网络端对端连通测试软件课程设计报告.docx

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课程设计成绩

考勤成绩

实做成绩

报告成绩

总评成绩

指导教师签名：

《信号处理实验与设计》设计报告

论文题目：



网络端对端连通测试软件

学院（系）：



电子信息与自动化学院

班



级：

学生姓名：

指导教师：



学号

时间：

2014年9月9日到2014年9月24日

摘要

ping命令是使用频率极高的一个网络测试命令，用以测试从一个主机到另一个主机间的网络上否可达。

windows自带的ping命令具有强大的功能，它有很多选项用于实现不同的测试目的。

本章模仿windows的ping命令，用c语言实现了一个简单的命令。

本章着重讲述ping命令的实现原理和c语言的网络编程方法。

读者可以在本章的基础上，对本章实现的ping命令进行扩展，开发出功能更强大、更完善的ping命令，并进一步掌握网络编程的方法。

关键词：

ping，命令，网络，测试

目录

摘要.

...........................................................................................................................I

1设计目的..................................................................................................................3

2设计内容..................................................................................................................3

3设计要求..................................................................................................................3

3.1基本要求............................................................................................................3

3.2较高要求...........................................................................................................3

3.3其它要求...........................................................................................................3

4设计原理..................................................................................................................3

4.1TCP/IP..............................................................................................................3

4.2Ping的基础知识..............................................................................................3

4.3ICMP协议与校验和的计算...........................................................................4

4.4Ping程序设计思路..........................................................................................5

5软件设计..................................................................................................................5

5.1初始化模块........................................................................................................7

5.2功能控制模块....................................................................................................7

5.3Ping模块功能模块...........................................................................................8

5.4main函数模块.................................................................................................10

6调试过程、实验结果分析.......................................................................................10

7体会和建议...............................................................................................................13

8参考文献...................................................................................................................14

附录：

源程序..............................................................................................................15

1、设计目的

本课程通过设计Ping程序，掌握Ping程序的实现原理，并实现了c语言网络编程技术，增强对网络编程的了解，提升编程能力，掌握技巧。

本课程设计涉及很多网络编程函数和编程技巧。

包括库文件的导入；winsock的初始化、注销；socket的创建、关闭；设置socket选项；根据主机名获取IP地址；从堆中分配一定数量的空间、释放从堆中分配的空间；获取当前进程ID号；数据报的发送；数据报的接等。

通过本程序的训练，使读者对网络编程有一定的了解，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。

2、设计内容

基于WindowsXP+VisualC++6.0环境下，实现库文件的导入；winsock的初始化、注销；socket的创建、关闭；设置socket选项；根据主机名获取IP地址；从堆中分配一定数量的空间、释放从堆中分配的空间；获取当前进程ID号；数据报的发送；数据报的接等。

多阅读一些复杂的程序，了解一个基本的函数、算法和精良的编程思想，学会代码的重复使用，多动手写写一些有一定难度的程序等等。

3、设计要求

3.1基本要求：

（1）最终完成的程序能在DOS环境下运行。

（2）能正确的测试出可以到达的主机和不可到达的主机。

（3）能解析网络域名和支持帮助。

如：

程序名/？

3.2较高要求：

（1）能在WINDOWS环境下运行，并在窗口下显示回显结果。

（2）能回显经过的路由信息。

3.3其他要求：

编程语言、方法和手段不限制。

4、设计原理

4.1TCP/IP:

TransmissionControlProtocol/InternetProtocol的简写，中译名为传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议，是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。

TCP/IP定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。

协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。

通俗而言：

TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。

而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址。

4.2Ping的基础知识：

原始套接字是允许访问底层传输协议的一种套接字类型。

使用原始套接字操作IP数据报，可以进行路由跟踪，Ping等。

另外，使用原始套接字需要知道许多下层协议结构的知识，所以下面讨论ICMP,IP,UDP,TCP格式。

原始套接字有两种类型，第一种类型是在IP头种使用预定义的协议，如ICMP；第二种类型是在IP头种使用自定义的协议。

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。

4.3ICMP协议与校验和的计算：

互联网上得操作由路由器紧紧地监控着。

当有异常饭送时候，具体事件通过ICMP报道，如目的不可到达，TTL超时等。

这个协议也用来测试互联网。

每个ICMP消息都封装在IP封包中，所以使用IP寻址，

ICMP消息的格式如下：

首8位表示ICMP的类型，通常可以分为请求消息和错误报告消息两类。

接下来的八位表示ICMP代码，这个域进一步定义了请求或者是消息的类型。

接下来八位表示icmp的校验和。

它提供了ICMP头和他的实际数据。

3.校验和的计算

发送ICMP报文时，必须由程序自己计算校验和，并将它填入ICMP头部的对应域中。

校验和的计算方法是：

将数据