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  • linux ping 命令解析 教程

    linux ping 命令解析

     

    不管在windows平台,还是在linux平台,ping都是非常常用的网络命令;ping命令通过ICMP(Internet控制消息协议)工作;ping可以用来测试本机与目标主机是否联通、联通速度如何、稳定性如何。

    一 、ping 用法

    ping命令运行在命令提示符终端,用法为:“ping 参数 目标主机”。其中参数为零到多个,目标主机可以是IP或者域名。

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    Usage: ping [-aAbBdDfhLnOqrRUvV] [-c count] [-i interval] [-I interface]
                [-m mark] [-M pmtudisc_option] [-l preload] [-p pattern] [-Q tos]
                [-s packetsize] [-S sndbuf] [-t ttl] [-T timestamp_option]
                [-w deadline] [-W timeout] [hop1 ...] destination

     

    二、ping 参数解释

    参数 详解
    -a Audible ping.
    -A 自适应ping,根据ping包往返时间确定ping的速度;
    -b 允许ping一个广播地址;
    -B 不允许ping改变包头的源地址;
    -c count ping指定次数后停止ping;
    -d 使用Socket的SO_DEBUG功能;
    -F flow_label 为ping回显请求分配一个20位的“flow label”,如果未设置,内核会为ping随机分配;
    -f 极限检测,快速连续ping一台主机,ping的速度达到100次每秒;
    -i interval 设定间隔几秒发送一个ping包,默认一秒ping一次;
    -I interface 指定网卡接口、或指定的本机地址送出数据包;
    -l preload 设置在送出要求信息之前,先行发出的数据包;
    -L 抑制组播报文回送,只适用于ping的目标为一个组播地址
    -n 不要将ip地址转换成主机名;
    -p pattern 指定填充ping数据包的十六进制内容,在诊断与数据有关的网络错误时这个选项就非常有用,如:“-p ff”;
    -q 不显示任何传送封包的信息,只显示最后的结果
    -Q tos 设置Qos(Quality of Service),它是ICMP数据报相关位;可以是十进制或十六进制数,详见rfc1349和rfc2474文档;
    -R 记录ping的路由过程(IPv4 only);
    注意:由于IP头的限制,最多只能记录9个路由,其他会被忽略;
    -r 忽略正常的路由表,直接将数据包送到远端主机上,通常是查看本机的网络接口是否有问题;如果主机不直接连接的网络上,则返回一个错误。
    -S sndbuf Set socket sndbuf. If not specified, it is selected to buffer not more than one packet.
    -s packetsize 指定每次ping发送的数据字节数,默认为“56字节”+“28字节”的ICMP头,一共是84字节;
    包头+内容不能大于65535,所以最大值为65507(linux:65507, windows:65500);
    -t ttl 设置TTL(Time To Live)为指定的值。该字段指定IP包被路由器丢弃之前允许通过的最大网段数;
    -T timestamp_option 设置IP timestamp选项,可以是下面的任何一个:
    ‘tsonly’ (only timestamps)
    ‘tsandaddr’ (timestamps and addresses)
    ‘tsprespec host1 [host2 [host3]]’ (timestamp prespecified hops).
    -M hint 设置MTU(最大传输单元)分片策略。
    可设置为:
    ‘do’:禁止分片,即使包被丢弃;
    ‘want’:当包过大时分片;
    ‘dont’:不设置分片标志(DF flag);
    -m mark 设置mark;
    -v 使ping处于verbose方式,它要ping命令除了打印ECHO-RESPONSE数据包之外,还打印其它所有返回的ICMP数据包;
    -U Print full user-to-user latency (the old behaviour).
    Normally ping prints network round trip time, which can be different f.e. due to DNS failures.
    -W timeout 以毫秒为单位设置ping的超时时间;
    -w deadline deadline;

    参考内容:http://ss64.com/bash/ping.html

    三 、输出格式

    linux_bash_ping.png

    下图为简单的ping产生的响应内容,图中返回内容具体的含义如下:

    ① ping目标主机的域名和IP(ping会自动将域名转换为IP)
    ② 不带包头的包大小和带包头的包大小(参考“-s”参数)
    ③ icmp_seq:ping序列,从1开始;如果数字不是按顺序递增也就意味着丢包了
      ttl:剩余的ttl;见四TTL解释
      time: 响应时间,数值越小,联通速度越快;
    ④ 发出去的包数,返回的包数,丢包率,耗费时间;
    ⑤ 最小/最大/平均响应时间和本机硬件耗费时间;

    四 、TTL解释

    当我们在使用ping命令时,返回结果里会带一个TTL值。这个东西的含义其实就是Time To Live,指的是报文在网络中能够‘存活’的限制。以前这个限制方式是设定一个时间(Time To Live中的Time就是这样来的),当报文在网络中转发时,时间超过这个限制,最后一个收到报文的‘路由点’就会把它扔掉,而不继续转发。后来把时间限制改为了跳数限制,就是当报文在网络中转发时,每经过一个‘路由点‘,就把预先设定的这个TTL数值减1,直到最后TTL=1时报文就被扔掉,不向下转发。

    路由点:我这里是指完成路由功能的机器,因为并不是只有路由器才可以完成路由转发功能,比如主机可以配置路由转发。

    ping命令中的TTL

    上边解释的TTL是基础,然后,我们这篇文章要说明的是ping中的TTL到底是什么意思。因为不管怎么想,返回了一个TTL这东西,是说被你ping的主机预设的报文TTL是这个值吗?还是说你ping它的时候自己的报文自动设定了TTL是这个值?还是说你的报文经过了TTL跳到达被ping主机?。。。总之就是不能明确地说出这个TTL的意义。

    其实这个TTL是指:被ping主机那里返回的报文,到了你这里,从它自己预设的TTL减小到还剩下多少。

    有点绕口,举个例子就明白了。

    我们先tracert www.baidu.com

    linux ping 命令解析 教程插图(1)

     

    这里表示,我们发出的ICMP报文从自己主机到目标主机一共经过12跳,这里可以想成我们发过去的和对方返回的路由路径是一样的(其实网络很复杂的,这样说是在基本理论上简化问题——一般网络情况不变化就是这样的),也就是目标主机它预设的报文TTL要减掉12。现在,按照刚才说的“被ping主机那里返回的报文,到了你这里,从它自己预设的TTL减小到还剩下多少。”,我们可以计算ping www.baidu.com时的TTL了。

    TTL = 目标主机预设报文TTL – 12

    现在等式中有两个未知数,但是“目标主机预设报文TTL”其实比较容易知道。并且有一个前提:一般有64、128等几个值(这些东西大家另外去查资料吧)

    我们先来ping www.baidu.com

    linux ping 命令解析 教程插图(2)

    这里我们看到 TTL = 52。一般就可以推断目标主机预设的报文TTL为64,因为它比较接近(一般啦)。然后对比一下上边的等式,代入数值:

    52 = 64 – 12

    默认情况下,Linux系统的TTL值为64或255,Windows NT/2000/XP系统的TTL值为128,Windows 98系统的TTL值为32,UNIX主机的TTL值为255。

    五 、简单示例

    1、每隔0.6秒ping一次,一共ping 5次:

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    [root@aiezu.com ~]# ping -c 5 -i 0.6 qq.com
    PING qq.com (14.17.32.211) 56(84) bytes of data.
    64 bytes from 14.17.32.211: icmp_seq=1 ttl=54 time=16.5 ms
    64 bytes from 14.17.32.211: icmp_seq=2 ttl=54 time=17.0 ms
    64 bytes from 14.17.32.211: icmp_seq=3 ttl=54 time=16.6 ms
    64 bytes from 14.17.32.211: icmp_seq=4 ttl=54 time=18.3 ms
    64 bytes from 14.17.32.211: icmp_seq=5 ttl=54 time=19.9 ms
    --- qq.com ping statistics ---
    5 packets transmitted, 5 received, 0% packet loss, time 2405ms
    rtt min/avg/max/mdev = 16.520/17.692/19.919/1.293 ms

    2、极限快速的使用大包ping:
    以最快的速度,使用最大的包进行ping,可用于测试目标主机的承压能力:

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    [root@aiezu ~]# ping -f -s 65507 10.0.0.52
    PING 10.0.0.52 (10.0.0.52) 65507(65535) bytes of data.
    .^
    --- 10.0.0.52 ping statistics ---
    646 packets transmitted, 646 received, 0% packet loss, time 1675ms
    rtt min/avg/max/mdev = 1.202/2.406/8.253/0.507 ms, ipg/ewma 2.598/2.318 ms

    注意:此用法非常危险,65535(包头+内容)*100个包每秒=6.25MB,每秒发送6.25MB的数据,相当于50Mbps的带宽,完全可能导致目标主机拒绝服务。请勿用于非法用途,造成不良后果自负。

    3、联通不稳定,丢包严重的情形:
    下面的ping发出17个ping icmp包,而只有序号为8、9、12的包收到响应信息,丢包率达82%,联通非常不稳定:

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    [root@aiezu.com ~]# ping 8.8.8.8
    PING 8.8.8.8 (8.8.8.8) 56(84) bytes of data.
    64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=8 ttl=43 time=32.3 ms
    64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=9 ttl=43 time=32.2 ms
    64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=12 ttl=43 time=32.0 ms
    ^C
    --- 8.8.8.8 ping statistics ---
    17 packets transmitted, 3 received, 82% packet loss, time 16003ms
    rtt min/avg/max/mdev = 32.038/32.208/32.362/0.246 ms

    4、完全无法ping通的情形:

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    [root@aiezu.com ~]# ping -c 3 9.9.9.9
    PING 9.9.9.9 (9.9.9.9) 56(84) bytes of data.
    --- 9.9.9.9 ping statistics ---
    3 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 1999ms

     

    六:常见错误

    1、错误一:

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    ping: packet size too large: 70000
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    WARNING: packet size 65508 is too large. Maximum is 65507
    PING 10.0.0.52 (10.0.0.52) 65508(65536) bytes of data.
    ping: local error: Message too long, mtu=1500
    ping: local error: Message too long, mtu=1500

    解决:
    将ping的“-s”参数设置一个更小的值,windows最大值为“65500”,linux最大值为“65507”。

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