【网络基础知识】Ping 工作原理

会员698

【网络基础知识】ping 工作原理

　　关于Ping的使用网络上有不少文章介绍，本文就不重复了，这篇文章主要从Ping命令的工作流程和其协议层探讨其工作原理。

一、Ping命令的工作流程

　　假定主机A的IP地址是192.168.1.1，主机B的IP地址是192.168.1.2，都在同一子网内，则当你在主机A上运行“Ping 192.168.1.2”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“192.168.1.2”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“192.168.1.2”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，并在一个映射表中查找出IP地址192.168.1.2所对应的物理地址(也叫MAC地址，熟悉网卡配置的朋友不会陌生，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)，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。　　
　　Ping命令执行后显示出被测试系统主机名和相应IP地址、返回给当前主机的ICMP报文顺序号、ttl生存时间和往返时间rtt（单位是毫秒，即千分之一秒）。

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图一　具体实例

　　从Ping的工作过程，我们可以知道，主机A收到了主机B的一个应答包，说明两台主机之间的去、回通路均正常。

二、Ping命令的ICMP协议包

　　ICMP协议是IP层的一个子协议，是为网关和目标主机而提供的一种差错控制机制，使它们在遇到差错时能把错误报告给报文源发方。ICMP是非端对端的协议，它提供无连接的数据报服务，没有端口的概念，指填写目的IP地址即可。ICMP数据报的数据发送前需要两级封装：首先添加ICMP报头形成ICMP报文，再添加IP报头形成IP数据报。其报文格式如下图：

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图二　 ICMP报文格式

　　IP报头长度IHL（Internet Header Length）――以4字节为一个单位来记录IP报头的长度。
　　生存时间TTL（Time To Live）――以秒为单位，指出IP数据报能在网络上停留的最长时间，其值由发送方设定，并在经过路由的每一个节点时减一，当该值为0时，数据报将被丢弃。
　　ICMP报头格式 ICMP报文分为两种，一是错误报告报文，二是查询报文。每个ICMP报头均包含类型、编码和校验和这三项内容，长度为8位，8位和16位，其余选项则随ICMP的功能不同而不同。 Ping命令只使用众多ICMP报文中的两种："请求回送'(ICMP_ECHO)和"请求回应'(ICMP_ECHOREPLY)。
　　在发送和接收报文时分别生成两个time时间，两者之差即为往返时间，即ICMP报文发送与接收的时间差。当ping命令接收完所有ICMP报文后，会对所有发送和接收的ICMP报文进行统计，计算出ICMP报文丢失的比率。
　　目前，IPv4的报头结构为常用的ICMP报文结构，包括ECHO-REQUEST(响应请求消息)、ECHO-REPLY(响应应答消息)、Destination Unreachable(目标不可到达消息)、Time Exceeded(超时消息)、Parameter problems(参数错误消息)、Source Quenchs(源抑制消息)、redirects(重定向消息)、Timestamps(时间戳消息)、Timestamp Replies（时间戳响应消息）、Address Masks（地址掩码请求消息）、Address Mask Replies（地址掩码响应消息）等。

　　总结：Ping命令是检查Internet网络是否畅通的十分重要的工具，是网络管理员最常用的工具，根据其返回的信息我们可以知道网络是否出现了故障，并初步判断故障的类型。

会员859179

学习了,天天玩的命令原理这么复杂

会员952544

computer321 发表于 2016-9-14 14:42
学习了,天天玩的命令原理这么复杂

哈哈 ,现在很少用到dos命令了,我只会一些简单的

会员236932

没勇气看完 呵呵

会员902139

感觉好复杂学习了估计整不精通啊

会员1114371

好复杂         

会员952544

吾吾 发表于 2016-11-14 11:58
好复杂

ping问题还好啦是最基本的网络问题,也是最基础的东西

会员1114332

  大师傅   这个 真的  学习了     网络 深不可测  希望 以后多发精贴  

会员1111656

想学啊..............