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07网络工程本
制作人:北-624寝室
负责人:赖文斌
第四篇 网络编程
ping程序设计
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。
9.1 设计目的
本章通过设计Ping程序,讲解Ping程序的实现原理,并初步讲解了c语言网络编程技术。本章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。
9.2功能描述
本章用 c 语言实现的 ping命令,能用于测试一个主机到另一个主机间的联通情况,程序还提供了几个选项以实现不同的功能。
(1)实现ping功能。程序能实现基本的ping操作,发送ICMP回显请求报文,接收显应答报文。
(2)能记录路由。程序提供了“-r”选项,用以记录从源主机到目的主机的路由。
(3)能输出指定条数的记录。程序提供了“-n”选项,用以输出指定条数的记录。
(4)能按照指定大小输出每条记录。程序提供了“datasize”选项,用以指定输出的数据报的大小。
(5)能输出用户帮助。程序提供了用户帮助,显示程序提供的选项以及选项格式等。
9.3 总体设计
9.3.1 功能模块设计
1. 功能模块图
本系统共有 4 个模块,分别是初始化模块、功能控制模块、数据控制模块、数据报解读模块和ping测试模块,如图9.1所示。各模块功能描述如下。
Ping程序设计
Ping程序设计
初始化模块
数据报解读模块
功能控制模块
Ping
测试模块
图 9.1 系统模块图
(1) 初始化模块。改模块用于初始化各个全局变量,为全局变量赋初始值;初始化,加载库。
(2)功能控制模块。改模块是被其它模块调用,其功能包括获取参数、计算校验和填充数据报文、释放占用资源和显示用户帮助。
(3)数据报解读模块。改模块用于解读接收到的报文和选项。
(4)测试模块。改模块是本程序的核心模块,调用其他模块实现其功能,主要是实现的功能。
2.系统流程图
系统执行的流程图9.2所示。程序首先调用IniPing()函数初始化各全局变量,然后GetArgments()函数获取用户输入的参数,检查用户输入的参数,如果参数不正确或者没有输入参数,则显示用户帮助信息(User help ),并结束程序;如果参数正确,则对指定目的地执行Ping命令,如果Ping通,则显示Ping结果并释放占用资源,如果没有Ping通,则报告错误信息,并释放占用资源。
开始
开始
初始化个变量
获取参数信息
输入参数是否正确?
Ping目的地
Ping成功?
输出Ping结果
释放占用资源
结束
输出错误信息
显示帮助信息
图9.2 系统流程图
3.参数获取(GetArgments()函数)流程图
获取的参数包括“-r”(记录路由)、“-n”(记录条数程序,任意的整数)和datasize(数据报大小)。程序首先判断每一个参数的第一字符,如果第一个字符是“-”(短横线),则认为是“-r”或者“-n”中的一个,然后作进一步判断。如果该参数的第二个字符是数字,则判断该参数为记录的条数,如果该参数的第二个字符是“r”,则判断该参数为“-r”, 用于记录路由;如果参数的第一个字符是数字,则认为 参数是IP地址;或者datasize,然后作进一步的判断。如果该参数中不存在非数字的字符, 则判断该参数为datasize;如果存在非数 字的字符,则判断该参数为IP地址;其他情况则判断为主机名。参数获取的流程如图9.3所示。
开始
开始
Argc==1?
检查第一i个参数的第一个字符
是“-”?
检查第一i个参数的第二个字符
是数字?
该参数表示要获取的记录数
转换成十进制记录到全局变量packetNUM
还有参数?
结束
是数字?
该参数中有非数字字符?
该参数表示
IP地址
该参数表示数据报大小
该参数表示主机名
是“r”?
显示用户帮助
设标志位Record
Flag为ture
I=i+1
记录到变量
Lpdest中
记录到变量
Datasize中
记录
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