第二次作业.docx

以实验方式呈现并详细解析同一子网内主机与主机间ping命令的执行过程 

要求：个人完成，熟悉掌握IP报头格式、二层以太网帧的格式及ARP的工作过程

PING工作原理

Arp包

一、什么是PING

  是DOS命令，一般用于检测网络通与不通 ，也叫时延，其值越大，速度越慢

  PING (Packet Internet Grope)，因特网包探索器，用于测试网络连接量的程序。Ping发送一个ICMP回声请求消息给目的地并报告是否收到所希望的ICMP回声应答。 

  它是用来检查网络是否通畅或者网络连接速度的命令。作为一个生活在网络上的管理员或者黑客来说，ping命令是第一个必须掌握的DOS命令，它所利用的原理是这样的：网络上的机器都有唯一确定的IP地址，我们给目标IP地址发送一个数据包，对方就要返回一个同样大小的数据包，根据返回的数据包我们可以确定目标主机的存在，可以初步判断目标主机的操作系统等。

  Ping 是Windows系列自带的一个可执行命令。利用它可以检查网络是否能够连通，用好它可以很好地帮助我们分析判定网络故障。应用格式：Ping IP地址。该命令还可以加许多参数使用，具体是键入Ping按回车即可看到详细说明。ping指的是端对端连通，通常用来作为可用性的检查， 但是某些病毒木马会强行大量远程执行ping命令抢占你的网络资源，导致系统变慢，网速变慢。严禁ping入侵作为大多数防火墙的一个基本功能提供给用户进行选择。通常的情况下你如果不用作服务器或者进行网络测试，可以放心的选中它，保护你的电脑

三、PING测试

  1.Ping本机IP

  例如本机IP地址为：172.168.200.2。则执行命令Ping 172.168.200.2。如果网卡安装配置没有问题，则应有类似下列显示：

Replay from 172.168.200.2 bytes=32 time<10ms

  Ping statistics for 172.168.200.2

  Packets Sent=4 Received=4 Lost=0 0% loss

  Approximate round trip times in milli-seconds

  Minimum=0ms Maxiumu=1ms Average=0ms

  如果在MS-DOS方式下执行此命令显示内容为：Request timed out，则表明网卡安装或配置有问题。将网线断开再次执行此命令，如果显示正常，则说明本机使用的IP地址可能与另一台正在使用的机器IP地址重复了。如果仍然不正常，则表明本机网卡安装或配置有问题，需继续检查相关网络配置。

  2.Ping网关IP

  假定网关IP为：172.168.6.1，则执行命令Ping 172.168.6.1。在MS-DOS方式下执行此命令，如果显示类似以下信息：

  Reply from 172.168.6.1 bytes=32 time=9ms TTL=255

  Ping statistics for 172.168.6.1 

  Packets Sent=4 Received=4 Lost=0 

  Approximate round trip times in milli-seconds

  Minimum=1ms Maximum=9ms Average=5ms

  则表明局域网中的网关路由器正在正常运行。反之，则说明网关有问题。

  3.Ping远程IP

  这一命令可以检测本机能否正常访问Internet。比如本地电信运营商的IP地址为：202.102.48.141。在MS-DOS方式下执行命令：Ping 202.102.48.141，如果屏幕显示：

  Reply from 202.102.48.141 bytes=32 time=33ms TTL=252

  Reply from 202.102.48.141 bytes=32 time=21ms TTL=252

  Reply from 202.102.48.141 bytes=32 time=5ms TTL=252

  Reply from 202.102.48.141 bytes=32 time=6ms TTL=252

  Ping statistics for 202.102.48.141 

  Packets Sent=4 Received=4 Lost=0 0% loss

  Approximate round trip times in milli-seconds

  Minimum=5ms Maximum=33ms Average=16ms

  则表明运行正常，能够正常接入互联网。反之，则表明主机文件（windows/host）存在问题。

  对于Windows下ping命令相信大家已经再熟悉不过了，但是能把ping的功能发挥到最大的人却并不是很多，当然我也并不是说我可以让ping发挥最大的功能，我也只不过经常用ping这个工具，也总结了一些小经验，现在和大家分享一下。 

 。 

  此参数没有什么其他技巧。 

  ping命令的其他技巧：在一般情况下还可以通过ping对方让对方返回给你的TTL值大小，粗略的判断目标主机的系统类型是Windows系列还是UNIX/Linux系列，一般情况下Windows系列的系统返回的TTL值在100-130之间，而UNIX/Linux系列的系统返回的TTL值在240-255之间，当然TTL的值在对方的主机里是可以修改的，Windows系列的系统可以通过修改注册表以下键值实现： 

  [HKEY_LOCAL_MACHINE＼sys tem＼CurrentControlSet＼Services＼Tcpip＼Parameters] 

  "DefaultTTL"=dword:000000ff 

  255---FF 

  128---80 

  ----40 

  32----20 

  Ping是个使用频率极高的网络诊断程序，用于确定本地主机是否能与另一台主机交换（发送与接收）数据报。根据返回的信息，你就可以推断TCP/IP参数是否设置得正确以及运行是否正常。需要注意的是：成功地与另一台主机进行一次或两次数据报交换并不表示TCP/IP配置就是正确的，你必须执行大量的本地主机与远程主机的数据报交换，才能确信TCP/IP的正确性。

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  Ping的返回信息有"Request Timed Out"、"Destination Net Unreachable"和"Bad IP address"还有"Source quench received"。 

  "Request Timed Out"这个信息表示对方主机可以到达到TIME OUT，这种情况通常是为对方拒绝接收你发给它的数据包造成数据包丢失。大多数的原因可能是对方装有防火墙或已下线。 

  "Destination Net Unreachable"这个信息表示对方主机不存在或者没有跟对方建立连接。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，而目标因为其它原因不可到达，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"。 

  "Bad IP address" 这个信息表示你可能没有连接到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。 

  "Source quench received"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。

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  怎样使用Ping这命令来测试网络连通呢？ 

  连通问题是由许多原因引起的，如本地配置错误、远程主机协议失效等，当然还包括设备等造成的故障。 

  首先我们讲一下使用Ping命令的步骤。 

  使用Ping检查连通性有六个步骤： 

  1. 使用ipconfig /all观察本地网络设置是否正确； 

  2. Ping 127.0.0.1，127.0.0.1 回送地址Ping回送地址是为了检查本地的TCP/IP协议有没有设置好； 

  3. Ping本机IP地址，这样是为了检查本机的IP地址是否设置有误； 

  4. Ping本网网关或本网IP地址，这样的是为了检查硬件设备是否有问题，也可以检查本机与本地网络连接是否正常；（在非局域网中这一步骤可以忽略） 

  5.Ping本地DNS地址，这样做是为了检查DNS是否能够将IP。

  6.Ping远程IP地址，这主要是检查本网或本机与外部的连接是否正常。

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  在检查网络连通的过程中可能出现一些错误，这些错误总的来说分为两种最常见。 

  1. Request Timed Out 

  "request time out"这提示除了在《PING（一）》提到的对方可能装有防火墙或已关机以外，还有就是本机的IP不正确和网关设置错误。 

  ①、IP不正确： 

  IP不正确主要是IP地址设置错误或IP地址冲突，这可以利用ipconfig /all这命令来检查。在WIN2000下IP冲突的情况很少发生，因为系统会自动检测在网络中是否有相同的IP地址并提醒你是否设置正确。在NT中不但会出现"request time out"这提示而且会出现"Hardware error"这提示信息比较特殊不要给它的提示所迷惑。 

  ②、网关设置错误：这个错误可能会在第四个步骤出现。网关设置错误主要是网关地址设置不正确或网关没有帮你转发数据，还有就是可能远程网关失效。这里主要是在你Ping外部网络地址时出错。错误表现为无法Ping外部主机返回信息"Request timeout"。 

  2. Destination Host Unreachable 

  当你在开始PING网络计算机时如果网络设备出错它返回信息会提示"destination host unreachable"。如果局域网中使用DHCP分配IP时，而碰巧DHCP失效，这时使用 PING命令就会产生此错误。因为在DHCP失效时客户机无法分配到IP系统只有自设IP，它往往会设为不同子网的IP。所以会出现"Destination Host Unreachable"。另外子网掩码设置错误也会出现这错误。 

  还有一个比较特殊就是路由返回错误信息，它一般都会在"Destination Host Unreachable"前加上IP地址说明哪个路由不能到达目标主机。这说明你的机器与外部网络连接没有问题，但与某台主机连接存在问题。

五、PING的各类反馈信息

  Request timed out[1]

  a.对方已关机，或者网络上根本没有这个地址：比如在上图中主机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 都会得到超时的信息。

  b.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。

  c.对方确实存在，但设置了ICMP数据包过滤（比如防火墙设置）

  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。

  d.错误设置IP地址

  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.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。

  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。

  Destination host Unreachable

  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”。

  网线出了故障

  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”。

  Bad IP address

  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。

  Source quench received

  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。

  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。

  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。

  Ping 127.0.0.1：127.0.0.1是本地循环地址

  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。

  no rout to host：网卡工作不正常。

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

  unknown host name：DNS配置不正确。

ping UNIX命令

  用途

  发送一个回送信号请求给网络主机。

  语法

  ping [ -d] [ -D ] [ -n ] [ -q ] [ -r] [ -v] [ \\ -R ] [ -a addr_family ] [ -c Count ] [ -w timeout ] [ -f | -i \\ Wait ] [ -l Preload ] [ -p Pattern ] [ -s PacketSize ] [ -S hostname/IP addr ] \\ [ -L ] [ - I a.b.c.d. ] [ -o interface ] [ -T ttl ] Host [ PacketSize ] \\ [ Count ]

  描述

  /usr/sbin/ping 命令发送一个因特网控制报文协议(ICMP) ECHO_REQUEST 去从主机或网关那里获得 ICMP ECHO_RESPONSE 信号。ping 命令用于：

  * 确定网络和各外部主机的状态。

  * 跟踪和隔离硬件和软件问题。

  * 测试、评估和管理网络。

  如果主机正在运行并连在网上，它就对回送信号进行响应。每个回送信号请求包含一个网际协议（IP）和 ICMP 头，后面紧跟一个 timeval 结构，以及来填写这个信息包的足够的字节。缺省情况是连续发送回送信号请求直到接收到中断信号（Ctrl-C）。

  ping 命令每秒发送一个数据报并且为每个接收到的响应打印一行输出。ping 命令计算信号往返时间和(信息)包丢失情况的统计信息，并且在完成之后显示一个简要总结。ping 命令在程序超时或当接收到 SIGINT 信号时结束。Host 参数或者是一个有效的主机名或者是因特网地址。

  缺省情况下，ping 命令将连续发送回送信号请求到显示器直到接收到中断信号(Ctrl-C). 中断键可以使用 stty 命令来更改。

  由于连续回送信号请求会对系统造成一定的负载，重复的请求信号应当主要用作问题隔离。

  标志

  -c Count 指定要被发送（或接收）的回送信号请求的数目，由 Count 变量指出。

  -w timeout 这个选项仅和 -c 选项一起才能起作用。它使 ping 命令以最长的超时时间去等待应答（发送最后一个信息包后）。

  -d 开始套接字级别的调试。

  -D 这个选项引起 ICMP ECHO_REPLY 信息包向标准输出的十六进制转储。

  -f 指定 flood-ping 选项。 -f 标志“倾倒”或输出信息包，在它们回来时或每秒 100 次，选择较快一个。每一次发送 ECHO_REQUEST，都打印一个句号，而每接收到一个 ECHO_REPLY 信号，就打印一个退格。这就提供了一种对多少信息包被丢弃的信息的快速显示。仅仅 root 用户可以使用这个选项。

  注： 这在网络上将非常困难，必须小心使用。Flood ping 命令仅仅 root 用户可以使用。-f 标志与 -i Wait 标志不兼容。

  -I a.b.c.d 指定被 a.b.c.d 标明的接口将被用于向外的 IPv4 多点广播。-I 标志是大写的 i 。

  -o interface 指出 interface 将被用于向外的 IPv6 多点广播。接口以 “en0”，“tr0”等的形式指定。

  -i Wait 在每个信息包发送之间等待被 Wait 变量指定的时间（秒数）。缺省值是在每个信息包发送之间等待 1 秒。这个选项与 -f 标志不兼容。

  -L 对多点广播 ping 命令禁用本地回送。

  -l Preload 在进入正常行为模式(每秒 1 个)前尽快发送 Preload 变量指定数量的信息包。-l 标志是小写的 L。

  -n 指定仅输出数字。不企图去查寻主机地址的符号名。

  -p Pattern 指定用多达 16 个“填充”字节去填充你发送的信息包。这有利于诊断网络上依赖数据的问题。例如，-p ff 全部用 1 填充信息包。

  -q 指定静默输出。除了在启动和结束时显示总结行外什么也不显示。

  -r 忽略路由表直接送到连接的网络上的主机上。如果 主机 不在一个直接连接的网络上，ping 命令将产生一个错误消息。这个选项可以被用来通过一个不再有路由经过的接口去 ping 一个本地主机。

  -R 指定记录路由选项。-R 标志包括 ECHO_REQUEST 信息包中的 RECORD_ROUTE 选项，并且显示返回信息包上的路由缓冲。

  注： IP 头仅仅大到适合 9 个这样的路由。而且，许多主机和网关忽略这个选项。

  -a addr_family 映射 ICMP 信息包的目的地址到 IPv6 格式，如果 addr_family 等于 “inet6”的话。

  -s PacketSize 指定要发送数据的字节数。缺省值是 56，当和 8 字节的 ICMP 头数据合并时被转换成  字节的 ICMP 数据。

  -S hostname/IP addr 将 IP 地址用作发出的 ping 信息包中的源地址。在具有不止一个 IP 地址的主机上，可以使用 -S 标志来强制源地址为除了软件包在其上发送的接口的 IP 地址外的任何地址。如果 IP 地址不是以下机器接口地址之一，则返回错误并且不进行任何发送。

  -T ttl 指定多点广播信息包的生存时间为 ttl 秒。

  -v 请求详细输出，其中列出了除回送信号响应外接收到的 ICMP 信息。

  参数

  PacketSize 指定了要发送数据的字节数。缺省值是 56，当和 8 字节的 ICMP 头数据合并时被转换成  字节的 ICMP 数据。包含这个参数是为了和以前的 ping 命令版本相兼容。

  Count 指定了要发送（接收）的回送信号请求的数目。包含这个参数是为了和以前的 ping 命令版本相兼容。