1、 计算机网络计算机网络工程工程课程设计报告课程设计报告 题 目： Ping 程序的实现 学生姓名： 学 号： 专业班级： 计科专业 10102 班 同组姓名: 指导教师： 设计时间： 2013 年下学期第 16 周 指导老师意见： 评定成绩： 签名： 日期： 年 月 日 1 目录 一、课程设计的目的和意义 2 二、课程设计的内容和要求 2 1.内容：. 2 2.要求：. 2 三、课程设计的相关技术. 2 四、课程设计过程 . 2 1.Ping 主模块 . 2 2.功能控制模块 4 3.数据报解析模块 . 5 五、课程设计小结 . 6 六、参考文献 7 七、附 录（程序清单）. 7 八、心得体会
2、 11 2 一、一、课程课程设计的目的和意义设计的目的和意义 利用 ICMP 数据包、C 语言实现 Ping 命令程序，能实现基本的 Ping 操作， 发送 ICMP 回显请求报文，用于测试个主机到只一个主机之间的连通情况。通 过本程序的训练，使学生熟悉 ICMP 报文结构，使学生对 ICMP 有更深的理解，掌 握 Ping 程序的设计方法，掌握网络编程的方法和技巧，从而编写出功能更强大 的程序。 二、二、课程设计的内容和要求课程设计的内容和要求 1.1.内容：内容： 用 C 语言实现 Ping命令程序，能实现基本的 Ping操作，发送 ICMP 回显请 求报文，用于测试个主机到只一个主机之间
3、的连通情况。 2.2.要求：要求： 1) 独立完成程序的设计、编码和调试。 2) 系统利用 C 语言实现，程序调试环境为 Turbo C 或 VC； 3) 按照课程设计规范书写课程设计报告。 4) 采用 VC 环境进行调试运行。 三、三、课程设计的相关技术课程设计的相关技术 由于 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。首先定义 IP 数据报首部，在 IP 数据报的基础上定义 ICMP 数据 报首部，并初始化一些全局变量。接着自定义填充 ICM
4、P 数据报字段函数 FillICMPData()、校验和函数 checksum()、解读 ICMP 报首部函数 DecodeICMPHeader()、释放资源函 Cleanup()。最后主函数通过调用这些函数来 实现 Ping 命令功能。IP 头与 ICMP 头的设置分别参照 RFC791 及 RFC792 的标准， 包含所有必要信息。主程序设置 main（）函数，主函数用库函数实现套接字编 程用于数据包发送及接收，其中，数据包发送调用 sendto()，数据包接收调用 recvfrom( )，由于发送数据包时可能会遇到阻塞或者目标主机不通，造成超时， 因此需要在发送数据包后调用一个函数判断是
5、否超时，此处调用库函数 setsockopt（）来实现超时判断；其次，校验和函数采用移位方法进行计算。 套接字所需要的文件有头文件 Winsocket2.h、库文件 WS2_32.LIB、动态库 W32_32.DLL。创建套接字的时候参数的以及在创建套接字之前必须首先使用 WSAStartup 函数。 四、四、课程设计过程课程设计过程 1.Ping1.Ping 主模块主模块 Ping()函数是本程序的核心部分，它基本是调用其他模块的函数来实现最终 功能，其主要布骤包括：定义及初始化各个全局变量、打开 socket 动态库、设置 接收和发送超时值、域名地址解析、分配内存、创建及初始化 ICMP
6、报文、发送 ICMP 请求报文、接收 ICMP 应答报文以及解读应答报文和输出 Ping 结果，最 3 后释放占用的资源其流程如下页图 2.1 所示。 注释： （1） 该模块并非只有处理还包括判断及输出判断结果的含义； （2） 程序没运行一次就只能输出四行结果（前提是输入的地址有效） ，欲 再次 PING 其他地址必须要重新启动程序。 （3） 输入时不能输入目标主机名，不然 ping结果为 TIMEOUT; 开始 定义及初始化各个全局变量 判断 WSAStartup 函数是 否调用成功 输出调用失败 否 创建套接字以及设置 socket 接收 超时，发送超时选项； 是 输入 PING的 IP 地址 解析输入内容，设置 PING参数 创建及填充 ICMP 数据报文 判断是否已发送 四次 Break; 发送，接收以及解析数据包 输出 PIING结果 是 结束 清除残余 否 4 2.2.功能控制模块功能控制模块 功能控制模块主要是为其他模块
