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Ping命令幕后過程及其返回信息分析

云知道

“Ping”的幕后過程
我們以下面一個(gè)網(wǎng)絡(luò)為例：有A、B、C、D四臺機(jī)子 ， 一臺路由RA ， 子網(wǎng)掩碼均為255.255.255.0 ， 默認(rèn)路由為192.168.0.1
1.在同一網(wǎng)段內(nèi)
在主機(jī)A上運(yùn)行“Ping 192.168.0.5”后 ， 都發(fā)生了些什么呢？ 首先 ， Ping命令會構(gòu)建一個(gè)固定格式的ICMP請求數(shù)據(jù)包 ， 然后由ICMP協(xié)議將這個(gè)數(shù)據(jù)包連同地址“192.168.0.5”一起交給IP層協(xié)議（和 ICMP一樣 ， 實(shí)際上是一組后臺運(yùn)行的進(jìn)程） ， IP層協(xié)議將以地址“192.168.0.5”作為目的地址 ， 本機(jī)IP地址作為源地址 ， 加上一些其他的控制信息 ， 構(gòu)建一個(gè)IP數(shù)據(jù)包 ， 并想辦法得到192.168.0.5的MAC地址（物理地址 ， 這是數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議構(gòu)建數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸單元——幀所必需的） ， 以便交給數(shù)據(jù)鏈路層構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)幀 。關(guān)鍵就在這里 ， IP層協(xié)議通過機(jī)器B的IP地址和自己的子網(wǎng)掩碼 ， 發(fā)現(xiàn)它跟自己屬同一網(wǎng)絡(luò) ， 就直接在本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)查找這臺機(jī)器的MAC ， 如果以前兩機(jī)有過通信 ， 在A機(jī)的ARP緩存表應(yīng)該有B機(jī)IP與其MAC的映射關(guān)系 ， 如果沒有 ， 就發(fā)一個(gè)ARP請求廣播 ， 得到B機(jī)的MAC ， 一并交給數(shù)據(jù)鏈路層 。后者構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)幀 ， 目的地址是IP層傳過來的物理地址 ， 源地址則是本機(jī)的物理地址 ， 還要附加上一些控制信息 ， 依據(jù)以太網(wǎng)的介質(zhì)訪問規(guī)則 ， 將它們傳送出去 。
主機(jī)B收到這個(gè)數(shù)據(jù)幀后 ， 先檢查它的目的地址 ， 并和本機(jī)的物理地址對比 ， 如符合 ， 則接收；否則丟棄 。接收后檢查該數(shù)據(jù)幀 ， 將IP數(shù)據(jù)包從幀中提取出來 ， 交給本機(jī)的IP層協(xié)議 。同樣 ， IP層檢查后 ， 將有用的信息提取后交給ICMP協(xié)議 ， 后者處理后 ， 馬上構(gòu)建一個(gè)ICMP應(yīng)答包 ， 發(fā)送給主機(jī)A ， 其過程和主機(jī)A發(fā)送ICMP請求包到主機(jī)B一模一樣 。
2.不在同一網(wǎng)段內(nèi)
在主機(jī)A上運(yùn)行“Ping 192.168.1.4”后 ， 開始跟上面一樣 ， 到了怎樣得到MAC地址時(shí) ， IP協(xié)議通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)D機(jī)與自己不在同一網(wǎng)段內(nèi) ， 就直接將交由路由處理 ， 也就是將路由的MAC取過來 ， 至于怎樣得到路由的MAC ， 跟上面一樣 ， 先在ARP緩存表找 ， 找不到就廣播吧 。路由得到這個(gè)數(shù)據(jù)幀后 ， 再跟主機(jī)D進(jìn)行聯(lián)系 ， 如果找不到 ， 就向主機(jī)A返回一個(gè)超時(shí)的信息 。
對Ping后返回信息的分析
1.Request timed out
這是大家經(jīng)常碰到的提示信息 ， 很多文章中說這是對方機(jī)器置了過濾ICMP數(shù)據(jù)包 ， 從上面工作過程來看 ， 這是不完全正確的 ， 至少有下幾種情況 。
（1） 對方已關(guān)機(jī) ， 或者網(wǎng)絡(luò)上根本沒有這個(gè)地址：比如在上圖中主機(jī)A中PING 192.168.0.7 ， 或者主機(jī)B關(guān)機(jī)了 ， 在主機(jī)A中PING 192.168.0.5 都會得到超時(shí)的信息 。
（2）對方與自己不在同一網(wǎng)段內(nèi) ， 通過路由也無法找到對方 ， 但有時(shí)對方確實(shí)是存在的 ， 當(dāng)然不存在也是返回超時(shí)的信息 。
【Ping命令幕后過程及其返回信息分析】（3）對方確實(shí)存在 ， 但設(shè)置了ICMP數(shù)據(jù)包過濾（比如防火墻設(shè)置） 。
怎樣知道對方是存在 ， 還是不存在呢 ， 可以用帶參數(shù) -a 的Ping命令探測對方 ， 如果能得到對方的NETBIOS名稱 ， 則說明對方是存在的 ， 是有防火墻設(shè)置 ， 如果得不到 ， 多半是對方不存在或關(guān)機(jī) ， 或不在同一網(wǎng)段內(nèi) 。
（4）錯(cuò)誤設(shè)置IP地址
正常情況下 ， 一臺主機(jī)應(yīng)該有一個(gè)網(wǎng)卡 ， 一個(gè)IP地址 ， 或多個(gè)網(wǎng)卡 ， 多個(gè)IP地址（這些地址一定要處于不同的IP子網(wǎng)） 。但如果一臺電腦的“撥號網(wǎng)絡(luò)適配器”（相當(dāng)于一塊軟網(wǎng)卡）的TCP/IP設(shè)置中 ， 設(shè)置了一個(gè)與網(wǎng)卡IP地址處于同一子網(wǎng)的IP地址 ， 這樣 ， 在IP層協(xié)議看來 ， 這臺主機(jī)就有兩個(gè)不同的接口處于同一網(wǎng)段內(nèi) 。當(dāng)從這臺主機(jī)Ping其他的機(jī)器時(shí) ， 會存在這樣的問題：

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