课程设计报告-发现网络中的活动主机

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1、课程设计实验报告专业：12级通信工程（2）班学号：姓名：实验所属课程：通信网综合课程设计一、程设计的目的和意义在网络管理中，经常要确定当前网络中处于活动状态的主机，这时可以通过使用ICMP协议的回送请求（Ping请求）和回送响应（Ping应答）消息来完成本工作。本课程设计的目的是编制程序，利用ICMP数据包，发现制定网段中的活动主机。IP协议的优点是简洁，但缺少差错控制和查询机制，而网际控制报文协议（ICMP）具有补充IP功能的作用。在网络管理中，常常要确定当前网络中处于活动状态的主机，这时可以通过使用ICMP的回送和回送响应消息来完成这项工作。本课程设计的目的就是编制程序，利用IC

2、MP数据包，发现指定网段中的活动主机。通过课程设计，使学生更加熟悉ICMP报文的结构，对ICMP协议有更好的理解和认识。二、课程设计条件计算机，Matlab、C/C++或JAVA编程软件或者其他通信网仿真软件（如NS2、OMNET++等）、嵌入式开发板、编程器等。三、程设计的内容和要求本程序的功能是发送ICMP数据包，以获取指定网段中的活动主机，并将结果显示到屏幕上。程序的要求1）不允许在程序中直接调用Ping，而是用程序实现Ping的功能。2）以命令形式运行：程序名Start_ipEnd_ip,其中，Start_IP为起始IP地址；End_IP为结束IP地址。3）输出格式为：活动主

3、机1的IP地址活动主机2的IP地址……四、课程设计的相关技术IP协议是一种不可靠的协议，无法进行差错控制。但IP协议可以借助其他协议来实现这一功能，如ICMP。ICMP（InternetControlMessagesProtocol,网间控制报文协议）允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。一般来说，ICMP报文提供针对网络层的错误诊断、拥塞控制、路径控制和查询服务四项大的功能。如，当一个分组无法到达目的站点或TTL超时后，路由器就会丢弃此分组，并向源站点返回一个目的站点不可到达的ICMP报文。编制程序前首先要对ICMP报文的格式有一定的了解，ICMP报文是在IP数据报

4、内部传输的，其结构如图10-1所示。IP数据报IP首部ICMP报文图10-1ICMP封装在IP内部078151631（位）类型字段代码字段校验和字段（不同类型和代码有不同内容）图10-2ICMP报文ICMP报文的格式如图10-2所示。所有报文的前4个字节都是一样的，但是其它字节则互不相同。其中类型字段可以有15个不同的值，以描述特定类型的ICMP报文，某些ICMP报文还使用代码字段的值来进一步描述不用的条件。按验和字段为2字节，校验的范围是整个ICMP报文。检验和是必须的，其计算方法与IP协议头部校验和的计算方法一样。各种类型的ICMP报文如图10-3所示（ICMP报文类型），不同类

5、型由报文中的类型字段和代码字段来共同决定。类型代码描述00回送响应（PING应答）3目的不可达0网络不可达1主机不可达2协议不可达3端口不可达4需要进行分片但设置了禁止分片比特5源主机选择路由失败6无法识别目的网络7无法识别目的主机8源主机被隔离9目的网络被禁止10目的主机被禁止11由于服务类型（TOS），网络不可达12由于服务类型（TOS），主机不可达13由于过滤，通信被强行禁止14主机越权15优先权终止生效40源端被关闭（基本流控制）5重定向0对网络重定向1对主机重定向2对服务类型和网络重定向3对服务类型和主机重定向80回送请求（PING请求）90路由器通告100路由器请求11超

6、时0传输期间生存期减为01数据报组装期间生存期减为012参数问题0各种IP头部错误1缺少必须的选项130时间戳请求140时间戳应答150信息请求（已作废）160信息应答（已作废）170地址掩码请求180地址掩码应答10-3ICMP报文类型本课程设计的目的是发现网络中的活动主机，就是使用ICMP的回送和回送响应消息发现网络中的活动主机，即Ping消息的请求和应答。那幺，发送的ICMP的数据包类型设置为回送请求（类型号为8）。五、课程设计过程本程序使用原始套接字（SOCK_RAW）生成ICMP报文来进行活动主机的探查，这个程序使用的是回送请求与应答信息。程序的大致思想：把ICMP的数据包

7、类型设置为回送请求（Ping请求，类型号为8），将它发送给网络上的一个IP地址，如果这个IP地址已经被占用，那么使用该IP地址的主机的，从而返回一个ICMP回送响应（类型号为0）的信息。信息封装在一个IP包中，需要解析该IP包，找到ICMP数据信息（类型为0，表示为对方的应答，证明对方IP地址是活动的），如果这个IP地址没有人使用，则发送的ICMP回送请求（Ping请求）在设定的延时时间内不可能得到响应。初始化原始套接字后（SOCK_RAW）后，本程序就开