Golang云原生项目：—实现ping操作

熟悉报文结构

ICMP校验和算法：

1. 报文内容，相邻两个字节拼接到一起组成一个16bit数，将这些数累加求和
2. 若长度为奇数，则将剩余一个字节，也累加求和
3. 得出总和之后，将和值的高16位与低16位不断求和，直到高16位为0
4. 以上三步得出结果后，取反，即为验证和

我们选取实现其中的

先实现命令行部分

var (timeout int64size    intcount   int
)func getCommandArgs() {//通过flag.来读命令行的参数flag.Int64Var(&timeout, "w", 1000, "请求超时时长，单位毫秒")flag.IntVar(&size, "l", 32, "请求发送缓冲区大小，单位字节")flag.IntVar(&count, "n", 4, "发送请求数")flag.Parse()}
func main() {getCommandArgs()fmt.Println(timeout, size, count)
}

测试显示，可以成功拿到命令行的参数

定义ICMP报文格式

type ICMP struct{Type    	uint8Code	    uint8Checksum 	uint16ID 			uint16SequenceNum uint16
}

全部代码加注释

package mainimport ("bytes""encoding/binary""flag""fmt""log""net""os""time"
)// 定义全局变量
var (timeout int64     // 请求超时时长，单位毫秒size    int       // 请求发送缓冲区大小，单位字节count   int       // 发送请求数typ     uint8 = 8 // ICMP请求类型code    uint8 = 0 // ICMP请求代码
)// ICMP结构体定义ICMP请求的数据结构
type ICMP struct {Type        uint8Code        uint8Checksum    uint16ID          uint16SequenceNum uint16
}func main() {getCommandArgs() // 获取命令行参数// 取出最后一个参数，即目标IP地址desIp := os.Args[len(os.Args)-1]// 建立ICMP连接conn, err := net.DialTimeout("ip:icmp", desIp, time.Duration(timeout)*time.Millisecond)if err != nil {// 如果连接建立失败，直接返回log.Fatal(err)return}defer conn.Close()// 打印Ping信息fmt.Printf(" 正在Ping %s [%s] 具有 %d 字节的数据:\n", desIp, conn.RemoteAddr(), size)// 发送ICMP请求并接收响应for i := 0; i < count; i++ {t1 := time.Now() // 记录发送时间icmp := &ICMP{Type:        typ,Code:        code,Checksum:    0,ID:          1,SequenceNum: 1,}// 构造ICMP请求数据data := make([]byte, size)var buffer bytes.Bufferbinary.Write(&buffer, binary.BigEndian, icmp)buffer.Write(data)data = buffer.Bytes()// 计算校验和checkSum := checkSum(data)data[2] = byte(checkSum >> 8) // 高位data[3] = byte(checkSum & 0xff)// 设置超时时间conn.SetDeadline(time.Now().Add(time.Duration(timeout) * time.Millisecond))// 发送ICMP请求n, err := conn.Write(data)if err != nil {log.Println(err)continue}// 接收ICMP响应buf := make([]byte, 65535)n, err = conn.Read(buf)if err != nil {log.Println(err)continue}ts := time.Since(t1).Milliseconds() // 计算响应时间fmt.Printf("来自 %d.%d.%d.%d 的回复: 字节=%d 时间=%dms TTL=%d\n", buf[12], buf[13], buf[14], buf[15], n-28, ts, buf[8])time.Sleep(time.Second) // 等待1秒再次发送}
}// getCommandArgs函数用于解析命令行参数
func getCommandArgs() {flag.Int64Var(&timeout, "w", 1000, "请求超时时长，单位毫秒")flag.IntVar(&size, "l", 32, "请求发送缓冲区大小，单位字节")flag.IntVar(&count, "n", 4, "发送请求数")flag.Parse()
}// checkSum函数用于计算ICMP请求的校验和
func checkSum(data []byte) uint16 {length := len(data)index := 0var sum uint32 = 0for length > 1 {sum += uint32(data[index])<<8 + uint32(data[index+1])length -= 2index += 2}if length != 0 {sum += uint32(data[index])}hi16 := (sum >> 16)for hi16 != 0 {sum = hi16 + uint32(uint16(sum))hi16 = (sum >> 16)}return uint16(^sum)
}

好好看

记住，运行时需要以管理员身份，才能解析socket

使用

go run .\main.go -w 150 -l 32 -n 8 www.baidu.com

测试

成功！

继续优化
把累计结果加上

package mainimport ("bytes""encoding/binary""flag""fmt""log""math""net""os""time"
)// 定义全局变量
var (timeout      int64     // 请求超时时长，单位毫秒size         int       // 请求发送缓冲区大小，单位字节count        int       // 发送请求数typ          uint8 = 8 // ICMP请求类型code         uint8 = 0 // ICMP请求代码sendCount    intsuccessCount intfailCount    intminTs        int64 = math.MaxInt64maxTs        int64totalTs      int64
)// ICMP结构体定义ICMP请求的数据结构
type ICMP struct {Type        uint8Code        uint8Checksum    uint16ID          uint16SequenceNum uint16
}func main() {getCommandArgs() // 获取命令行参数// 取出最后一个参数，即目标IP地址desIp := os.Args[len(os.Args)-1]// 建立ICMP连接conn, err := net.DialTimeout("ip:icmp", desIp, time.Duration(timeout)*time.Millisecond)if err != nil {// 如果连接建立失败，直接返回log.Fatal(err)return}defer conn.Close()// 打印Ping信息fmt.Printf(" 正在Ping %s [%s] 具有 %d 字节的数据:\n", desIp, conn.RemoteAddr(), size)// 发送ICMP请求并接收响应for i := 0; i < count; i++ {sendCount++t1 := time.Now() // 记录发送时间icmp := &ICMP{Type:        typ,Code:        code,Checksum:    0,ID:          1,SequenceNum: 1,}// 构造ICMP请求数据data := make([]byte, size)var buffer bytes.Bufferbinary.Write(&buffer, binary.BigEndian, icmp)buffer.Write(data)data = buffer.Bytes()// 计算校验和checkSum := checkSum(data)data[2] = byte(checkSum >> 8) // 高位data[3] = byte(checkSum & 0xff)// 设置超时时间conn.SetDeadline(time.Now().Add(time.Duration(timeout) * time.Millisecond))// 发送ICMP请求n, err := conn.Write(data)if err != nil {failCount++log.Println(err)continue}// 接收ICMP响应buf := make([]byte, 65535)n, err = conn.Read(buf)if err != nil {failCount++log.Println(err)continue}successCount++ts := time.Since(t1).Milliseconds() // 计算响应时间if minTs > ts {minTs = ts}if maxTs < ts {maxTs = ts}totalTs += tsfmt.Printf("来自 %d.%d.%d.%d 的回复: 字节=%d 时间=%dms TTL=%d\n", buf[12], buf[13], buf[14], buf[15], n-28, ts, buf[8])time.Sleep(time.Second) // 等待1秒再次发送}//统计信息fmt.Printf("%s 的 Ping 统计信息:\n数据包: 已发送 = %d，已接收 = %d，丢失 = %d (%.2f%% 丢失)，\n往返行程的估计时间(以毫秒为单位):\n最短 = %dms，最长 = %dms，平均 = %dms",conn.RemoteAddr(), sendCount, successCount, failCount, float64(failCount)/float64(sendCount)*100, minTs, maxTs, totalTs/int64(sendCount))}// getCommandArgs函数用于解析命令行参数
func getCommandArgs() {flag.Int64Var(&timeout, "w", 1000, "请求超时时长，单位毫秒")flag.IntVar(&size, "l", 32, "请求发送缓冲区大小，单位字节")flag.IntVar(&count, "n", 4, "发送请求数")flag.Parse()
}// checkSum函数用于计算ICMP请求的校验和
func checkSum(data []byte) uint16 {length := len(data)index := 0var sum uint32 = 0for length > 1 {sum += uint32(data[index])<<8 + uint32(data[index+1])length -= 2index += 2}if length != 0 {sum += uint32(data[index])}hi16 := (sum >> 16)for hi16 != 0 {sum = hi16 + uint32(uint16(sum))hi16 = (sum >> 16)}return uint16(^sum)
}

成功