home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ CLIX - Fazer Clix Custa Nix / CLIX-CD.cdr / mac / lib / Net / Ping.pm < prev    next >
Text File  |  1997-05-19  |  21KB  |  551 lines

  1. package Net::Ping;
  2.  
  3. # Author:   mose@ccsn.edu (Russell Mosemann)
  4. #
  5. # Authors of the original pingecho():
  6. #           karrer@bernina.ethz.ch (Andreas Karrer)
  7. #           pmarquess@bfsec.bt.co.uk (Paul Marquess)
  8. #
  9. # Copyright (c) 1996 Russell Mosemann.  All rights reserved.  This
  10. # program is free software; you may redistribute it and/or modify it
  11. # under the same terms as Perl itself.
  12.  
  13. require 5.002;
  14. require Exporter;
  15.  
  16. use strict;
  17. use vars qw(@ISA @EXPORT $VERSION
  18.             $def_timeout $def_proto $max_datasize);
  19. use FileHandle;
  20. use Socket qw( SOCK_DGRAM SOCK_STREAM SOCK_RAW PF_INET
  21.                inet_aton sockaddr_in );
  22. use Carp;
  23.  
  24. @ISA = qw(Exporter);
  25. @EXPORT = qw(pingecho);
  26. $VERSION = 2.02;
  27.  
  28. # Constants
  29.  
  30. $def_timeout = 5;           # Default timeout to wait for a reply
  31. $def_proto = "udp";         # Default protocol to use for pinging
  32. $max_datasize = 1024;       # Maximum data bytes in a packet
  33.  
  34. # Description:  The pingecho() subroutine is provided for backward
  35. # compatibility with the original Net::Ping.  It accepts a host
  36. # name/IP and an optional timeout in seconds.  Create a tcp ping
  37. # object and try pinging the host.  The result of the ping is returned.
  38.  
  39. sub pingecho
  40. {
  41.     my ($host,              # Name or IP number of host to ping
  42.         $timeout            # Optional timeout in seconds
  43.         ) = @_;
  44.     my ($p);                # A ping object
  45.  
  46.     $p = Net::Ping->new("tcp", $timeout);
  47.     $p->ping($host);        # Going out of scope closes the connection
  48. }
  49.  
  50. # Description:  The new() method creates a new ping object.  Optional
  51. # parameters may be specified for the protocol to use, the timeout in
  52. # seconds and the size in bytes of additional data which should be
  53. # included in the packet.
  54. #   After the optional parameters are checked, the data is constructed
  55. # and a socket is opened if appropriate.  The object is returned.
  56.  
  57. sub new
  58. {
  59.     my ($this,
  60.         $proto,             # Optional protocol to use for pinging
  61.         $timeout,           # Optional timeout in seconds
  62.         $data_size          # Optional additional bytes of data
  63.         ) = @_;
  64.     my  $class = ref($this) || $this;
  65.     my  $self = {};
  66.     my ($cnt,               # Count through data bytes
  67.         $min_datasize       # Minimum data bytes required
  68.         );
  69.  
  70.     bless($self, $class);
  71.  
  72.     $proto = $def_proto unless $proto;          # Determine the protocol
  73.     croak("Protocol for ping must be \"tcp\", \"udp\" or \"icmp\"")
  74.         unless $proto =~ m/^(tcp|udp|icmp)$/;
  75.     $self->{"proto"} = $proto;
  76.  
  77.     $timeout = $def_timeout unless $timeout;    # Determine the timeout
  78.     croak("Default timeout for ping must be greater than 0 seconds")
  79.         if $timeout <= 0;
  80.     $self->{"timeout"} = $timeout;
  81.  
  82.     $min_datasize = ($proto eq "udp") ? 1 : 0;  # Determine data size
  83.     $data_size = $min_datasize unless defined($data_size) && $proto ne "tcp";
  84.     croak("Data for ping must be from $min_datasize to $max_datasize bytes")
  85.         if ($data_size < $min_datasize) || ($data_size > $max_datasize);
  86.     $data_size-- if $self->{"proto"} eq "udp";  # We provide the first byte
  87.     $self->{"data_size"} = $data_size;
  88.  
  89.     $self->{"data"} = "";                       # Construct data bytes
  90.     for ($cnt = 0; $cnt < $self->{"data_size"}; $cnt++)
  91.     {
  92.         $self->{"data"} .= chr($cnt % 256);
  93.     }
  94.  
  95.     $self->{"seq"} = 0;                         # For counting packets
  96.     if ($self->{"proto"} eq "udp")              # Open a socket
  97.     {
  98.         $self->{"proto_num"} = (getprotobyname('udp'))[2] ||
  99.             croak("Can't udp protocol by name");
  100.         $self->{"port_num"} = (getservbyname('echo', 'udp'))[2] ||
  101.             croak("Can't get udp echo port by name");
  102.         $self->{"fh"} = FileHandle->new();
  103.         socket($self->{"fh"}, &PF_INET(), &SOCK_DGRAM(),
  104.                $self->{"proto_num"}) ||
  105.             croak("udp socket error - $!");
  106.     }
  107.     elsif ($self->{"proto"} eq "icmp")
  108.     {
  109.         croak("icmp ping requires root privilege") if $>;
  110.         $self->{"proto_num"} = (getprotobyname('icmp'))[2] ||
  111.                     croak("Can't get icmp protocol by name");
  112.         $self->{"pid"} = $$ & 0xffff;           # Save lower 16 bits of pid
  113.         $self->{"fh"} = FileHandle->new();
  114.         socket($self->{"fh"}, &PF_INET(), &SOCK_RAW(), $self->{"proto_num"}) ||
  115.             croak("icmp socket error - $!");
  116.     }
  117.     elsif ($self->{"proto"} eq "tcp")           # Just a file handle for now
  118.     {
  119.         $self->{"proto_num"} = (getprotobyname('tcp'))[2] ||
  120.             croak("Can't get tcp protocol by name");
  121.         $self->{"port_num"} = (getservbyname('echo', 'tcp'))[2] ||
  122.             croak("Can't get tcp echo port by name");
  123.         $self->{"fh"} = FileHandle->new();
  124.     }
  125.  
  126.  
  127.     return($self);
  128. }
  129.  
  130. # Description: Ping a host name or IP number with an optional timeout.
  131. # First lookup the host, and return undef if it is not found.  Otherwise
  132. # perform the specific ping method based on the protocol.  Return the 
  133. # result of the ping.
  134.  
  135. sub ping
  136. {
  137.     my ($self,
  138.         $host,              # Name or IP number of host to ping
  139.         $timeout            # Seconds after which ping times out
  140.         ) = @_;
  141.     my ($ip,                # Packed IP number of $host
  142.         $ret                # The return value
  143.         );
  144.  
  145.     croak("Usage: \$p->ping(\$host [, \$timeout])") unless @_ == 2 || @_ == 3;
  146.     $timeout = $self->{"timeout"} unless $timeout;
  147.     croak("Timeout must be greater than 0 seconds") if $timeout <= 0;
  148.  
  149.     $ip = inet_aton($host);
  150.     return(undef) unless defined($ip);      # Does host exist?
  151.  
  152.     if ($self->{"proto"} eq "udp")
  153.     {
  154.         $ret = $self->ping_udp($ip, $timeout);
  155.     }
  156.     elsif ($self->{"proto"} eq "icmp")
  157.     {
  158.         $ret = $self->ping_icmp($ip, $timeout);
  159.     }
  160.     elsif ($self->{"proto"} eq "tcp")
  161.     {
  162.         $ret = $self->ping_tcp($ip, $timeout);
  163.     }
  164.     else
  165.     {
  166.         croak("Unknown protocol \"$self->{proto}\" in ping()");
  167.     }
  168.     return($ret);
  169. }
  170.  
  171. sub ping_icmp
  172. {
  173.     my ($self,
  174.         $ip,                # Packed IP number of the host
  175.         $timeout            # Seconds after which ping times out
  176.         ) = @_;
  177.  
  178.     my $ICMP_ECHOREPLY = 0; # ICMP packet types
  179.     my $ICMP_ECHO = 8;
  180.     my $icmp_struct = "C2 S3 A";  # Structure of a minimal ICMP packet
  181.     my $subcode = 0;        # No ICMP subcode for ECHO and ECHOREPLY
  182.     my $flags = 0;          # No special flags when opening a socket
  183.     my $port = 0;           # No port with ICMP
  184.  
  185.     my ($saddr,             # sockaddr_in with port and ip
  186.         $checksum,          # Checksum of ICMP packet
  187.         $msg,               # ICMP packet to send
  188.         $len_msg,           # Length of $msg
  189.         $rbits,             # Read bits, filehandles for reading
  190.         $nfound,            # Number of ready filehandles found
  191.         $finish_time,       # Time ping should be finished
  192.         $done,              # set to 1 when we are done
  193.         $ret,               # Return value
  194.         $recv_msg,          # Received message including IP header
  195.         $from_saddr,        # sockaddr_in of sender
  196.         $from_port,         # Port packet was sent from
  197.         $from_ip,           # Packed IP of sender
  198.         $from_type,         # ICMP type
  199.         $from_subcode,      # ICMP subcode
  200.         $from_chk,          # ICMP packet checksum
  201.         $from_pid,          # ICMP packet id
  202.         $from_seq,          # ICMP packet sequence
  203.         $from_msg           # ICMP message
  204.         );
  205.  
  206.     $self->{"seq"} = ($self->{"seq"} + 1) % 65536; # Increment sequence
  207.     $checksum = 0;                          # No checksum for starters
  208.     $msg = pack($icmp_struct . $self->{"data_size"}, $ICMP_ECHO, $subcode,
  209.                 $checksum, $self->{"pid"}, $self->{"seq"}, $self->{"data"});
  210.     $checksum = Net::Ping->checksum($msg);
  211.     $msg = pack($icmp_struct . $self->{"data_size"}, $ICMP_ECHO, $subcode,
  212.                 $checksum, $self->{"pid"}, $self->{"seq"}, $self->{"data"});
  213.     $len_msg = length($msg);
  214.     $saddr = sockaddr_in($port, $ip);
  215.     send($self->{"fh"}, $msg, $flags, $saddr); # Send the message
  216.  
  217.     $rbits = "";
  218.     vec($rbits, $self->{"fh"}->fileno(), 1) = 1;
  219.     $ret = 0;
  220.     $done = 0;
  221.     $finish_time = time() + $timeout;       # Must be done by this time
  222.     while (!$done && $timeout > 0)          # Keep trying if we have time
  223.     {
  224.         $nfound = select($rbits, undef, undef, $timeout); # Wait for packet
  225.         $timeout = $finish_time - time();   # Get remaining time
  226.         if (!defined($nfound))              # Hmm, a strange error
  227.         {
  228.             $ret = undef;
  229.             $done = 1;
  230.         }
  231.         elsif ($nfound)                     # Got a packet from somewhere
  232.         {
  233.             $recv_msg = "";
  234.             $from_saddr = recv($self->{"fh"}, $recv_msg, 1500, $flags);
  235.             ($from_port, $from_ip) = sockaddr_in($from_saddr);
  236.             ($from_type, $from_subcode, $from_chk,
  237.              $from_pid, $from_seq, $from_msg) =
  238.                 unpack($icmp_struct . $self->{"data_size"},
  239.                        substr($recv_msg, length($recv_msg) - $len_msg,
  240.                               $len_msg));
  241.             if (($from_type == $ICMP_ECHOREPLY) &&
  242.                 ($from_ip eq $ip) &&
  243.                 ($from_pid == $self->{"pid"}) && # Does the packet check out?
  244.                 ($from_seq == $self->{"seq"}))
  245.             {
  246.                 $ret = 1;                   # It's a winner
  247.                 $done = 1;
  248.             }
  249.         }
  250.         else                                # Oops, timed out
  251.         {
  252.             $done = 1;
  253.         }
  254.     }
  255.     return($ret)
  256. }
  257.  
  258. # Description:  Do a checksum on the message.  Basically sum all of
  259. # the short words and fold the high order bits into the low order bits.
  260.  
  261. sub checksum
  262. {
  263.     my ($class,
  264.         $msg            # The message to checksum
  265.         ) = @_;
  266.     my ($len_msg,       # Length of the message
  267.         $num_short,     # The number of short words in the message
  268.         $short,         # One short word
  269.         $chk            # The checksum
  270.         );
  271.  
  272.     $len_msg = length($msg);
  273.     $num_short = $len_msg / 2;
  274.     $chk = 0;
  275.     foreach $short (unpack("S$num_short", $msg))
  276.     {
  277.         $chk += $short;
  278.     }                                           # Add the odd byte in
  279.     $chk += unpack("C", substr($msg, $len_msg - 1, 1)) if $len_msg % 2;
  280.     $chk = ($chk >> 16) + ($chk & 0xffff);      # Fold high into low
  281.     return(~(($chk >> 16) + $chk) & 0xffff);    # Again and complement
  282. }
  283.  
  284. # Description:  Perform a tcp echo ping.  Since a tcp connection is
  285. # host specific, we have to open and close each connection here.  We
  286. # can't just leave a socket open.  Because of the robust nature of
  287. # tcp, it will take a while before it gives up trying to establish a
  288. # connection.  Therefore, we have to set the alarm to break out of the
  289. # connection sooner if the timeout expires.  No data bytes are actually
  290. # sent since the successful establishment of a connection is proof
  291. # enough of the reachability of the remote host.  Also, tcp is
  292. # expensive and doesn't need our help to add to the overhead.
  293.  
  294. sub ping_tcp
  295. {
  296.     my ($self,
  297.         $ip,                # Packed IP number of the host
  298.         $timeout            # Seconds after which ping times out
  299.         ) = @_;
  300.     my ($saddr,             # sockaddr_in with port and ip
  301.         $ret                # The return value
  302.         );
  303.                             
  304.     socket($self->{"fh"}, &PF_INET(), &SOCK_STREAM(), $self->{"proto_num"}) ||
  305.         croak("tcp socket error - $!");
  306.     $saddr = sockaddr_in($self->{"port_num"}, $ip);
  307.  
  308.     $SIG{'ALRM'} = sub { die };
  309.     alarm($timeout);        # Interrupt connect() if we have to
  310.             
  311.     $ret = 0;               # Default to unreachable
  312.     eval <<'EOM' ;
  313.         return unless connect($self->{"fh"}, $saddr);
  314.         $ret = 1;
  315. EOM
  316.     alarm(0);
  317.     $self->{"fh"}->close();
  318.     return($ret);
  319. }
  320.  
  321. # Description:  Perform a udp echo ping.  Construct a message of
  322. # at least the one-byte sequence number and any additional data bytes.
  323. # Send the message out and wait for a message to come back.  If we
  324. # get a message, make sure all of its parts match.  If they do, we are
  325. # done.  Otherwise go back and wait for the message until we run out
  326. # of time.  Return the result of our efforts.
  327.  
  328. sub ping_udp
  329. {
  330.     my ($self,
  331.         $ip,                # Packed IP number of the host
  332.         $timeout            # Seconds after which ping times out
  333.         ) = @_;
  334.  
  335.     my $flags = 0;          # Nothing special on open
  336.  
  337.     my ($saddr,             # sockaddr_in with port and ip
  338.         $ret,               # The return value
  339.         $msg,               # Message to be echoed
  340.         $finish_time,       # Time ping should be finished
  341.         $done,              # Set to 1 when we are done pinging
  342.         $rbits,             # Read bits, filehandles for reading
  343.         $nfound,            # Number of ready filehandles found
  344.         $from_saddr,        # sockaddr_in of sender
  345.         $from_msg,          # Characters echoed by $host
  346.         $from_port,         # Port message was echoed from
  347.         $from_ip            # Packed IP number of sender
  348.         );
  349.  
  350.     $saddr = sockaddr_in($self->{"port_num"}, $ip);
  351.     $self->{"seq"} = ($self->{"seq"} + 1) % 256;    # Increment sequence
  352.     $msg = chr($self->{"seq"}) . $self->{"data"};   # Add data if any
  353.     send($self->{"fh"}, $msg, $flags, $saddr);      # Send it
  354.  
  355.     $rbits = "";
  356.     vec($rbits, $self->{"fh"}->fileno(), 1) = 1;
  357.     $ret = 0;                   # Default to unreachable
  358.     $done = 0;
  359.     $finish_time = time() + $timeout;       # Ping needs to be done by then
  360.     while (!$done && $timeout > 0)
  361.     {
  362.         $nfound = select($rbits, undef, undef, $timeout); # Wait for response
  363.         $timeout = $finish_time - time();   # Get remaining time
  364.  
  365.         if (!defined($nfound))  # Hmm, a strange error
  366.         {
  367.             $ret = undef;
  368.             $done = 1;
  369.         }
  370.         elsif ($nfound)         # A packet is waiting
  371.         {
  372.             $from_msg = "";
  373.             $from_saddr = recv($self->{"fh"}, $from_msg, 1500, $flags);
  374.             ($from_port, $from_ip) = sockaddr_in($from_saddr);
  375.             if (($from_ip eq $ip) &&        # Does the packet check out?
  376.                 ($from_port == $self->{"port_num"}) &&
  377.                 ($from_msg eq $msg))
  378.             {
  379.                 $ret = 1;       # It's a winner
  380.                 $done = 1;
  381.             }
  382.         }
  383.         else                    # Oops, timed out
  384.         {
  385.             $done = 1;
  386.         }
  387.     }
  388.     return($ret);
  389. }   
  390.  
  391. # Description:  Close the connection unless we are using the tcp
  392. # protocol, since it will already be closed.
  393.  
  394. sub close
  395. {
  396.     my ($self) = @_;
  397.  
  398.     $self->{"fh"}->close() unless $self->{"proto"} eq "tcp";
  399. }
  400.  
  401.  
  402. 1;
  403. __END__
  404.  
  405. =head1 NAME
  406.  
  407. Net::Ping - check a remote host for reachability
  408.  
  409. =head1 SYNOPSIS
  410.  
  411.     use Net::Ping;
  412.  
  413.     $p = Net::Ping->new();
  414.     print "$host is alive.\n" if $p->ping($host);
  415.     $p->close();
  416.  
  417.     $p = Net::Ping->new("icmp");
  418.     foreach $host (@host_array)
  419.     {
  420.         print "$host is ";
  421.         print "NOT " unless $p->ping($host, 2);
  422.         print "reachable.\n";
  423.         sleep(1);
  424.     }
  425.     $p->close();
  426.     
  427.     $p = Net::Ping->new("tcp", 2);
  428.     while ($stop_time > time())
  429.     {
  430.         print "$host not reachable ", scalar(localtime()), "\n"
  431.             unless $p->ping($host);
  432.         sleep(300);
  433.     }
  434.     undef($p);
  435.     
  436.     # For backward compatibility
  437.     print "$host is alive.\n" if pingecho($host);
  438.  
  439. =head1 DESCRIPTION
  440.  
  441. This module contains methods to test the reachability of remote
  442. hosts on a network.  A ping object is first created with optional
  443. parameters, a variable number of hosts may be pinged multiple
  444. times and then the connection is closed.
  445.  
  446. You may choose one of three different protocols to use for the ping.
  447. With the "tcp" protocol the ping() method attempts to establish a
  448. connection to the remote host's echo port.  If the connection is
  449. successfully established, the remote host is considered reachable.  No
  450. data is actually echoed.  This protocol does not require any special
  451. privileges but has higher overhead than the other two protocols.
  452.  
  453. Specifying the "udp" protocol causes the ping() method to send a udp
  454. packet to the remote host's echo port.  If the echoed packet is
  455. received from the remote host and the received packet contains the
  456. same data as the packet that was sent, the remote host is considered
  457. reachable.  This protocol does not require any special privileges.
  458.  
  459. If the "icmp" protocol is specified, the ping() method sends an icmp
  460. echo message to the remote host, which is what the UNIX ping program
  461. does.  If the echoed message is received from the remote host and
  462. the echoed information is correct, the remote host is considered
  463. reachable.  Specifying the "icmp" protocol requires that the program
  464. be run as root or that the program be setuid to root.
  465.  
  466. =head2 Functions
  467.  
  468. =over 4
  469.  
  470. =item Net::Ping->new([$proto [, $def_timeout [, $bytes]]]);
  471.  
  472. Create a new ping object.  All of the parameters are optional.  $proto
  473. specifies the protocol to use when doing a ping.  The current choices
  474. are "tcp", "udp" or "icmp".  The default is "udp".
  475.  
  476. If a default timeout ($def_timeout) in seconds is provided, it is used
  477. when a timeout is not given to the ping() method (below).  The timeout
  478. must be greater than 0 and the default, if not specified, is 5 seconds.
  479.  
  480. If the number of data bytes ($bytes) is given, that many data bytes
  481. are included in the ping packet sent to the remote host. The number of
  482. data bytes is ignored if the protocol is "tcp".  The minimum (and
  483. default) number of data bytes is 1 if the protocol is "udp" and 0
  484. otherwise.  The maximum number of data bytes that can be specified is
  485. 1024.
  486.  
  487. =item $p->ping($host [, $timeout]);
  488.  
  489. Ping the remote host and wait for a response.  $host can be either the
  490. hostname or the IP number of the remote host.  The optional timeout
  491. must be greater than 0 seconds and defaults to whatever was specified
  492. when the ping object was created.  If the hostname cannot be found or
  493. there is a problem with the IP number, undef is returned.  Otherwise,
  494. 1 is returned if the host is reachable and 0 if it is not.  For all
  495. practical purposes, undef and 0 and can be treated as the same case.
  496.  
  497. =item $p->close();
  498.  
  499. Close the network connection for this ping object.  The network
  500. connection is also closed by "undef $p".  The network connection is
  501. automatically closed if the ping object goes out of scope (e.g. $p is
  502. local to a subroutine and you leave the subroutine).
  503.  
  504. =item pingecho($host [, $timeout]);
  505.  
  506. To provide backward compatibility with the previous version of
  507. Net::Ping, a pingecho() subroutine is available with the same
  508. functionality as before.  pingecho() uses the tcp protocol.  The
  509. return values and parameters are the same as described for the ping()
  510. method.  This subroutine is obsolete and may be removed in a future
  511. version of Net::Ping.
  512.  
  513. =back
  514.  
  515. =head1 WARNING
  516.  
  517. pingecho() or a ping object with the tcp protocol use alarm() to
  518. implement the timeout.  So, don't use alarm() in your program while
  519. you are using pingecho() or a ping object with the tcp protocol.  The
  520. udp and icmp protocols do not use alarm() to implement the timeout.
  521.  
  522. =head1 NOTES
  523.  
  524. There will be less network overhead (and some efficiency in your
  525. program) if you specify either the udp or the icmp protocol.  The tcp
  526. protocol will generate 2.5 times or more traffic for each ping than
  527. either udp or icmp.  If many hosts are pinged frequently, you may wish
  528. to implement a small wait (e.g. 25ms or more) between each ping to
  529. avoid flooding your network with packets.
  530.  
  531. The icmp protocol requires that the program be run as root or that it
  532. be setuid to root.  The tcp and udp protocols do not require special
  533. privileges, but not all network devices implement the echo protocol
  534. for tcp or udp.
  535.  
  536. Local hosts should normally respond to pings within milliseconds.
  537. However, on a very congested network it may take up to 3 seconds or
  538. longer to receive an echo packet from the remote host.  If the timeout
  539. is set too low under these conditions, it will appear that the remote
  540. host is not reachable (which is almost the truth).
  541.  
  542. Reachability doesn't necessarily mean that the remote host is actually
  543. functioning beyond its ability to echo packets.
  544.  
  545. Because of a lack of anything better, this module uses its own
  546. routines to pack and unpack ICMP packets.  It would be better for a
  547. separate module to be written which understands all of the different
  548. kinds of ICMP packets.
  549.  
  550. =cut
  551.