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ping 命令的原理,揭开单向“Ping”通的奥秘  

2009-11-05 13:15:24|  分类: 网络协议等 |  标签: |举报 |字号 订阅

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当网络出现问题时,我们最常用的测试工具就是“Ping”命令了。但有时候我们会碰到单方向Ping通的现象,例如通过HUB或一根交叉线连接的在同一个局域网内的电脑A、B,在检查它们之间的网络连通性时,发现从主机A Ping 主机B正常而从主机B Ping 主机A时,出现“超时无应答”错误。为什么呢?

  要知道这其中的奥秘,我们有必要来看看Ping命令的工作过程到底是怎么样的。

  假定主机A的IP地址是192.168.1.1,主机B的IP地址是192.168.1.2,都在同一子网内,则当你在主机A上运行“Ping 192.168.1.2”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“192.168.1.2”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“192.168.1.2”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,并在一个映射表中查找出IP地址192.168.1.2所对应的物理地址(也叫MAC地址,熟悉网卡配置的朋友不会陌生,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),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。

  从Ping的工作过程,我们可以知道,主机A收到了主机B的一个应答包,说明两台主机之间的去、回通路均正常。也就是说,无论从主机A到主机B,还是从主机B到主机A,都是正常的。那么,是什么原因引起只能单方向Ping通的呢?

  一、安装了个人防火墙

  在共享上网的机器中,出于安全考虑,大部分作为服务器的主机都安装了个人防火墙软件,而其他作为客户机的机器则一般不安装。几乎所有的个人防火墙软件,默认情况下是不允许其他机器Ping本机的。一般的做法是将来自外部的ICMP请求报文滤掉,但它却对本机出去的ICMP请求报文,以及来自外部的ICMP应答报文不加任何限制。这样,从本机Ping其他机器时,如果网络正常,就没有问题。但如果从其他机器Ping这台机器,即使网络一切正常,也会出现“超时无应答”的错误。

  大部分的单方向Ping通现象源于此。解决的办法也很简单,根据你自己所用的不同类型的防火墙,调整相应的设置即可。

  二、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)。但对于在公共场所使用的电脑,特别是网吧,人多手杂,其中不泛有“探索者”。曾有一次两台电脑也出现了这种单方向Ping通的情况,经过仔细检查,发现其中一台电脑的“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:

  (1)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;

  (2)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。

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