ping命令的实现详解

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1、当实现了对enc28j60的驱动后，我们就可以利用enc28j60来制定自己的TCP/IP协议协议了，本章主要以实现ping命令来实现对arp、ICMP数据包进行封装。要实现ping命令，主要分为两大步，一是对数据链路层的arp包进行封装，通过被ping主机的ip地址实现对其MAC地址的解析，二是对ICMP的数据包进行封装，实现ping命令。1.ARP协议地址解析协议（ARP）是联系IP协议和LAN协议的桥梁，它的应用范围是局域网（LAN），如以太网、FDDI、令牌网等，它是基于访问共享和广播技术的协议。该协议把节点的IP解析成对应的MAC地址（即物

2、理地址），它可以在局域网内寻找IP所对应的MAC地址，并保持起来以供发送使用。ARP协议是基于数据链路层协议之上的，但它不属于网络层协议，它是数据链路层和网络层之间的通道，他属于数据链路层的一部分。ARP由两种帧组成，一种是请求帧，即在网络里面查找IP地址所对应的MAC地址；另一种是应答帧，即回答该IP地址所对应的MAC地址是多少。请求帧由要发送IP报的节点发出，它是一个广播报，子网中每一个节点都能够收到。各节点收到后，如果目标IP和自己的IP相同，就发送一个ARP应答报，否则就丢弃。当发送请求帧的节点接收到应答报后，就可以知道了对方的MAC地址，即

3、可发送IP报。ARP帧的以太网类型是0x0806，ARP帧不包括IP帧，总共有28个字节，ARP帧具体结构如图1.1所示：图1.1ARP帧结构ARP帧结构各字段含义如表1.1所示：表1.1ARP帧各字段含义字段名称字节长度描述硬件类型2字节指出数据链路层的协议，如0x0001表示以太网，0x0006表示令牌网协议类型2字节指出要解析的协议，如0x0800表示该ARP报要解析的协议为IP协议硬件地址长度1字节指出物理地址的长度，如以太网MAC地址长度是6字节，该字段就为0x06协议地址长度1字节指出要解析的协议地址的长度，如IP协议的IP地址长度为4字

4、节，该字段就为0x04操作2字节用于表示该ARP帧的类型，如0x0001表示请求帧，0x0002表示应答帧发送端MAC地址6字节发送端硬件地址发送端IP地址4字节发送端IP地址接收端MAC地址6字节接收端硬件地址接收端IP地址4字节接收端IP地址ARP帧分为请求帧与应答帧，下面，通过CommView找包软件具体对ARP帧进行分析。请求帧如下：分析由于ARP处于数据链路层，而在数据链路层下还有物理层，所以在发送ARP数据帧时，前面14个字节为以太网帧。1）EthernetII网络协议层分析发送目标的MAC地址为FF:FF:FF:FF:FF:FF，即广播

5、地址，本网段所以节点都能接受到，发送源MAC地址为00:26:82:D0:15:BA，下层协议为0x0806，即为ARP协议。实际EthernetII网络协议层接受数据FFFFFFFFFFFF0026-82D015BA08062）ARP协议分析硬件类型为以太网类型0x0001，要解析的协议类型为0x0800，即为IP协议，硬件地址长度为6，协议地址长度为4，操作为请求0x0001，发送端源MAC地址为00:26:82:D0:15:BA，发送端源IP地址为192.168.25.64，目标MAC地址为00:00:00:00:00:00，目标IP地址为19

6、2.168.25.6。实际接受ARP帧数据00010800060400010026-82D015BAC0A81940000000000000C0A81906应答帧如下1）EthernetII网络协议层分析发送目标的MAC地址为00:26:82:D0:15:BA，发送源MAC地址为11:22:33:44:55:66，下层协议为0x0806，即为ARP协议。实际EthernetII网络协议层接受数据002682D015BA1122-3344556608061）ARP协议分析硬件类型为以太网类型0x0001，要解析的协议类型为0x0800，即为IP协议，硬

7、件地址长度为6，协议地址长度为4，操作为应答0x0002，发送端源MAC地址为11:22:33:44:55:66，发送端源IP地址为192.168.25.6，目标MAC地址为00:26:82:D0:15:BA，目标IP地址为192.168.25.64。实际接受ARP帧数据00010800060400021122-33445566C0A81906002682D015BAC0A8-19402．ICMP协议ICMP本身是网络层协议。但是，它的报文不是如设想的那样直接传送给数据链路层。实际上，ICMP报文首先要封装成IP数据报，然后在传送给下一层。2.1网络

8、层协议IP协议是TCP/IP协议栈的核心。IP报是由报头和负载组成的。报头的长度范围为20~60字节，有效负