利用Go语言实现简单Ping过程的方法

一、准备工作

安装最新的Go

1、由于Google被墙的原因,如果没有VPN的话,就到这里下载:http://www.golangtc.com/download

2、使用任意文本编辑器,或者LiteIDE会比较方便编译和调试

二、编码

要用到的package:

import (
 "bytes"
 "container/list"
 "encoding/binary"
 "fmt"
 "net"
 "os"
 "time"
)

1、使用Golang提供的net包中的相关函数可以快速构造一个IP包并自定义其中一些关键参数,而不需要再自己手动填充IP报文。

2、使用encoding/binary包可以轻松获取结构体struct的内存数据并且可以规定字节序(这里要用网络字节序BigEndian),而不需要自己去转换字节序。之前的一片文中使用boost,还要自己去实现转换过程

3、使用container/list包,方便进行结果统计

4、使用time包实现耗时和超时处理

ICMP报文struct:

type ICMP struct {
 Type    uint8
 Code    uint8
 Checksum  uint16
 Identifier uint16
 SequenceNum uint16
}

Usage提示:

arg_num := len(os.Args)
 if arg_num < 2 {
 fmt.Print(
  "Please runAs [super user] in [terminal].\n",
  "Usage:\n",
  "\tgoping url\n",
  "\texample: goping www.baidu.com",
 )
 time.Sleep(5e9)
 return
 }

注意这个ping程序,包括之前的ARP程序都必须使用系统最高权限执行,所以这里先给出提示,使用time.Sleep(5e9) ,暂停5秒,是为了使双击执行者看到提示,避免控制台一闪而过。

关键net对象的创建和初始化:

var (
 icmp   ICMP
 laddr  = net.IPAddr{IP: net.ParseIP("0.0.0.0")}
 raddr, _ = net.ResolveIPAddr("ip", os.Args[1])
 )
 conn, err := net.DialIP("ip4:icmp", &laddr, raddr)
 if err != nil {
 fmt.Println(err.Error())
 return
 }
 defer conn.Close()

net.DialIP表示生成一个IP报文,版本号是v4,协议是ICMP(这里字符串ip4:icmp会把IP报文的协议字段设为1表示ICMP协议),

源地址laddr可以是0.0.0.0也可以是自己的ip,这个并不影响ICMP的工作。

目的地址raddr是一个URL,这里使用Resolve进行DNS解析,注意返回值是一个指针,所以下面的DialIP方法中参数表示没有取地址符。

这样一个完整的IP报文就装配好了,我们并没有去操心IP中的其他一些字段,Go已经为我们处理好了。

通过返回的conn *net.IPConn对象可以进行后续操作。

defer conn.Close() 表示该函数将在Return时被执行,确保不会忘记关闭。

下面需要构造ICMP报文了:

icmp.Type = 8
 icmp.Code = 0
 icmp.Checksum = 0
 icmp.Identifier = 0
 icmp.SequenceNum = 0
 var buffer bytes.Buffer
 binary.Write(&buffer, binary.BigEndian, icmp)
 icmp.Checksum = CheckSum(buffer.Bytes())
 buffer.Reset()
 binary.Write(&buffer, binary.BigEndian, icmp)

仍然非常简单,利用binary可以把一个结构体数据按照指定的字节序读到缓冲区里面,计算校验和后,再读进去。

检验和算法参考上面给出的URL中的实现:

func CheckSum(data []byte) uint16 {
 var (
 sum  uint32
 length int = len(data)
 index int
 )
 for length > 1 {
 sum += uint32(data[index])<<8 + uint32(data[index+1])
 index += 2
 length -= 2
 }
 if length > 0 {
 sum += uint32(data[index])
 }
 sum += (sum >> 16)
 return uint16(^sum)
}

下面是Ping的Request过程,这里仿照Windows的ping,默认只进行4次:

fmt.Printf("\n正在 Ping %s 具有 0 字节的数据:\n", raddr.String())
 recv := make([]byte, 1024)
 statistic := list.New()
 sended_packets := 0
 for i := 4; i > 0; i-- {
 if _, err := conn.Write(buffer.Bytes()); err != nil {
  fmt.Println(err.Error())
  return
 }
 sended_packets++
 t_start := time.Now()
 conn.SetReadDeadline((time.Now().Add(time.Second * 5)))
 _, err := conn.Read(recv)
 if err != nil {
  fmt.Println("请求超时")
  continue
 }
 t_end := time.Now()
 dur := t_end.Sub(t_start).Nanoseconds() / 1e6
 fmt.Printf("来自 %s 的回复: 时间 = %dms\n", raddr.String(), dur)
 statistic.PushBack(dur)
 //for i := 0; i < recvsize; i++ {
 // if i%16 == 0 {
 // fmt.Println("")
 // }
 // fmt.Printf("%.2x ", recv[i])
 //}
 //fmt.Println("")
 }

"具有0字节的数据"表示ICMP报文中没有数据字段,这和Windows里面32字节的数据的略有不同。

conn.Write方法执行之后也就发送了一条ICMP请求,同时进行计时和计次。

conn.SetReadDeadline可以在未收到数据的指定时间内停止Read等待,并返回错误err,然后判定请求超时。否则,收到回应后,计算来回所用时间,并放入一个list方便后续统计。

注释部分内容是我在探索返回数据时的代码,读者可以试试看Read到的数据是哪个数据包的?

统计工作将在循环结束时进行,这里使用了defer其实是希望按了Ctrl+C之后能return执行,但是控制台确实不给力,直接给杀掉了。。

defer func() {
 fmt.Println("")
 //信息统计
 var min, max, sum int64
 if statistic.Len() == 0 {
  min, max, sum = 0, 0, 0
 } else {
  min, max, sum = statistic.Front().Value.(int64), statistic.Front().Value.(int64), int64(0)
 }
 for v := statistic.Front(); v != nil; v = v.Next() {
  val := v.Value.(int64)
  switch {
  case val < min:
  min = val
  case val > max:
  max = val
  }
  sum = sum + val
 }
 recved, losted := statistic.Len(), sended_packets-statistic.Len()
 fmt.Printf("%s 的 Ping 统计信息:\n 数据包:已发送 = %d,已接收 = %d,丢失 = %d (%.1f%% 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 = %.0fms\n",
  raddr.String(),
  sended_packets, recved, losted, float32(losted)/float32(sended_packets)*100,
  min, max, float32(sum)/float32(recved),
 )
 }()

统计过程注意类型的转换和格式化就行了。

全部代码就这些,执行结果大概是这个样子的:

注意每次Ping后都没有"休息",不像Windows或者Linux的会停顿几秒再Ping下一轮。

总结

Golang实现整个Ping比我想象中的还要简单很多,静态编译速度是十分快速,相比C而言,你需要更多得了解底层,甚至要从链路层开始,你需要写更多更复杂的代码来完成相同的工作,但究其根本,C语言仍然是鼻祖,功不可没,很多原理和思想都要继承和发展,这一点Golang做的很好。以上就是这篇文章的全部内容,希望对大家的学习或者工作带来一定的帮助,如果有疑问大家可以留言交流。

(0)

相关推荐

  • go语言文件正则表达式搜索功能示例

    本文实例讲述了go语言文件正则表达式搜索功能.分享给大家供大家参考,具体如下: 复制代码 代码如下: package main import (     "fmt"     "os"     "path/filepath"     "regexp" ) func main() {     // 命令行参数     args := os.Args     // 检查参数     if len(args) == 1 {      

  • PHP与Go语言之间的通信详解

    前言 最近工作中遇到的一个场景,php项目中需要使用一个第三方的功能,而恰好有一个用Golang写好的类库.那么问题就来了,要如何实现不同语言之间的通信呢?下面就来一起看看吧. 常规的方案 1. 用Golang写一个http/TCP服务,php通过http/TCP与Golang通信 2.将Golang经过较多封装,做为php扩展. 3.PHP通过系统命令,调取Golang的可执行文件 存在的问题 1.http请求,网络I/O将会消耗大量时间 2.需要封装大量代码 3.PHP每调取一次Golang

  • Go语言正则表达式用法实例小结【查找、匹配、替换等】

    本文实例讲述了Go语言正则表达式用法.分享给大家供大家参考,具体如下: Go语言的正则表达式使用很简单,示例代码: 复制代码 代码如下: package test import (     "fmt"     "regexp" ) func RegixBase() {     //findTest()     //findIndexTest()     //findStringTest()     //findChinesString()     //findNum

  • Go语言中三种不同md5计算方式的性能比较

    前言 本文主要介绍的是三种不同的 md5 计算方式,其实区别是读文件的不同,也就是磁盘 I/O, 所以也可以举一反三用在网络 I/O 上.下面来一起看看吧. ReadFile 先看第一种, 简单粗暴: func md5sum1(file string) string { data, err := ioutil.ReadFile(file) if err != nil { return "" } return fmt.Sprintf("%x", md5.Sum(dat

  • Go语言实现的排列组合问题实例(n个数中取m个)

    本文实例讲述了Go语言实现的排列组合问题.分享给大家供大家参考,具体如下: (一)组合问题 组合是一个基本的数学问题,本程序的目标是输出从n个元素中取m个的所有组合. 例如从[1,2,3]中取出2个数,一共有3中组合:[1,2],[1,3],[2,3].(组合不考虑顺序,即[1,2]和[2,1]属同一个组合) 本程序的思路(来自网上其他大神): (1)创建有n个元素数组,数组元素的值为1表示选中,为0则没选中. (2)初始化,将数组前m个元素置1,表示第一个组合为前m个数. (3)从左到右扫描数

  • Go语言对字符串进行SHA1哈希运算的方法

    本文实例讲述了Go语言对字符串进行SHA1哈希运算的方法.分享给大家供大家参考.具体如下: 复制代码 代码如下: package main import (  "fmt"  "crypto/md5"  "crypto/sha1"  "io" ) //对字符串进行MD5哈希 func a(data string) string {  t := md5.New();  io.WriteString(t,data);  return

  • 深入理解GO语言的面向对象

    前言 有过C++语言学习经历的朋友都知道,面向对象主要包括了三个基本特征:封装.继承和多态.封装,就是指运行的数据和函数绑定在一起,C++中主要是通过this指针来完成的:继承,就是指class之间可以相互继承属性和函数:多态,主要就是用统一的接口来处理通用的逻辑,每个class只需要按照接口实现自己的回调函数就可以了. 作为集大成者的Go语言,自然不会在面向对象上面无所作为.相比较C++.Java.C#等面向对象语言而言,它的面向对象更简单,也更容易理解. go语言中并没有像C++,Java语

  • Golang排列组合算法问题之全排列实现方法

    本文实例讲述了Golang排列组合算法问题之全排列实现方法.分享给大家供大家参考,具体如下: [排列组合问题] 一共N辆火车(0<N<10),每辆火车以数字1-9编号,要求以字典序排序输出火车出站的序列号. 输入: 包括N个正整数(0<N<10),范围为1到9,数字之间用空格分割,字符串首位不包含空格. 输出: 输出以字典序排序的火车出站序列号,每个编号以空格隔开,每个输出序列换行. 样例输入: 1 2 3 样例输出: 1 2 3 1 3 2 2 1 3 2 3 1 3 1 2 3

  • Go语言中反射的正确使用

    介绍 反射是元数据编程的一种形式,指的是程序获得本身结构的一种能力.不同语言的反射模型实现不一样,本文中的反射,仅仅指的是Go语言中的反射模型. 反射有两个问题,在使用前需要三思: 大量的使用反射会损失一定性能 Clear is better than clever. Reflection is never clear. Go的类型设计上有一些基本原则,理解这些基本原则会有助于你理解反射的本质: 变量包括 <type, value> 两部分.理解这一点你就知道为什么nil != nil了. t

  • GO语言运行环境下载、安装、配置图文教程

    一.Go语言下载 go语言官方下载地址:https://golang.org/dl/ 找到适合你系统的版本下载,本人下载的是windows版本.也可以下载Source自己更深层次研究go语言. 二.GO语言安装 下载完成之后,双击go1.6.windows-amd64.msi进行安装. 如果安装过程出现以下提示: 以管理员的身份运行cmd,找到go1.6.windows-amd64.msi所在的目录,并输入msiexec /i go1.6.windows-amd64.msi如下图(放在D盘根目录

  • Go语言如何并发超时处理详解

    实现原理: 并发一个函数,等待1s后向timeout写入数据,在select中如果1s之内有数据向其他channel写入则会顺利执行,如果没有,这是timeout写入了数据,则我们知道超时了. 实现代码: package main import "fmt" import "time" func main() { ch := make(chan int, 1) timeout := make(chan bool, 1) // 并发执行一个函数,等待1s后向timeou

随机推荐