网络侦错与观察命令——ping

摘自鸟哥的私房菜

这个ping是很重要的命令，ping主要通过ICMP数据包来进行整个网络的状况报告，当然，最重要的就是ICMP type 0、8这两个类型，分别是要求回报与主动回报网络状态是否存在的特性。要特别注意的是，ping需要通过IP数据包来传送ICMP数据包，而IP数据包里有个相当重要的TTL（Time To Live）属性，这是一个很重要的路由特性，详细的IP与ICMP表头数据请参考网络基础的详细介绍。

[root@linux ~]# ping [-bcstnM] IP
参数：
-b，后面接的是 broadcast 的 IP，用在你“需要对整个网段的主机进行 ping ”时；
-c，后面接的是执行 ping 的次数，例如 -c 5 ；
-n，不进行 IP 与主机名称的反查，直接使用 IP ；
-s，发送出去的 ICMP 数据包大小，默认为 56(bytes)，再加 8 bytes 的 ICMP 表头资料。
-t，TTL 的数值，默认是 255，每经过一个节点就会少
-M [do|dont] ：主要在检测网络的 MTU 数值大小，两个常见的项目是：
   do，代表传送一个 DF (Don't Fragment) 旗标，让数据包不能重新拆包与打包；
   dont，代表不要传送 DF 标记，表示数据包可以在其他主机上拆包与打包。

范例一：检测一下 168.95.1.1 这部 DNS 主机是否存在？
[root@linux ~]# ping -c 3 168.95.1.1
PING 168.95.1.1 (168.95.1.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 168.95.1.1: icmp_seq=0 ttl=243 time=9.16 ms
64 bytes from 168.95.1.1: icmp_seq=1 ttl=243 time=8.98 ms
64 bytes from 168.95.1.1: icmp_seq=2 ttl=243 time=8.80 ms

--- 168.95.1.1 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2002ms
rtt min/avg/max/mdev = 8.807/8.986/9.163/0.164 ms, pipe 2

ping最简单的功能就是传送ICMP数据包去要求对方主机响应是否存在于网络环境中。上面的响应信息当中，几个重要的项目如下。

· 64 Bytes：表示这次传送的ICMP数据包大小为64 Bytes，这是默认值。在某些特殊场合中，例如，要搜索整个网络内最大的MTU时，可以使用-s 2000之类的数值来取代。

· icmp_seq=0：ICMP所检测进行的次数，第一次编号为0。

· ttl=243：TTL与IP数据包内的TTL是相同的，每经过一个带有MAC的节点（node）时，例如router、bridge时，TTL就会减少1，默认的TTL为255，你可以通过 -t 150之类的方法来重新设置默认TTL数值。

· time=9.16 ms：响应时间，单位有ms（0.001秒）及µs（0.000001秒），一般来说，响应时间越小，表示两台主机之间的网络联机越良好。

如果你忘记加上 -c 3这样的规定检测次数，那就得要使用 [ctrl]-c将它结束掉了。

范例二：针对整个网段进行 ping 的追查
[root@linux ~]# ping -c 3 -b 192.168.10.255
WARNING: pinging broadcast address          <==会告知危险。
PING 192.168.10.255 (192.168.10.255) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.10.100: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.177 ms
64 bytes from 192.168.10.20: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.179 ms (DUP!)
64 bytes from 192.168.10.10: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.302 ms (DUP!)
64 bytes from 192.168.10.40: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.304 ms (DUP!)
# 当针对整台主机作 ping 的检测时，可以利用 -b 这个参数。
# 请特别注意，当使用 ping -b 时，会对整个网段进行检测。没事别乱用。
# 例如上面的范例中，区网内的 192.168.10.20... 等主机会被检测到。

如果想要了解网内有多少台主机存活着，那么使用ping -b broadcast就能够知道了。而不必一台一台主机来检测。另外要特别注意一下，如果你的主机与待检测主机并不在同一个网段内，那么TTL默认使用 255，如果是同一个网段内，那么TTL默认则使用64。看看上面的输出即可明白。

我们在前几章的网络基础里面谈到加大帧（frame）时，对于网络性能是有帮助的，因为数据包打包的次数会减少，加上如果整个传输的媒介都能够接受这个frame而不需要重新进行数据包的拆解与重组的话，那么性能当然会更好，修改frame大小的参数就是MTU。好了，现在我们知道网卡的MTU可以通过ifconfig或者是ip等来实现，那么追踪整个网络传输的最大MTU时，又该如何查询？最简单的方法当然是通过ping传送一个大数据包，并且不许中继的路由器或Switch将该数据包重组，这就能够处理了：

范例三：找出最大的 MTU 数值
[root@linux ~]# ping -c 2 -s 1000 -M do 192.168.10.10
PING 192.168.10.10 (192.168.10.10) 1000(1028) bytes of data.
1008 bytes from 192.168.10.10: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.424 ms
# 如果有响应，那就是可以接受这个数据包，如果无响应，那就表示这个 MTU 太大了

[root@linux ~]# ping -c 2 -s 8000 -M do 192.168.10.10
PING 192.168.10.10 (192.168.10.10) 8000(8028) bytes of data.
ping: local error: Message too long, mtu=1500
# 这个错误信息是说，本地端的 MTU 才到 1500 而已，你要检测 8000 的 MTU
# 根本就是无法实现的。那如何是好？用前一小节介绍的 ip link 来进行 MTU 设置吧

不过，你需要知道的是，由于IP数据包表头（不含options）已经占用了20Bytes，再加上ICMP的表头有8Bytes，所以当然你在使用 -s size的时候，那个数据包就得要先扣除 （20+8=28）的大小了。因此如果要使用MTU为1500时，就得要下达“ping -s 1472 -M do xx.yy.zz.ip”才行。另外，由于本地端的网卡MTU也会影响到检测，所以如果想要检测整个传输媒介的MTU数值，那么每个可以调整的主机就得要先使用ifcofig或ip将MTU调大，然后再去进行检测，否则就会像上面提供的案例一样，可能会出现“Message too long,mtu=1500”之类的字样。如果检测完毕后，想要调整最佳化的MTU，那么请参考前一章节的内容来调整。

不过不要随便调整MTU，除非真的有问题。通常是在如下情况调整MTU。

· 因为全部的主机群都是在内部的网段，例如群集架构（Cluster）的环境下，由于内部的网络节点都是我们可以控制的，因此可以通过修改MTU来改进网络性能。

· 因为操作系统默认的MTU与你的网段不符，导致某些网站可以顺利联机，某些网站则无法联机。以Windows操作系统作为联机分享的主机时，在Client端挺容易发生这个问题。

如果是要连上Internet的主机，注意不要随便调整MTU，因为我们无法知道Internet上面的每台机器能够支持的MTU到多大，因为这些也不是我们能够管得到的。

另外，其实每种联机方式都有不同的MTU值，常见的各种接口的MTU值如表5-1所示。

表5-1  常见的各种接口的MTU值

网络接口	MTU
Ethernet	1500
PPPoE	1492
Dial-up（Modem）	576

网络上也有免费帮忙查询MTU与传输相关数据的网站，例如下面这个网站：

连接上这个网站之前，请先取消你浏览器上的代理服务器（Proxy）的设置，才能显示出正确的信息。如果在Windows的系统上想要修改MTU值的话，那就得要修改Windows的日志文件，在Windows上面对于MTU的检测与修改的详细做法可以参考微软的官方网站：