TCP/IP 詳解7 Ping指令

首先介紹一下ping 指令的基本過程：（這部分摘自網絡）

咱們如下面一個網絡爲例：有A、B、C、D四臺機子，一臺路由RA，子網掩碼均爲255.255.255.0，默認路由爲192.168.0.1

 

 

1.在同一網段內

在主機A上運行「Ping 192.168.0.5」後，都發生了些什麼呢？

 

（1）首先，Ping命令會構建一個固定格式的ICMP請求數據包，//構建ICMP的數據包

（2）而後由ICMP協議將這個數據包連同地址「192.168.0.5」一塊兒交給IP層協議（和 ICMP同樣，其實是一組後臺運行的進程）;//ICMP+IP地址（目的主機）

（3）IP層協議將以地址「192.168.0.5」做爲目的地址，本機IP地址做爲源地址，加上一些其餘的控制信息，構建一個IP數據包，並想辦法獲得192.168.0.5的MAC地址（物理地址，這是數據鏈路層協議構建數據鏈路層的傳輸單元——幀所必需的），以便交給數據鏈路層構建一個數據幀。關鍵就在這裏，IP層協議經過機器B的IP地址和本身的子網掩碼，發現它跟本身屬同一網絡，就直接在本網絡內查找這臺機器的MAC，若是之前兩機有過通訊，在A機的ARP緩存表應該有B機IP與其MAC的映射關係，若是沒有，就發一個ARP請求廣播，獲得B機的MAC， 一併交給數據鏈路層。後者構建一個數據幀，目的地址是IP層傳過來的物理地址，源地址則是本機的物理地址，還要附加上一些控制信息，依據以太網的介質訪問規則，將它們傳送出去。

主機B收到這個數據幀後，先檢查它的目的地址，並和本機的物理地址對比，如符合，則接收；不然丟棄。接收後檢查該數據幀，將IP數據包從幀中提取出來，交給本機的IP層協議。一樣，IP層檢查後，將有用的信息提取後交給ICMP協議，後者處理後，立刻構建一個ICMP應答包，發送給主機A，其過程和主機A發送ICMP請求包到主機B如出一轍。

 

總結步驟：

（1） A主機構建一個ICMP格式的數據包；

（2） ICMP協議+B主機的IP地址 交給IP協議；

（3） IP層構建一個數據包（A主機的IP地址+控制信息+B主機的IP地址），得到B主機的MAC地址，以便構建一個數據幀；

      （IP協議會根據B主機的IP地址和本身的子網掩碼判斷是否是屬於同一層網絡。若是是屬於同一層網絡的話,就會得到B主機的MAC地址)

 (4)  主機B接受到主機A的發過來的數據幀之後，先檢查該幀中包含的B的IP地址，並和本地的物理地址進行比對，若是符合的話，就接受，不然，就拋棄。一樣，須要將該數據幀交由本身的IP層協議，IP層檢查之後，再交由ICMP協議，構建一個ICMP的應答包，發送給主機A。

 

 

 

 

 

2.不在同一網段內

 

在主機A上運行「Ping 192.168.1.4」後，開始跟上面同樣，到了怎樣獲得MAC地址時，IP協議經過計算髮現D機與本身不在同一網段內，就直接將交由路由處理，也就是將路由的MAC取過來，至於怎樣獲得路由的MAC，跟上面同樣，先在ARP緩存表找，找不到就廣播吧。路由獲得這個數據幀後，再跟主機D進行聯繫，若是找不到，就向主機A返回一個超時的信息。

對Ping後返回信息的分析

1.Request timed out

這是你們常常碰到的提示信息，不少文章中說這是對方機器置了過濾ICMP數據包，從上面工做過程來看，這是不徹底正確的，至少有下幾種狀況。

（1） 對方已關機，或者網絡上根本沒有這個地址：好比在上圖中主機A中PING 192.168.0.7 ，或者主機B關機了，在主機A中PING 192.168.0.5 都會獲得超時的信息。

（2）對方與本身不在同一網段內，經過路由也沒法找到對方，但有時對方確實是存在的，固然不存在也是返回超時的信息。

（3）對方確實存在，但設置了ICMP數據包過濾（好比防火牆設置）。

怎樣知道對方是存在，仍是不存在呢，能夠用帶參數 -a 的Ping命令探測對方，若是能獲得對方的NETBIOS名稱，則說明對方是存在的，是有防火牆設置。若是得不到，多半是對方不存在或關機，或不在同一網段內。

（4）錯誤設置IP地址

 

 

正常狀況下，一臺主機應該有一個網卡，一個IP地址，或多個網卡，多個IP地址（這些地址必定要處於不一樣的IP子網）。但若是一臺電腦的「撥號網絡適配器」（至關於一塊軟網卡）的TCP/IP設置中，設置了一個與網卡IP地址處於同一子網的IP地址，這樣，在IP層協議看來，這臺主機就有兩個不一樣的接口處於同一網段內。當從這臺主機Ping其餘的機器時，會存在這樣的問題：

A.主機不知道將數據包發到哪一個網絡接口，由於有兩個網絡接口都鏈接在同一網段。

B.主機不知道用哪一個地址做爲數據包的源地址。所以，從這臺主機去Ping其餘機器，IP層協議會沒法處理，超時後，Ping 就會給出一個「超時無應答」的錯誤信息提示。但從其餘主機Ping這臺主機時，請求包從特定的網卡來，ICMP只須簡單地將目的、源地址互換，並更改一些標誌便可，ICMP應答包能順利發出，其餘主機也就能成功Ping通這臺機器了。 2.Destination host Unreachable

（1）對方與本身不在同一網段內，而本身又未設置默認的路由，好比上例中A機中不設定默認的路由，運行Ping 192.168.0.1.4就會出現「Destination host Unreachable」。

（2）網線出了故障

這裏要說明一下「destination host unreachable」和 「time out」的區別，若是所通過的路由器的路由表中具備到達目標的路由，而目標由於其餘緣由不可到達，這時候會出現「time out」，若是路由表中連到達目標的路由都沒有，那就會出現「destination host unreachable」。

3.Bad IP address

這個信息表示您可能沒有鏈接到DNS服務器，因此沒法解析這個IP地址，也多是IP地址不存在。

4.Source quench received

這個信息比較特殊，它出現的機率不多。它表示對方或中途的服務器繁忙沒法迴應。

5.Unknown host——不知名主機

這種出錯信息的意思是，該遠程主機的名字不能被域名服務器（DNS）轉換成IP地址。故障緣由多是域名服務器有故障，或者其名字不正確，或者網絡管理員的系統與遠程主機之間的通訊線路有故障。

6.No answer——無響應

這種故障說明本地系統有一條通向中心主機的路由，但卻接收不到它發給該中心主機的任何信息。故障緣由多是下列之一：中心主機沒有工做；本地或中心主機網絡配置不正確；本地或中心的路由器沒有工做；通訊線路有故障；中心主機存在路由選擇問題。

7.Ping 127.0.0.1：127.0.0.1是本地循環地址

若是本地址沒法Ping通，則代表本地機TCP/IP協議不能正常工做。

8.no rout to host：網卡工做不正常。

9.transmit failed，error code：10043網卡驅動不正常。

10.unknown host name：DNS配置不正確。

 

總結：咱們把出現的情況列出以下的表格：

Bad IP address	這個信息表示您可能沒有鏈接到DNS服務器，因此沒法解析這個IP地址，也多是IP地址不存在
Source quench received	這個信息表示您可能沒有鏈接到DNS服務器，因此沒法解析這個IP地址，也多是IP地址不存在。
Unknown host	該遠程主機的名字不能被域名服務器（DNS）轉換成IP地址。故障緣由多是域名服務器有故障，或者其名字不正確，或者網絡管理員的系統與遠程主機之間的通訊線路有故障。
No answer	這種故障說明本地系統有一條通向中心主機的路由，但卻接收不到它發給該中心主機的任何信息。故障緣由多是下列之一：中心主機沒有工做；本地或中心主機網絡配置不正確；本地或中心的路由器沒有工做；通訊線路有故障；中心主機存在路由選擇問題。
no rout to host	網卡工做不正常
unknown host name	DNS配置不正確

 

 

下面咱們講解一下TCP/IP詳解上的問題：

關於LAN和WAN的輸出咱們再也不解釋，二者的區別主要在於對方主機返回數據幀時間不一樣，以及廣域網存在數據包的丟失。

介紹幾個比較新鮮的名詞：

 

IP時間戳：

 

 

下一個步驟是學習ping的代碼，給出一個連接：

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