Ping 命令的含义和作用

Ping 命令的含义和作用

前言

1、PING （Packet Internet Groper），因特网包探索器，作用是测试你到某一个IP之间的网络是否通畅，可以很好地帮助我们分析和判定网络故障。

2、Ping是Windows、Unix和Linux操作系统下的一个命令。ping也属于一个通信协议，是TCP/IP协议的一部分。

① ping 127.0.0.1 ，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。

② ping 本机的IP地址 ，用IPConfig查看本机IP，然后Ping该IP，通则表明网络适配器工作正常，不通则是网络适配器出现故障。【检查本机与网关之间通不通】

【网络适配器又称网卡或网络接口卡（NIC），英文名NetworkInterfaceCard。它是使计算机联网的设备。】

③ ping 域名 ，验证是否可以连接外网，也就是是否可以上网。

3、根据ping不同的ip你就可以知道各种你要了解的网络状况。

比如你不能上网了，你又不知道问题出在哪，那你先 ping 本机IP地址 ，这就是ping你到网关之间通不通。如果通，怎么你到网关之间的线路是通的，你就再ping sina.com- 看看你到新浪网通不通，如果通，那问题就出在电脑而不是出在网络。

4、ping是网络维护中最重要的一个网络命令，也是最常用的。如果把网络看成一根管子，你不知道哪儿不通，那ping命令就像是一根无限长的探针，用它在网络这跟管子里捅，捅到哪不通了就查出问题了。

5、ping命令是依托于 ICMP协议的， ICMP协议的存在就是为了更高效的转发 IP数据报和提高交付成功的机会。

6、ping命令除了依托于 ICMP，在局域网下还要借助于 ARP协议， ARP协议能根据 IP地址反查出计算机的 MAC地址。（另外ARP是有缓存的，为了保证 ARP的准确性，计算机会更新ARP缓存。）

ping的原理

① ping是用来探测本机与网络中另一主机之间是否可达的命令，如果两台主机之间ping不通，则表明这两台主机不能建立起连接。ping是定位网络通不通的一个重要手段。

② ping 命令是基于 ICMP 协议来工作的，「 ICMP 」全称为 Internet 控制报文协议（ Internet Control Message Protocol）。

③ ping 命令会发送一份ICMP回显请求报文给目标主机，并等待目标主机返回ICMP回显应答。因为ICMP协议会要求目标主机在收到消息之后，必须返回ICMP应答消息给源主机，如果源主机在一定时间内收到了目标主机的应答，则表明两台主机之间网络是可达的。

实例1

一般来说，用 ping命令查看电脑的网络情况，主要是检查两个指标：

第一个是看看是不是超时第二个看看是不是延迟太高

如果超时那么肯定是网络有问题（禁 ping情况除外），如果延迟太高，网络情况肯定也是很糟糕的。

那么，ping是如何检查网络的？ping背后的原理到底是啥样的？

1、环境准备

抓包工具：Wireshark网络抓包分析软件； 准备两台电脑；进行互 ping操作：

A电脑（IP地址：192.168.2.135 / MAC地址：98:22:EF:E8:A8:87） B电脑（IP地址：192.168.2.179 / MAC地址：90:A4:DE:C2:DF:FE）

2、抓包操作

打开 Wireshark，选取指定的网卡进行抓包，进行 ping操作，在 A电脑上 ping B电脑的 IP。

抓包情况如下：（下图显示的就是整个ping命令的过程）

3、简单介绍Wireshark的控制面板，这个面板包含7个字段，分别是：

NO: 编号Time: 包的时间戳Source: 源地址Destination: 目标地址Protocol: 协议Length: 包长度Info: 数据包附加信息

4、根据抓包流程对ping过程解析

A 电脑（ 192.168.2.135）对B电脑（192.168.2.179）发起 ping 请求：ping192.168.2.179；A 电脑（192.168.2.135）广播发起 ARP请求，查询 192.168.2.179的 MAC地址；B 电脑（192.168.2.179）应答 ARP请求，向 A电脑发起单向应答，告诉 A电脑自己的 MAC地址为：90:A4:DE:C2:DF:FE；A 电脑（192.168.2.135）知道B电脑（192.168.2.179）的MAC地址后，开始进行真正的 ping请求，由于 B电脑可以根据A电脑发送的请求知道 源 MAC地址，所以就可以根据源MAC地址进行响应；

5、ping过程的流程图

问题：Ping 4次请求和响应结束后，还有一次 B电脑对 A电脑的 ARP请求，这是为什么？

答案：①由于 ARP有缓存机制，为了防止 ARP过期，结束后重新更新下 ARP缓存，保证下次请求能去往正确的路径，如果 ARP过期就会导致出现一次错误，从而影响测试准确性。

② 由于 ping 命令的响应时间是根据请求包和响应包的时间戳计算出来的，所以一次 ARP过程也是会消耗时间。这里提前缓存最新的 ARP结果就是节省了下次 ping的 ARP时间。

验证：

①此时的电脑A（192.168.2.135）里面已经有了ARP的缓存，执行  ARP-a  看看缓存的arp列表：

②电脑A（192.168.2.135）重新 ping 电脑B（192.168.2.179）

通过上图可以看出：在真正 ping 开始之前并没有进行一次 ARP请求。这也就是说，电脑A直接拿了缓存中的 ARP来执行了，另外当电脑B进行响应之前还是进行了一次ARP请求，它还是要确认下之前的 ARP缓存是否为正确的。

6、弄懂了ping的流程之后我们来解析下之前解释的 ICMP数据结果是否和抓包的一致。

上图中红框内就行 ICMP协议的详情了，这里的 Type=8,code=0, 校验是正确，且这是一个请求报文。

上图的响应报文， Type=0,code=0，这里知道就是响应报文了，然后最后就是根据请求和响应的时间戳计算出来的响应延迟。3379.764ms-3376.890ms=2.874ms。

抓包过程中出现的协议的详细介绍

ICMP（ Internet 控制报文协议）

1、ping命令不是依托于TCP或者UDP这种传输层协议的，而是依托于ICMP协议实现。

2、ICMP协议的产生背景：由于互联网之间通讯会涉及很多网关和主机，为了能够报告数据错误，所以产生了 ICMP协议。也就是说 ICMP 协议就是为了更高效的转发IP数据报和提高交付成功的机会。

3、ICMP协议的数据格式：（ICMP协议头包含 4个字节，头部主要用来说明类型和校验 ICMP报文）

5、下图是对应的类型和代码释义列表。

ARP协议

在一个局域网中，计算机通信实际上是依赖于网络设备的MAC地址进行通信的，那么 ARP（ AddressResolutionProtocol）的作用就是根据IP地址查找出对应的 MAC地址。

实例2

细心的小伙伴应该会在电脑上或者一些网络游戏中看到有一个ping的参数，那么你知道这个ping是用来表示什么的吗？

①ping指的就是从某个数据包发送到服务器开始，到服务器接收到数据包并且应答的过程就被叫做ping了。

②简单点说，这个ping代表的含义就是我们网络的情况了，一般数值越大（ms）网络的延迟也就越高，玩游戏的话，就会体验到明显的网络卡顿现象。

去期待陌生，去拥抱惊喜。

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