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ping的过程及原理

同一网段的两台PC经一台交换机的数据流分析过程

（2010-04-0116:

08:

19）

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标签：

it

分类：

 计算机网络

1.       A发“ARP请求”请求IP地址为192.168.2.7的设备的MAC地址（广播）

2.       A的为请求经过交换机C,  C学习，记录A的MAC地址，再泛洪

3.       B对C（还是A？

）进行ARP应答（单播）

4.       C学习，记录B的MAC地址,并把B的MAC地址转发给A

B

A

192.168.2.3

192.168.2.7 

5           A封装数据帧并发给C

6.       C接收，查MAC表，解封数据帧，查出目的MAC（B）所对应的端口，重新封装，再转发给B//在这里交换机不会解封装数据帧和重新封装数据帧，它读出目的MAC后就直接查找MAC表转发数据了！

！

7.       B接收，解封装

A

B

192.168.2.7

192.168.2.3  

8.  B封装另一数据帧（收到确认信息）发送给C

9.       C接收，解封装，查出目的MAC（A）所对应的端口，重新封装，转发给A

//在这里交换机不会解封装数据帧和重新封装数据帧，它读出目的MAC后就直接查找MAC表转发数据了！

！

10.   A接收，解封装。

疑问：

1）此分析中第3步B是对C还是A进行ARP应答？

这里只有A发了ARP请求，“请求”与”应答”应该是对应的吧,

回答：

ARP是谁发的，就对谁应答。

所以说肯定是B对A应答咯~

两台不同网段的PC经一路由的数据流分析过程

（2010-04-0116:

25:

41）

转载

标签：

it

分类：

 计算机网络

1.       A发ARP请求（广播），请求IP地址为192.168.2.5（？

是怎么知道C的MAC地址的，A的网关？

）的MAC地址//就是通过ARP知道的啊，你不是自己写了么？

2.       路由器发ARP应答给A,并更新自己的ARP表项（记录A的MAC地址）

C

A

192.168.2.3

192.168.3.7

3.          A封装数据帧发送给C

4.       路由器接收，解封装，目标IP非己，查找路由表，无目标信息

5.       路由器发ARP请求（广播），请求IP地址为192.168.3.7的MAC地址

6.       B发ARP应答给路由器（单播），并存下路由器端口D的MAC地址，更新自己的ARP缓存

B

D

192.168.2.3

192.168.3.7

7.      路由器重新封装数据帧发送给B

8.       B接收并解封装处理

D

B

192.168.3.7

192.168.2.3

9.       B封装另一数据帧（收到确认信息）发送给端口D

10.   路由器接收，解封装，目标IP非己，查找自己的ARP表项，找到目标所对应的端口号及MAC地址

A

C

192.168.3.7

192.168.2.3

11. 路由器重新封装数据帧发送给A

12.   A接收，解封处理

疑问：

1）路由器中没有MAC表，起记录MAC作用的是ARP表项吗？

PC中就是ARP缓存咯？

      2）路由器只有一个MAC地址，还是每个端口都有MAC地址？

回答：

1）回答正确！

！

！

变聪明了哦！

哈哈！

       2）每个端口都有MAC地址！

连接在同一台交换机上的两台主机为什么IP配在不同网段就ping不通？

2007-12-0618:

52

实验步骤：

1.将dslam配好。

两台pc配同一网段，ping可通。

2.修改一台PC的ip在不同网段，ping不通。

在发出ping包的PC上抓包，没有任何报文。

也就是此时PC发不出arp请求。

3.给主动ping的PC添加静态路由，目的IP是对端PC，网关是自己的网卡。

在此PC上抓包，有arp请求，并且可以收到arp应答，发出ping包，收不到回包。

4.给对端PC也添加静态路由，目的IP是主动ping的PC，网关是自己的网卡，可以ping通。

结论：

对于用二层设备连接的两台主机（都是基于windowsos。

linux可能不同？

），IP在不同网段，只要在PC上配置正确路由或默认路由，也是可以ping通的。

之所以在没有配置路由的情况不通，是因为ping不同网段的包，他不知要从本机的哪个端口扔出去。

PS.我总是浅尝辄止了，细想还是有很多可以深究的地方。

唉。

Ping过程详解（图）

安全中国网吧管理

更新时间:

2010-06-2001:

01:

53

责任编辑:

池天

热点：

　如果你想了解PING的原理，就看我的文章，不要去网上找，找不到什么好的内容。

看了我文章，也许你会从对网络一窍不通，到豁然开朗。

      先看拓朴图：

我在这里讲拼的两情况,一种是同一网段内,一种是跨网段的ping….

首先，如果主机A，要去拼主机B，那么主机A，就要封装二层报文，他会先查自己的MAC地址表，如果没有B的MAC地址，就会向外发送一个ARP广播包，如图:

　　 其中ARP报文格式如下:

以太网目的MAC

以太网源MAC

帧类型

硬件类型

4

6

OP

发送端以太网MAC

发送端IP地址

目的MAC

目的IP

FF-FF-FF-FF-FF-FF

00-50-56-C0-00-01

0806

0800

1

00-50-56-C0-00-01

1.1.1.1

00-00-00-00-00-00

1.1.1.3

　　其中OP 

　　　　　1:

表示ARP请求

　　　　　2:

表示ARP应答

                    3:

表示RARP请求

                    4:

表示RARP应答

　　首先,交换机会收到这个报文后，交换机有学习MAC地址的功能，所以他会检索自己有没有保存主机B有MAC，如果有，就返回给主机A，如果没有，就会向所有端口发送ARP广播，其它主机收到后，发现不是在找自己，就纷纷丢弃了该报文，不去理会。

。

直到主机B收到了报文后，就立即相应，我的MAC地址是多少，同时学到主机A的MAC地址,并按同样的ARP报文格式返回给主机A,如图:

　　ARP报文格式:

以太网目的MAC

以太网源MAC

帧类型

硬件类型

4

6

OP

发送端以太网MAC

发送端IP地址

目的MAC

目的IP

00-50-56-C0-00-01

00-50-56-C0-00-03

0806

0800

2

00-50-56-C0-00-03

1.1.1.3

00-50-56-C0-00-01

1.1.1.1

      这时候主机A学到了主机B的MAC，就把这个MAC封装到ICMP协议的二层报文中向主机B发送,报文格式如下：

目的地址

源地址

…

源IP

目的IP

…

ICMP报文

00-50-56-C0-00-03

00-50-56-C0-00-01

1.1.1.1

1.1.1.3

Echorequest

      当主机B收到了这个报文后，发现是主机A的ICPM回显请求，就按同样的格式，返回一个值给主机A，这样就完成了同一网段内的ping过程…

目的地址

源地址

…

源IP

目的IP

…

ICMP报文

00-50-56-C0-00-01

00-50-56-C0-00-03

1.1.1.3

1.1.1.1

Echoanswer

在这里　　我讲了这么久的局域网内的PING,实际过程的发生不到1毫秒….

      再继续…

      如果主机A要ping主机C,那么主机A发现主机C的IP和自己不是同一网段,他就去找网关转发,但是他也不知道网关的MAC情况下呢?

他就会向之前那个步骤一样先发送一个ARP广播,学到网关的MAC,再发封装ICMP报文给网关路由器.

报文格式如下:

目的地址

源地址

…

源IP

目的IP

…

ICMP报文

00-50-56-C0-00-02

00-50-56-C0-00-01

1.1.1.1

2.1.1.1

Echorequest

　　　当路由器收到主机A发过来的ICMP报文,发现自己的目的地址是其本身MAC地址,根据目的的IP2.1.1.1,查路由表,发现2.1.1.1/24的路由表项,得到一个出口指针,去掉原来的MAC头部.加上自己的MAC地址向主机C转发…（如果网关也没有主机C的MAC地址,还是要向前面一个步骤一样,ARP广播一下即可相互学到….路由器2端口能学到主机D的MAC,主机D也能学到路由器2端口的MAC..）,报文格式如下:

目的地址

源地址

…

源IP

目的IP

…

ICMP报文

00-50-56-C0-00-05

00-50-56-C0-00-04

1.1.1.1

2.1.1.1

Echorequest

　　　最后,在主机C已学到路由器2端口MAC,路由器2端口转发给路由器1端口,路由1端口学到主机A的MAC的情况下,他们就不需要再做ARP解析,就将ICMP的回显请求回复过来..报文格式大致如下:

目的地址

源地址

…

源IP

目的IP

…

ICMP报文

00-50-56-C0-00-04

00-50-56-C0-00-05

2.1.1.1

1.1.1.1

EchoAnswer

∙Ping过程的完全解析

（1）

∙ 2007-08-0517:

29 杨华 网管员世界 我要评论

（1）

“Ping”命令是我们在判断网络故障常用的命令，这个命令运行后会发生什么，以及出现的各种信息又说明什么？

本文将详细地介绍给大家。

“Ping”的幕后过程

我们以下面一个网络为例：

有A、B、C、D四台机子，一台路由RA，子网掩码均为255.255.255.0，默认路由为192.168.0.1

1.在同一网段内

在主机A上运行“Ping192.168.0.5”后，都发生了些什么呢?

首先，Ping命令会构建一个固定格式的ICMP请求数据包，然后由ICMP协议将这个数据包连同地址“192.168.0.5”一起交给IP层协议（和ICMP一样，实际上是一组后台运行的进程），IP层协议将以地址“192.168.0.5”作为目的地址，本机IP地址作为源地址，加上一些其他的控制信息，构建一个IP数据包，并想办法得到192.168.0.5的MAC地址（物理地址，这是数据链路层协议构建数据链路层的传输单元——帧所必需的），以便交给数据链路层构建一个数据帧。

关键就在这里，IP层协议通过机器B的IP地址和自己的子网掩码，发现它跟自己属同一网络，就直接在本网络内查找这台机器的MAC,如果以前两机有过通信，在A机的ARP缓存表应该有B机IP与其MAC的映射关系，如果没有，就发一个ARP请求广播，得到B机的MAC,一并交给数据链路层。

后者构建一个数据帧，目的地址是IP层传过来的物理地址，源地址则是本机的物理地址，还要附加上一些控制信息，依据以太网的介质访问规则，将它们传送出去。

主机B收到这个数据帧后，先检查它的目的地址，并和本机的物理地址对比，如符合，则接收；否则丢弃。

接收后检查该数据帧，将IP数据包从帧中提取出来，交给本机的IP层协议。

同样，IP层检查后，将有用的信息提取后交给ICMP协议，后者处理后，马上构建一个ICMP应答包，发送给主机A，其过程和主机A发送ICMP请求包到主机B一模一样。

2.不在同一网段内

在主机A上运行“Ping192.168.1.4”后，开始跟上面一样，到了怎样得到MAC地址时，IP协议通过计算发现D机与自己不在同一网段内，就直接将交由路由处理，也就是将路由的MAC取过来，至于怎样得到路由的MAC，跟上面一样，先在ARP缓存表找，找不到就广播吧。

路由得到这个数据帧后，再跟主机D进行联系，如果找不到，就向主机A返回一个超时的信息。

图1网络示意图

对Ping后返回信息的分析

1.Requesttimedout

这是大家经常碰到的提示信息，很多文章中说这是对方机器置了过滤ICMP数据包，从上面工作过程来看，这是不完全正确的，至少有下几种情况。

（1）对方已关机，或者网络上根本没有这个地址：

比如在上图中主机A中PING192.168.0.7,或者主机B关机了，在主机A中PING192.168.0.5都会得到超时的信息。

∙Ping过程的完全解析

（2）

∙  2007-08-0517:

29 杨华 网管员世界 我要评论

（1）

“Ping”命令是我们在判断网络故障常用的命令，这个命令运行后会发生什么，以及出现的各种信息又说明什么？

本文将详细地介绍给大家。

（2）对方与自己不在同一网段内，通过路由也无法找到对方，但有时对方确实是存在的，当然不存在也是返回超时的信息。

（3）对方确实存在，但设置了ICMP数据包过滤（比如防火墙设置）。

怎样知道对方是存在，还是不存在呢，可以用带参数-a的Ping命令探测对方，如果能得到对方的NETBIOS名称，则说明对方是存在的，是有防火墙设置，如果得不到，多半是对方不存在或关机，或不在同一网段内。

（4）错误设置IP地址

正常情况下，一台主机应该有一个网卡，一个IP地址，或多个网卡，多个IP地址（这些地址一定要处于不同的IP子网）。

但如果一台电脑的“拨号网络适配器”（相当于一块软网卡）的TCP/IP设置中，设置了一个与网卡IP地址处于同一子网的IP地址，这样，在IP层协议看来，这台主机就有两个不同的接口处于同一网段内。

当从这台主机Ping其他的机器时，会存在这样的问题:

A.主机不知道将数据包发到哪个网络接口，因为有两个网络接口都连接在同一网段。

B.主机不知道用哪个地址作为数据包的源地址。

因此，从这台主机去Ping其他机器，IP层协议会无法处理，超时后，Ping就会给出一个“超时无应答”的错误信息提示。

但从其他主机Ping这台主机时，请求包从特定的网卡来，ICMP只须简单地将目的、源地址互换，并更改一些标志即可，ICMP应答包能顺利发出，其他主机也就能成功Ping通这台机器了。

2.DestinationhostUnreachable 

（1）对方与自己不在同一网段内，而自己又未设置默认的路由，比如上例中A机中不设定默认的路由，运行Ping192.168.0.1.4就会出现“DestinationhostUnreachable”。

（2）网线出了故障

这里要说明一下“destinationhostunreachable”和“timeout”的区别，如果所经过的路由器的路由表中具有到达目标的路由，而目标因为其他原因不可到达，这时候会出现“timeout”，如果路由表中连到达目标的路由都没有，那就会出现“destinationhostunreachable”。

3.BadIPaddress

这个信息表示您可能没有连接到DNS服务器，所以无法解析这个IP地址，也可能是IP地址不存在。

4.Sourcequenchreceived

这个信息比较特殊，它出现的机率很少。

它表示对方或中途的服务器繁忙无法回应。

5.Unknownhost——不知名主机

这种出错信息的意思是，该远程主机的名字不能被域名服务器（DNS）转换成IP地址。

故障原因可能是域名服务器有故障，或者其名字不正确，或者网络管理员的系统与远程主机之间的通信线路有故障。

∙Ping过程的完全解析（3）

∙  2007-08-0517:

29 杨华 网管员世界 我要评论

（1）

“Ping”命令是我们在判断网络故障常用的命令，这个命令运行后会发生什么，以及出现的各种信息又说明什么？

本文将详细地介绍给大家。

6.Noanswer——无响应

这种故障说明本地系统有一条通向中心主机的路由，但却接收不到它发给该中心主机的任何信息。

故障原因可能是下列之一：

中心主机没有工作；本地或中心主机网络配置不正确；本地或中心的路由器没有工作；通信线路有故障；中心主机存在路由选择问题。

7.Ping127.0.0.1：

127.0.0.1是本地循环地址

如果本地址无法Ping通，则表明本地机TCP/IP协议不能正常工作。

8.norouttohost：

网卡工作不正常。

9.transmitfailed,errorcode：

10043网卡驱动不正常。

10.unknownhostname：

DNS配置不正确。

以上是我在“拼”（Ping）的过程中，得到一些经验技巧，希望与广大爱“拼“的朋友共同交流。

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