Цель:
Мне нужно проверить связь с сетевым коммутатором, чтобы определить, доступен ли он.Это предназначено для того, чтобы сообщить пользователю, что либо сетевое соединение отключено, сетевой коммутатор недоступен или какая-то другая проблема лежит в пути сетевого взаимодействия.Я понимаю, что это не комплексный инструмент диагностики, но что-то лучше, чем ничего.
Дизайн:
Я планировал использовать ICMP с необработанными сокетами для отправки пяти (5) сообщений проверки связи конкретномуадрес в точечной нотации IPv4.Я настрою ICMP-фильтр на сокете и не буду создавать свой собственный IP-заголовок.Передача ICMP будет осуществляться методом sendto, а прием - методом recvfrom.Это будет происходить в одном потоке (хотя для разделения передачи и приема может использоваться другой поток).Прием сообщения будет дополнительно отфильтрован путем сопоставления идентификатора полученного сообщения с идентификатором, который был передан.Сохраненный идентификатор будет идентификатором запущенного процесса приложения.Если получено сообщение ICMP_ECHOREPLY, а идентификатор сообщения и сохраненный идентификатор совпадают, то счетчик увеличивается до пяти (4) (счетчик начинается с нуля).Я попытаюсь отправить пинг, дождаться его ответа и повторить этот процесс пять (5) раз.
Проблема:
После реализации моего дизайна всякий раз, когда я пингую конкретный допустимыйсетевой адрес (скажем, 192.168.11.15) с активным участником сети, я получаю сообщения ICMP_ECHOREPLY для каждого из пяти (5) пингов.Однако всякий раз, когда я проверяю действительный сетевой адрес (скажем, 192.168.30.30) с неактивными участниками сети (то есть никакое устройство не подключено к определенному адресу), я получаю одно (1) сообщение ICMP_DEST_UNREACH и четыре (4) сообщения ICMP_ECHOREPLY.Идентификатор в ответных сообщениях совпадает с идентификатором, хранящимся в программном обеспечении.Всякий раз, когда я выполняю «ping 192.168.30.30» из командной строки, я получаю «From 192.168.40.50 icmp_seq = xx Узел назначения недоступен».Разве я не должен получать сообщения ICMP_DEST_UNREACH вместо сообщений ICMP_ECHOREPLY?
Код:
Ping.h:
#include <netinet/in.h>
#include <linux/ip.h>
#include <linux/ipmc.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <stdint.h>
#include <time.h>
#include <errno.h>
#include <string>
#include <cstring>
#include <netdb.h>
class Ping
{
public:
Ping(std::string host) : _host(host) {}
~Ping() {}
void start()
{
int sock = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);
if(sock < 0)
{
printf("Failed to create socket!\n");
close(sock);
exit(1);
}
setuid(getuid());
sockaddr_in pingaddr;
memset(&pingaddr, 0, sizeof(sockaddr_in));
pingaddr.sin_family = AF_INET;
hostent *h = gethostbyname(_host.c_str());
if(not h)
{
printf("Failed to get host by name!\n");
close(sock);
exit(1);
}
memcpy(&pingaddr.sin_addr, h->h_addr, sizeof(pingaddr.sin_addr));
// Set the ID of the sender (will go into the ID of the echo msg)
int pid = getpid();
// Only want to receive the following messages
icmp_filter filter;
filter.data = ~((1<<ICMP_SOURCE_QUENCH) |
(1<<ICMP_DEST_UNREACH) |
(1<<ICMP_TIME_EXCEEDED) |
(1<<ICMP_REDIRECT) |
(1<<ICMP_ECHOREPLY));
if(setsockopt(sock, SOL_RAW, ICMP_FILTER, (char *)&filter, sizeof(filter)) < 0)
{
perror("setsockopt(ICMP_FILTER)");
exit(3);
}
// Number of valid echo receptions
int nrec = 0;
// Send the packet
for(int i = 0; i < 5; ++i)
{
char packet[sizeof(icmphdr)];
memset(packet, 0, sizeof(packet));
icmphdr *pkt = (icmphdr *)packet;
pkt->type = ICMP_ECHO;
pkt->code = 0;
pkt->checksum = 0;
pkt->un.echo.id = htons(pid & 0xFFFF);
pkt->un.echo.sequence = i;
pkt->checksum = checksum((uint16_t *)pkt, sizeof(packet));
int bytes = sendto(sock, packet, sizeof(packet), 0, (sockaddr *)&pingaddr, sizeof(sockaddr_in));
if(bytes < 0)
{
printf("Failed to send to receiver\n");
close(sock);
exit(1);
}
else if(bytes != sizeof(packet))
{
printf("Failed to write the whole packet --- bytes: %d, sizeof(packet): %d\n", bytes, sizeof(packet));
close(sock);
exit(1);
}
while(1)
{
char inbuf[192];
memset(inbuf, 0, sizeof(inbuf));
int addrlen = sizeof(sockaddr_in);
bytes = recvfrom(sock, inbuf, sizeof(inbuf), 0, (sockaddr *)&pingaddr, (socklen_t *)&addrlen);
if(bytes < 0)
{
printf("Error on recvfrom\n");
exit(1);
}
else
{
if(bytes < sizeof(iphdr) + sizeof(icmphdr))
{
printf("Incorrect read bytes!\n");
continue;
}
iphdr *iph = (iphdr *)inbuf;
int hlen = (iph->ihl << 2);
bytes -= hlen;
pkt = (icmphdr *)(inbuf + hlen);
int id = ntohs(pkt->un.echo.id);
if(pkt->type == ICMP_ECHOREPLY)
{
printf(" ICMP_ECHOREPLY\n");
if(id == pid)
{
nrec++;
if(i < 5) break;
}
}
else if(pkt->type == ICMP_DEST_UNREACH)
{
printf(" ICMP_DEST_UNREACH\n");
// Extract the original data out of the received message
int offset = sizeof(iphdr) + sizeof(icmphdr) + sizeof(iphdr);
if(((bytes + hlen) - offset) == sizeof(icmphdr))
{
icmphdr *p = reinterpret_cast<icmphdr *>(inbuf + offset);
id = ntohs(p->un.echo.id);
if(origid == pid)
{
printf(" IDs match!\n");
break;
}
}
}
}
}
}
printf("nrec: %d\n", nrec);
}
private:
int32_t checksum(uint16_t *buf, int32_t len)
{
int32_t nleft = len;
int32_t sum = 0;
uint16_t *w = buf;
uint16_t answer = 0;
while(nleft > 1)
{
sum += *w++;
nleft -= 2;
}
if(nleft == 1)
{
*(uint16_t *)(&answer) = *(uint8_t *)w;
sum += answer;
}
sum = (sum >> 16) + (sum & 0xFFFF);
sum += (sum >> 16);
answer = ~sum;
return answer;
}
std::string _host;
};
main.cpp:
#include "Ping.h"
int main()
{
// Ping ping("192.168.11.15");
Ping ping("192.168.30.30");
ping.start();
while(1) sleep(10);
}
Чтобы скомпилировать, просто введите «g ++ main.cpp -o ping» в командной строке блока Linux, и он должен скомпилироваться (то есть, если весь исходный код установлен).
Заключение:
Может кто-нибудь сказать мне, почему я получаю одно (1) ICMP_DEST_UNREACH и четыре (4) сообщения ICMP_ECHOREPLY от устройства, которое не находится на этом конкретном сетевом адресе?
ПРИМЕЧАНИЕ. Вы можете изменить сетевой IP-адрес из файла main.cpp.Просто измените IP-адрес на устройство, которое действительно существует в вашей сети, или устройство, которое не существует в вашей сети.
Меня также не интересует критика по поводу стиля кодирования.Я знаю, что это не красиво, смешивание в стиле 'C' смешано с приведениями C ++, плохое управление памятью и т. Д., Но это только прототип кода.Это не должно быть красиво.