ping的使用與實(shí)現(xiàn)原理剖析

時(shí)間：2023-02-20 09:22:01 | 來(lái)源：建站知識(shí)

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ping的使用與實(shí)現(xiàn)原理剖析：

ping簡(jiǎn)介

在診斷網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題時(shí)，我們經(jīng)常會(huì)使用ping命令。它可以快速告訴我們，某個(gè)域名是否可以可以訪問(wèn)，訪問(wèn)延時(shí)高不高。

雖然在網(wǎng)絡(luò)日益復(fù)雜的今天，一臺(tái)主機(jī)是否能夠ping通，跟該主機(jī)是否能夠連接上并沒(méi)有必然的聯(lián)系，但很多時(shí)候還是能夠幫助我們發(fā)現(xiàn)不少的問(wèn)題。

舉個(gè)例子，廣大IT群眾最喜歡用百度來(lái)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)情況，用的就是ping。

? ~ ping www.baidu.comPING www.a.shifen.com (14.215.177.38): 56 data bytes64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=0 ttl=55 time=7.146 ms64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=1 ttl=55 time=7.228 ms64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=2 ttl=55 time=7.018 ms64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=3 ttl=55 time=7.243 ms^C--- www.a.shifen.com ping statistics ---4 packets transmitted, 4 packets received, 0.0% packet lossround-trip min/avg/max/stddev = 7.018/7.159/7.243/0.089 ms

ping輸出分析

前面例子中，ping輸出的內(nèi)容包含三部分：

輸出一：ping的主機(jī)對(duì)應(yīng)的IP地址（進(jìn)行了DNS解析），向該主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)包的大?。?6字節(jié)）。

PING www.a.shifen.com (14.215.177.38): 56 data bytes

輸出二：來(lái)自主機(jī)的響應(yīng)信息。

• icmp_seq：序列號(hào)，表示第幾個(gè)個(gè)響應(yīng)包（遞增的數(shù)字）。
• time：請(qǐng)求往返耗時(shí)。
• ttl：IP數(shù)據(jù)報(bào)的ttl設(shè)置。
• 64 bytes：響應(yīng)的數(shù)據(jù)包大小是64字節(jié)。

64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=0 ttl=55 time=7.146 ms64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=1 ttl=55 time=7.228 ms64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=2 ttl=55 time=7.018 ms64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=3 ttl=55 time=7.243 ms

輸出三：ping整體請(qǐng)求/響應(yīng)概覽。

• 一共發(fā)送了4個(gè)ping請(qǐng)求，收到4個(gè)ping響應(yīng)，丟包率是0%。
• 最小/平均/最大往返時(shí)間：7.018/7.159/7.243 ms。

--- www.a.shifen.com ping statistics ---4 packets transmitted, 4 packets received, 0.0% packet lossround-trip min/avg/max/stddev = 7.018/7.159/7.243/0.089 ms

實(shí)現(xiàn)原理

ping命令主要基于ICMP（Internet Control Message Protocol）實(shí)現(xiàn)，它包含了兩部分：客戶(hù)端、服務(wù)器。

• 客戶(hù)端：向服務(wù)端發(fā)送ICMP回顯請(qǐng)求報(bào)文（echo message）。
• 服務(wù)端：向客戶(hù)端返回ICMP回西顯響應(yīng)報(bào)文（echo reply message）。

ICMP報(bào)文通用格式如下：

• 類(lèi)型：1個(gè)字節(jié)。8表示回顯請(qǐng)求報(bào)文，0表示回顯響應(yīng)報(bào)文。
• 代碼：1個(gè)字節(jié)?；仫@請(qǐng)求報(bào)文、回顯響應(yīng)報(bào)文 時(shí)均為0。
• 校驗(yàn)和：2個(gè)字節(jié)。非重點(diǎn)，略過(guò)。
• 標(biāo)識(shí)符：2個(gè)字節(jié)。發(fā)送ICMP報(bào)文的客戶(hù)端進(jìn)程的id，服務(wù)端會(huì)回傳給客戶(hù)端。因?yàn)橥粋€(gè)客戶(hù)端可能同時(shí)運(yùn)行多個(gè)ping程序，這樣客戶(hù)端收到回西顯報(bào)文，可以知道是響應(yīng)給哪個(gè)客戶(hù)端進(jìn)程的。
• 序列號(hào)：2個(gè)字節(jié)。從0開(kāi)始，客戶(hù)端每次發(fā)送新的回顯請(qǐng)求時(shí)+1。服務(wù)端原樣會(huì)傳。
• 數(shù)據(jù)：6個(gè)字節(jié)?？蛻?hù)端記錄回顯請(qǐng)求的發(fā)送時(shí)間，服務(wù)端記錄回西顯響應(yīng)的發(fā)送時(shí)間

wireshark抓包分析

以前面ping百度為例，下面是wireshark的抓包截圖?？梢钥吹?，包含了4組請(qǐng)求、響應(yīng)。

看下第1個(gè)回顯請(qǐng)求。類(lèi)型為8，代碼為0，序列號(hào)為0，標(biāo)識(shí)符為發(fā)送進(jìn)程的id。

再看下第1個(gè)回顯響應(yīng)。類(lèi)型為0，代碼為0，序列號(hào)、標(biāo)識(shí)符與回顯請(qǐng)求的一致。

最后看下回顯請(qǐng)求->響應(yīng)的耗時(shí)間。請(qǐng)求發(fā)送時(shí)間為 May 13, 2018 18:59:14.022371000 CST，請(qǐng)求->響應(yīng)的往返耗時(shí)為 7.092毫秒。

其他3組數(shù)據(jù)可參照上面的方法進(jìn)行分析。

寫(xiě)在后面

ping是很常用的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)手段，開(kāi)發(fā)者有必要掌握它的用法，以及懂得如何分析它的輸出結(jié)果。

此外，對(duì)于時(shí)長(zhǎng)需要跟網(wǎng)絡(luò)打交道的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，最好還能掌握ping的實(shí)現(xiàn)原理，這樣在遇到棘手的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題時(shí)，能夠有更清晰的解決問(wèn)題的思路。

比如，因?yàn)椴磺‘?dāng)?shù)脑O(shè)置，導(dǎo)致云主機(jī)服務(wù)能正常訪問(wèn)，但卻死活ping不通，這個(gè)時(shí)候?qū)?shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的了解就派上用場(chǎng)了。

最后，文章內(nèi)容如有錯(cuò)漏，敬請(qǐng)指出。

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