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pingコマンド無しping

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August 01, 2026

 pingコマンド無しping

ネットワークゆるLT大会 #2 in 大阪にて発表したLTの資料
https://ckp-students.connpass.com/event/397725/

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August 01, 2026

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  1. About me • uyuki / uyuki234 • 興味: セキュリティ /

    ネットワーク / 低レイヤー • https://scrapbox.io/uyuki234/ • https://x.com/uyuki234 • 作ってワクワク🤩 2
  2. ping とは? • 相手の機器までIP通信が届くかを確認するコマンド ◦ • 疎通確認で使う 相手へICMP Echo Requestを送り、

    返ってくるICMP Echo Replyを受信して、 応答時間(RTT)やパケット損失率を測る。 5
  3. ping とは? • 相手の機器までIP通信が届くかを確認するコマンド ◦ • 疎通確認で使う 相手へICMP Echo Requestを送り、

    返ってくるICMP Echo Replyを受信して、 応答時間(RTT)やパケット損失率を測る。 ◦ ◦ Internet Control Message Protocol:IP通信のエラーや状態を通知するためのプロトコル Round Trip Time:パケットを送ってから応答が返ってくるまでの往復時間 6
  4. 8

  5. 10

  6. ping 8.8.8.8 コマンド実行の流れ シェルがPATHから /sbin/pingを探して起動 ターミナル $ ping 8.8.8.8 ICMP

    Echo Request /sbin/ping ※sbin = system binaries macOS カーネル IPパケット 19
  7. ping 8.8.8.8 コマンド実行の流れ シェルがPATHから /sbin/pingを探して起動 ターミナル $ ping 8.8.8.8 ICMP

    Echo Request /sbin/ping macOS カーネル IPパケット ルーター インターネット Request 8.8.8.8 ※sbin = system binaries 20
  8. ping 8.8.8.8 コマンド実行の流れ シェルがPATHから /sbin/pingを探して起動 ターミナル $ ping 8.8.8.8 ICMP

    Echo Request /sbin/ping macOS カーネル IPパケット ルーター インターネット Request ICMP Echo Reply 8.8.8.8 ※sbin = system binaries 21
  9. ping 8.8.8.8 コマンド実行の流れ シェルがPATHから /sbin/pingを探して起動 ターミナル $ ping 8.8.8.8 ICMP

    Echo Request macOS カーネル /sbin/ping Reply IPパケット ルーター インターネット Request ICMP Echo Reply 8.8.8.8 ※sbin = system binaries 22
  10. ping 8.8.8.8 コマンド実行の流れ シェルがPATHから /sbin/pingを探して起動 ターミナル (RTT計算・表示内容の整形 ) ターミナル上に表示 $

    ping 8.8.8.8 ICMP Echo Request macOS カーネル /sbin/ping Reply IPパケット ルーター インターネット Request ICMP Echo Reply 8.8.8.8 ※sbin = system binaries 23
  11. ping 8.8.8.8 コマンド実行の流れ シェルがPATHから /sbin/pingを探して起動 オレンジだけ作ればいい ターミナル (RTT計算・表示内容の整形 ) ターミナル上に表示

    $ ping 8.8.8.8 ICMP Echo Request macOS カーネル /sbin/ping Reply IPパケット ルーター インターネット Request ICMP Echo Reply 8.8.8.8 ※sbin = system binaries 25
  12. makePing.c に実装した主な関数 • main() ◦ • resolve_ipv4() ◦ • ICMP

    Echo Requestパケットを組み立てる wait_for_reply() ◦ • IPアドレスまたはホスト名を IPv4アドレスに変換する build_echo_request() ◦ • 初期化し、Echo Requestの送信とReplyの受信を繰り返す select()とrecvfrom()でEcho Replyを最大1秒待つ parse_echo_reply() ◦ 受信パケットが目的の Echo Replyか確認する https://github.com/uyuki234/c-ping-lt-20260802 39
  13. • ICMPの入り口を作る ◦ • • • • ユーザー空間の makePingから、カーネルに ICMPの送受信を依頼するための窓口を作る処理

    AF_INET:IPv4を使う SOCK_DGRAM:データグラムとして送受信する IPPROTO_ICMP:ICMPを扱う socket_fd:作成した窓口を識別する番号 41
  14. ping 自作を通じた学び • • シェルはコマンド名をPATHから検索し、対応する実行ファイルを起動する プログラムはソケットやシステムコールを通してカーネルへ処理を依頼する ◦ • • •

    • これのおかげで、プログラムの記述量は想像よりも少なくなった ▪ もっと色々書かないと動かないと思ってた。 OS、カーネルという仕組みがいかに優秀かというこ とを実感。カーネルにいい感じの機能がたくさんあって最高 カーネルがIPヘッダ、ルーティング、ARP、実際の送受信を担当する OSの機能を再利用することで、プログラムはICMP処理に集中できる ICMPはType・Code・Checksumなどで構成される具体的なデータ形式である RTTやパケット損失率は、送受信結果からpingプログラム自身が計算する hoge自作をすると、上下の層に感謝の気持ちが芽生える https://github.com/uyuki234/c-ping-lt-20260802 45
  15. まとめと展望 • • • pingについておさらい ping 8.8.8.8 コマンド実行の流れを確認 ping自作した ◦

    ICMPを送受信・計測するプログラムと IP通信を担うカーネルの協力で動いていた • 既存のOS機能を再利用することで、必要最低限の実装でもpingを再現できる • 展望:コンピュータシステムの理論と実装 第2版やる ◦ 論理ゲートから高級言語までの流れを押さえたい 47