ping是最常用的網絡檢測命令，主要用來檢測源主機和目標主機的連通性，但ping命令的作用遠不止於此。
1. ping命令的作用
- ping（Packet Internet Groper）命令用於驗證源主機和目標主機的連通性。
- 定量了解源主機和目標主機之間的網絡速度。
- 根據域名得到IP地址。
- 粗略判斷目標主機是Windows系列還是UNIX/Linux系列主機。
- 修改個人主機TTL初始值，迷惑對方，增加對方攻擊自己主機的難度。
ping 源主機：回覆請求 目標主機：回覆回答
2. ping命令的輸入輸出
Windows、linux、unix都提供命令行的ping命令。格式類似：C>ping [可選參數] IP地址/域名。以ping新浪域名為例，如下圖。
ping 的輸入輸出
- 源主機(本機)發送4個1024字節的數據包給目標主機(sina.com.cn)，目標主機針對性返回了4個各1024字節的應答數據包，發送數據包和接收數據包沒有丟失，說明源主機和目標主機sina.com.cn連通性良好，如果丟包或者數據包往返行程時間較長，說明網絡狀態不好。
- 請求開始到返回為止，每次往返行程都是4ms，平均值也是4秒，說明源主機和目標主機之間的連接很穩定，往返行程的用時反映了源主機和目標主機的網絡速度，用時越少，表示網絡速度越快。
- 域名sina.com.cn,對應的IP地址為123.126.157.222
- TTL為58，是目標主機返回報文中的TTL值，一定程度上說明目標主機組織應答報文，並將應答報文一步一步返回給源主機所經歷的網絡節點數量，藉此大致判斷目標主機是Linux主機，分析過程見下面的說明。
3. 關於TTL的說明
- TTL（Time To Live）生存時間，是IP數據包的一個屬性，源主機發送數據包時設定TTL初值，數據包傳送過程中每經過一個路由器節點TTL減1（或減一個特定的值）；當TTL為0時，當前路由器放棄該數據包，數據不可達。
- TTL設置了放棄數據包的條件，經過一系列的步驟，仍然找不到目標主機時，就不再找了。設置跳數限制，防止了數據包在互聯網絡上永不停歇的找下一個節點。
- 不同版本不同的操作系統都有對應的TTL默認值。TTL值過小，數據包沒有經過幾個網絡節點就被丟棄了，雖然源主機能很快的得到返回結果，但很多目標主機主機還沒有找到，通信過程完成率低。
- TTL值過高，會導致一個報文在網絡中長時間尋找下一個節點，以期找到目標主機。這樣源主機長時間得不到回覆信息，並且很可能會浪費大量的網絡資源。
- 不同的系統都提供TTL值的修改方法。針對windows系統，可以修改註冊表表項DefaultTTL。如下圖的目錄結構。這樣可以自主控制發送的數據包在網絡中傳送的長度（經歷的網絡節點數），同時也能干擾別有用心的人可能的對自己電腦的探測。本人在個人環境中測試win10家庭版和專業版，發現家庭版修改DefaultTTL後不起作用；專業版修改後有效。
通過註冊表，修改windows系統的TTL值
- 默認情況下，Linux系統的TTL值為64或255，目前主流Windows操作系統的TTL值為128， UNIX主機的TTL值為255。
- ping命令使用ICMP(Internet Control Message Protocol 網際控制報文協議)中“回送請求”和“回送回答”功能。
- 請求報文由請求方填寫TTL值控制網絡傳送到目的地址之前可以經過的最多網絡節點數量。
- 請求回答報文由回答方（目標主機）形成回答報文，報文中的TTL為回答方的初始值，用於控制回答報文達到請求方可以經歷的網絡節點的最大數量。
- 目標主機TTL初始值和返回給源主機的TTL之差，一定程度上反映了該數據包經過的網絡節點（網段）的數量。
- 如下圖，通過ping和tracert粗略估計目標主機的操作系統類型（不會完全準確）。
- 針對ping的請求回答報文（目標主機的回覆），目標主機設置報文的TTL初始值，每經過一個網絡節點（路由器）TTL=TTL-1,當 TTL==57時報文傳回了源主機。使用tracert（unix中是traceroute）分析，從源主機到目標主機需要經過7個網絡節點（路由器），默認也認為從目標主機返回源主機也經過7個網絡節點；顧可以粗略判斷目標主機TTL初值-7=57，則目標主機的TTL=64,如果目標主機沒有人為修改TTL的默認值，則目標主機應該是LIUNX操作系統的主機。
通過ping和tracert初步判斷目標主機的TTL
- 不同的操作系統的弱點或漏洞是不同的，入侵者對於不同的操作系統的攻擊方法也是不一樣的，如果我的主機win10主機，默認值TTL=128，但我修改TTL=255,探測方可能得到結論認為我是一臺unix主機，unix主機的攻擊難度比較大，也許就放棄攻擊了。通過給攻擊者一些迷惑信息，給主機的安全提供了多一些的保障。
- 查看自己電腦的ttl值：ping 127.0.0.1 或者 ping 自己主機的ip地址。修改windows的TTL默認值後，必須重啟主機才有可能生效。
4. ping命令的用法
- Windows系統中，ping –help可以列出ping命令的用法；linux和unix中，man ping可以列出ping的幫助文檔。
- 下圖是windows中ping的幫助信息。其中 ping –l size 可以修改ping數據包的字節數，用來測試網絡性能；-r和-s選項，可以根據跟蹤躍點路由，結合tracert命令（對應unix是traceroute）對於瞭解網絡路徑有幫助。
windows 中 ping 命令的幫助信息
- 下圖是使用 ping - l size 選項測試的baidu.com.cn 和 sina.com.cn. 對於組建的內網，可以使用該命令測試內網速度是否滿足要求，當然使用ftp文件跨主機傳送的方式比ping要好，ping也能反映出網絡速度的一些信息。
- 可以看到sina.com.cn可以運行10240字節的ICMP數據包，baidu.com.cn用4096字節的數據包探測時，對方就拒絕了。
- 所以很多主機、路由器、防火牆設置了ICMP數據包的過濾，ping命令使用ICMP報文，所以ping會超時。因為大量的ping實際是對目標主機的網絡攻擊。
大數據包的ping測試，頻繁的ping測試影響網絡影響主機
5. ping 常見的錯誤消息
ping不通主機也不能斷定主機不可達，因為很多主機和網絡過濾了ping命令使用ICMP協議，不準其他主機ping自己。
ping主機過程中常遇到“無法訪問主機”和“請求超時”的報錯信息，這是我們關注的重點；對於ping過程中出現參數錯誤問題、路由重定向問題，是系統的行為，我們不好干預。
- 無法訪問目標主機。ping同一網段已經關閉的主機，或者同一網段不存在的主機，會返回無法訪問目標主機的提示；ping其他網段的主機，但沒有設置默認路由，ping的數據包找不到下一跳到哪兒去，也會出現無法訪問目標主機的信息。
ping 返回“無法訪問目標主機”的示例
- 請求超時：ping其他網段的主機，目標主機已經關閉，或者對應IP地址的主機沒有掛載主機，請求會超時。
ping 其他網段已經關閉的主機，ping的ip地址沒有掛載實際主機，請求會超時
- 請求超時：不同網段的目標主機存在，但必經鏈路中有一處可能設置了ICMP數據包過濾（比如防火牆設置），就會超時。例如ping蘋果中國官網，ping不通，但蘋果中國官網實際是可用的。
ping不通，ping請求超時，但實際可以訪問的站點
- 請求超時：源主機網絡設置錯誤導致超時。例如有多塊網卡的主機，每塊網卡的IP地址應該處於不同的IP子網，否則源主機不知道將數據包發到哪個網絡接口，因為有兩個網絡接口都連接在同一網段，源主機也不知道用哪個地址作為數據包的源地址。因此，從這臺主機去Ping其他機器，IP層協議會無法處理，超時後，Ping 就會給出一個“超時無應答”的錯誤信息提示。
- 參數問題：當路由器或目標主機收到的數據報的首部中有的字段值不正確時，就丟棄該數據報，並向源主機發送參數問題的報文。這種情況我們普通用戶不好干預。
- 改變路由。路由器把改變路由報文發給主機，讓主機知道下次應該將報文發送給其他路由器，走其他路由器的路徑可能更好。這種情況屬於系統問題，我們普通用戶不好干預。
分享到:
閱讀更多 IT小小屋 的文章
