ICMP协议与自动化ping实现
ICMP协议
全称为互联网控制消息协议（Internet Control Message Protocol，缩写：ICMP），它用于TCP/IP网络中发送控制消息，提供可能发生在通信环境中的各种问题反馈，使管理者可以对所发生的问题作出诊断。
ICMP 协议依靠IP协议来完成它的任务，它是IP协议的主要部分。它与传输协议（如TCP协议和UDP协议）显著不同：它一般不用于在两点间传输数据。它通常不由网络程序直接使用，除了ping和traceroute这两个特别的例子。
ICMP报文结构
报头
ICMP报头从IP报头的第160位开始（IP首部20字节）（除非使用了IP报头的可选部分）。
- Type - ICMP的类型,标识生成的错误报文；
- Code - 进一步划分ICMP的类型,该字段用来查找产生错误的原因.；例如，ICMP的目标不可达类型可以把这个位设为1至15等来表示不同的意思。
- Checksum - 校验码部分,这个字段包含有从ICMP报头和数据部分计算得来的，用于检查错误的数据，其中此校验码字段的值视为0。
- ID - 这个字段包含了ID值，在Echo Reply类型的消息中要返回这个字段。
- Sequence - 这个字段包含一个序号，同样要在Echo Reply类型的消息中要返回这个字段。
填充数据
填充的数据紧接在ICMP报头的后面（以8位为一组）：
- Linux的"ping"工具填充的ICMP除了8个8位组的报头以外，默认情况下还另外填充数据使得总大小为64字节。
- Windows的"ping.exe"填充的ICMP除了8个8位组的报头以外，默认情况下还另外填充数据使得总大小为40字节。
报文类型
| 类型 | 代码 | 状态 | 描述 | 查询 | 差错 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 - Echo Reply | 0 | 表示路由存在 | echo响应 (被程序ping使用） | ● | |
| 8 - 请求回显 | 0 | Echo请求 | ● |
PING
ping是一种计算机网上工具，用来测试数据包能否透过IP协议到达特定主机。ping的运作原理是向目标主机传出一个ICMP echo@要求数据包，并等待接收echo回应数据包。程序会按时间和成功响应的次数估算丢失数据包率（丢包率）和数据包往返时间（网络时延，Round-trip delay time）。
ping是用ICMP的"Echo request"（类别代码：8）和"Echo reply"（类别代码：0）消息来实现的。
自动化ping脚本（基于scapy实现）
使用scapy库实现
# 铸造数据包（host是目标IP，ttl可以使用默认值，id和seq可以不赋值），padding是填充字段
packet = IP(dst=host, ttl=64, id=1)/ICMP(id=100, seq=1)/b'padding'
# 发送数据包（等待时间2秒）
ping = sr1(packet, timeout=2, verbose=False)
# 是否有异常
if ping.type == 0 and ping.code == 0:
print '设备ping通'
else:
print '设备失联'
- 生产环境中，应该对单个目标IP多次尝试
- 同时，使用多线程或多进程对较多目标IP同时做ping测试。
- 最好在ping.type前增加try…except，因为有些时候异常报文中没有type或code字段。
scapy核心方法介绍
构造数据包
IP()/ICMP()/"TEST"
常见发送数据包方法
- send/sendp/sr/sr1/srp方法 发送数据包函数使用
- sr()函数：用来发送数据包和接收响应。该函数返回有回应的数据包和没有回应的数据包；该函数也算得上是scapy的核心了，他会返回两个列表数据，一个是answer list 另一个是unanswered list。
- 函数sr1()：是sr()一个变种，只返回应答发送的分组（或分组集）。这两个函数发送的数据包必须是第3层数据包（IP，ARP等）。
- 注意：实际中，可能没有收到任何回复，结果为None。
- 函数SRP()：位于第2层（以太网，802.3，等）。
- 函数send()：在第三层工作
- 函数sendp()：在第二层工作
>>> send(IP(dst="192.168.115.188")/ICMP()) send函数工作在第三层
.
Sent 1 packets.
>>> sendp(Ether()/IP(dst="192.168.115.188",ttl=(1,4)),iface="eth0")
....
Sent 4 packets.
>>> sendp("hello ,i am walfred ",iface="eth0",loop=1,inter=0.2)
sendp函数工作在第二层，你可以选择网卡和协议
...............................................................
..........^C
Sent 322 packets.
sr1方法详解
- sr1函数：Send packets at layer 3 and return only the first answer（在第3层发送数据包，只返回有回应的回复包）
参数详解
- x: packet（数据包/集）
- nofilter: put 1 to avoid use of BPF filters（设置1：以避免使用BPF过滤器）
- promisc=None
- if positive, how many times to resend unanswered packets（如果是正数，要重新发送未回复数据包的次数）
- if negative, how many times to retry when no more packets are answered（如果为负，当没有更多的包被应答时，要重试次数）
- timeout: how much time to wait after the last packet has been sent（最后一个包发送后要等待多长时间，超时等待）
- verbose: set verbosity level（集冗长等级）（报文的非关键信息）
- level of verbosity, from 0 (almost mute) to 3 (verbose)
- 默认是2；False的效果与0类似。
- multi: whether to accept multiple answers for the same stimulus（是否接受同一刺激的多个回复）
- filter: provide a BPF filter（提供BPF过滤器）
- iface: listen answers only on the given interface（只在指定的接口监听应答）
- 如：eth0, eth1等