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程序名称：路由追踪(Tracert)程序实现原理：Tracert程序关键是对IP头部生存时间(time to live)TTL字段的使用,程序实现时是向目地主机发送一个 ICMP回显请求消息，初始时TTL等于1，这样当该数据报抵达途中的第一个路由器时，TTL的值就被减为0， 导致发生超时错误，因此该路由生成一份ICMP超时差错报文返回给源主机。随后，主机将数据报的TTL值 递增1，以便IP报能传送到下一个路由器，并由下一个路由器生成ICMP超时差错报文返回给源主机。不断 重复这个过程，直到数据报达到最终的目地主机，此时目地主机将返回ICMP回显应答消息。这样，源主机 只需对返回的每一份ICMP报文进行解析处理，就可以掌握数据报从源主机到达目地主机途中所经过的路由 信息作者：土豆完成时间:2010-4-5*/#include <iostream>#include <winsock2.h>#include <ws2tcpip.h>using namespace std;#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")//IP报头typedef struct{ unsigned char hdr_len:4; //4位头部长度 unsigned char version:4; //4位版本号 unsigned char tos; //8位服务类型 unsigned short total_len; //16位总长度 unsigned short identifier; //16位标识符 unsigned short frag_and_flags; //3位标志加13位片偏移 unsigned char ttl; //8位生存时间 unsigned char protocol; //8位上层协议号 unsigned short checksum; //16位校验和 unsigned long sourceIP; //32位源IP地址 unsigned long destIP; //32位目的IP地址} IP_HEADER;//ICMP报头typedef struct{ BYTE type; //8位类型字段 BYTE code; //8位代码字段 USHORT cksum; //16位校验和 USHORT id; //16位标识符 USHORT seq; //16位序列号} ICMP_HEADER;//报文解码结构typedef struct{ USHORT usSeqNo; //序列号 DWORD dwRoundTripTime; //往返时间 in_addr dwIPaddr; //返回报文的IP地址}DECODE_RESULT;//计算网际校验和函数USHORT checksum(USHORT *pBuf,int iSize){ unsigned long cksum=0; while(iSize>1) { cksum+=*pBuf++; iSize-=sizeof(USHORT); } if(iSize) { cksum+=*(UCHAR *)pBuf; } cksum=(cksum>>16)+(cksum&0xffff); cksum+=(cksum>>16); return (USHORT)(~cksum);}//对数据包进行解码BOOL DecodeIcmpResponse(char * pBuf,int iPacketSize,DECODE_RESULT &DecodeResult,BYTE ICMP_ECHO_REPLY,BYTE ICMP_TIMEOUT){ //检查数据报大小的合法性 IP_HEADER* pIpHdr = (IP_HEADER*)pBuf; int iIpHdrLen = pIpHdr->hdr_len * 4; if (iPacketSize < (int)(iIpHdrLen+sizeof(ICMP_HEADER))) return FALSE; //根据ICMP报文类型提取ID字段和序列号字段 ICMP_HEADER *pIcmpHdr=(ICMP_HEADER *)(pBuf+iIpHdrLen); USHORT usID,usSquNo; if(pIcmpHdr->type==ICMP_ECHO_REPLY) //ICMP回显应答报文 { usID=pIcmpHdr->id; //报文ID usSquNo=pIcmpHdr->seq; //报文序列号 } else if(pIcmpHdr->type==ICMP_TIMEOUT)//ICMP超时差错报文 { char * pInnerIpHdr=pBuf+iIpHdrLen+sizeof(ICMP_HEADER); //载荷中的IP头 int iInnerIPHdrLen=((IP_HEADER *)pInnerIpHdr)->hdr_len*4; //载荷中的IP头长 ICMP_HEADER * pInnerIcmpHdr=(ICMP_HEADER *)(pInnerIpHdr+iInnerIPHdrLen);//载荷中的ICMP头 usID=pInnerIcmpHdr->id; //报文ID usSquNo=pInnerIcmpHdr->seq; //序列号 } else { return false; } //检查ID和序列号以确定收到期待数据报 if(usID!=(USHORT)GetCurrentProcessId()||usSquNo!=DecodeResult.usSeqNo) { return false; } //记录IP地址并计算往返时间 DecodeResult.dwIPaddr.s_addr=pIpHdr->sourceIP; DecodeResult.dwRoundTripTime=GetTickCount()-DecodeResult.dwRoundTripTime; //处理正确收到的ICMP数据报 if (pIcmpHdr->type == ICMP_ECHO_REPLY ||pIcmpHdr->type == ICMP_TIMEOUT) { //输出往返时间信息 if(DecodeResult.dwRoundTripTime) cout<<" "<<DecodeResult.dwRoundTripTime<<"ms"<<flush; else cout<<" "<<"<1ms"<<flush; } return true;}void main(){ //初始化Windows sockets网络环境 WSADATA wsa; WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsa); char IpAddress[255]; cout<<"请输入一个IP地址或域名："; cin>>IpAddress; //得到IP地址 u_long ulDestIP=inet_addr(IpAddress); //转换不成功时按域名解析 if(ulDestIP==INADDR_NONE) { hostent * pHostent=gethostbyname(IpAddress); if(pHostent) { ulDestIP=(*(in_addr*)pHostent->h_addr).s_addr; } else { cout<<"输入的IP地址或域名无效!"<<endl; WSACleanup(); return; } } cout<<"Tracing roote to "<<IpAddress<<" with a maximum of 30 hops.\n"<<endl; //填充目地端socket地址 sockaddr_in destSockAddr; ZeroMemory(&destSockAddr,sizeof(sockaddr_in)); destSockAddr.sin_family=AF_INET; destSockAddr.sin_addr.s_addr=ulDestIP; //创建原始套接字 SOCKET sockRaw=WSASocket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_ICMP,NULL,0,WSA_FLAG_OVERLAPPED); //超时时间 int iTimeout=3000; //接收超时 setsockopt(sockRaw,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,(char *)&iTimeout,sizeof(iTimeout)); //发送超时 setsockopt(sockRaw,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,(char *)&iTimeout,sizeof(iTimeout)); //构造ICMP回显请求消息，并以TTL递增的顺序发送报文 //ICMP类型字段 const BYTE ICMP_ECHO_REQUEST=8; //请求回显 const BYTE ICMP_ECHO_REPLY=0; //回显应答 const BYTE ICMP_TIMEOUT=11; //传输超时 //其他常量定义 const int DEF_ICMP_DATA_SIZE=32; //ICMP报文默认数据字段长度 const int MAX_ICMP_PACKET_SIZE=1024;//ICMP报文最大长度（包括报头） const DWORD DEF_ICMP_TIMEOUT=3000; //回显应答超时时间 const int DEF_MAX_HOP=30; //最大跳站数 //填充ICMP报文中每次发送时不变的字段 char IcmpSendBuf[sizeof(ICMP_HEADER)+DEF_ICMP_DATA_SIZE];//发送缓冲区 memset(IcmpSendBuf, 0, sizeof(IcmpSendBuf)); //初始化发送缓冲区 char IcmpRecvBuf[MAX_ICMP_PACKET_SIZE]; //接收缓冲区 memset(IcmpRecvBuf, 0, sizeof(IcmpRecvBuf)); //初始化接收缓冲区 ICMP_HEADER * pIcmpHeader=(ICMP_HEADER*)IcmpSendBuf; pIcmpHeader->type=ICMP_ECHO_REQUEST; //类型为请求回显 pIcmpHeader->code=0; //代码字段为0 pIcmpHeader->id=(USHORT)GetCurrentProcessId(); //ID字段为当前进程号 memset(IcmpSendBuf+sizeof(ICMP_HEADER),'E',DEF_ICMP_DATA_SIZE);//数据字段 USHORT usSeqNo=0; //ICMP报文序列号 int iTTL=1; //TTL初始值为1 BOOL bReachDestHost=FALSE; //循环退出标志 int iMaxHot=DEF_MAX_HOP; //循环的最大次数 DECODE_RESULT DecodeResult; //传递给报文解码函数的结构化参数 while(!bReachDestHost&&iMaxHot--) { //设置IP报头的TTL字段 setsockopt(sockRaw,IPPROTO_IP,IP_TTL,(char *)&iTTL,sizeof(iTTL)); cout<<iTTL<<flush; //输出当前序号 //填充ICMP报文中每次发送变化的字段 ((ICMP_HEADER *)IcmpSendBuf)->cksum=0; //校验和先置为0 ((ICMP_HEADER *)IcmpSendBuf)->seq=htons(usSeqNo++); //填充序列号 ((ICMP_HEADER *)IcmpSendBuf)->cksum=checksum((USHORT *)IcmpSendBuf,sizeof(ICMP_HEADER)+DEF_ICMP_DATA_SIZE);//计算校验和 //记录序列号和当前时间 DecodeResult.usSeqNo=((ICMP_HEADER*)IcmpSendBuf)->seq; //当前序号 DecodeResult.dwRoundTripTime=GetTickCount(); //当前时间 //发送TCP回显请求信息 sendto(sockRaw,IcmpSendBuf,sizeof(IcmpSendBuf),0,(sockaddr*)&destSockAddr,sizeof(destSockAddr)); //接收ICMP差错报文并进行解析处理 sockaddr_in from; //对端socket地址 int iFromLen=sizeof(from); //地址结构大小 int iReadDataLen; //接收数据长度 while(1) { //接收数据 iReadDataLen=recvfrom(sockRaw,IcmpRecvBuf,MAX_ICMP_PACKET_SIZE,0,(sockaddr*)&from,&iFromLen); if(iReadDataLen!=SOCKET_ERROR)//有数据到达 { //对数据包进行解码 if(DecodeIcmpResponse(IcmpRecvBuf,iReadDataLen,DecodeResult,ICMP_ECHO_REPLY,ICMP_TIMEOUT)) { //到达目的地，退出循环 if(DecodeResult.dwIPaddr.s_addr==destSockAddr.sin_addr.s_addr) bReachDestHost=true; //输出IP地址 cout<<'\t'<<inet_ntoa(DecodeResult.dwIPaddr)<<endl; break; } } else if(WSAGetLastError()==WSAETIMEDOUT) //接收超时，输出*号 { cout<<" *"<<'\t'<<"Request timed out."<<endl; break; } else { break; } } iTTL++; //递增TTL值 }}