ping 问题分析

ping 问题分析

ping 是什么

ping 是常用的网络管理命令，ping也属于一个通信协议，是TCP/IP协议的一部分，适用于windows和linux以及unix。根据reply 反馈结果，来检查网络是否通畅或者网络连接的速度（time）是否正常。主要是端对端的，针对目标ip或者目标网址。

OSI

• 物理层: 物理层负责最后将信息编码成电流脉冲或其它信号用于网上传输；

eg：RJ45等将数据转化成0和1；

• 数据链路层: 数据链路层通过物理网络链路􏰁供数据传输。不同的数据链路层定义了不同的网络和协 议特征,其中包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、数据帧序列以及流控;

可以简单理解为：规定了0和1的分包形式，确定了网络数据包的形式；

• 网络层: 网络层负责在源和终点之间建立连接;

可以理解为，此处需要确定计算机的位置，怎么确定？IPv4，IPv6！

• 传输层 传输层向高层􏰁提供可靠的端到端的网络数据流服务。

可以理解为：每一个应用程序都会在网卡注册一个端口号，该层就是端口与端口的通信！常用的（TCP／IP）协议；

• 会话层 会话层建立、管理和终止表示层与实体之间的通信会话；

建立一个连接（自动网络寻址）;

• 表示层: 表示层􏰁供多种功能用于应用层数据编码和转化,以确保以一个系统应用层发送的信息 可以被另一个系统应用层识别;

可以理解为：解决不同系统之间的通信，eg：Linux下的QQ和Windows下的QQ可以通信；

• 应用层: OSI 的应用层协议包括文件的传输、访问及管理协议(FTAM) ,以及文件虚拟终端协议(VIP)和公用管理系统信息(CMIP)等;

规定数据的传输协议；

ping 原理

ping命令使用的是检测源和目的ip间导通性测试的icmp协议，属于三层网络ip层协议。

ping的过程，无论是源主机发出request请求还是目的主机回reply的过程，都是首先根据目的ip查找本地路由表，确定下一跳的出口，然后根据下一跳的ip在arp缓存里确定是否有下一跳ip的mac地址，没有就发出arp请求去查找。有的话，二层和ip层组包发出。

源主机ping发出含一串数据的包（如123456789abcde之类）request消息，封装在二层上，对方收到后，把这串包原路反射送回来，源pc收到后，认为是对方可达。所以它涉及二层的mac地址和ip层的交互。当对方存在问题时（ip地址不存在，没有路由等），对方的ip或者经过的网络节点会返回icmp的差错消息给终端源ip。使用的端口和ip要根据节点的路由表进行确定，发起方根据返回结果来产生回显，若在ping的request消息发出，等待一段时间，win默认是5s，没有收到回复，发起方显示超时time out（linux环境默认定时器是1秒，这种情况没有任何显示）

ping 不通的可能原因

ping 不通的现象

  C:\Users> ping 192.168.4.41
  正在 Ping 192.168.4.41 具有 32 字节的数据:
  请求超时。
  请求超时。
      ...
  192.168.4.41 的 Ping 统计信息:
  数据包: 已发送 = 4，已接收 = 0，丢失 = 4 (100% 丢失),  

• 对方关机/ip不存在
• 网段不同，通过路由也无法找到
• 防火墙设置，过滤了ping发出的ICMP数据包，导致无反馈，time out
• Ip地址设置错误，对于多个网卡的服务器来说，每个网口的ip配置必须不能在同一个网段，否则会造成路由不知选择哪一个出口
• 网线故障
• 未设置网关，这个对于小网128网段，走路由器的，如果未配置将无法路由

总有分成几类问题：

电脑配置故障；物理线路故障；ARP问题；VLAN问题；路由问题；访问控制。

电脑配置故障

使用ipconfig /all观察本地网络设置是否正确

以太网适配器 本地连接:
连接特定的 DNS 后缀 . . . . . . . : huawei.com
描述. . . . . . . . . . . . . . . : Xen Net Device Driver
物理地址. . . . . . . . . . . . . : 28-6E-D4-88-B7-19
DHCP 已启用 . . . . . . . . . . . : 是
自动配置已启用. . . . . . . . . . : 是
本地链接 IPv6 地址. . . . . . . . : fe80::dd9a:f549:2b85:b027%13(首选)
IPv4 地址 . . . . . . . . . . . . : 192.168.1.5(首选)
子网掩码  . . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
...默认网关. . . . . . . . . . . . . : 192.168.1.1

ping 对方

ping –a 命令，可探测对方，将ip地址解析为主机名。如果存在，说明该主机ip存在，从而去检查防火墙是否关闭；

ping 127.0.0.1

Ping 127.0.0.1地址检查本地的TCP/IP协议有没有设置好。

ping 127.0.0.1 ，若无法ping通，则本地tcp/ip协议栈有问题
若提示为：no route to host，则说明网卡不能正常工作
若提示为：transmit failed error code，则说明网卡驱动有问题
若提示为：time out 说明路由器中有该路由，但是由于其他原因导致包无法传送
若提示为：destination host unreachable 说明路由器中无该路由

ping 本机（ipv4)

Ping本机IP地址，这样是为了检查本机的IP地址设置和网卡安装配置是否有误。

C:\Users> ping 192.168.1.5
正在 Ping 192.168.1.5 具有 32 字节的数据:
来自 192.168.1.5 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=128
来自 192.168.1.5 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=12
...

请求超时，则表明网卡安装或配置有故障。将网线断开再次执行此命令, 如果显示正常，则说明本机使用的IP地址可能与另一台正在使用的机器IP地址重复了。如果仍然不正常，则表明本机网卡安装或配置有故障，需继续检查相关网络配置。

ping 网关

Ping本网网关或本网IP地址，这样是为了检查硬件设备是否有故障，也可以检查本机与本地网络连接是否正常。

C:\Users> ping 192.168.1.11
正在 Ping 192.168.1.11 具有 32 字节的数据:
来自 192.168.1.11 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=128
来自 192.168.1.11 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=128
...

Ping不通物理链路故障故障分析

光纤或网线连接的端口和网络链路部署要求不一致；光模块波长参数与实际需求不一致；设备的通信接口损坏；物理连接线老化、破损；接口被阻塞。

常见物理链路故障判断方法如下：

• 查看设备端口指示灯状态，如果是常灰，说明无连接。此时需要更换接口或者网线再进行尝试。
• 通过display interface interface-type interface-number命令检查接口的状态，依据端口状态判断故障原因，从而进行解决。
• 通过display stp brief、display rrpp verbose和display smart-link group all命令，检查设备上是否运行了STP、RRPP或SMART LINK等二层协议，确认Ping业务经过的物理接口是否被阻塞。如果端口被阻塞，需要修改相关的配置。

Ping不通ARP问题故障分析

通过前面的Ping不通故障定位思路可以判断出是否是由于ARP问题引起Ping不通。设备在封装ICMP报文时需要MAC地址，如果对应的MAC地址不存在，则需要进行ARP学习，ARP学习失败会导致Ping报文被丢弃，从而Ping不通。常见ARP问题导致Ping不通，都是因为设备未正确进行ARP学习。常见ARP问题判断方法如下：

• 通过display arp interface interface-type interface-number命令，检查直连地址的ARP是否学习正常。
• 通过display mac-address interface-type interface-number命令查看MAC表项，确认MAC地址的出端口和ARP的物理出端口是否一致。
• 如果ARP未正常的学习，首先检查接口配置、VLAN配置、VLANIF接口配置、IP地址配置等是否正确，其次检查ARP和ARP安全的配置是否限制了ARP的学习。

Ping不通VLAN问题故障分析

通过前面的Ping不通故障定位思路可以判断出是否是由于VLAN问题引起Ping不通。常见VLAN问题有以下三种：

接口未加入已经规划好的VLAN；接口的链路类型配置不正确；VLANIF接口的状态不为UP，或配置的IP地址不正确。

常见VLAN问题判断方法如下：

• 通过display port vlan interface-type interface-number命令，查看接口加入的VLAN。接口所属的VLAN一般在网络规划的时候已经完成，如果配置错误，需要重新配置。
• 通过display port vlan interface-type interface-number命令，查看接口的链路类型。不同的链路类型对通过的报文处理方式不同，配置的时候需要关注，如果配置错误，需要重新配置。
• 通过display interface brief和display ip interface brief interface-type interface-number命令，查看接口状态和接口与IP的对应关系。
• 配置VLANIF接口，并将实际物理口加入指定VLAN后，需要保证VLANIF接口状态为UP，才能进行通信。如果配置错误，需要重新配置。

Ping不通路由问题故障分析

通过前面的Ping不通故障定位思路可以判断出是否是由于路由问题引起Ping不通。常见路由问题有以下三种：没有去目的网段的路由；目的设备没有回程路由；设备的路由表已经超规格；路由配置错误。

• 常见路由问题判断方法是通过display ip routing-table命令查看路由表信息，看其中是否存在到目的网段的路由，如果没有路由需要重新配置路由。

配置路由时不仅需要关注本端去对端的路由，还需要注意对端的回程路由。设备支持配置多种路由协议，可以依据实际情况进行选择。

Ping不通访问控制故障分析

通过前面的Ping不通故障定位思路可以判断出是否是由于访问控制引起Ping不通。为了保护设备安全或业务需要，会经常在设备上配置访问控制，如果Ping报文正好处于访问控制之列，则可能会导致Ping不通。

常见访问控制有限制报文类型、过滤源地址或目的地址等。常见访问控制判断方法如下：在接口下进行抓包，分析获取报文的信息，然后查看相应的配置。

• 通过display current-configuration interface interface-type interface-number命令，检查接口上是否存在访问控制的相关配置。

由于访问控制一般都是依据设备安全或业务需要而配置的，虽然Ping不通但是不影响业务的运行。修改此类问题需要慎重，以免影响设备的正常使用

常见的网络层协议

参考资料

• http://www.023wg.com/guzhang/298.html
• https://blog.csdn.net/wj31932/article/details/89633071
• https://www.cnblogs.com/michael-xiang/p/10467825.html