Ping своими руками
Теория
Команда ping служит для принудительного вызова
ответа конкретной машины. Для этого используется дейтаграмма
ECHO_REQUEST протокола ICMP. Это протокол низкого уровня, который не
требует наличия серверных процессов на зондируемой машине; это
хороший способ убедится в том, что питание машины включено и IP
находится в поднятом состоянии. Успешный результат использования
команды ping вовсе не обязательно означает, что выполняются какие-то
сервисные программы высокого уровня.
Ping - хорошее средство проверки правильности
конфигурации сети, поскольку в выполнении этой команды участвуют
система маршрутизации, схемы разрешения адресов и сетевые шлюзы.
Если данная команда не работает - можете быть совершенно уверены,
что более сложные средства тем более не функционируют. Несмотря на
свою простоту, ping - одна из главных рабочих лошадок,
использующихся при отладке сетей.
Практика
Для практической реализации, как всегда, можно
использовать несколько подходов. Первый из них - использование
низкоуровневых функций API (к примеру, встроенных в библиотеку
ICMP.DLL). Второй - использование высокоуровневых компонентов (к
примеру, Indy IdICMPClient).
И у первого, и у второго способа есть свои
позитивные и негативные моменты. Так, при использовании функций API
откомпилированный код будет иметь гораздо меньшие размеры, нежели
при использовании высокоуровневых компонентов,- да и
производительность его будет выше (например, при одновременном пинге
одной подсети с использованием потоков).
С другой стороны, компоненты можно использовать,
имея только отдаленное представление о работе с протоколом ICMP, а
также об использовании Windows API. Но, в то же время, компоненты
порождают неоправданно большой исполняемый код, да и
производительность в этом случае ниже. К счастью, сегодня
разработчиками процессоров и памяти почти стерта грань между
производительностью кода, написанного с использованием Windows API,
и кода, написанного с использованием средств более высокого уровня
абстракции (в нашем случае - компонентов Delphi).
На всякий случай приведем примеры пинга,
написанного как с использованием WinAPI так и с использованием
компонентов Indy.
Windows API
При использовании Windows API для написания функции
пинга воспользуемся библиотекой ICMP (icmp.dll), которая
предоставляет интерфейс для работы с одноименным протоколом. В этой
библиотеке реализованы три функции, с которыми в дальнейшем мы будем
работать. В интерпретации Delphi их объявления выглядят следующим
образом:
function IcmpCreateFile:Thandle; StdCall;
function IcmpCloseHandle (H:Thandle):Bool;
StdCall;
function IcmpSendEcho
(IcmpHandle:Thandle;
DestinationAddress:TipAddr;
RequestData:pointer;
RequestSize:word;
RequestOptions:POption_Information;
ReplyBuffer:pointer;
ReplySize:integer;
Timeout:integer):Integer;
stdcall;
Первая из них (IcmpCreateFile) создает соединение,
с которым мы собираемся работать. Вторая закрывает его, а третья
посылает через установленное соединение соответствующие данные.
Остановимся подробнее на функции IcmpSendEcho. Принимаемые ею
параметры "звучат" следующим образом:
- IcmpHandle - идентификатор соединения, установленного при
помощи IcmpCreateFile;
- DestinationAddress - адрес пингуемого хоста;
- RequestData - буфер с данными, которые посылаются при запросе;
- RequestSize - размер буфера запроса;
- RequestOptions - дополнительные свойства запроса;
- ReplyBuffer - адрес буфера для приема результата;
- ReplySize - размер буфера приема;
- Timeout - время, в течение которого мы ожидаем ответа от
хоста;
- результат функции - количество записей типа ICMP_ECHO_REPLY,
сохраненных в ReplyBuffer. Статус каждой записи хранится в
соответствующем поле этой записи. При неудачном вызове функция
возвращает значение NULL; дополнительная информация доступна при
вызове GetLastError.
Структура ICMP_ECHO_REPLY имеет следующий вид:
Ticmp_echo_reply=record
Address: TipAddr; //
Ответивший адрес
Status: integer; // Статус
ответа
RoundTripTime: integer; // Время прохождения
пакета
DataSize: word; // Размер данных ответа в
байтах
Reserved: word; // Зарезервировани
Data: pointer; //
Указатель на буфер с ответом
Options: Toption_Information; //
Опции ответа.
End;
Помимо нее, мы можем использовать расширенный вариант структуры
ICMP_ECHO_REPLY:
TsmICMP_Echo_Reply=record
Address: TipAddr; //
Ответивший адрес
Status: integer; // Статус
ответа
RoundTripTime: integer; // Время прохождения
пакета
DataSize: word; // Размер данных ответа в
байтах
Reserved: word; // Зарезервировани
Data: pointer; //
Указатель на буфер с ответом
Options: Toption_Information; //
Опции ответа.
Data: array [0..255] of Char;
end;
Теперь для реализации пинга хоста мы:
- создаем соединение;
- вызываем ICMPSendEcho;
- обрабатываем результат;
- закрываем соединение.
Эти действия удобно оформить в виде процедуры:
procedure Ping (const Address, EchoString: PChar;
var
PingReply: TsmICMP_Echo_Reply;
const PingTimeout: Integer =
500);
var
IPAddress: TipAddr;
ICMPPort:
THandle;
begin
// Конвертация IP в понятный для API
формат
IPAddress:= inet_addr (Address);
// Проверка
корректности конвертации
if (IPAddress = INADDR_NONE)
then
begin
raise Exception.Create ('Function call inet_addr
failed. ' +
'The IP address is probably invalid.');
end;
//
Открытие соединения
ICMPPort:= IcmpCreateFile ();
// Проверка
правильности открытия
if (ICMPPort = INVALID_HANDLE_VALUE)
then
begin
raise Exception.Create ('Function call
IcmpCreateFile failed.');
end;
// Отправка запроса
"пинг"
IcmpSendEcho (ICMPPort, IPAddress,
EchoString, Length
(EchoString), nil,
@PingReply, SizeOf (PingReply),
PingTimeout);
// Закрытие соединения
IcmpCloseHandle
(ICMPPort);
end;
Теперь при использовании в коде программы конструкции:
Ping ('127.0.0.1',nil,Reply,5000);
в переменной Reply мы получим результат пинга.
Использование Indy
Те, кто не знакомы с практикой программирования с
использованием Windows API, могут воспользоваться встроенными в
Delphi компонентами для работы с сетью. В частности, для реализации
пинга на уровне объектно-ориентированного программирования
воспользуемся компонентом IdICMPClient из состава Indy.
Для этого создадим сначала на пустой форме
экземпляр класса TIdICMPClient, перетащив его с палитры компонентов
Indy Clients. Затем поместим на форму стандартную кнопку (TButton) и
в ее реакции на нажатие мышкой запишем код:
Self.IdIcmpClient1.Host:='localhost';//вместо 127.0.0.1
здесь можно использовать имя "localhost"
Self.IdIcmpClient1.Ping;
И не забудем выставить соответствующий интервал
ожидания ответа, по завершении которого (или при получении данных от
пингуемого) вызывается обработчик:
TidIcmpClient.OnReply (Sender:TComponent; const
AReplyStatus:TReplyStatus);
- в котором мы реализуем вывод данных пинга на экран:
procedure TForm1.IdIcmpClient1Reply (ASender:
TComponent;
const AReplyStatus:
TReplyStatus);
begin
ListBox1.Items.Add ('Reply:'+IntToStr
(AReplyStatus.MsRoundTripTime));
end;
Послесловие
Конечно, для пинга удаленной машины вы всегда
можете обратиться к соответствующей программе командной строки,
поскольку 100% операционных систем поддерживает эту команду. Но не
всегда дело ограничивается одним пингом - особенно если вы
реализуете собственный интерфейс поверх IP. В таком случае вызов
внешней программы при каждой проверке - слишком большая роскошь.
Кроме того, поняв, как работать с ICMP, вы сможете использовать
эти возможности и в других - в том числе и "военных" - целях.
Листинг 1. Определения функций ICMP.DLL
unit icmp;
interface
uses windows;
Const
//
IP_STATUS codes returned from IP APIs
IP_STATUS_BASE = 11000;
IP_SUCCESS =
0;
IP_BUF_TOO_SMALL = (IP_STATUS_BASE +
1);
IP_DEST_NET_UNREACHABLE = (IP_STATUS_BASE +
2);
IP_DEST_HOST_UNREACHABLE = (IP_STATUS_BASE +
3);
IP_DEST_PROT_UNREACHABLE = (IP_STATUS_BASE +
4);
IP_DEST_PORT_UNREACHABLE = (IP_STATUS_BASE +
5);
IP_NO_RESOURCES = (IP_STATUS_BASE + 6);
IP_BAD_OPTION =
(IP_STATUS_BASE + 7);
IP_HW_ERROR = (IP_STATUS_BASE +
8);
IP_PACKET_TOO_BIG = (IP_STATUS_BASE + 9);
IP_REQ_TIMED_OUT
= (IP_STATUS_BASE + 10);
IP_BAD_REQ = (IP_STATUS_BASE +
11);
IP_BAD_ROUTE = (IP_STATUS_BASE +
12);
IP_TTL_EXPIRED_TRANSIT = (IP_STATUS_BASE +
13);
IP_TTL_EXPIRED_REASSEM = (IP_STATUS_BASE +
14);
IP_PARAM_PROBLEM = (IP_STATUS_BASE +
15);
IP_SOURCE_QUENCH = (IP_STATUS_BASE +
16);
IP_OPTION_TOO_BIG = (IP_STATUS_BASE +
17);
IP_BAD_DESTINATION = (IP_STATUS_BASE + 18);
// The next group are status codes passed up on status
indications to
// transport layer protocols.
IP_ADDR_DELETED =
(IP_STATUS_BASE + 19);
IP_SPEC_MTU_CHANGE = (IP_STATUS_BASE +
20);
IP_MTU_CHANGE = (IP_STATUS_BASE + 21);
IP_UNLOAD =
(IP_STATUS_BASE + 22);
IP_GENERAL_FAILURE = (IP_STATUS_BASE +
50);
MAX_IP_STATUS = IP_GENERAL_FAILURE;
IP_PENDING =
(IP_STATUS_BASE + 255);
// Values used in the IP header Flags
field.
IP_FLAG_DF = $2; // Don't fragment this packet.
// Supported IP Option Types.
// These types define
the options which may be used in the OptionsData field
// of the
ip_option_information structure. See RFC 791 for a complete
//
description of each.
IP_OPT_EOL = 0; // End of list
option
IP_OPT_NOP = 1; // No operation
IP_OPT_SECURITY = $82;
// Security option
IP_OPT_LSRR = $83; // Loose source
route
IP_OPT_SSRR = $89; // Strict source route
IP_OPT_RR =
$7; // Record route
IP_OPT_TS = $44; // Timestamp
IP_OPT_SID =
$88; // Stream ID (obsolete)
MAX_OPT_SIZE = 40; // Maximum length of IP options in
bytes
Type
TIPAddr=integer; // An IP address.
TIPMask=integer; //
An IP subnet mask.
TIP_STATUS=Integer; // Status code returned
from IP APIs.
POption_Information=^TOption_Information;
TOption_Information=record
Ttl:byte;
// Time To Live
Tos:byte; // Type Of Service
Flags:byte; // IP
header flags
OptionsSize:byte; // Size in bytes of options
data
OptionsData:pointer; // Pointer to options
data
end;
Picmp_echo_reply=^Ticmp_echo_reply;
Ticmp_echo_reply=record
Address:TipAddr;
// Replying address
Status:integer; // Reply
IP_STATUS
RoundTripTime:integer; // RTT in
milliseconds
DataSize:word; // Reply data size in
bytes
Reserved:word; // Reserved for system use
Data:pointer;
// Pointer to the reply data
Options:Toption_Information; //
Reply
options
end;
TsmICMP_Echo_Reply=record
Address:TipAddr; //
Replying address
Status:integer; // Reply
IP_STATUS
RoundTripTime:integer; // RTT in
milliseconds
DataSize:word; // Reply data size in
bytes
Reserved:word; // Reserved for system
use
DataPtr:pointer; // Pointer to the reply
data
Options:Toption_Information; // Reply options
Data: array
[0..255] of Char;
end;
function IcmpCreateFile:Thandle; StdCall;
function
IcmpCloseHandle (H:Thandle):Bool; StdCall;
function IcmpSendEcho
(IcmpHandle:Thandle;DestinationAddress:TipAddr;
RequestData:pointer;RequestSize:word;
RequestOptions:POption_Information;ReplyBuffer:pointer;
ReplySize:integer;Timeout:integer):Integer;
stdcall;
Implementation
function IcmpCreateFile; external
'Icmp.Dll';
function IcmpCloseHandle; external
'Icmp.Dll';
Function IcmpSendEcho; external
'Icmp.Dll';
end.
Листинг 2. Процедура "пинга"
unit pingModule;
interface
uses icmp,
Windows;
const
INADDR_NONE: integer = -1;
procedure Ping
(const Address, EchoString: PChar;var PingReply:
TsmICMP_Echo_Reply;
const PingTimeout: Integer =
500);
function PingStatusToStr (StatusCode: integer):
string;
function inet_addr (IPAddress: PChar): TipAddr;
StdCall;
implementation
uses Dialogs, SysUtils;
procedure
Ping (const Address, EchoString: PChar;
var PingReply:
TsmICMP_Echo_Reply;
const PingTimeout: Integer =
500);
var
IPAddress: TipAddr;
ICMPPort:
THandle;
begin
IPAddress:= inet_addr (Address);
if
(IPAddress = INADDR_NONE) then
begin
raise Exception.Create
('Function call inet_addr failed. ' +
'The IP address is probably
invalid.');
end;
ICMPPort:= IcmpCreateFile ();
if (ICMPPort
= INVALID_HANDLE_VALUE) then
begin
raise Exception.Create
('Function call IcmpCreateFile failed.');
end;
IcmpSendEcho
(ICMPPort, IPAddress,
EchoString, Length (EchoString),
nil,
@PingReply, SizeOf (PingReply),
PingTimeout);
IcmpCloseHandle (ICMPPort);
end;
function PingStatusToStr (StatusCode: integer):
string;
begin
case (StatusCode) of
IP_SUCCESS: Result:=
'IP_SUCCESS';
IP_BUF_TOO_SMALL: Result:=
'IP_BUF_TOO_SMALL';
IP_DEST_NET_UNREACHABLE: Result:=
'IP_DEST_NET_UNREACHABLE';
IP_DEST_HOST_UNREACHABLE: Result:=
'IP_DEST_HOST_UNREACHABLE';
IP_DEST_PROT_UNREACHABLE: Result:=
'IP_DEST_PROT_UNREACHABLE';
IP_DEST_PORT_UNREACHABLE: Result:=
'IP_DEST_PORT_UNREACHABLE';
IP_NO_RESOURCES: Result:=
'IP_NO_RESOURCES';
IP_BAD_OPTION: Result:=
'IP_BAD_OPTION';
IP_HW_ERROR: Result:=
'IP_HW_ERROR';
IP_PACKET_TOO_BIG: Result:=
'IP_PACKET_TOO_BIG';
IP_REQ_TIMED_OUT: Result:=
'IP_REQ_TIMED_OUT';
IP_BAD_REQ: Result:=
'IP_BAD_REQ';
IP_BAD_ROUTE: Result:=
'IP_BAD_ROUTE';
IP_TTL_EXPIRED_TRANSIT: Result:=
'IP_TTL_EXPIRED_TRANSIT';
IP_TTL_EXPIRED_REASSEM: Result:=
'IP_TTL_EXPIRED_REASSEM';
IP_PARAM_PROBLEM: Result:=
'IP_PARAM_PROBLEM';
IP_SOURCE_QUENCH: Result:=
'IP_SOURCE_QUENCH';
IP_OPTION_TOO_BIG: Result:=
'IP_OPTION_TOO_BIG';
IP_BAD_DESTINATION: Result:=
'IP_BAD_DESTINATION';
IP_ADDR_DELETED: Result:=
'IP_ADDR_DELETED';
IP_SPEC_MTU_CHANGE: Result:=
'IP_SPEC_MTU_CHANGE';
IP_MTU_CHANGE: Result:=
'IP_MTU_CHANGE';
IP_UNLOAD: Result:=
'IP_UNLOAD';
IP_GENERAL_FAILURE: Result:=
'IP_GENERAL_FAILURE';
else
Result:=
'';
end;
end;
function inet_addr; external 'WSock32.Dll';
end.
Листинг 3. Демонстрация пингов
unit Unit1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes,
Graphics, Controls, Forms,
Dialogs, IdBaseComponent, IdComponent,
IdRawBase, IdRawClient,
IdIcmpClient, StdCtrls, IdUDPBase,
IdUDPClient, IdSNTP;
type
TForm1 = class (TForm)
Button1:
TButton;
ListBox1: TListBox;
IdIcmpClient1:
TIdIcmpClient;
IdSNTP1: TIdSNTP;
procedure Button1Click
(Sender: TObject);
procedure IdIcmpClient1Reply (ASender:
TComponent;
const AReplyStatus:
TReplyStatus);
private
{Private
declarations}
public
{Public declarations}
end;
var
Form1: TForm1;
implementation
uses pingModule,icmp;
{$R
*.dfm}
procedure TForm1.Button1Click (Sender: TObject);
var
Reply:TsmICMP_Echo_Reply;
begin
Self.IdIcmpClient1.Host:='localhost';
Self.IdIcmpClient1.TTL:=192;
Self.IdIcmpClient1.Ping;
Ping
('127.0.0.1',nil,Reply,5000);
ListBox1.Items.Add
('RawReply:'+IntToStr (Reply.RoundTripTime));
end;
procedure TForm1.IdIcmpClient1Reply (ASender:
TComponent;
const AReplyStatus:
TReplyStatus);
begin
ListBox1.Items.Add ('Reply:'+IntToStr
(AReplyStatus.MsRoundTripTime));
end;
end.
Автор: Михаил Продан
Источник: www.cpp.com.ua
|
