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UDP端口可达性检测(端口扫描)工具开发
1、应用场景分析
主机X与主机Y部署在AB双网环境下，两个主机间通过UDP协议进行数据交互。应用程序发送数据时，优先使用A网发送数据，如果A网异常则通过B网发送数据。两个主机应用间没有设置心跳帧 ，所以无法检测到对方UDP端口是否可达。
场景诉求
主机间发送UDP数据前，应能检测对方端口是否可达。如果不可达，则进行A/B网切换。达到动态检测对方网络服务端口状态，实时切换网络链路效果。
①、 主机不可达
场景分析：
- 主机关机。
- 防火墙开启策略。
- 网卡故障、网线连接异常。
- 网络配置错误。
场景应对策略：
通过PING echo 判断主机是否可达。
②、 端口不可达
主机可达，端口不可达。
场景分析：
- 服务未启动，端口未监听。
- 防火墙开启策略。
场景应对策略：
结合ICMP和内核网络协议栈，判断UDP端口是否可达。
2、UDP端口扫描程序开发
①、Windows程序
【1】、 理论知识
略。
【2】、 C++源码
界面控件设计。
对话框初始化部分代码。
BOOL CUdpDetectDlg::OnInitDialog()
{CDialogEx::OnInitDialog();// 将“关于...”菜单项添加到系统菜单中。// IDM_ABOUTBOX 必须在系统命令范围内。ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX);ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000);CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);if (pSysMenu != NULL){BOOL bNameValid;CString strAboutMenu;bNameValid = strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);ASSERT(bNameValid);if (!strAboutMenu.IsEmpty()){pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);}}// 设置此对话框的图标。 当应用程序主窗口不是对话框时，框架将自动// 执行此操作SetIcon(m_hIcon, TRUE); // 设置大图标SetIcon(m_hIcon, FALSE); // 设置小图标// 初始化Windows套接字WSADATA wsaData;if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0){CString strMsg;strMsg.Format("WSAStartup失败!");return 0;}// CListCtrlDWORD dwStyle = m_ListCtrl.GetExtendedStyle();m_ListCtrl.SetExtendedStyle(dwStyle | LVS_EX_FULLROWSELECT );m_ListCtrl.InsertColumn(0, _T("主机端口"), LVCFMT_LEFT, 130);m_ListCtrl.InsertColumn(1, _T("扫描结果"), LVCFMT_LEFT, 100);m_ListCtrl.InsertColumn(2, _T("ICMP反馈"), LVCFMT_LEFT, 350);// 默认参数;m_EditScanHostIP.SetWindowText("192.168.58.1");m_EditScanPortStartNo.SetWindowText("50000");m_EditScanEndPortNo.SetWindowText("50005");return TRUE; // 除非将焦点设置到控件，否则返回 TRUE
}
端口扫描部分代码。
//扫描端口;
void CUdpDetectDlg::ScanPort()
{CString strScanHost;m_EditScanHostIP.GetWindowText(strScanHost);CString strScanStartPort;m_EditScanPortStartNo.GetWindowText(strScanStartPort);CString strScanEndPort;m_EditScanEndPortNo.GetWindowText(strScanEndPort);int iStartPort = _ttoi(strScanStartPort);int iEndPort = _ttoi(strScanEndPort);if (iEndPort < iStartPort) return;m_ListCtrl.DeleteAllItems();for (int ii = iStartPort; ii <= iEndPort;++ii){BOOL isPortOpenF = FALSE;char szErrText[256] = { 0 };sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);if (sock < 0) return;//设置收发缓冲区大小;int iTemp = 1024 * 2;setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, (char *)&iTemp, sizeof(iTemp));setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, (char *)&iTemp, sizeof(iTemp));//设置接收超时;int iRecvTimeout = 1000;setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (char*)&iRecvTimeout, sizeof(iRecvTimeout));struct sockaddr_in txaddr;txaddr.sin_family = AF_INET;txaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(strScanHost.GetBuffer(0));txaddr.sin_port = htons(ii);int addrlen = sizeof(txaddr);char txbuff[] = "";int txlen = sendto(sock, txbuff, sizeof(txbuff), 0, (sockaddr*)&txaddr, addrlen);char rxbuff[24] = { 0 };int rxlen = recvfrom(sock, rxbuff, 24, 0, (sockaddr*)&txaddr, &addrlen);if (rxlen < 0){if (WSAGetLastError() == WSAECONNRESET){FormatMessage(FORMAT_MESSAGE_FROM_SYSTEM | FORMAT_MESSAGE_IGNORE_INSERTS,NULL, WSAECONNRESET, MAKELANGID(LANG_NEUTRAL, SUBLANG_DEFAULT),szErrText, 256, NULL);isPortOpenF = FALSE;}elseisPortOpenF = TRUE;}CString strHostDesc;strHostDesc.Format("%s:%d", strScanHost, ii);CString strPortState;if (isPortOpenF)strPortState.Format("端口可达");elsestrPortState.Format("端口不可达");int iIndex = m_ListCtrl.GetItemCount();m_ListCtrl.InsertItem(iIndex, strHostDesc);m_ListCtrl.SetItemText(iIndex, 1, strPortState);m_ListCtrl.SetItemText(iIndex, 2, CString(szErrText));closesocket(sock);}
}
【3】、 编译程序
【4】、 运行程序
先将目标主机的50001端口开启监听。然后用测试程序检测。
开始扫描端口。
②、 Linux程序
【1】、 理论知识
略。
【2】、 C++源码
UdpScan.cxx
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>
#include <string>
#include<algorithm>int main()
{printf("*********************************************************************\n");printf("* *\n");printf("* Linux 端口扫描工具 V0.1 *\n");printf("* *\n");printf("*********************************************************************\n");printf("请输入扫描主机IP地址: ");char input[256] = {0};char* ptr = fgets(input,256,stdin);if(ptr == nullptr) { printf("输入参数异常，结束程序!\n"); }std::string strHost = std::string(ptr);printf("请输入扫描UDP端口范围(比如2000-2500): ");ptr = fgets(input,256,stdin);if(ptr == nullptr) { printf("输入参数异常，结束程序!\n"); }std::string strPort = std::string(ptr);int iStartPort = 0, iEndPort = 0;int pos = strPort.find("-");if(pos != std::string::npos){std::string strStartPort = strPort.substr(0,pos);std::string strEndPort = strPort.substr(pos+1);iStartPort = std::stoi(strStartPort);iEndPort = std::stoi(strEndPort);}if(iEndPort < iStartPort) return 1;for(int ii = iStartPort; ii <= iEndPort; ++ ii){ int sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);//将ICMP端口不可达信息报到应用层协议int flag = 1; setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_RECVERR , &flag,sizeof(int)); //设置接收超时struct timeval timeout = {0,300};setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (char *)&timeout, sizeof(struct timeval));struct sockaddr_in addr;addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(strHost.c_str());addr.sin_port = htons(ii);char txbuff[] = ""; int ret = sendto(sock,txbuff,sizeof(txbuff),0,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr)); char rxbuff[24] = { 0 };int addrlen = sizeof(addr);int rxlen = recvfrom(sock, rxbuff, sizeof(rxbuff), 0, (struct sockaddr *)&addr, &addrlen);if (rxlen == -1){//剔除回车符strHost.erase(std::remove(strHost.begin(), strHost.end(), '\n'), strHost.end());if (errno == ECONNREFUSED){printf("主机【%s:%d】端口不可达！\n",strHost.c_str(),ii);}elseprintf("主机【%s:%d】端口可达！\n",strHost.c_str(),ii);} close(sock);}printf("端口扫描结束!\n");return 0;
}代码截图：
【3】、 编译程序
g++ -o udpscan UdpScan.cxx -fpermissive -std=c++11 -w -W
【4】、 运行程序
先将目标主机的50001端口开启监听。然后用测试程序检测。
开始扫描端口。
