Ping的过程详解

先看拓朴图：

我在这里讲拼的两情况,一种是同一网段内,一种是跨网段的ping ….

首先，如果主机A，要去拼主机B，那么主机A，就要封装二层报文，他会先查自己的MAC地址表，如果没有B的MAC地址，就会向外发送一个ARP广播包，如图:

其中ARP报文格式如下:

以太网目的MAC	以太网源MAC	帧类型	硬件类型	4	6	OP	发送端以太网MAC	发送端IP地址	目的MAC	目的IP
FF-FF-FF-FF-FF-FF	00-50-56-C0-00-01	0806	0800			1	00-50-56-C0-00-01	1.1.1.1	00-00-00-00-00-00	1.1.1.3

　　其中OP

　　　　　1 :表示ARP请求

　　　　　2:表示ARP应答

3:表示RARP请求

4:表示RARP应答

　　首先,交换机会收到这个报文后，交换机有学习MAC地址的功能，所以他会检索自己有没有保存主机B有MAC，如果有，就返回给主机A，如果没有，就会向所有端口发送ARP广播，其它主机收到后，发现不是在找自己，就纷纷丢弃了该报文，不去理会。。直到主机B收到了报文后，就立即相应，我的MAC地址是多少，同时学到主机A的MAC地址,并按同样的ARP报文格式返回给主机A,如图:

ARP报文格式:

以太网目的MAC	以太网源MAC	帧类型	硬件类型	4	6	OP	发送端以太网MAC	发送端IP地址	目的MAC	目的IP
00-50-56-C0-00-01	00-50-56-C0-00-03	0806	0800			2	00-50-56-C0-00-03	1.1.1.3	00-50-56-C0-00-01	1.1.1.1

这时候主机A学到了主机B的MAC，就把这个MAC封装到ICMP协议的二层报文中向主机B发送,报文格式如下：

目的地址	源地址	…	源IP	目的IP	…	ICMP报文
00-50-56-C0-00-03	00-50-56-C0-00-01		1.1.1.1	1.1.1.3		Echo request

当主机B收到了这个报文后，发现是主机A 的ICPM回显请求，就按同样的格式，返回一个值给主机A，这样就完成了同一网段内的ping过程…

目的地址	源地址	…	源IP	目的IP	…	ICMP报文
00-50-56-C0-00-01	00-50-56-C0-00-03		1.1.1.3	1.1.1.1		Echo answer

在这里　　我讲了这么久的局域网内的PING,实际过程的发生不到1毫秒….

再继续…

如果主机A要ping主机C,那么主机A发现主机C的IP和自己不是同一网段,他就去找网关转发,但是他也不知道网关的MAC情况下呢?他就会向之前那个步骤一样先发送一个ARP广播,学到网关的MAC,再发封装ICMP报文给网关路由器.

报文格式如下:

目的地址	源地址	…	源IP	目的IP	…	ICMP报文
00-50-56-C0-00-02	00-50-56-C0-00-01		1.1.1.1	2.1.1.1		Echo request

　　　当路由器收到主机A发过来的ICMP报文,发现自己的目的地址是其本身MAC地址,根据目的的IP2.1.1.1,查路由表,发现2.1.1.1/24的路由表项,得到一个出口指针,去掉原来的MAC头部.加上自己的MAC地址向主机C转发…(如果网关也没有主机C的MAC地址,还是要向前面一个步骤一样,ARP广播一下即可相互学到….路由器2端口能学到主机D的MAC,主机D也能学到路由器2端口的MAC..),报文格式如下:

目的地址	源地址	…	源IP	目的IP	…	ICMP报文
00-50-56-C0-00-05	00-50-56-C0-00-04		1.1.1.1	2.1.1.1		Echo request

　　　最后,在主机C已学到路由器2端口MAC,路由器2端口转发给路由器1端口,路由1端口学到主机A的MAC的情况下,他们就不需要再做ARP解析,就将ICMP的回显请求回复过来..报文格式大致如下:

目的地址	源地址	…	源IP	目的IP	…	ICMP报文
00-50-56-C0-00-04	00-50-56-C0-00-05		2.1.1.1	1.1.1.1		Echo Answer