详解PHP通过ICMP协议实现ping(原始套接字)

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PHP通过ICMP协议实现ping(原始套接字)

最近想实现一个检测目标主机是否在线的功能，用百度查了查，多是使用打开到某个端口的连接来判断目标主机是否在线的。如Windows系统3389端口(RDP)和*nix系统的22端口(SSH)。

但这样会出现一个问题，目标主机如果没有开放这些端口，则会导致判断上的错误。某个端口不开放并不代表目标主机离线。

由于大多数设备都会回应ping，由此想到了使用ping来实现这个功能。再次查询百度，发现大多数教程都使用exec()函数调用系统ping命令来实现，这显然很不安全。

所以最终决定使用PHP提供的原始套接字，自己构建ICMP包来实现ping。

要构建一个ICMP包，首先我们要了解ICMP包的结构。

可以看到，一个标准的ICMP包由8位类型，8位代码，16位校验和，16位ID，16位序列号和数据组成。接下来，我们就通过PHP构建一个这样的数据包。

$package = chr(8).chr(0);//模式 8 0
$package .= chr(0).chr(0);//置零校验和
$package .= "R"."C";//ID 这里是我随便填的
$package .= chr(0).chr(1);//序列号 一样 随便填的
for($i=strlen($package);$i<64;$i++){//填充满64位
    $package .= chr(0);//数据
}

接下来计算校验和。

$tmp = unpack("n*",$package);//把数据16位一组放进数组里
$sum = array_sum($tmp);//求和
$sum = ($sum >> 16) + ($sum & 0xFFFF);//结果右移十六位 加上结果与0xFFFF做AND运算
$sum = $sum + ($sum >> 16);//结果加上结果右移十六位
$sum = ~ $sum;//做NOT运算
$checksum = pack("n*", $sum);//打包成2字节

把校验和填充进数据包。

$package[2] = $checksum[0];
$package[3] = $checksum[1];//填充校验和

这样，一个标准的ICMP数据包就构建好了，可以直接发送给目标主机了。Ready to go~

$host = "192.168.1.1";//设置目标主机
$socket=socket_create(AF_INET, SOCK_RAW, getprotobyname('icmp'));//创建原始套接字
$start = microtime();//记录开始时间
socket_sendto($socket, $package, strlen($package), 0, $host, 0);//发送数据包
$read = array($socket);//初始化socket
$select = socket_select($read, $write, $except, 5);
if ($select === FALSE){
    $icmpError = "socket_select()方法发生错误，原因:".socket_strerror(socket_last_error());
    socket_close($socket);
}else if($select === 0){
    $icmpError = "请求超时";
    socket_close($socket);
}
if($icmpError !== NULL){
    echo $icmpError;
    exit();
}
socket_recvfrom($socket, $recv, 65535, 0, $host, $port);//接受回传数据
/*回传数据处理*/
$end = microtime();//记录结束时间
$recv = unpack("C*", $recv);
$length = count($recv) - 20;//包长度 减去20字节IP报头
$ttl = $recv[9];//ttl
$seq = $recv[28];//序列号
$duration = round(($end - $start) * 1000,3);//计算耗费的时间
echo "{$length} bytes from {$host}: icmp_seq={$seq}  ttl={$ttl} time={$duration}ms".PHP_EOL;//输出结果

轻敲运行，一次ping请求就完成了。不出意外的话，结果应该如下显示。

64 bytes from 192.168.1.1: icmp_seq=1  ttl=128 time=0.589ms

最后，我将这些代码打包成了一个函数。把它加入你的代码里，需要调用的时候，使用ping(string $host, int $retry)即可。

<?php
 function ping($host, $retry = 1){
    $g_icmp_error = NULL;
    $write = NULL;
    $except = NULL;//初始化所需变量
    $package = chr(8).chr(0);//模式 8 0
    $package .= chr(0).chr(0);//置零校验和
    $package .= "R"."C";//ID
    $package .= chr(0).chr(1);//序列号
    for($i=strlen($package);$i<64;$i++){
        $package .= chr(0);
    }
    $tmp = unpack("n*",$package);//把数据16位一组放进数组里
    $sum = array_sum($tmp);//求和
    $sum = ($sum >> 16) + ($sum & 0xFFFF);//结果右移十六位 加上结果与0xFFFF做AND运算
    $sum = $sum + ($sum >> 16);//结果加上结果右移十六位
    $sum = ~ $sum;//做NOT运算
    $checksum = pack("n*", $sum);//打包成2字节
    $package[2] = $checksum[0];
    $package[3] = $checksum[1];//填充校验和
    $socket=socket_create(AF_INET, SOCK_RAW, getprotobyname('icmp'));//创建原始套接字
    $start = microtime();//记录开始时间
    socket_sendto($socket, $package, strlen($package), 0, $host, 0);//发送数据包
    $read = array($socket);//初始化socket
    $select = socket_select($read, $write, $except, 5);
    if ($select === FALSE){
        $icmpError = "socket_select()方法发生错误，原因:".socket_strerror(socket_last_error());
        socket_close($socket);
    }else if($select === 0){
        $icmpError = "请求超时";
        socket_close($socket);
    }
    if($icmpError !== NULL){
        echo $icmpError;
        exit();
    }
    socket_recvfrom($socket, $recv, 65535, 0, $host, $port);//接受回传数据
    /*回传数据处理*/
    $end = microtime();//记录结束时间
    $recv = unpack("C*", $recv);
    $length = count($recv) - 20;//包长度 减去20字节IP报头
    $ttl = $recv[9];//ttl
    $seq = $recv[28];//序列号
    $duration = round(($end - $start) * 1000,3);//计算耗费的时间
    echo "{$length} bytes from {$host}: icmp_seq={$seq}  ttl={$ttl} time={$duration}ms".PHP_EOL;//输出结果
    
    socket_close($socket);//关闭socket
}
?>

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