Objetivo

Preciso executar ping em um comutador de rede para determinar se ele está disponível ou não. Isso significa informar ao usuário que o cabeamento de rede está desconectado, o comutador de rede está indisponível ou algum outro problema está no caminho de comunicação da rede. Sei que essa não é uma ferramenta abrangente de diagnóstico, mas algo é melhor que nad

Projeto

Planejei usar o ICMP com soquetes brutos para enviar cinco (5) mensagens de ping para um endereço específico na notação de ponto IPv4. Vou configurar um filtro ICMP no soquete e não vou criar meu próprio cabeçalho IP. A transmissão do ICMP será através do método sendto e a recepção pelo método recvfrom. Isso ocorrerá em um único segmento (embora outro segmento possa ser usado para interromper a transmissão e a recepção). A recepção de uma mensagem será filtrada ainda mais, correspondendo o ID da mensagem recebida ao ID que foi transmitido. O ID armazenado será o ID do processo em execução do aplicativo. Se uma mensagem ICMP_ECHOREPLY for recebida e o ID da mensagem e o ID armazenado corresponderem, um contador será incrementado até que cinco (4) sejam atingidos (o contador é baseado em zero). Vou tentar enviar um ping, aguardar sua resposta e repetir esse processo cinco (5) veze

O problema

Depois de implementar meu design, sempre que sigo um endereço de rede válido específico (por exemplo, 192.168.11.15) com um participante ativo da rede, recebo mensagens ICMP_ECHOREPLY para cada um dos cinco (5) pings. No entanto, sempre que eu sigo um endereço de rede válido (por exemplo, 192.168.30.30) com participantes inativos da rede (o que significa que nenhum dispositivo está conectado a um endereço específico), recebo uma (1) ICMP_DEST_UNREACH e quatro (4) mensagens ICMP_ECHOREPLY. O ID nas mensagens de resposta corresponde ao ID armazenado no software. Sempre que eu executo um 'ping 192.168.30.30' na linha de comando, recebo 'From 192.168.40.50 icmp_seq = xx Host de Destino Inacessível'. Não devo receber mensagens ICMP_DEST_UNREACH em vez de mensagens ICMP_ECHOREPLY?

O código

Ping.h:

#include <netinet/in.h>
#include <linux/ip.h>
#include <linux/ipmc.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <stdint.h>
#include <time.h>
#include <errno.h>
#include <string>
#include <cstring>
#include <netdb.h>

class Ping
{
    public:
        Ping(std::string host) : _host(host) {}
        ~Ping() {}

        void start()
        {
            int sock = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);
            if(sock < 0)
            {
                printf("Failed to create socket!\n");
                close(sock);
                exit(1);
            }

            setuid(getuid());

            sockaddr_in pingaddr;
            memset(&pingaddr, 0, sizeof(sockaddr_in));
            pingaddr.sin_family = AF_INET;

            hostent *h = gethostbyname(_host.c_str());
            if(not h)
            {
                printf("Failed to get host by name!\n");
                close(sock);
                exit(1);
            }

            memcpy(&pingaddr.sin_addr, h->h_addr, sizeof(pingaddr.sin_addr));

            // Set the ID of the sender (will go into the ID of the echo msg)
            int pid = getpid();

            // Only want to receive the following messages
            icmp_filter filter;
            filter.data = ~((1<<ICMP_SOURCE_QUENCH) |
                            (1<<ICMP_DEST_UNREACH) |
                            (1<<ICMP_TIME_EXCEEDED) |
                            (1<<ICMP_REDIRECT) |
                            (1<<ICMP_ECHOREPLY));
            if(setsockopt(sock, SOL_RAW, ICMP_FILTER, (char *)&filter, sizeof(filter)) < 0)
            {
                perror("setsockopt(ICMP_FILTER)");
                exit(3);
            }

            // Number of valid echo receptions
            int nrec = 0;

            // Send the packet
            for(int i = 0; i < 5; ++i)
            {
                char packet[sizeof(icmphdr)];
                memset(packet, 0, sizeof(packet));

                icmphdr *pkt = (icmphdr *)packet;
                pkt->type = ICMP_ECHO;
                pkt->code = 0;
                pkt->checksum = 0;
                pkt->un.echo.id = htons(pid & 0xFFFF);
                pkt->un.echo.sequence = i;
                pkt->checksum = checksum((uint16_t *)pkt, sizeof(packet));

                int bytes = sendto(sock, packet, sizeof(packet), 0, (sockaddr *)&pingaddr, sizeof(sockaddr_in));
                if(bytes < 0)
                {
                    printf("Failed to send to receiver\n");
                    close(sock);
                    exit(1);
                }
                else if(bytes != sizeof(packet))
                {
                    printf("Failed to write the whole packet --- bytes: %d, sizeof(packet): %d\n", bytes, sizeof(packet));
                    close(sock);
                    exit(1);
                }

                while(1)
                {
                    char inbuf[192];
                    memset(inbuf, 0, sizeof(inbuf));

                    int addrlen = sizeof(sockaddr_in);
                    bytes = recvfrom(sock, inbuf, sizeof(inbuf), 0, (sockaddr *)&pingaddr, (socklen_t *)&addrlen);
                    if(bytes < 0)
                    {
                        printf("Error on recvfrom\n");
                        exit(1);
                    }
                    else
                    {
                        if(bytes < sizeof(iphdr) + sizeof(icmphdr))
                        {
                            printf("Incorrect read bytes!\n");
                            continue;
                        }

                        iphdr *iph = (iphdr *)inbuf;
                        int hlen = (iph->ihl << 2);
                        bytes -= hlen;

                        pkt = (icmphdr *)(inbuf + hlen);
                        int id = ntohs(pkt->un.echo.id);
                        if(pkt->type == ICMP_ECHOREPLY)
                        {
                            printf("    ICMP_ECHOREPLY\n");
                            if(id == pid)
                            {
                                nrec++;
                                if(i < 5) break;
                            }
                        }
                        else if(pkt->type == ICMP_DEST_UNREACH)
                        {
                            printf("    ICMP_DEST_UNREACH\n");
                            // Extract the original data out of the received message
                            int offset = sizeof(iphdr) + sizeof(icmphdr) + sizeof(iphdr);
                            if(((bytes + hlen) - offset) == sizeof(icmphdr))
                            {
                                icmphdr *p = reinterpret_cast<icmphdr *>(inbuf + offset);
                                id = ntohs(p->un.echo.id);
                                if(origid == pid)
                                {
                                    printf("        IDs match!\n");
                                    break;
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
            }

            printf("nrec: %d\n", nrec);
        }

    private:
        int32_t checksum(uint16_t *buf, int32_t len)
        {
            int32_t nleft = len;
            int32_t sum = 0;
            uint16_t *w = buf;
            uint16_t answer = 0;

            while(nleft > 1)
            {
                sum += *w++;
                nleft -= 2;
            }

            if(nleft == 1)
            {
                *(uint16_t *)(&answer) = *(uint8_t *)w;
                sum += answer;
            }

            sum = (sum >> 16) + (sum & 0xFFFF);
            sum += (sum >> 16);
            answer = ~sum;

            return answer;
        }

        std::string _host;
};

main.cpp:

#include "Ping.h"

int main()
{
//     Ping ping("192.168.11.15");
    Ping ping("192.168.30.30");
    ping.start();

    while(1) sleep(10);
}

Para compilar, basta digitar 'g ++ main.cpp -o ping' na linha de comando de uma caixa Linux e ela deve ser compilada (ou seja, se todo o código-fonte estiver instalado

Conclusão

Alguém pode me dizer por que estou recebendo uma (1) ICMP_DEST_UNREACH e quatro (4) mensagens ICMP_ECHOREPLY de um dispositivo que não está nesse endereço de rede específic

OTA: Você pode alterar o endereço IP da rede no arquivo main.cpp. Basta alterar o IP para um dispositivo que realmente existe na sua rede ou um dispositivo que não existe na sua rede.

Também não estou interessado em críticas sobre o estilo de codificação. Eu sei que não é bonito, tem estilo 'C' misturado com moldes C ++, tem um gerenciamento de memória ruim, etc., mas esse é apenas o código do protótipo. Não é para ser bonito.