ICMP 协议仿真及ping命令用途

1、实验目的

加深对 IPv4 协议首部各定义域的理解，掌握路由表的结构和基本配置命令，熟悉 ICMP 的调试操作。

2、实验原理

IPv4 协议定义，网络层协议的相关 RFC 定义和描述。

3、实验内容

3.1 ping命令抓包对比

RA配置

Sysname RA

Interface Ethernet 0/0/0

Ip address 202.38.75.1 255.255.255.0

Interface ethernet 0/0/1

Ip address 202.38.77.1 255.255.255.0

ip route-static 202.38.73.0 255.255.255.0 202.38.75.254

ip route-static 202.38.74.0 255.255.255.0 202.38.75.254

Return

RB配置

Sysname RB

Interface Ethernet 0/0/0

Ip address 202.38.76.254 255.255.255.0

Interface ethernet 0/0/1

Ip address 202.38.73.1 255.255.255.0

ip route-static 202.38.74.0 255.255.255.0 202.38.76.1

ip route-static 202.38.77.0 255.255.255.0 202.38.76.1

Return

RC配置

Sysname RC

Interface GigabitEthernet 0/0/0

Ip address 202.38.75.254 255.255.255.0

Interface GigabitEthernet 0/0/1

Ip address 202.38.76.1 255.255.255.0

interface GigabitEthernet 0/0/2

Ip address 202.38.74.1 255.255.255.0

ip route-static 202.38.73.0 255.255.255.0 202.38.76.254

ip route-static 202.38.77.0 255.255.255.0 202.38.75.1

Return

我们使用ping命令测试A1主机和C2主机的连通性，并分别在RA的0/0/1端口，RC的0/0/0端口和RC的0/0/2端口处进行抓包。

在IP首部中，同样一个发送请求只有两个区别，即TTL和首部校验和。每跳过一个路由器，TTL - 1，因此三个包的TTL依次为128,127,126。而首部校验和是因为TTL发生改变而改变。

再来看一下回送请求和回送回答的ICMP报文有什么区别。

可以看出，回送请求的ICMP包中，Type为8，code为0，而回送回答的ICMP报文中Type为0，code为0。这说明ping命令实际上是通过一系列的ICMP发送请求和回送请求来测试某个主机的可达性。在data部分，包含一个可选的数据字段，在回送回答的时候，返回的字段和回送请求时的可选字段一模一样。

3.1 tracert命令抓包对比

我们使用ping命令测试A1和B1的路由距离，并分别在RA的0/0/1和0/0/0端口，RC的0/0/1端口和RB的0/0/1端口处进行抓包。

从RA的0/0/1端口处的数据抓包情况可以看出，tracert命令使用ICMP报文和IP分组中的TTL来找出其与目的地址的距离。

首先，tracert送出一个TTL是1的IP 数据包到目的地，当路径上的第一个路由器收到这个数据包时，它将TTL减1。此时，TTL变为0，所以该路由器会将此数据包丢掉，并送回一个ICMP TTL exceeded。直到TTL设置为4时，会收到回送回答报文，此时收到的回送回答报文中，TTL=125,这是因为A1和B1之间的距离是三个路由器。

关于回送请求和回送回答报文的Type，我们已经在ping部分讨论。

此时我们再来看一下超时报文的部分

超时报文中，Type为11。此时code为0，说明该报文由于超时而被丢弃。报文中包含了收到的IP数据报的首部以及数据报数据的前8个字节。

3.3 本地端口网络配置查看

3.3.1 查看本地端口的配置

使用ipconfig命令

使用route print 查看本地路由表

第1行：目标ip如果没有记录在本路由表中，都通过接口192.168.31.33（本机），发往网关192.168.31.1（路由器）

第5行：如果目标ip的为192.168.1.x，都通过接口192.168.31.33（本机），直接访问。在链路上：表示目标ip和本机ip属于同一网段

第6行：如果目标ip为192.168.31.33，都通过接口192.168.31.33（本机），直接访问。这条路由比上一条路由更详细，所以优先使用。这是自己访问自己的一条路由，并不会真的在链路上传播。127.x 和上面介绍同理，只不过是因为某些原因的方便单独保留了127ip段。

第7行：ip末尾为255，这条路由为本地广播，即给192.168.31.x的主机发送广播。

第11行：组播dizhi 。

第14行：广播。当主机没有获得ip地址时，通过本条路由广播；当主机获得IP地址后通过第7行的本地广播路由发送广播。

3.3.2 ping命令不同选项字用途及抓包分析

无参数 ping ：在默认情况下，一般都是只发送四个32字节数据包，通过这个命令从数据包返回的最短时间、最长时间、平均时间可以衡量网络速度、延迟，从丢失率可以衡量网络的稳定性。

ping -f :在数据包中发送"不要分段"标志。数据包就不会被路由上的网关分段。

将其与无参数ping进行对比，可以发现在flag字段，ping -f的设置为Don't Fragment。

ping -l size：发送size指定大小的到目标主机的数据包。

如果将发送的数据包大小改为2000，并使用ping -f，可以看出此时显示需要拆分数据报但是设置为DF。

ping -r：在“记录路由”字段中记录传出和返回数据包的路由，探测经过的路由个数，但最多只能跟踪到9个路由。

ping -r 需要先用tracert跟踪到下一个目标地址的路径距离，因为其是用来检查目标的路由数量，每经过一个路由就是一个hop，如果节点数量太多，就会出现超时结果。