIO(object):
    def __init__(self,datagram):
        self.datagram = datagram
        self.position = 0
        self.length = len(self.datagram)
    @property
    def bytesAvailable(self):
        return self.length-self.position
    def read_datagram(self,count):
        data = self.datagram[self.position:self.position+count]
        self.position += count
        return data
    
class IPHeader():
    version_ihl = 0
    dscp_ecn = 0
    total_length = 0
    identification = 0
    offset = 0
    ttl = 0
    protocol = 0
    checksum = 0
    source_address = 0
    dest_address = 0
    def deserialize(self,src):
        io = DataIO(src)
        self.version_ihl = struct.unpack('B',io.read_datagram(1))[0]
        self.dscp_ecn = struct.unpack('B',io.read_datagram(1))[0]
        self.total_length = struct.unpack('H',io.read_datagram(2))[0]
        self.identification = struct.unpack('H',io.read_datagram(2))[0]
        self.offset = struct.unpack('H',io.read_datagram(2))[0]
        self.ttl = struct.unpack('B',io.read_datagram(1))[0]
        self.protocol = struct.unpack('B',io.read_datagram(1))[0]
        self.checksum = struct.unpack('H',io.read_datagram(2))[0]
        self.source_address = struct.unpack('L',io.read_datagram(4))[0]
        self.dest_address = struct.unpack('L',io.read_datagram(4))[0]
    @property
    def ihl(self):
        return (self.version_ihl & 0x0f)*4
    
class ICMPHeader():
    type = 0
    code = 0
    checksum = 0
    id = 0
    sequence = 0
    timestamp = 0
    def serialize(self):
        return ''.join((
                        struct.pack('B',self.type),
                        struct.pack('B',self.code),
                        struct.pack('H',self.checksum),
                        struct.pack('H',self.id),
                        struct.pack('H',self.sequence),
                        struct.pack('L',self.timestamp),
                        ))
    def deserialize(self,src):
        io = DataIO(src)
        self.type = struct.unpack('B',io.read_datagram(1))[0]
        self.code = struct.unpack('B',io.read_datagram(1))[0]
        self.checksum = struct.unpack('H',io.read_datagram(2))[0]
        self.id = struct.unpack('H',io.read_datagram(2))[0]
        self.sequence = struct.unpack('H',io.read_datagram(2))[0]
        self.timestamp = struct.unpack('L',io.read_datagram(4))[0]

def ping(host,timeout=1):
    sock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_RAW,socket.IPPROTO_ICMP)
    header = ICMPHeader()
    header.type = 8
    header.id = 1
    header.sequence = 1
    header.timestamp = time.time()
    header.checksum = __checksum(header.serialize())
    sock.sendto(header.serialize(),(socket.gethostbyname(host),0))
    try:
        sock.settimeout(timeout)
        data = sock.recvfrom(256)[0]
        resp_ipheader = IPHeader()
        resp_ipheader.deserialize(data)
        resp_header = ICMPHeader()
        resp_header.deserialize(data[resp_ipheader.ihl:])
        span = (time.time()-header.timestamp)*1000
        return int(span),resp_ipheader.ttl
    except socket.timeout:
        pass

if __name__=='__main__':
    for i in range(4):
        if i:
            time.sleep(1)
        print ping('www.baidu.com')

golang實現(xiàn)

package main

import (
    "bytes"
    "encoding/binary"
    "fmt"
    "net"
    "time"
    "unsafe"
)

func __checksum(data []byte) uint16 {
    length := len(data)
    position := 0
    var sum uint32 = 0
    for length > 1 {
        sum += uint32(data[position]) + uint32(data[position+1])<<8
        position += 2
        length -= 2
    }
    if length > 0 {
        sum += uint32(data[position])
    }
    sum += (sum >> 16)
    return uint16(^sum)
}
func __now() uint32 {
    return uint32(time.Now().UnixNano() / (1000 * 1000))
}

type IPHeader struct {
    version_ihl    byte
    dscp_ecn       byte
    total_length   uint16
    identification uint16
    offset         uint16
    ttl            byte
    protocol       byte
    checksum       uint16
    source_address uint32
    dest_address   uint32
}

func (self IPHeader) ihl() byte {
    return (self.version_ihl & 0x0f) * 4
}

type ICMPHeader struct {
    _type     byte
    code      byte
    checksum  uint16
    id        uint16
    sequence  uint16
    timestamp uint32
}

func (self ICMPHeader) data() []byte {
    buffer := bytes.Buffer{}
    binary.Write(&buffer, binary.LittleEndian, self)
    return buffer.Bytes()
}

type PingResponse struct {
    ttl  uint32
    span uint32
}

func ping(host string, timeout time.Duration) (*PingResponse, error) {
    conn, err := net.Dial("ip4:icmp", host)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    conn.SetReadDeadline(time.Now().Add(time.Second * timeout))
    header := ICMPHeader{
        _type:     8,
        id:        1,
        sequence:  1,
        timestamp: __now(),
    }
    header.checksum = __checksum(header.data())
    conn.Write(header.data())
    var data [256]byte
    _, err = conn.Read(data[0:])
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    ip_header := (*IPHeader)(unsafe.Pointer(&data[0]))
    icmp_header := (*ICMPHeader)(unsafe.Pointer(&data[ip_header.ihl()]))
    return &PingResponse{
        ttl:  uint32(ip_header.ttl),
        span: __now() - icmp_header.timestamp,
    }, nil
}

func main() {
    fmt.Println(ping("www.baidu.com", 3))
}

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末嗽桩,一起剝皮案震驚了整個濱河市岳守,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌碌冶,老刑警劉巖湿痢,帶你破解...
    沈念sama閱讀 206,214評論 6 481
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場離奇詭異种樱,居然都是意外死亡蒙袍,警方通過查閱死者的電腦和手機,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 88,307評論 2 382
  • 文/潘曉璐 我一進店門嫩挤,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來害幅,“玉大人,你說我怎么就攤上這事岂昭∫韵郑” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 152,543評論 0 341
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵约啊,是天一觀的道長邑遏。 經(jīng)常有香客問我,道長恰矩,這世上最難降的妖魔是什么记盒? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 55,221評論 1 279
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮外傅,結(jié)果婚禮上纪吮,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己萎胰,他們只是感情好碾盟,可當我...
    茶點故事閱讀 64,224評論 5 371
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著技竟,像睡著了一般冰肴。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上榔组,一...
    開封第一講書人閱讀 49,007評論 1 284
  • 那天熙尉,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼搓扯。 笑死骡尽,一個胖子當著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的擅编。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 38,313評論 3 399
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼爱态!你這毒婦竟也來了谭贪?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 36,956評論 0 259
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤锦担,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎俭识,沒想到半個月后,有當?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體洞渔,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 43,441評論 1 300
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡套媚,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 35,925評論 2 323
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了磁椒。 大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片堤瘤。...
    茶點故事閱讀 38,018評論 1 333
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖浆熔,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出本辐,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤医增,帶...
    沈念sama閱讀 33,685評論 4 322
  • 正文 年R本政府宣布慎皱,位于F島的核電站,受9級特大地震影響叶骨,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏茫多。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 39,234評論 3 307
  • 文/蒙蒙 一忽刽、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望天揖。 院中可真熱鬧,春花似錦缔恳、人聲如沸宝剖。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 30,240評論 0 19
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽万细。三九已至,卻和暖如春纸泄,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間赖钞,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 31,464評論 1 261
  • 我被黑心中介騙來泰國打工聘裁, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留雪营,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 45,467評論 2 352
  • 正文 我出身青樓衡便,卻偏偏與公主長得像献起,于是被迫代替她去往敵國和親洋访。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 42,762評論 2 345

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容

  • 0×1.實例拓撲圖與配置C1是使用VPCS虛擬出來的一臺計算機,SW1是一臺不可網(wǎng)管交換機(并非IOU中的交換機岂嗓,...
    Zero___閱讀 795評論 0 0
  • Spring Cloud為開發(fā)人員提供了快速構(gòu)建分布式系統(tǒng)中一些常見模式的工具(例如配置管理汁展,服務(wù)發(fā)現(xiàn),斷路器厌殉,智...
    卡卡羅2017閱讀 134,599評論 18 139
  • 0×1.交換機互連與路由器互連的區(qū)別a.交換機互連網(wǎng)絡(luò)交換機工作在OSI參考模型的第二層食绿,完成數(shù)據(jù)幀(Frame)...
    Zero___閱讀 2,157評論 0 5
  • 1.這篇文章不是本人原創(chuàng)的,只是個人為了對這部分知識做一個整理和系統(tǒng)的輸出而編輯成的公罕,在此鄭重地向本文所引用文章的...
    SOMCENT閱讀 13,037評論 6 174
  • 有人曾問我:寧啊熏兄,你想找個怎樣的男朋友呢品洛?這是個嚴肅的問題,我沉思良久摩桶,就找我姥爺那樣的吧桥状! 往往我一出口,就會引...
    就是寧姐姐呀閱讀 11,265評論 17 17