Go语言中利用ICMP检测UDP端口可达性教程

Destination Unreachable Message

    0                   1                   2                   3
    0 1 2 3 4 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |     Type      |     Code      |          Checksum             |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |                             unused                            |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |      Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram      |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

   IP Fields:
   Destination Address
      The source network and address from the original datagram's data.

   ICMP Fields:
   Type
      3

   Code
      0 = net unreachable;
      1 = host unreachable;
      2 = protocol unreachable;
      3 = port unreachable;
      4 = fragmentation needed and DF set;
      5 = source route failed.

package main

import (
    "errors"
    "fmt"
    "log"
    "net"
    "os"
    "time"

    "golang.org/x/net/icmp"
    "golang.org/x/net/ipv4"
)

// UDPPortCheckResult 定义端口检测结果
type UDPPortCheckResult struct {
    Reachable bool
    Error     error
}

// CheckUDPPortReachability 发送UDP探测包并监听ICMP回复以检测端口可达性
func CheckUDPPortReachability(targetAddr string, timeout time.Duration) UDPPortCheckResult {
    // 1. 解析目标地址
    addr, err := net.ResolveUDPAddr("udp4", targetAddr)
    if err != nil {
        return UDPPortCheckResult{false, fmt.Errorf("解析目标地址失败: %w", err)}
    }

    // 2. 创建UDP连接用于发送探测包
    // 选择一个随机的本地端口
    udpConn, err := net.ListenUDP("udp4", nil)
    if err != nil {
        return UDPPortCheckResult{false, fmt.Errorf("创建UDP发送连接失败: %w", err)}
    }
    defer udpConn.Close()

    // 3. 创建ICMP原始套接字用于监听回复
    // "ip4:icmp" 表示监听IPv4的ICMP协议
    icmpConn, err := icmp.ListenPacket("ip4:icmp", "0.0.0.0")
    if err != nil {
        return UDPPortCheckResult{false, fmt.Errorf("创建ICMP监听连接失败: %w", err)}
    }
    defer icmpConn.Close()

    // 设置ICMP连接的读取超时
    if err := icmpConn.SetReadDeadline(time.Now().Add(timeout)); err != nil {
        return UDPPortCheckResult{false, fmt.Errorf("设置ICMP读取超时失败: %w", err)}
    }

    // 4. 发送UDP探测包
    message := []byte("UDP Port Probe")
    if _, err := udpConn.WriteTo(message, addr); err != nil {
        return UDPPortCheckResult{false, fmt.Errorf("发送UDP探测包失败: %w", err)}
    }

    // 5. 从ICMP套接字读取并解析回复
    buffer := make([]byte, 1500) // 通常ICMP报文不会太大
    for {
        n, peer, err := icmpConn.ReadFrom(buffer)
        if err != nil {
            // 如果是超时错误，则认为端口可达（没有收到不可达回复）
            if netErr, ok := err.(net.Error); ok && netErr.Timeout() {
                return UDPPortCheckResult{true, nil} // 超时，认为端口可达
            }
            return UDPPortCheckResult{false, fmt.Errorf("读取ICMP回复失败: %w", err)}
        }

        // 确保回复来自目标主机
        if peer.String() != addr.IP.String() {
            continue // 忽略来自其他主机的ICMP回复
        }

        // 解析ICMP消息
        // 注意：icmp.ParseMessage期望的是ICMP报文，而不是整个IP报文。
        // 在Linux/Unix上，ListenPacket("ip4:icmp")通常直接返回ICMP报文。
        // 在Windows上可能需要手动剥离IP头。这里假设是直接ICMP报文。
        // 更严谨的做法是使用 ipv4.ParseHeader 来检查IP头，然后提取ICMP部分。
        // 但 icmp.ListenPacket 通常会处理好这些。
        msg, err := icmp.ParseMessage(ipv4.ICMPType, buffer[:n])
        if err != nil {
            log.Printf("解析ICMP消息失败: %v", err)
            continue // 尝试读取下一个
        }

        switch msg.Type {
        case ipv4.ICMPTypeDestinationUnreachable:
            if msg.Code == icmp.DstUnreachPort {
                // 收到端口不可达错误，说明端口未开放
                return UDPPortCheckResult{false, errors.New("端口不可达 (ICMP Type 3, Code 3)")}
            }
            // 其他目标不可达错误，可能表示网络或主机问题
            return UDPPortCheckResult{false, fmt.Errorf("目标不可达 (ICMP Type %d, Code %d)", msg.Type, msg.Code)}
        case ipv4.ICMPTypeEchoReply:
            // 收到ICMP Echo Reply，这不是我们期望的，但表示主机存活
            // 这种情况下，UDP端口可能开放，也可能只是主机响应了ping
            // 继续等待或视为可达
            // log.Printf("收到ICMP Echo Reply，可能端口可达")
            // return UDPPortCheckResult{true, nil} // 暂时认为可达
        default:
            // 收到其他ICMP消息，继续等待或忽略
            // log.Printf("收到其他ICMP消息: Type %d, Code %d", msg.Type, msg.Code)
        }
    }
}

func main() {
    if len(os.Args) < 3 {
        fmt.Println("用法: go run main.go <目标IP> <目标UDP端口>")
        fmt.Println("例如: go run main.go 127.0.0.1 8080")
        return
    }

    targetIP := os.Args[1]
    targetPort := os.Args[2]
    targetAddr := net.JoinHostPort(targetIP, targetPort)
    timeout := 2 * time.Second

    fmt.Printf("检测UDP端口 %s 的可达性...\n", targetAddr)
    result := CheckUDPPortReachability(targetAddr, timeout)

    if result.Reachable {
        fmt.Printf("UDP端口 %s 似乎是可达的 (未收到ICMP端口不可达错误).\n", targetAddr)
    } else {
        fmt.Printf("UDP端口 %s 不可达: %v\n", targetAddr, result.Error)
    }
}