引言
关于各种语言实现Ping已经是大家喜闻乐见的事情了,网络上利用Golang实现Ping已经有比较详细的代码示例,但大多是仅仅是实现了Request过程,而对Response的回显内容并没有做接收。而Ping程序不仅仅是发送一个ICMP,更重要的是如何接收并进行统计。
下面是网络上几篇关于Ping的实现代码:
https://github.com/paulstuart/ping/blob/master/ping.go
http://blog.csdn.net/gophers/article/details/21481447
http://blog.csdn.net/laputa73/article/details/17226337
本文借鉴了第二个链接里面的部分代码。
准备
- 安装最新的Go
由于Google被墙的原因,如果没有VPN的话,就到这里下载:
http://www.golangtc.com/download - 使用任意文本编辑器,或者LiteIDE会比较方便编译和调试,下面是LiteIDE的下载地址
https://github.com/visualfc/liteide
编码
要用到的package:
1 | import ( |
- 使用Golang提供的net包中的相关函数可以快速构造一个IP包并自定义其中一些关键参数,而不需要再自己手动填充IP报文。
- 使用encoding/binary包可以轻松获取结构体struct的内存数据并且可以规定字节序(这里要用网络字节序BigEndian),而不需要自己去转换字节序。之前的一片文中使用boost,还要自己去实现转换过程,详见:关于蹭网检查的原理及实现
- 使用container/list包,方便进行结果统计
- 使用time包实现耗时和超时处理
ICMP报文struct:
1 | type ICMP struct { |
Usage提示:
1 | arg_num := len(os.Args) |
注意这个ping程序,包括之前的ARP程序都必须使用系统最高权限执行,所以这里先给出提示,使用time.Sleep(5e9),暂停5秒,是为了使双击执行者看到提示,避免控制台一闪而过。
关键net对象的创建和初始化:
1 | var ( |
net.DialIP表示生成一个IP报文,版本号是v4,协议是ICMP(这里字符串ip4:icmp会把IP报文的协议字段设为1表示ICMP协议),
源地址laddr可以是0.0.0.0也可以是自己的ip,这个并不影响ICMP的工作。
目的地址raddr是一个URL,这里使用Resolve进行DNS解析,注意返回值是一个指针,所以下面的DialIP方法中参数表示没有取地址符。
这样一个完整的IP报文就装配好了,我们并没有去操心IP中的其他一些字段,Go已经为我们处理好了。
通过返回的conn *net.IPConn对象可以进行后续操作。
defer conn.Close() 表示该函数将在Return时被执行,确保不会忘记关闭。
下面需要构造ICMP报文了:
1 | icmp.Type = 8 |
仍然非常简单,利用binary可以把一个结构体数据按照指定的字节序读到缓冲区里面,计算校验和后,再读进去。
检验和算法参考上面给出的URL中的实现:
1 | func CheckSum(data []byte) uint16 { |
下面是Ping的Request过程,这里仿照Windows的ping,默认只进行4次:
1 | fmt.Printf("\n正在 Ping %s 具有 0 字节的数据:\n", raddr.String()) |
“具有0字节的数据”表示ICMP报文中没有数据字段,这和Windows里面32字节的数据的略有不同。
conn.Write方法执行之后也就发送了一条ICMP请求,同时进行计时和计次。
conn.SetReadDeadline可以在未收到数据的指定时间内停止Read等待,并返回错误err,然后判定请求超时。否则,收到回应后,计算来回所用时间,并放入一个list方便后续统计。
注释部分内容是我在探索返回数据时的代码,读者可以试试看Read到的数据是哪个数据包的?
统计工作将在循环结束时进行,这里使用了defer其实是希望按了Ctrl+C之后能return执行,但是控制台确实不给力,直接给杀掉了。。
1 | defer func() { |
统计过程注意类型的转换和格式化就行了。
全部代码就这些,执行结果大概是这个样子的:
注意每次Ping后都没有”休息”,不像Windows或者Linux的会停顿几秒再Ping下一轮。
收尾
Golang实现整个Ping比我想象中的还要简单很多,静态编译速度是十分快速,相比C而言,你需要更多得了解底层,甚至要从链路层开始,你需要写更多更复杂的代码来完成相同的工作,但究其根本,C语言仍然是鼻祖,功不可没,很多原理和思想都要继承和发展,这一点Golang做的很好。