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ping工作原理

 PING工作原理

 一、什么是PING是

DOS命令，一般用于检测网络通与不通，也叫时延，其值越大，速度越慢 PING（PacketInternetGrope），因特网包探索器，用于测试网络连接量的程序。

Ping发送一个ICMP回声请求消息给目的地并报告是否收到所希望的ICMP回声应答。

 它是用来检查网络是否通畅或者网络连接速度的命令。

作为一个生活在网络上的管理员或者黑客来说，ping命令是第一个必须掌握的DOS命令，它所利用的原理是这样的：

网络上的机器都有唯一确定的IP地址，我们给目标IP地址发送一个数据包，对方就要返回一个同样大小的数据包，根据返回的数据包我们可以确定目标主机的存在，可以初步判断目标主机的操作系统等。

Ping是Windows系列自带的一个可执行命令。

利用它可以检查网络是否能够连通，用好它可以很好地帮助我们分析判定网络故障。

应用格式：

PingIP地址。

该命令还可以加许多参数使用，具体是键入Ping按回车即可看到详细说明。

ping指的是端对端连通，通常用来作为可用性的检查，但是某些病毒木马会强行大量远程执行ping命令抢占你的网络资源，导致系统变慢，网速变慢。

严禁ping入侵作为大多数防火墙的一个基本功能提供给用户进行选择。

通常的情况下你如果不用作服务器或者进行网络测试，可以放心的选中它，保护你的电脑

二、PING的工作流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]

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。

三、PING测试

1.Ping本机IP

例如本机 IP地址为：

172.168.200.2。

则执行命令Ping172.168.200.2。

如果网卡安装配置没有问题，则应有类似下列显示：

Replayfrom172.168.200.2bytes=32time<10msPingstatisticsfor172.168.200.2PacketsSent=4Received=4Lost=00%lossApproximateroundtriptimesinmilli-secondsMinimum=0msMaxiumu=1msAverage=0ms如果在MS-DOS方式下执行此命令显示内容为：

Requesttimedout，则表明网卡安装或配置有问题。

将网线断开再次执行此命令，如果显示正常，则说明本机使用的IP地址可能与另一台正在使用的机器IP地址重复了。

如果仍然不正常，则表明本机网卡安装或配置有问题，需继续检查相关网络配置。

2.Ping网关IP

 假定网关IP为：

172.168.6.1，则执行命令Ping172.168.6.1。

在MS-DOS方式下执行此命令，如果显示类似以下信息：

Replyfrom172.168.6.1bytes=32time=9msTTL=255Pingstatisticsfor172.168.6.1PacketsSent=4Received=4Lost=0Approximateroundtriptimesinmilli-secondsMinimum=1msMaximum=9msAverage=5ms则表明局域网中的网关路由器正在正常运行。

反之，则说明网关有问题。

3.Ping远程

IP这一命令可以检测本机能否正常访问Internet。

比如江苏电信运营商的IP地址为：

202.102.48.141。

在MS-DOS方式下执行命令：

Ping202.102.48.141，如果屏幕显示：

Replyfrom202.102.48.141bytes=32time=33msTTL=252

Replyfrom202.102.48.141bytes=32time=21msTTL=252

Replyfrom202.102.48.141bytes=32time=5msTTL=252

Replyfrom202.102.48.141bytes=32time=6msTTL=252

Pingstatisticsfor202.102.48.141

PacketsSent=4Received=4Lost=00%loss

Approximateroundtriptimesinmilli-seconds

Minimum=5msMaximum=33msAverage=16ms

则表明运行正常，能够正常接入互联网。

反之，则表明主机文件（windows/host）存在问题。

对于Windows下ping命令相信大家已经再熟悉不过了，但是能把ping的功能发挥到最大的人却并不是很多，当然我也并不是说我可以让ping发挥最大的功能，我也只不过经常用ping这个工具，也总结了一些小经验，现在和大家分享一下。

此参数没有什么其他技巧。

ping命令的其他技巧：

在一般情况下还可以通过ping对方让对方返回给你的TTL值大小，粗略的判断目标主机的系统类型是Windows系列还是UNIX/Linux系列，一般情况下Windows系列的系统返回的TTL值在 100-130 之间，UNIX/Linux系列的系统返回的TTL而值在 240-255 之间，当然TTL的值在对方的主机里是可以修改的，Windows系列的系统可以通过修改注册表以下键值实现：

[HKEY_LOCAL_MACHINE＼system＼CurrentControlSet＼Services＼Tcpip＼Parameters]

"DefaultTTL"=dword:

000000ff

255---FF

128---80

64----40

32----20

Ping是个使用频率极高的网络诊断程序，用于确定本地主机是否能与另一台主机交换（发送与接收）数据报。

根据返回的信息，你就可以推断TCP/IP参数是否设置得正确以及运行是否正常。

需要注意的是：

成功地与另一台主机进行一次或两次数据报交换并不表示TCP/IP配置就是正确的，你必须执行大量的本地主机与远程主机的数据报交换，才能确信TCP/IP的正确性。

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Ping的返回信息有"RequestTimedOut"、"DestinationNetUnreachable"和"BadIPaddress"还有"Sourcequenchreceived"。

"RequestTimedOut"这个信息表示对方主机可以到达到TIMEOUT，这种情况通常是为对方拒绝接收你发给它的数据包造成数据包丢失。

大多数的原因可能是对方装有防火墙或已下线。

"DestinationNetUnreachable"这个信息表示对方主机不存在或者没有跟对方建立连接。

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，而目标因为其它原因不可到达，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"。

"BadIPaddress"这个信息表示你可能没有连接到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。

"Sourcequenchreceived"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。

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怎样使用Ping这命令来测试网络连通呢？

连通问题是由许多原因引起的，如本地配置错误、远程主机协议失效等，当然还包括设备等造成的故障。

首先我们讲一下使用Ping命令的步骤。

使用Ping检查连通性有六个步骤：

1.使用ipconfig/all观察本地网络设置是否正确；

2.Ping127.0.0.1，127.0.0.1回送地址Ping回送地址是为了检查本地的TCP/IP协议有没有设置好；

3.Ping本机IP地址，这样是为了检查本机的IP地址是否设置有误；

4.Ping本网网关或本网IP地址，这样的是为了检查硬件设备是否有问题，也可以检查本机与本地网络连接是否正常；（在非局域网中这一步骤可以忽略）

5.Ping本地DNS地址，这样做是为了检查DNS是否能够将IP。

6.Ping远程IP地址，这主要是检查本网或本机与外部的连接是否正常。

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在检查网络连通的过程中可能出现一些错误，这些错误总的来说分为两种最常见。

1.RequestTimedOut"requesttimeout"这提示除了在《PING

（一）》提到的对方可能装有防火墙或已关机以外，还有就是本机的IP不正确和网关设置错误。

①、IP不正确：

IP不正确主要是IP地址设置错误或IP地址冲突，这可以利用ipconfig/all这命令来检查。

在WIN2000下IP冲突的情况很少发生，因为系统会自动检测在网络中是否有相同的IP地址并提醒你是否设置正确。

在NT中不但会出现"requesttimeout"这提示而且会出现"Hardwareerror"这提示信息比较特殊不要给它的提示所迷惑。

②、网关设置错误：

这个错误可能会在第四个步骤出现。

网关设置错误主要是网关地址设置不正确或网关没有帮你转发数据，还有就是可能远程网关失效。

这里主要是在你Ping外部网络地址时出错。

错误表现为无法Ping外部主机返回信息"Requesttimeout"。

2.DestinationHostUnreachable

当你在开始PING网络计算机时如果网络设备出错它返回信息会提示"destinationhostunreachable"。

如果局域网中使用DHCP分配IP时，而碰巧DHCP失效，这时使用PING命令就会产生此错误。

因为在DHCP失效时客户机无法分配到IP系统只有自设IP，它往往会设为不同子网的IP。

所以会出现"DestinationHostUnreachable"。

另外子网掩码设置错误也会出现这错误。

还有一个比较特殊就是路由返回错误信息，它一般都会在"DestinationHostUnreachable"前加上IP地址说明哪个路由不能到达目标主机。

这说明你的机器与外部网络连接没有问题，但与某台主机连接存在问题。

五、PING的各类反馈信息Requesttimedout[1]

a.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。

b.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。

c.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。

d.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。

DestinationhostUnreachable

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”。

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”。

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。

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。

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。

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。

 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。

norouttohost：

网卡工作不正常。

transmitfailed,errorcode：

10043网卡驱动不正常。

unknownhostname：

DNS配置不正确。

pingUNIX命令

用途

发送一个回送信号请求给网络主机。

语法

ping[-d][-D][-n][-q][-r][-v][\-R][-aaddr_family][-cCount][-wtimeout][-f|-i\Wait][-lPreload][-pPattern][-sPacketSize][-Shostname/IPaddr]\[-L][-Ia.b.c.d.][-ointerface][-Tttl]Host[PacketSize]\[Count]

描述/usr/sbin/ping命令发送一个因特网控制报文协议（ICMP）ECHO_REQUEST去从主机或网关那里获得ICMPECHO_RESPONSE信号。

ping命令用于：

*确定网络和各外部主机的状态。

*跟踪和隔离硬件和软件问题。

*测试、评估和管理网络。

如果主机正在运行并连在网上，它就对回送信号进行响应。

每个回送信号请求包含一个网际协议（IP）和ICMP头，后面紧跟一个timeval 结构，以及来填写这个信息包的足够的字节。

缺省情况是连续发送回送信号请求直到接收到中断信号（Ctrl-C）。

ping命令每秒发送一个数据报并且为每个接收到的响应打印一行输出。

ping命令计算信号往返时间和（信息）包丢失情况的统计信息，并且在完成之后显示一个简要总结。

ping命令在程序超时或当接收到SIGINT信号时结束。

Host参数或者是一个有效的主机名或者是因特网地址。

缺省情况下，ping命令将连续发送回送信号请求到显示器直到接收到中断信号（Ctrl-C）.中断键可以使用 stty命令来更改。

由于连续回送信号请求会对系统造成一定的负载，重复的请求信号应当主要用作问题隔离。

标志

-cCount指定要被发送（或接收）的回送信号请求的数目，由Count变量指出。

-wtimeout这个选项仅和-c选项一起才能起作用。

它使ping命令以最长的超时时间去等待应答（发送最后一个信息包后）。

-d开始套接字级别的调试。

-D这个选项引起ICMPECHO_REPLY信息包向标准输出的十六进制转储。

-f指定flood-ping选项。

-f标志“倾倒”或输出信息包，在它们回来时或每秒100次，选择较快一个。

每一次发送ECHO_REQUEST，都打印一个句号，而每接收到一个ECHO_REPLY信号，就打印一个退格。

这就提供了一种对多少信息包被丢弃的信息的快速显示。

仅仅root用户可以使用这个选项。

注：

这在网络上将非常困难，必须小心使用。

Floodping命令仅仅root用户可以使用。

-f标志与-iWait标志不兼容。

-Ia.b.c.d指定被a.b.c.d标明的接口将被用于向外的IPv4多点广播。

-I标志是大写的i。

-ointerface指出interface将被用于向外的IPv6多点广播。

接口以“en0”，“tr0”等的形式指定。

-iWait在每个信息包发送之间等待被Wait变量指定的时间（秒数）。

缺省值是在每个信息包发送之间等待1秒。

这个选项与-f标志不兼容。

-L对多点广播ping命令禁用本地回送。

-lPreload在进入正常行为模式（每秒1个）前尽快发送Preload变量指定数量的信息包。

-l标志是小写的L。

-n指定仅输出数字。

不企图去查寻主机地址的符号名。

-pPattern指定用多达16个“填充”字节去填充你发送的信息包。

这有利于诊断网络上依赖数据的问题。

例如，-pff全部用1填充信息包。

-q指定静默输出。

除了在启动和结束时显示总结行外什么也不显示。

-r忽略路由表直接送到连接的网络上的主机上。

如果主机不在一个直接连接的网络上，ping命令将产生一个错误消息。

这个选项可以被用来通过一个不再有路由经过的接口去ping一个本地主机。

-R指定记录路由选项。

-R标志包括ECHO_REQUEST信息包中的RECORD_ROUTE选项，并且显示返回信息包上的路由缓冲。

 注：

IP头仅仅大到适合9个这样的路由。

而且，许多主机和网关忽略这个选项。

-aaddr_family映射ICMP信息包的目的地址到IPv6格式，如果addr_family等于“inet6”的话。

-sPacketSize指定要发送数据的字节数。

缺省值是56，当和8字节的ICMP头数据合并时被转换成64字节的ICMP数据。

-Shostname/IPaddr将IP地址用作发出的ping信息包中的源地址。

在具有不止一个IP地址的主机上，可以使用-S标志来强制源地址为除了软件包在其上发送的接口的IP地址外的任何地址。

如果IP地址不是以下机器接口地址之一，则返回错误并且不进行任何发送。

-Tttl指定多点广播信息包的生存时间为ttl秒。

-v请求详细输出，其中列出了除回送信号响应外接收到的ICMP信息。

参数

PacketSize指定了要发送数据的字节数。

缺省值是56，当和8字节的ICMP头数据合并时被转换成64字节的ICMP数据。

包含这个参数是为了和以前的ping命令版本相兼容。

Count指定了要发送（接收）的回送信号请求的数目。

包含这个参数是为了和以前的ping命令版本相兼容。