2024年4月16日发(作者：)

实验六 基于ICMP协议的ping程序设计实验

一、实验目的

 分析ICMP协议报文，理解和掌握ICMP协议报文头各字段的含义和作用；

 熟悉原始套接字编程；了解网络结构与网络传输底层协议。

二、实验时数：4小时

三、实验环境

 连通的局域网络、若干PC机、Windows XP /2000等操作系统、Visual C等编

程软件等。

四、实验要求

 掌握ICMP协议报文格式和各字段含义；

 在WINDOWS环境下设计与实现基于ICMP协议的PING程序，该程序可以

用于测试网络连通性。具体要求如下：

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，当不带开关变量时，要求返回4次响应。

返回信息的格式：

REPLY FROM ***.***.***.***

或

REQUEST TimeOut （无法PING通的情况）

五、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。其原理是用类型码为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，包括基本的系统调用如SOCKET、BIND等。

3、ICMP协议

网络本身是不可靠的，在网络传输过程中，可能会发生许多突发事件并导致数据

传输失败。位于网络层的IP协议是一个无连接的协议，它不会处理网络层传输中的

故障，而位于网络层的ICMP协议却恰好弥补了IP的缺限，它使用IP协议进行信息

传递，向数据包中的源端节点提供发生在网络层的错误信息反馈。

ICMP全称Internet Control Message Protocol，中文名为因特网控制报文协议，它

的报头长8字节，结构如下图所示：

比特0 7 8 15 16 比特31

类型（0或8）

标识符

数据

代码（0） 检验和

序号

ICMP协议提供的诊断报文类型如下表所示：

类型

0

3

4

5

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

描述

回应应答（Ping应答，与类型8的Ping请求一起使用）

目的不可达

源消亡

重定向

回应请求（Ping请求，与类型8的Ping应答一起使用）

路由器公告（与类型10一起使用）

路由器请求（与类型9一起使用）

超时

参数问题

时标请求（与类型14一起使用）

时标应答（与类型13一起使用）

信息请求（与类型16一起使用）

信息应答（与类型15一起使用）

地址掩码请求（与类型18一起使用）

地址掩码应答（与类型17一起使用）

ICMP提供多种类型的消息为源端节点提供网络层的故障信息反馈，它的报文类型