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轉自：http://wanicy.blog.51cto.com/509018/335207/

如果你想了解ping命令的原理，看了這篇文章，你會從對網路一竅不通，到豁然開朗。 

先看拓樸圖： 

在這裡講ping的兩情況：一種是同一網段內，一種是跨網段的ping。

一、同一網段內

首先，如果主機A，要去ping主機B，那麼主機A，就要封裝二層報文，他會先查自己的MAC地址表，如果沒有B的MAC地址，就會向外傳送一個ARP廣播包，如圖: 

其中ARP報文格式如下:

其中OP 

1：表示ARP請求 

2：表示ARP應答 

3：表示RARP請求 

4：表示RARP應答 

首先，交換機會收到這個報文後，交換機有學習MAC地址的功能，所以他會檢索自己有沒有儲存主機B的MAC地址，如果有，就返回給主機A，如果沒有，就會向所有埠傳送ARP廣播，其它主機收到後，發現不是在找自己，就紛紛丟棄了該報文，不去理會。直到主機B收到了報文後，就立即響應，我的MAC地址是多少，同時學到主機A的MAC地址，並按同樣的ARP報文格式返回給主機A。如圖：

ARP報文格式為：

這時候主機A學到了主機B的MAC地址，就把這個MAC地址封裝到ICMP協議的二層報文中向主機B傳送，報文格式如下： 

當主機B收到了這個報文後，發現是主機A 的ICPM回顯請求，就按同樣的格式，返回一個值給主機A，這樣就完成了同一網段內的ping過程。

在這裡，講了這麼久的區域網內的PING，實際過程的發生不到1毫秒。

如果主機A要ping主機C，那麼主機A發現主機C的IP和自己不是同一網段，他就去找閘道器轉發，但是他也不知道閘道器的MAC地址情況下呢？他就會向之前那個步驟一樣先發送一個ARP廣播，學到閘道器的MAC地址，再發封裝ICMP報文給閘道器路由器.。報文格式如下：

當路由器收到主機A發過來的ICMP報文，發現自己的目的地址是其本身MAC地址，根據目的的IP2.1.1.1，查路由表，發現2.1.1.1/24的路由表項，得到一個出口指標，去掉原來的MAC頭部，加上自己的MAC地址向主機C轉發。(如果閘道器也沒有主機C的MAC地址，還是要向前面一個步驟一樣，ARP廣播一下即可相互學到。路由器2埠能學到主機D的MAC地址，主機D也能學到路由器2埠的MAC地址。)報文格式如下：

最後，在主機C已學到路由器2埠MAC地址，路由器2埠轉發給路由器1埠，路由1埠學到主機A的MAC地址的情況下，他們就不需要再做ARP解析，就將ICMP的回顯請求回覆過來。報文格式大致如下: 

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