01 计算机网络体系结构中的ping
ping是Windows、Unix、Linux等操作系统提供的一个常用的网络管理命令，用于检查网络的连通性，帮助分析和判定网络故障。
一个ping的请求和响应，串联起多个网络协议，可能途经了多个主机和路由器
ping在计算机网络体系结构中归属应用层，越过运输层直接使用IP层的ICMP协议，发送“回送请求”报文给目标主机，接收目标主机返回的“回送回答”报文并显示在源主机上。
ping是把网络协议应用到日常网络管理的典型实例。
计算机网络的体系结构
02 ping的执行流程
ping命令的执行流程见下图。
正常执行流程可以简要描述为：ping命令接收一个IP地址或一个网络域名，如果是域名会将域名转换为IP地址。
判断被ping的目标主机和源主机是否在一个网络上，如果不在一个网络上，则查找路由表，找到通往目标网络的路由器IP地址或默认网关IP地址。
查找本地主机ARP表中是否有该IP对应的MAC地址；如果没有，则通过广播询问该IP的MAC地址；本网络中的主机、路由器都会接收到该询问报文。
拥有该IP地址的本地设备回复应答报文，将该IP对应的MAC地址发给源主机。
为了减少本地广播，本地主机、三层路由器或路由器会适时更新自己的本地ARP表，保存本地IP地址和MAC地址的对应关系。
知道了下一步报文要发往的MAC地址，ping命令使用ICMP协议封装含有对端MAC地址的IP数据报交给交换机，交换机查找自己的MAC与port端口对应表，将数据包传给对应端口的主机。
下面的流程只画了本机流程，交换机和路由器的流程没有画出，源主机信息发送到交换机之后，交换机和路由器根据IP数据报相关信息再一步一步的向前查找目标主机，源主机只需要等待回送回答报文。
ping命令的执行流程图
03 ping命令涉及的网络协议
ping是ICMP网际控制报文协议的一个重要应用，因此ping涉及的最重要的一个协议是ICMP。
在ping执行过程中会触发一系列动作，会附带调用其他一些协议功能，完成源主机和目标主机的请求和应答。
DNS：域名系统（Domain Name System），TCP/IP协议中应用层协议，用于解析域名和IP地址。
ICMP：网际控制报文协议（Internet Control Message Protocol）。用于在IP主机、路由器之间传递控制信息。
例如检测网络连通性、主机的可达性。不传输用户数据，只传输控制信息。ICMP的数据要封装在IP数据报中进行传输。
IGMP：网际组管理协议（Internet Group Management Protocol），该协议运行在主机和组播路由器之间。
组播和广播的区别很简单，组播是通知部分人知道的传播形式，而广播是通知到所有人。
IP ：网际协议或互联网协议（Internet Protocol）。IP协议位于TCP/IP协议的网络层，ICMP、IGMP及以上层级的报文都要经过IP协议转换封包成IP数据包向下传送。
ARP ：地址解析协议（Address Resolution Protocol），是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。
04 ping 抓包准备
家用无线路由器两台，R1和R2。用于组建简单的网络供测试使用。
电脑主机两台A和B，通过抓取主机网络接口卡上进进出出的数据，了解网络协议和网络行为。
下载网络抓包软件，安装在两台电脑主机上。例如Wireshark，是一个免费的开源工具，本次测试使用该工具。
05 局域网ping主机时抓包及分析
将无线路由器降级为交换机使用，通过无线路由器的LAN接口连接两台电脑主机，系统连接和IP设置如下图所示。
