[update]php ping ipv4 by socket[B君笔记][博客]

noscript{position: fixed}[update]php ping ipv4 by socketpingsocketipv4icmp创建时间：2021-12-30 23:09:08

前文

前几天在php文档的笔记中搞了段php ping的代码php ping ipv4 by socket，顺便学习了ipv4 ICMP 报文和ipv4包结构，对ping的过程和php socket的使用有了初步的认识。本文记录下自己遇到的一些情况和代码分享。

copy的代码遇到的问题

ping 域名时，会把域名dns查找时间也计算进去
在本地测试ok，扔服务器上测试，失败率很高
而直接用bash ping的话，丢包率很低，用这段代码的话，丢包率很高，且时高时低。实在是搞不明白原因是啥，只能去看看ip报文看看是代码哪写得不对了。
在后续测试中发现：

打印错误输出的话，经常是：
- Not ICMP response
- Bad identification number
- Bad sequence number

举个例子用后文的测试代码测试得到：

错误信息

Not ICMP response

报文

69 0 0 28 
122 207 0 0 
255 1 12 251 
169 254 128 12 	# 发包的ip
10 0 0 12 
8 0 113 190 	# 类型 
50 66 83 255

可以看到；

这里的包类型是8，是请求报文，还有169 254 128 12，是发包的ip，正常应该是我们ping的ip地址，也就是说我们收到了一个ping的请求包。
因为数据与会包的对不上，直接被算成失败，如果计算成丢包的话，丢包率会特别高。
而且下次ping的时候会收到上次ping的回包，得到了一次响应时间很低，但标识码和序列号错误的会包，此时由被视为丢包。
结果就是，一个错误的会包会导致后续的ping的雪崩式错误。

优化版本

改进的地方

域名解析时间单独计算
检测回包地址，丢弃非预期的回包
非预期的回包丢弃，在有效时间内继续等待回包
支持多次ping和统计

demo

require_once 'xping.php';
$back = xping::init()
    ->setDebug(false)
    ->setRet($ret)
    ->setError($error)
    ->doit('baidu.com',5,2000,1000,32);
var_dump(__FILE__.' line:'.__LINE__,$back,$ret,$error);exit;

out

//debug info
68.974018096924
63.398838043213
62.793016433716
62.896966934204
62.525987625122
string(64) "\xping.php line:*"
// $back
bool(true)
// $ret
array(4) {
  ["host"]=>
  string(9) "baidu.com"
  ["dns_ms"]=>
  float(0.0179290771484375)
  ["ip"]=>
  string(14) "220.181.38.251"
  ["ping_ret"]=>
  array(7) {
    ["avg"]=>
    float(64.12)
    ["min"]=>
    float(62.52598762512207)
    ["max"]=>
    float(68.97401809692383)
    ["loss"]=>
    float(0)
    ["sc"]=>
    int(5)
    ["rc"]=>
    int(5)
    ["str"]=>
    string(65) "send=5 recive=5 loss=0.00 %  min=62.53ms max=68.97ms avg=64.12ms "
  }
}
//$error
string(8) "No Error"

$ret 部分说明

host
ping domain
ip
ping domain’s ip
dns_ms
Domain name resolution time
ping_ret
- rc
  recive count
- sc
  send count

代码

Xxx-Bin/php-scoket-ping-Ipv4

测试代码

<?php

/// start ping.inc.php ///

$g_icmp_error = "No Error";

// timeout in ms
function ping($host, $timeout)
{
    $port = 0;
    $datasize = 64;
    global $g_icmp_error;
    $g_icmp_error = "No Error";
    $ident = [ord('J'), ord('C')];
    $seq = [rand(0, 255), rand(0, 255)];

    $packet = '';
    $packet .= chr(8); // type = 8 : request
    $packet .= chr(0); // code = 0

    $packet .= chr(0); // checksum init
    $packet .= chr(0); // checksum init

    $packet .= chr($ident[0]); // identifier
    $packet .= chr($ident[1]); // identifier

    $packet .= chr($seq[0]); // seq
    $packet .= chr($seq[1]); // seq

    for ($i = 0; $i < $datasize; $i++) {
        $packet .= chr(0);
    }

    $chk = icmpChecksum($packet);

    $packet[2] = $chk[0]; // checksum init
    $packet[3] = $chk[1]; // checksum init

    $sock = socket_create(AF_INET, SOCK_RAW, getprotobyname('icmp'));
    $time_start = microtime(1);
    socket_sendto($sock, $packet, strlen($packet), 0, $host, $port);


    $read = [$sock];
    $write = null;
    $except = null;

    $select = socket_select($read, $write, $except, 0, $timeout * 1000);
    if ($select === null) {
        $g_icmp_error = "Select Error";
        socket_close($sock);

        return -1;
    } elseif ($select === 0) {
        $g_icmp_error = "Timeout";
        socket_close($sock);

        return -1;
    }

    $recv = '';
    $time_stop = microtime(1);
    socket_recvfrom($sock, $recv, 65535, 0, $host, $port);
    $recv = unpack('C*', $recv);

    if ($recv[10] !== 1) // ICMP proto = 1
    {
        $g_icmp_error = "Not ICMP packet";
        socket_close($sock);

        return -1;
    }

    if ($recv[21] !== 0) // ICMP response = 0
    {
        $g_icmp_error = "Not ICMP response ".implode(' ', $recv);
        socket_close($sock);

        return -1;
    }

    if ($ident[0] !== $recv[25] || $ident[1] !== $recv[26]) {
        $g_icmp_error = "Bad identification number ".implode(' ', $recv);
        socket_close($sock);

        return -1;
    }

    if ($seq[0] !== $recv[27] || $seq[1] !== $recv[28]) {
        $g_icmp_error = "Bad sequence number ".implode(' ', $recv);
        socket_close($sock);

        return -1;
    }

    $ms = ($time_stop - $time_start) * 1000;

    if ($ms < 0) {
        $g_icmp_error = "Response too long";
        $ms = -1;
    }

    socket_close($sock);

    return $ms;
}

function icmpChecksum($data)
{
    $bit = unpack('n*', $data);
    $sum = array_sum($bit);

    if (strlen($data) % 2) {
        $temp = unpack('C*', $data[strlen($data) - 1]);
        $sum += $temp[1];
    }

    $sum = ($sum >> 16) + ($sum & 0xffff);
    $sum += ($sum >> 16);

    return pack('n*', ~$sum);
}

function getLastIcmpError()
{
    global $g_icmp_error;

    return $g_icmp_error;
}

/// end ping.inc.php ///

// demo
echo ping('1.0.0.3', 2000);
echo $g_icmp_error.PHP_EOL;
echo ping('1.0.0.3', 2000);
echo $g_icmp_error.PHP_EOL;
echo ping('1.0.0.4', 2000);
echo $g_icmp_error.PHP_EOL;

后续

geerlingguy/Ping测试了这个项目种的socket ping，发现用socket->content后再socket_send和socket_read，不会出现收到请求包。难道是socket_recvfrom和socket_sendto有问题？还是socket_select呢？一脸懵逼。

再后续：
socket_create 确实也可以作为服务端接受数据，通过阅读文档得知，socket_recvfrom接收数据时，可以获取来源ip，此时可以直接进行判断，非预期的会包直接丢弃。check socket_recfrom host