Ping命令的幕后过程及其返回信息的分析

“Ping”命令是我们在判断网络故障常用的命令，但您真正明白这个命令运行后会发生什么，以及出现的各种信息说明了什么吗？本人将平时工作中积累的经验介绍给大家。

“Ping”的幕后过程

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

1.在同一网段内

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。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。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。

2.不在同一网段内

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。

对Ping后返回信息的分析

1.Request timed out

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） 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。

（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。

（3）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。

（4）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。

2.Destination host Unreachable

（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”。

（2）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”。

3.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。

4.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。

5.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。

6.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。

7.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。

8.no rout to host：网卡工作不正常。

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

10.unknown host name：DNS配置不正确。

以上是我在“拼”（Ping）的过程中，得到一些经验技巧，希望能对大家的工作和学习有所帮助。（责任编辑：杨春晖）

网络管理：透过现象轻松解决Ping故障

当网络出现连接故障时，很多网管人员都会首先使用Ping来查找问题的根源。但是很多人只要发现Ping不通，那么就判断是网络出现了故障。这样只通过表面现象进行判断，很可能掩盖真相。那么我们在使用Ping命令过程中，到底注意哪些问题呢？还是请大家跟我来吧。

　　一、Request Timed Out

　　当Ping指定的对象时，出现“Request Timed Out”提示信息的频率非常高，这说明对方无法接受发送过来的数据。当然这种情况下，很可能就是网络出现了故障，但并不能就因此而确定网络一定不通。因为它还有可能是其它原因造成的。

　　主机不在线

　　如果对方关机、禁用网卡或者拨掉网线，那么无论你怎么操作，都不会有连通的信息返回的。要知道最简单的却往往是最容易被忽视的。

　　防火墙拦截

　　当安装了防火墙之后，当防火墙工作时，一般都能自动拦截来自网络的Ping命令，从而让其失去响应。同时安装防火墙后，还会造成共享文件无法访问的故障。因此在检查时应该先让对方关闭防火墙，然后再使用Ping命令来检测。

　　IP安全策略限制

　　对于很多有经验的网管人员来说，他们都在服务器上添加了IP安全策略，对ICMP报文进行过滤，使Ping命令无法回应，从而返回“Request Timed Out”的错误提示。

　　网关设置错误

　　这种情况主要出现在Ping外部网络地址时才出现。因为当网关设置错误时，Ping发出的数据包无法经网关进行转发。因此需要检查本机的网关设置以及远程网关的配置是否正确。

　　一般来说，只有在排除上述原因之外，才能够根据“Request Timed Out”初步判断网络连接可能有问题。

　　二、Destination Host Unreachable

　 　出现“Destination Host Unreachable”错误信息时表示对方主机不存在或者没有跟对方建立连接。看起来好像与“Request Timed Out”差不多，但两者却有关本质的区别。如果Ping命令所发出的数据包经过路由器，并经路由表到达目标的路由，但是因为其它原因（例如防火墙拦截等） 导致不可达，那么就是“Request Timed Out”的提示了；相反如果路由表中没有到达目标的路由信息，那么就会出现“Destination Host Unreachable”。

　 　出现这种情况主要有以下一些方面的原因：对于使用DHCP自动分配IP地址的网络，很可能是DHCP服务器出错或不能正常工作，这样客户机无法与 DHCP正常通讯并获得正确的IP地址，对此只需要修复DHCP服务器即可；另外则可能是子网掩码设置错误，对此只需要修改成正确的即可。

　　三、Unknown host

　 　该提示表示无法识别的主机，出现这个问题之后是不是就表示目标主机一定有问题呢？当然不能！因为我们使用Ping命令去连接目标主机名称时，主要使用 DNS来负责将名称转换成IP地址。例如“Ping ”，我们看到的返回信息是“Reply from 220.181.28.42: bytes=32 time=59ms TTL=54”，而不是“Reply from : bytes=32 time=59ms TTL=54”，这就说明我们IP设置中的DNS服务器将成功转换为220.181.28.42。因此当我们看到这样的提示时，就 应该检查DNS设置是否正确、DNS工作是否正常。

　　透过表面的现象，看清真实的问题，只有这样才能够帮助我们找出故障的源头，从而对故障有正确的判断。(T002)

网络诊断工具MegaPing 给网管员减负

Windows系统中附带了许 多网络测试工具，只是它们均使用DOS命令方式，操作起来不太方便。而Megaping则是一款窗口化的多功能网络诊断工具，你可以在很短的时间内，把网 络故障查看得明明白白。Megaping主要包含了网络工具和网络与系统信息两部分，其中网络工具中包含了大多数网络实用测试工具，网络与系统信息部分可 以很详细地显示出当前系统中的共享资源等内容。

监视服务器

MegaPing有一个非常重要的功能，那就是服务器监视功能，利用该功能你可以即 时监视网络中的HTTP服务、FTP服务、DNS服务、SMTP服务、POP3服务、Telnet服务以及IMAP4服务等。如果在Windows 2000/XP环境下运行，它同时还具有重新启动或者关闭本地计算机和远程计算机的功能。单击左侧窗格中的“Host Monitor”命令。在“Monitor hosts”输入框中输入需要监视服务器的IP地址，然后单击“Start”按钮，MegaPing就会自动对指定的服务器进行监视了，同时会将结果显示 在下部的列表区域中。通过“Settings”、“Log”、“Alerts”选项卡页面，我们还能设置软件所监视的内容、监视后的记录处理以及声音警报 等内容。

Ping测试

MegaPing将网络测试使用最频繁的命令Ping功能也集成在其中了，你可以使 用该功能来检查路由是否能够到达。要是执行Ping不成功，则可以预测故障出现在以下几个方面：网线是否连通，网络适配器配置是否正确，IP地址是否可用 等；要是执行Ping成功而网络仍无法使用，那么问题很可能出在网络系统的软件配置方面，Ping成功只能保证当前主机与目的主机间存在一条连通的物理路 径。在使用Ping命令时，单击左侧窗格中的“Ping”命令。在“Destination Address list”列表框中，你可以直接选择一个需要测试的网站地址或者输入一个IP地址，然后用鼠标单击该界面中的“Start”按钮，MegaPing会自动 对指定网站进行测试连接，同时将测试连接的结果显示在该界面下部的列表区域中。

端口扫描器

MegaPing内置了一个很实用的网络诊断工具，它就是Port scanner端口扫描器。利用该功能，你可以对TCP端口扫描，也可以对UDP端口进行扫描，还能同时对这两种服务端口进行扫描。利用端口扫描器功能， 你不仅可以搜索其他网段内的网络服务，还能检查自己的网络服务器是否有多余的网络端口被打开。在进行端口扫描时，单击左侧窗格中的“Port Scanner”命令。在这里可以直接在“Destination Address List”列表框中选择一个需要扫描服务器的IP地址，然后再选择一种合适的扫描方式（如图1）。选择好扫描方式后，用鼠标单击该界面中的“Start” 按钮，MegaPing会自动对指定网段的端口和服务进行扫描，同时将扫描得到的结果显示在该界面下部的列表区域中。

图1

共享扫描器

MegaPing软件提供共享扫描器功能。单击左侧窗格中的“Share Scanner”命令。输入IP地址后，单击“Start”按钮，MegaPing会自动对指定主机的共享服务进行扫描，同时将扫描得到的结果显示在该界面下部的列表区域中（如图2）。

图2

IP扫描器

IP扫描器功能主要适用于对某一网段内的IP地址来进行扫描，然后在扫描过程中找到 哪些IP地址上有活动的服务主机。单击左侧窗格中的“IP scanner”命令。输入起始IP地址和结束IP地址后，单击“Start”按钮，MegaPing会自动对指定网段的IP进行扫描，同时将扫描找到的 有活动的服务主机全部显示在该界面下部的列表区域中（如图3）。

图3

查看网络与系统信息

单击左侧窗格中的“Network Resources”命令，你会在随后出现的界面中，看到有四个标签选项，在其中的“Shares”选项卡中，你可以查看到本地计算机包含的共享资源，也 包括隐藏的共享资源。在“Sessions”选项卡中，你可以查看到连接到共享资源上的用户名、访问的具体共享文件的名称等。在“Files”选项卡中， 你可以了解到本地计算机中所有已经被远程主机打开的文件资源。在“Remote Resources”选项卡中，你可以查看到已经建立了网络连接的远程计算机上的共享资源。

跟踪网络路由

MegaPing包含了Traceroute功能，要是网络连接出现了故障时，你可 以使用这个功能快速地诊断出到底是什么地方出了问题。在跟踪网络路由时，单击左侧窗格中的“Traceroute”命令。在“Destination Address list”列表框中，你可以直接输入一个需要诊断的网站地址或者输入一个IP地址，然后单击“Start”按钮，MegaPing会自动对指定网站进行诊 断连接。如果某个网关前面的圆圈是红色，那就说明这个网关出现了故障，绿色则表示正常（如图4）。在该界面中的“Traceroute Settings”选项卡中，你可以设置Traceroute跟踪的最大路由器的数量、连接超时的时间间隔等内容。

图4

对域名进行查询

在MegaPing主界面的左窗格中，单击左侧窗格中的“DNS Lookup Name”命令，在随后打开的界面中，输入需要进行域名查询的IP地址，同时在“Query Type”框中选择查询的类型，并单击“Start”按钮，MegaPing会自动地将对应这个IP地址的域名信息全部显示出来。

校准系统时间

MegaPing为你提供了时间同步器功能，单击左侧窗格中的“Network Time”命令，这样MegaPing将会自动弹出一个时间校准界面。你可以在该界面中选择一个标准的时间服务器，然后单击 “Start”按钮，MegaPing会自动通过网络来精确地同步本地系统时钟。

MegaPing的性能表现非常优秀，它可以以各种方式扫描和诊断网络的连接与安全，并能提供详细的诊断信息，相信有了它的帮助，你再也不必为查询网络故障而头痛了！(T004)

双剑合一 用Pathping命令诊断网络故障

解决网络问题的一个方法是使用pathping命令。这个命令工作起来就像是把ping和tracert这两个命令结合在一起了一样。

你要做的第一件事情是在命令行输入pathping，就像这样:pathping目标。这里的目标可以是一个主机名称也可以是一个IP地址，例如，pop3.catalog.com或者209.217.46.121。

接下来，你将得到一个分为两部分的报告。第一部分是通向目的地的线路上的每一个跳点的列表，第二部分是每一个跳点的统计，包括每一个跳点的数据包丢失的数量。它使用下面例子中显示的一些开关(switch)，如:

pathping -n -w 1000 msn.com

这个命令告诉pathping不解析路由器的IP地址，并且为每一个回显应答信息等待1秒钟(1000毫秒)。

下面是一些最重要的pathping命令开关(switch):

n 不显示每一台路由器的主机名。

hvalue 设置跟踪到目的地的最大跳点数量，默认是30个跳点。

wvalue 设置等待应答的最多时间(按毫秒计算)。

p 设置在发出新的ping命令之前等待的时间(按毫秒计算)，默认是250毫秒。

qvalue 设置ICMP回显请求信息发送的数量，默认是100。

实例：

当运行 pathping 时，在测试问题时首先查看路由的结果。此路径与 tracert 命令所显示的路径相同。然后 pathping 命令在下一个 125 秒内显示忙消息（此时间根据跃点计数变化）。在此期间，pathping 从以前列出的所有路由器以及它们之间的链接收集信息。在此期间结束时，它将显示测试结果。

最右边的两栏 This Node/Link Lost/Sent=Pct 和 Address 包含最有用的信息。172.16.87.218（跃点 1）和 192.68.52.1（跃点 2）之间的链接丢失 13% 的数据包。所有其他链接工作正常。跃点 2 和 4 中的路由器也丢失以其为目标的数据包（如 This Node/Link 栏中所示），但这种丢失不会影响转发的路径。

对链接显示的丢失率（在最右边的栏中标记为 |）表明沿路径转发的数据包的丢失情况。该丢失表明链接阻塞。对路由器显示的丢失率（通过最右边栏中的 IP 地址显示）表明那些路由器的 CPU 可能超负荷运行。这些阻塞的路由器可能也是端对端问题的一个因素，尤其是在软件路由器转发数据包时。