每当我发现请求某台服务器很慢或者连接不上时，总会使用ping命令看下，请求响应是否通，查看网络延迟、丢包率、抖动这些信息，那么它的原理是啥呢？
目前我有着如下几个疑问
- Ping的原理是什么？
- Ping命令位于OSI网络模型中的那一层？
- 为什么有些服务器Ping不通但却可以正常访问？
那么就带着这些问题开始冲浪
Ping的基本原理
我们来看下Ping的描述
Ping命令是一种网络诊断工具，用于测试网络中的设备是否可以在IP网络上与另一台设备进行通信。Ping命令在几乎所有的操作系统中都有，包括Windows、Linux、macOS等。
通常我们使用的格式为：ping [destination] destination可以为IP地址或者域名。
Ping命令基于ICMP（Internet Control Message Protocol）协议来进行数据传输的，而ICMP又是基于OSI的网络层IP协议来实现的，因此ICMP报文是封装在IP包中的。
当主机A向主机B发送Ping命令时工作流程如下（from GPT）
- 发送请求：首先，主机A将创建一个ICMP Echo Request消息。这个消息包含了一些信息，包括类型（值为8），代码（值为0），校验和（发送端计算并填入的一个用于错误检测的值），标识符（用于标识Echo Request和Echo Reply消息的一个值），序列号（用于标识每个发送的Echo Request消息的一个值），以及一些数据（通常是填充数据，使得整个消息达到特定的大小）。
- 等待回应：然后，主机A将这个消息发送到主机B的IP地址，并开始计时。主机A等待主机B的响应。
- 处理回应：如果网络正常，主机B将收到这个Echo Request消息，然后返回一个ICMP Echo Reply消息。这个回应消息包含了原始的标识符和序列号，以及主机B的一些信息，包括类型（值为0），代码（值为0），校验和，以及数据。
- 计算往返时间：当主机A收到Echo Reply消息，它将停止计时。主机A可以通过比较发送请求和接收回应的时间来计算往返时间。
- 显示结果：Ping命令将显示这次ping的结果，包括往返时间和是否有数据包丢失。如果Ping命令发送了多个请求（这是默认的行为），那么它还会计算并显示平均往返时间。
如果主机A在一段时间（这个时间可以通过参数设定）内没有收到主机B的回应，那么Ping命令将认为这个请求超时，这可能表示网络有问题，或者主机B没有正常工作。
Ping命令还提供了许多参数，下面是一些常用的参数和例子
| 参数 | 作用 |
|---|---|
| -c count | 发出count次ping后停止 |
| -i interval | 每间隔interval秒后发送ping，默认1秒一次 |
| -s packet size | 指定每次ping发送的数据字节数，默认为“56字节”+“28字节”的ICMP头，一共是84字节 包头+内容不能大于65535，所以最大值为65507 |
1 | // 每隔0.6秒发送一次ping，总共发送5次 |
为什么有些服务器Ping不通但却可以正常访问？
我们经常会发现有些网站/服务器无法被ping通，但却可以正常通过HTTP/HTTPS访问，这是由于网站方关闭了ICMP协议，所以ping命令无法ping通，那为什么要关闭呢？
核心原因就是为了服务器安全和隐私。
像上面的参数，我们可以简单的组合一下变成攻击手段，例如
ping -i 0.01 -s 65507 baidu.com
每1秒会发出100次，每次请求数据为65535字节（IP协议数据包最大值），就等于50mb的带宽了，很容易占用对方服务器全部带宽流量。这种通常被叫做ICMP/Ping泛洪攻击，不过通常攻击者会伪造ICMP协议的源IP地址，这样发出的Ping命令就不会返回到攻击者这里了。
这样做的目的是为了隐藏攻击者的真实身份，同时也使得攻击更难以被阻止，因为目标主机接收到的ICMP请求来自于大量不同的IP地址。
同时攻击者可以通过Ping命令去进行全网扫描，找到有ping回应的在线服务器，那么就可能将该服务器作为攻击对象，同时通过ping命令返回的数据，可以判断服务器的网络延迟，是否被攻击到宕机等。
所以为了防御攻击和 保证服务器安全，管理员会关闭服务器的ICMP协议。
小结
那么总结一下之前对于ping命令的一些疑问
Ping的原理是什么？
基于ICMP协议
Ping命令位于OSI网络模型中的那一层？
ICMP协议位于网络层
为什么有些服务器Ping不通但却可以正常访问？
管理员关闭了ICMP协议，为了保护服务器的隐私和安全，防止被攻击
