使用Golang實現簡單Ping過程
Ping的基本原理是發送和接受ICMP請求回顯報文，利用Go語言可以輕松實現這一過程，較之C/C++語言，Go的實現過程十分簡單，效率和安全性也十分完美，本文將一步一步帶著大家來實現Ping
關于各種語言實現Ping已經是大家喜聞樂見的事情了，網絡上利用Golang實現Ping已經有比較詳細的代碼示例，但大多是僅僅是實現了Request過程，而對Response的回顯內容并沒有做接收。而Ping程序不僅僅是發送一個ICMP，更重要的是如何接收并進行統計。
下面是網絡上幾篇關于Ping的實現代碼：
https://github.com/paulstuart/ping/blob/master/ping.go
http://blog.csdn.net/gophers/article/details/21481447
http://blog.csdn.net/laputa73/article/details/17226337
本文借鑒了第二個鏈接里面的部分代碼。
準備
-
安裝最新的Go
由于Google被墻的原因，如果沒有V*N的話，就到這里下載：
-
使用任意文本編輯器，或者LiteIDE會比較方便編譯和調試，下面是LiteIDE的下載地址
編碼
要用到的package：
import (
"bytes"
"container/list"
"encoding/binary"
"fmt"
"net"
"os"
"time"
)
-
使用Golang提供的net包中的相關函數可以快速構造一個IP包并自定義其中一些關鍵參數，而不需要再自己手動填充IP報文。
-
使用encoding/binary包可以輕松獲取結構體struct的內存數據并且可以規定字節序（這里要用網絡字節序BigEndian），而不需要自己去轉換字節序。之前的一片文中使用boost，還要自己去實現轉換過程，詳見：關于蹭網檢查的原理及實現
-
使用container/list包，方便進行結果統計
-
使用time包實現耗時和超時處理
ICMP報文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
}
注意這個ping程序，包括之前的ARP程序都必須使用系統最高權限執行，所以這里先給出提示，使用time.Sleep(5e9)，暫停5秒，是為了使雙擊執行者看到提示，避免控制臺一閃而過。
關鍵net對象的創建和初始化：
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表示生成一個IP報文，版本號是v4，協議是ICMP（這里字符串ip4:icmp會把IP報文的協議字段設為1表示ICMP協議），
源地址laddr可以是0.0.0.0也可以是自己的ip，這個并不影響ICMP的工作。
目的地址raddr是一個URL，這里使用Resolve進行DNS解析，注意返回值是一個指針，所以下面的DialIP方法中參數表示沒有取地址符。
這樣一個完整的IP報文就裝配好了，我們并沒有去操心IP中的其他一些字段，Go已經為我們處理好了。
通過返回的conn *net.IPConn對象可以進行后續操作。
defer conn.Close() 表示該函數將在Return時被執行，確保不會忘記關閉。
下面需要構造ICMP報文了：
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)
仍然非常簡單，利用binary可以把一個結構體數據按照指定的字節序讀到緩沖區里面，計算校驗和后，再讀進去。
檢驗和算法參考上面給出的URL中的實現：
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過程，這里仿照Windows的ping，默認只進行4次：
fmt.Printf("\n正在 Ping %s 具有 0 字節的數據:\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("請求超時")
continue
}
t_end := time.Now()
dur := t_end.Sub(t_start).Nanoseconds() / 1e6
fmt.Printf("來自 %s 的回復: 時間 = %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字節的數據"表示ICMP報文中沒有數據字段，這和Windows里面32字節的數據的略有不同。
conn.Write方法執行之后也就發送了一條ICMP請求，同時進行計時和計次。
conn.SetReadDeadline可以在未收到數據的指定時間內停止Read等待，并返回錯誤err，然后判定請求超時。否則，收到回應后，計算來回所用時間，并放入一個list方便后續統計。
注釋部分內容是我在探索返回數據時的代碼，讀者可以試試看Read到的數據是哪個數據包的？
統計工作將在循環結束時進行，這里使用了defer其實是希望按了Ctrl+C之后能return執行，但是控制臺確實不給力，直接給殺掉了。。
defer func() {
fmt.Println("")
//信息統計
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 統計信息：\n 數據包：已發送 = %d，已接收 = %d，丟失 = %d (%.1f%% 丟失)，\n往返行程的估計時間(以毫秒為單位)：\n 最短 = %dms，最長 = %dms，平均 = %.0fms\n",
raddr.String(),
sended_packets, recved, losted, float32(losted)/float32(sended_packets)*100,
min, max, float32(sum)/float32(recved),
)
}()
統計過程注意類型的轉換和格式化就行了。
全部代碼就這些，執行結果大概是這個樣子的：
注意每次Ping后都沒有"休息"，不像Windows或者Linux的會停頓幾秒再Ping下一輪。
收尾
Golang實現整個Ping比我想象中的還要簡單很多，靜態編譯速度是十分快速，相比C而言，你需要更多得了解底層，甚至要從鏈路層開始，你需要寫更多更復雜的代碼來完成相同的工作，但究其根本，C語言仍然是鼻祖，功不可沒，很多原理和思想都要繼承和發展，這一點Golang做的很好。
來自：http://my.oschina.net/ybusad/blog/300155