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[# 系统基础] Ping命令幕后的过程及返回信息分析

小执念 古黑浩劫论坛大牛 2015-11-23 07:12 |显示全部楼层

可遇不可求的事:故乡的云,上古的玉,随手的诗,十九岁的你。

管理员
“Ping”的幕后过程
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# ~/ Q9 H! D  ]8 q1 Q  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
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1 \5 q; W# d' z8 E4 q! U2 B  1.在同一网段内
0 s. f) j7 t& N, `! X& t
& r9 W5 b, Y, I. e" a3 y7 n% m4 ^4 e" ?  在主机A上运行“Ping 192.168.0.5”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。
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  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。
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  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。7 A) l5 z6 p5 x3 f: j4 M5 b

( K& X8 l# y, W( v; y  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。. d/ L( Y) e+ \! V+ U8 c0 r
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   2.不在同一网段内( H' a, Z" ?/ M2 x" a

2 W1 n% `, r) m" ?4 E6 G' U  在主机A上运行“Ping 192.168.1.4”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。/ ~8 K! [4 c. U! M' F" [2 M: y5 J& J
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       对返回信息的分析
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  1.Request timed out# A3 ]/ R" X4 V) q* J" {
  这是大家经常碰到的提示信息,很多文章中说这是对方机器置了过滤ICMP数据包,从上面工作过程来看,这是不完全正确的,至少有下几种情况。1 N- E  n' s$ ]: w1 [8 ?# q
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  (1) 对方已关机,或者网络上根本没有这个地址;或者主机B关机了,在主机A中Ping 192.168.0.5 都会得到超时的信息。
7 F1 M: Y+ Q2 i) s) S: J7 {  (2)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。
7 ^" n7 T" [" K: Y9 S+ y  (3)对方确实存在,但设置了ICMP数据包过滤(比如防火墙设置)。
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2 g. f' b( K( \" e! [1 x4 @8 \  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。  K2 E$ \9 _( W; h% ?) n0 o' q# S

3 y/ |9 ?) u( Y8 X  (4)错误设置IP地址
2 P; v3 K3 d7 A9 `8 X! y. q  Z) H1 V  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; F% V& W2 s% a( v4 n

  F. J- x( c  W6 e: \9 z  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。- x0 ]& X$ x- B& i8 a9 h
  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。
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  2.Destination host Unreachable

3 c' u- y: E6 n$ z, a0 q) s2 F- p+ }, B& I. U: X
  (1) 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Ping 192.168.0.1.4就会出现“Destination host Unreachable”。

8 l5 S6 W. U% F7 U+ I3 d  (2)网线出了故障
5 s( r) s7 {+ ]; H7 z, o  这里要说明一下“destination host unreachable”和 “time out”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“time out”,如果路由表中连到达目标的路由都没有,那就会出现“destination host unreachable”。
3 T1 H4 C0 B) E4 {+ Z0 A: h
, e& U6 \$ I0 {( W; A
  3.Bad IP address

: V( T1 D7 X( o( v
% x4 P; A! F( \% l9 S; D5 @/ S% S
  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。
4 n- P, N9 L3 W

) o2 z7 e" I: o- A  ~& P  4.Source quench received
- N% L" [8 m; J" A& B& B- l
* ?5 Q- p+ C" v" c
  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。

+ z- G, L" h% Y! W5 c' v" N" a, t, D9 [0 v5 x5 k* R' L  i
  5.Unknown host——不知名主机
7 h  G3 P# K; H5 t7 ^1 V

: h9 r8 m+ C$ x  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。
7 _- t8 w, F- z7 L( C

4 a' ~9 A5 T7 m6 S8 Z1 M  6.No answer——无响应
* }- }4 A0 r- D

2 }5 ?/ k- h" ~+ F* n/ |  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。
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8 |' k# h) Y+ D
  7.Ping 127.0.0.1" h9 R3 ^$ x* \% {- |7 h
  127.0.0.1是本地循环地址6 L& k% R' `" u( O3 Q4 \
  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。

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& U3 y: T+ [- S1 k; U
Ping命令幕后的过程及返回信息分析 QQ截图20160710121552.png

$ U6 f( ?! Z  C' v$ v3 F$ z* C) o* t/ g1 s# e; ]
  8.no rout to host
, m7 W1 R0 p7 h6 |! x
* L4 A0 r( H5 b0 P9 `
  网卡工作不正常。

: Q% ]% }7 n; |& J
4 `% U! }# ?/ W* h  9.transmit failed,error code

# m. v+ v3 I1 f! G4 q# m
+ u: z$ @' S+ `- }! c  10043网卡驱动不正常。
* ]3 H+ ^0 d! r6 K1 B# v
- r1 t% h  \& h8 |! M1 C6 L& S7 r
  10.unknown host name
9 x+ [1 }2 W  {4 M2 R
% h0 h  v" R, @$ a9 T
  DNS配置不正确。
9 M9 O+ r. |$ B  y2 H; i) t) x  以上是我在“拼”(Ping)的过程中,总结的一些经验技巧,希望能对大家的工作和学习有所帮助。

  e- o+ s& w6 H, J' \' }. v$ p
; z. f7 c6 y6 J0 X9 F


清风霁月 「出类拔萃」 2017-9-6 10:21 |显示全部楼层

这个用户很懒,还没有填写自我介绍呢~

我是个凑数的。。。
梦纸 「出类拔萃」 2018-5-25 13:17 |显示全部楼层

这个用户很懒,还没有填写自我介绍呢~

大概了解了 不错
初晓微芒 「出类拔萃」 2018-5-28 15:28 来自手机 |显示全部楼层

这个用户很懒,还没有填写自我介绍呢~

确实不错,顶先
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