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icmp_echo.rst

File metadata and controls

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ICMP 回显

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概述

网际控制报文协议 (ICMP) 通常用于诊断或控制目的，或响应 IP 操作中的错误。常用的网络工具 ping 的应答，即 Echo Reply，就是基于类型字段值为 0 的 ICMP 数据包实现的。

在 ping 会话中，首先由源主机发出请求包 (ICMP echo request)，然后等待应答包 (ICMP echo reply)，等待具有超时限制。通过这一过程，还能测量出信息的往返用时。收到有效的应答包后，源主机会生成 IP 链路层的统计数据（如失包率、运行时间等）。

IoT 设备通常需要检查远程服务器是否可用。如果服务器离线，设备应向用户发出警告。通过创建 ping 会话，定期发送或解析 ICMP echo 数据包，就能实现这一功能。

为简化这一过程方便用户操作，ESP-IDF 提供了一些好用的 API。

创建 ping 会话

要创建 ping 会话，首先需填写 esp_ping_config_t，指定目标芯片 IP 地址、间隔时间等配置。此外，还可以通过 esp_ping_callbacks_t 注册回调函数。

创建 ping 会话并注册回调函数示例：

static void test_on_ping_success(esp_ping_handle_t hdl, void *args)
{
    // optionally, get callback arguments
    // const char* str = (const char*) args;
    // printf("%s\r\n", str); // "foo"
    uint8_t ttl;
    uint16_t seqno;
    uint32_t elapsed_time, recv_len;
    ip_addr_t target_addr;
    esp_ping_get_profile(hdl, ESP_PING_PROF_SEQNO, &seqno, sizeof(seqno));
    esp_ping_get_profile(hdl, ESP_PING_PROF_TTL, &ttl, sizeof(ttl));
    esp_ping_get_profile(hdl, ESP_PING_PROF_IPADDR, &target_addr, sizeof(target_addr));
    esp_ping_get_profile(hdl, ESP_PING_PROF_SIZE, &recv_len, sizeof(recv_len));
    esp_ping_get_profile(hdl, ESP_PING_PROF_TIMEGAP, &elapsed_time, sizeof(elapsed_time));
    printf("%d bytes from %s icmp_seq=%d ttl=%d time=%d ms\n",
           recv_len, inet_ntoa(target_addr.u_addr.ip4), seqno, ttl, elapsed_time);
}

static void test_on_ping_timeout(esp_ping_handle_t hdl, void *args)
{
    uint16_t seqno;
    ip_addr_t target_addr;
    esp_ping_get_profile(hdl, ESP_PING_PROF_SEQNO, &seqno, sizeof(seqno));
    esp_ping_get_profile(hdl, ESP_PING_PROF_IPADDR, &target_addr, sizeof(target_addr));
    printf("From %s icmp_seq=%d timeout\n", inet_ntoa(target_addr.u_addr.ip4), seqno);
}

static void test_on_ping_end(esp_ping_handle_t hdl, void *args)
{
    uint32_t transmitted;
    uint32_t received;
    uint32_t total_time_ms;

    esp_ping_get_profile(hdl, ESP_PING_PROF_REQUEST, &transmitted, sizeof(transmitted));
    esp_ping_get_profile(hdl, ESP_PING_PROF_REPLY, &received, sizeof(received));
    esp_ping_get_profile(hdl, ESP_PING_PROF_DURATION, &total_time_ms, sizeof(total_time_ms));
    printf("%d packets transmitted, %d received, time %dms\n", transmitted, received, total_time_ms);
}

void initialize_ping()
{
    /* convert URL to IP address */
    ip_addr_t target_addr;
    struct addrinfo hint;
    struct addrinfo *res = NULL;
    memset(&hint, 0, sizeof(hint));
    memset(&target_addr, 0, sizeof(target_addr));
    getaddrinfo("www.espressif.com", NULL, &hint, &res);
    struct in_addr addr4 = ((struct sockaddr_in *) (res->ai_addr))->sin_addr;
    inet_addr_to_ip4addr(ip_2_ip4(&target_addr), &addr4);
    freeaddrinfo(res);

    esp_ping_config_t ping_config = ESP_PING_DEFAULT_CONFIG();
    ping_config.target_addr = target_addr;          // target IP address
    ping_config.count = ESP_PING_COUNT_INFINITE;    // ping in infinite mode, esp_ping_stop can stop it

    /* set callback functions */
    esp_ping_callbacks_t cbs;
    cbs.on_ping_success = test_on_ping_success;
    cbs.on_ping_timeout = test_on_ping_timeout;
    cbs.on_ping_end = test_on_ping_end;
    cbs.cb_args = "foo";  // arguments that will feed to all callback functions, can be NULL
    cbs.cb_args = eth_event_group;

    esp_ping_handle_t ping;
    esp_ping_new_session(&ping_config, &cbs, &ping);
}

启动和停止 ping 会话

使用 esp_ping_new_session 返回的句柄可以启动或停止 ping 会话。注意，ping 会话在创建后不会自动启动。如果 ping 会话停止后重启，ICMP 数据包的序列号会归零重新计数。

删除 ping 会话

如果不再使用 ping 会话，可用 esp_ping_delete_session 将其删除。在删除 ping 会话时，确保该会话已处于停止状态（即已调用了 esp_ping_stop ，或该会话已完成所有步骤）。

获取运行时间数据

在回调函数中调用 esp_ping_get_profile，可获取 ping 会话的不同运行时间数据，如上文代码示例所示。

应用示例

ICMP echo 示例： :example:`protocols/icmp_echo`

API 参考

.. include-build-file:: inc/ping_sock.inc