随着云计算业务的快速发展，国内外云计算企业的专利之争也愈发激烈。在云计算这样的技术领域，专利储备往往代表着企业最新的技术实力。华云数据本期“智汇华云”专栏将从一个ping包来解析网络转发原理，与大家共同分享云计算领域的最新技术与解决方案。
背景
“房东，我ping不通了”，相信在外打工租房的各位都有过这个经历吧。ping不通，一个简单的现象，其实蕴藏着很多的过程，今天我们就来谈谈，ping不通该怎么办。
基础概念
在说这些之前，先介绍几个概念：
1、ping包
ping包走的是ICMP协议，什么是ICMP协议呢，Internet控制报文协议，字面意思不好理解，作用很简单，就是发送一些控制消息，来检测链路。
要了解一个协议，我们一般先看它是怎么封装的，查什么书籍都是假的，最好的办法就是自己去抓一个包看看，抓包的工具有很多种，我喜欢用wireshark(windows)和tcpdump(linux)，抓包工具怎么用，自行去度娘。
抓到的报文如下，一步步慢慢分析：
我们知道，MAC地址是用来唯一标识网卡的，暂时理解为网卡门牌号吧。
DMAC：目的mac，也就是你的数据包要发给谁，
SMAC：源mac，你自己网卡的门牌号
type：数据包的类型
Tips: 小知识，这里插一句，如果是三层转发，DMAC一般是你网关的mac地址，如果是二层转发，DMAC则是目的端的MAC地址，这也是区分一个数据包是二层还是三层转发最好的方法。
IP层，主要看几个吧。
dscp：最大的用处就是区分报文优先级，我们都知道，协议报文需要高优先级
flags：分片的标志，下面的fragment offset是指分片的偏移量
protocol: 协议类型，可以看到 我们的ping是通过icmp协议
这里的type 8 code 0，是icmp request，具体这些代表什么意思，我们可以去查RFC792
https://tools.ietf.org/html/rfc792
WHAT?什么是RFC，我只听过KFC，问题不大，自己去度娘。
2、ARP
ARP是什么，地址解析，所谓的地址解析就是根据IP地址来获取MAC地址，上面的报文你也看到了，你要ping别人，要知道别人的IP，别人的mac，发到网关的需要知道网关的mac，发到目的端的需要知道目的端的mac。
ARP的过程很简单，客户端先发一个ARP请求，比如你知道了10.10.10.10这个IP，但是你不知道mac，你就需要发一个ARP请求来获取。
好了 我们照例抓一个包，来看看ARP是怎么工作的。
10.51.30.122这个地址收到ARP请求后，会发一个单播报文给我，告诉我它的mac，同时他也会记录我的mac和IP，在他那边会保存我的ARP信息，同时我也保存了它的，下次我再找他，直接查ARP表就可以了，不再需要再发一起ARP请求，当然，如果ARP老化了，那么这样的流程还得再来一次咯。
3、DNS
有些人喜欢ping百度，如果ping的是域名，那中间又多了一层处理，那就是域名解析，来来来，继续抓包。
于是我重新封装报文，目的ip直接选择了216这个地址发送了icmp request。
很明显，我没有直接去114.114.114.114的路由，所以我只能发给网关，也就是上图的192.168.0.1，由网关去处理（如果你不知道网关的mac，需要先发广播ARP给网关，拿到网关的mac来维护ARP表)，之后网关把域名解析的结果返还给我，我就有了baidu的IP地址。
2、有了目的IP，客户端就准备封装报文，因为是三层转发，我不需要知道百度的mac地址，我只要知道网关的mac就行了，dmac=网关mac，dip=百度IP，直接发送ping包，由于网关的mac上面已经发送过一次ARP请求了，所有网关的ARP已经保存在客户端的ARP表了。
4、百度收到了我的ping包以后，于是如法炮制的获取它的网关ARP信息，再把封装好的icmp reply给我发了回来，等我的网关收到了这个reply以后，发现目的IP是我，通过路由直接转发给了我，这里整个过程就完成了。
Tips：对于过来的数据包，网关会自行学习数据包的源mac信息，维护自己的mac表和ARP表。
好了，如果ping不通，那么你想想有哪些原因呢，一步步地去检查，一步步地去抓包分析，你就能找到原因，ping不通，不用找房东，自己把网线捋一捋，不就通了啊。
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