TCP/IP 详解7 Ping指令

首先介绍一下ping 指令的基本过程：（这部分摘自网络）

咱们如下面一个网络为例：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“Ping 192.168.0.5”后，都发生了些什么呢？

 

（1）首先，Ping命令会构建一个固定格式的ICMP请求数据包，//构建ICMP的数据包

（2）而后由ICMP协议将这个数据包连同地址“192.168.0.5”一块儿交给IP层协议（和 ICMP同样，其实是一组后台运行的进程）;//ICMP+IP地址（目的主机）

（3）IP层协议将以地址“192.168.0.5”做为目的地址，本机IP地址做为源地址，加上一些其余的控制信息，构建一个IP数据包，并想办法获得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层协议经过机器B的IP地址和本身的子网掩码，发现它跟本身属同一网络，就直接在本网络内查找这台机器的MAC，若是之前两机有过通讯，在A机的ARP缓存表应该有B机IP与其MAC的映射关系，若是没有，就发一个ARP请求广播，获得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；不然丢弃。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。一样，IP层检查后，将有用的信息提取后交给ICMP协议，后者处理后，立刻构建一个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如出一辙。

 

总结步骤：

（1） A主机构建一个ICMP格式的数据包；

（2） ICMP协议+B主机的IP地址 交给IP协议；

（3） IP层构建一个数据包（A主机的IP地址+控制信息+B主机的IP地址），得到B主机的MAC地址，以便构建一个数据帧；

      （IP协议会根据B主机的IP地址和本身的子网掩码判断是否是属于同一层网络。若是是属于同一层网络的话,就会得到B主机的MAC地址)

 (4)  主机B接受到主机A的发过来的数据帧之后，先检查该帧中包含的B的IP地址，并和本地的物理地址进行比对，若是符合的话，就接受，不然，就抛弃。一样，须要将该数据帧交由本身的IP层协议，IP层检查之后，再交由ICMP协议，构建一个ICMP的应答包，发送给主机A。

 

 

 

 

 

2.不在同一网段内

 

在主机A上运行“Ping 192.168.1.4”后，开始跟上面同样，到了怎样获得MAC地址时，IP协议经过计算发现D机与本身不在同一网段内，就直接将交由路由处理，也就是将路由的MAC取过来，至于怎样获得路由的MAC，跟上面同样，先在ARP缓存表找，找不到就广播吧。路由获得这个数据帧后，再跟主机D进行联系，若是找不到，就向主机A返回一个超时的信息。

对Ping后返回信息的分析

1.Request timed out

这是你们常常碰到的提示信息，不少文章中说这是对方机器置了过滤ICMP数据包，从上面工做过程来看，这是不彻底正确的，至少有下几种状况。

（1） 对方已关机，或者网络上根本没有这个地址：好比在上图中主机A中PING 192.168.0.7 ，或者主机B关机了，在主机A中PING 192.168.0.5 都会获得超时的信息。

（2）对方与本身不在同一网段内，经过路由也没法找到对方，但有时对方确实是存在的，固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（好比防火墙设置）。

怎样知道对方是存在，仍是不存在呢，能够用带参数 -a 的Ping命令探测对方，若是能获得对方的NETBIOS名称，则说明对方是存在的，是有防火墙设置。若是得不到，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

 

 

正常状况下，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（这些地址必定要处于不一样的IP子网）。但若是一台电脑的“拨号网络适配器”（至关于一块软网卡）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一样的接口处于同一网段内。当从这台主机Ping其余的机器时，会存在这样的问题：

A.主机不知道将数据包发到哪一个网络接口，由于有两个网络接口都链接在同一网段。

B.主机不知道用哪一个地址做为数据包的源地址。所以，从这台主机去Ping其余机器，IP层协议会没法处理，超时后，Ping 就会给出一个“超时无应答”的错误信息提示。但从其余主机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，并更改一些标志便可，ICMP应答包能顺利发出，其余主机也就能成功Ping通这台机器了。 2.Destination host Unreachable

（1）对方与本身不在同一网段内，而本身又未设置默认的路由，好比上例中A机中不设定默认的路由，运行Ping 192.168.0.1.4就会出现“Destination host Unreachable”。

（2）网线出了故障

这里要说明一下“destination host unreachable”和 “time out”的区别，若是所通过的路由器的路由表中具备到达目标的路由，而目标由于其余缘由不可到达，这时候会出现“time out”，若是路由表中连到达目标的路由都没有，那就会出现“destination host unreachable”。

3.Bad IP address

这个信息表示您可能没有链接到DNS服务器，因此没法解析这个IP地址，也多是IP地址不存在。

4.Source quench received

这个信息比较特殊，它出现的机率不多。它表示对方或中途的服务器繁忙没法回应。

5.Unknown host——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。故障缘由多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讯线路有故障。

6.No answer——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。故障缘由多是下列之一：中心主机没有工做；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做；通讯线路有故障；中心主机存在路由选择问题。

7.Ping 127.0.0.1：127.0.0.1是本地循环地址

若是本地址没法Ping通，则代表本地机TCP/IP协议不能正常工做。

8.no rout to host：网卡工做不正常。

9.transmit failed，error code：10043网卡驱动不正常。

10.unknown host name：DNS配置不正确。

 

总结：咱们把出现的情况列出以下的表格：

Bad IP address	这个信息表示您可能没有链接到DNS服务器，因此没法解析这个IP地址，也多是IP地址不存在
Source quench received	这个信息表示您可能没有链接到DNS服务器，因此没法解析这个IP地址，也多是IP地址不存在。
Unknown host	该远程主机的名字不能被域名服务器（DNS）转换成IP地址。故障缘由多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讯线路有故障。
No answer	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。故障缘由多是下列之一：中心主机没有工做；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做；通讯线路有故障；中心主机存在路由选择问题。
no rout to host	网卡工做不正常
unknown host name	DNS配置不正确

 

 

下面咱们讲解一下TCP/IP详解上的问题：

关于LAN和WAN的输出咱们再也不解释，二者的区别主要在于对方主机返回数据帧时间不一样，以及广域网存在数据包的丢失。

介绍几个比较新鲜的名词：

 

IP时间戳：

 

 

下一个步骤是学习ping的代码，给出一个连接：

http://www.cnblogs.com/ggjucheng/archive/2012/02/17/2355564.html