2.1 TCP/IP命令(Ping)

1.概念

Ping命令来源于物理学中测声纳脉冲的回应情况，利用它可以检查网络是否连通，从而帮助我们分析和判定网络故障。ping命令使用的是ICMP(Internet Control Message Protocol)协议，即Internet控制消息协议的缩写，它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。

运行ping命令的主机会触发一个IP数据包从本地出发，前往目标主机。这个IP数据包会携带本机和目标主机的IP地址，一个简单的计时器和计数器，并且都从0开始。到达目标主机B后，IP地址调换再将其打回原地。这一去一回的路径不一定一致，只要IP包顺利返回就说明A和B之间双向皆通畅。

查询帮助输入“ping /?”，即可以看到ping的参数。

2.同一网段内（存在）

本机（A）IP地址是“192.168.0.106”，局域网内目标主机(B)的IP地址是“192.168.0.103”，运行“Ping192.168.0.103”后，首先Ping命令会构建一个固定格式的ICMP请求数据包，然后ICMP协议会将这个数据包连同地址“192.168.0.103”一起交给IP层协议，IP层协议会把地址“192.168.0.103”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。

IP层协议通过目标主机的IP地址和自己的子网掩码，发现它跟自己属同一网络，就直接在本机的ARP缓存表中查找目标主机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地址）,之后交给数据链路层。最后数据链路层会构建一个数据帧，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。

目标主机(B)收到这个数据帧后，先检查此数据帧的目的地址，并和它自己的物理地址对比，如一致则接收；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，交给它的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，ICMP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。

使用Wireshark抓包分析：

3.同一网段内（不存在）

本机（A）IP地址是“192.168.0.106”，局域网内目标主机(B)的IP地址是“192.168.0.189”（此ip地址没有主机使用），运行“Ping192.168.0.189”后，前面和同一网段内的一模一样。

IP层协议通过目标主机的IP地址和自己的子网掩码，发现它跟自己属同一网络，就直接在本机的ARP缓存表中查找目标主机IP与其MAC的映射关系,结果发现没有，于是就发一个ARP请求广播，依然没有得到B机的MAC地址，于是它会不停的发送ARP广播。

使用Wireshark抓包分析：

4.不在同一网段内

本机（A）IP地址是“192.168.0.106”，运行“Pingwww.xapi.edu.cn”后，通过域名解析服务可以得到它的ip地址。首先Ping命令会构建一个固定格式的ICMP请求数据包，然后ICMP协议会将这个数据包连同地址“202.200.82.150”一起交给IP层协议，IP层协议会把地址“202.200.82.150”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。

IP协议通过计算发现B机与自己不在同一网段内，就直接将其交给路由器处理（想办法取回路由器的MAC，先查找ARP缓存表，没有就广播），路由得到这个数据帧后，会跟主机B进行联系，如果找不到，就向主机A返回一个超时的信息（这里假设只有2台PC，一台路由器）。

超时的原因：对方服务器设置了防火墙（拒绝Ping入或者Ping出），对方服务器ip与外网断开连接或者已经关机，路由器实在无法找到对方等。

使用Wireshark抓包分析：