1、什么是 Ping
ping是一种计算机网络工具，用来测试数据包能否透过IP协议到达特定主机。ping的运作原理是向目标主机传出一个ICMP echo@要求数据包，并等待接收echo回应数据包。程序会按时间和成功响应的次数估算丢失数据包率（丢包率）和数据包往返时间（网络时延，Round-trip delay time）。———— *
我们在网络通信的过程中，常常使用 ping 某一个 IP 地址或者某个域名看下基本连接是否正常；是否有丢包；是否有网络延迟。ping 就是我们经常用来作为网络连接通信的测试“指令”。
我记得我们以前调侃说只要会 Ping 就可以去当网吧网管了（其实网管的工作肯定比这个复杂的多）。
Windows 10 下的 Ping
C:>ping www.baidu.com
正在 Ping www.a.shifen.com [119.75.216.20] 具有 32 字节的数据:
来自 119.75.216.20 的回复: 字节=32 时间=42ms TTL=53
来自 119.75.216.20 的回复: 字节=32 时间=42ms TTL=53
来自 119.75.216.20 的回复: 字节=32 时间=42ms TTL=53
来自 119.75.216.20 的回复: 字节=32 时间=42ms TTL=53
119.75.216.20 的 Ping 统计信息:
数据包: 已发送 = 4，已接收 = 4，丢失 = 0 (0% 丢失)，
往返行程的估计时间(以毫秒为单位):
最短 = 42ms，最长 = 42ms，平均 = 42ms
Ping 的工作原理
在*中解释有说明， Ping 的原理是 ICMP 协议.
什么是 ICMP 协议
ICMP 的全称是 Intent Control Message Protocol, 中文过来就是 互联网控制报文协议
网络数据包在庞大的网络中会很多各种不同情况。如果一定需要举一个例子来比如的话，用相当于兵种的侦察兵。时刻给大部队探测前方的情况。以便后方的大部队能够根据不同情况做出不同的调整。所以 ICMP 经常用于网络环境的测试。
互联网控制消息协议（英语：Internet Control Message Protocol，缩写：ICMP）是互联网协议族的核心协议之一。它用于TCP/IP网络中发送控制消息，提供可能发生在通信环境中的各种问题反馈，通过这些信息，使管理者可以对所发生的问题作出诊断，然后采取适当的措施解决。 —— *
ICMP 协议的格式
用图文表示：
ICMP 协议格式.png
ICMP 报文封装在 IP 包里面。ICMP 的报文类型根据类型和代码有很多，文章后面有来自*的完整的表格。但是主要分为两类：
A、查询报文
B、差错报文
查询报文 （Echo Request与 Echo Reply）
定义：发送端主动发起请求，并且获取到应答。
常见应用：Ping
Ping 就是主动请求，获取到主动应答。但是 Ping 是在原生的 ICMP 中添加了自定义格式区域。例如 Ping 中放了发送的请求时间，以此计算出路程。所以，其实在 Ping 的报文中会加入序号，以用来区分数据包，从而提高计算时间或者路程的准确性。
差错报文
主要有以下几种：
- 源抑制
发送端发送大量数据时，可能会导致网络( 路由器 )过载，此时过载处可以向发送端发送源抑制的消息，让他降低发送速度。
- 终点不可到达
网络信息不能到达终点，就会给发送端发送一个目的不可到达的信息。告诉发送端可能是设备故障而引起关闭（情况之一）。然后这种又可以再次细分：
A、网络不可达 — 代码为 0，
B、主机不可达 — 代码为 1.
C、协议不可达 — 代码为 2.
D、端口不可达 — 代码为 3.
E、需要分段 - 代码为 4.（ 必须把数据分段才能去到终点 ）
- 超时
网络包超过设置的在网络中的生存时间，还没有达到。
- 路由重定向
定义数据包的路由股则。因为大部分的时候，路由规则是通过相关协议算法生成的，有些时候重新定义过之后，会让这个数据包绕的更远。
常见应用：Traceroute
Traceoute 有点像是在不断试错的意思。是用来侦测主机到目的主机之间所经路由情况的重要工具。Ping 我们知道是可以知道这条大路通不通的，Traceoute 通过设置 TTL 知道到底是哪个路由器不通。
TTL : 数据包在网络中生存时间，也就是通过数据被路由器转发的次数，没转发一次就减一。知道为 0 的时候就抛弃。
Traceroute 的原理：它收到目的主机的 IP 后，首先给目的主机发送一个 TTL=1 的 UDP 数据包，而经过的第一个路由器收到这个数据包以后，就自动把 TTL 减 1，而 TTL 变为 0 以后，路由器就把这个包给抛弃了，并同时产生 一个主机不可达的 ICMP 数据报给主机。如此循环就可以知道所有的路由 IP 了。（ ICMP 出错了就会回错误包 ）
通常 Traceoute 的目的端口设置的是一个大于 30000 的值（ 一般的应用端口号远小于这个数 ）。所以如果回复的是 “端口不可达”，那就说明到达终点，否则这个信息就会超时。以此确保 消息是否到达终点。
Traceoute 还有一个有意思的功能，就是确定 MTU（数据最大传输单元），Traceoute 通常对数据不分段，就直接发送，如果如果遇到过程中某个路由转发，出现返回 ICMP 需要分段的错误，就把数据进行拆分，直到最后到达终点。就验证出 MTU。
ICMP 其实还有很多意思的地方，这边就简单的介绍到这里。