网络编程-PING程序设计实验指导书.doc

网络编程－PING程序设计实验指导书
一．实验目的
（1）熟悉原始套接字编程。
（2）了解网络的结构。
（3）了解网络传输底层协议。
二．实验要求
PING程序是用于测试网络连通性的程序。要求在WINDOWS环境下实现基本的PING程序功能.
在命令提示符下输入：
PING***.***.***.***
其中***为目的主机的IP地址，不要求支持域名，对是否带有开关变量也不做要求。不带开关变量时，要求返回4次响应。
返回信息的格式：
REPLYFROM***.***.***.***
或
REQUESTTimeOut（无法PING通的情况）
三．实验原理
1、PING的工作原理
ping程序是用来探测主机到主机之间是否可通信，如果不能ping到某台主机，表明不能和这台主机建立连接。ping使用的是ICMP协议，它发送ICMP回送请求消息给目的主机。ICMP协议规定：目的主机必须返回ICMP回送应答消息给源主机。如果源主机在一定时间内收到应答，则认为主机可达。
ICMP协议通过IP协议发送的，IP协议是一种无连接的，不可靠的数据包协议。因此，保证数据送达的工作应该由其他的模块来完成。其中一个重要的模块就是ICMP(网络控制报文)协议。
当传送IP数据包发生错误－－比如主机不可达，路由不可达等等，ICMP协议将会把错误信息封包，然后传送回给主机。给主机一个处理错误的机会，这也就是为什么说建立在IP层以上的协议是可能做到安全的原因。ICMP数据包由8bit的错误类型和8bit的代码和16bit的校验和组成。而前16bit就组成了ICMP所要传递的信息。
PING利用ICMP协议包来侦测另一个主机是否可达。原理是用类型码为0的ICMP发请求，受到请求的主机则用类型码为8的ICMP回应。ping程序来计算间隔时间，并计算有多少个包被送达。用户就可以判断网络大致的情况。
2、RAW模式的SOCKET编程
PING程序是面向用户的应用程序，该程序使用ICMP的封装机制，通过IP协议来工作。为了实现直接对IP和ICMP包进行操作，实验中使用RAW模式的SOCKET编程。
熟悉SOCKET的编程，包括基本的系统HYPERLINK"http://blog.mop.com/diary/main/diarySearchMore.jsp?v=调用"\t"_blank"调用如SOCKET、BIND等.
3、具体内容
（1）定义数据结构
需要定义好IP数据报、ICMP包等相关的数据结构
（2）程序实现
在WINDOWS环境下实现PING程序
四.实验步骤和注意事项
1、熟悉IP以及ICMP协议的工作机制
2、熟悉RAW模式的SOCKET编程
3、编写PING的实现程序
4、编译环境中需要包括SOCKET库WS2_32.lib
5、在模拟实现环境下调试并运行自己编写的PING程序
6、最后提交源程序，撰写实验报告

参考资料：
WinsockProgrammer'sFAQExamples:Ping:RawSocketsMethod，HYPERLINK"http://tangentsoft.net/wskfaq/examples/rawping.html"http://tangentsoft.net/wskfaq/examples/rawping.html
透析ICMP协议:协议原理，HYPERLINK"http://tieba.baidu.com/f?kz=70599632"http://tieba.baidu.com/f?kz=70599632
ping原理与ICMP协议，
http://hi.baidu.com/_ioini/blog/item/a64de1a75d34eb91d1435811.html

附录：SOCKET编程
SOCKET规范概述
WindowsSockets规范以U.C.Berkeley大学BSDUNIX中流行的Socket接口为范例定义了一套MicorosoftWindows下网络编程接口。它不仅包含了人们所熟悉的BerkeleySocket风格的库HYPERLINK"http://blog.mop.com/diary/main/diarySearchMore.jsp?v=函数"\t"_blank"函数；也包含了一组针对Windows的扩展库HYPERLINK"http://blog.mop.com/diary/main/diarySearchMore.jsp?v=函数"\t"_blank"函数，以使程序员能充分地利用Windows消息驱动机制进行编程。WindowsSockets规范本意在于提供给应用程序开发者一套简单的API，并让各家网络软件供应商共同遵守。此外，在一个特定版本Windows的基