Preface · 序
重学计算机基础知识。
ARP & ICMP
这里我们尝试 ping 一台位于同一个 Wi-Fi 局域网下的 iPhone 的 IP。在开始 ping 之前，首先需要打开 Wireshark（m1 芯片的 Mac 也可正常使用 Intel 版本的 Wireshark）并开启抓包，并在命令行中查询 ARP 缓存是否已经记录了这台 iPhone IP 的 MAC 地址，如果已经记录了，我们可以使用 sudo arp -d 命令强制删除记录：
➜ ~ arp -nla | grep 192.168.199.138
192.168.199.138 8a:3b:15:74:f5:3f 1m50s 1m51s en0 1
➜ ~ sudo arp -d 192.168.199.138
192.168.199.138 (192.168.199.138) deleted
➜ ~ arp -nla | grep 192.168.199.138
接下来我们使用 ping 命令，并在 3 次后停止 ping 和 Wireshark 抓包，并再次查询 ARP 缓存：
➜ ~ ping 192.168.199.138
PING 192.168.199.138 (192.168.199.138): 56 data bytes
64 bytes from 192.168.199.138: icmp_seq=0 ttl=64 time=63.348 ms
64 bytes from 192.168.199.138: icmp_seq=1 ttl=64 time=175.668 ms
64 bytes from 192.168.199.138: icmp_seq=2 ttl=64 time=8.581 ms
^C
--- 192.168.199.138 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 packets received, 0.0% packet loss
round-trip min/avg/max/stddev = 8.581/82.532/175.668/69.549 ms
➜ ~ arp -nla | grep 192.168.199.138
192.168.199.138 8a:3b:15:74:f5:3f 2m39s 2m39s en0 1
整体的流程如下图：
我们也可以在 Wireshark 中看到这一过程：
- ARP：
- ICMP：
ping 与 MTU
使用 ping -s 可以设置 IP 数据包大小（单位：字节）：
➜ ~ ping apple.com -s 3800
PING apple.com (17.253.144.10): 3800 data bytes
3808 bytes from 17.253.144.10: icmp_seq=0 ttl=53 time=201.315 ms
^C
--- apple.com ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 packets received, 0.0% packet loss
round-trip min/avg/max/stddev = 201.315/201.315/201.315/0.000 ms
在 Wireshark 中抓包可以发现 3800 bytes 的 IP 数据包被分为三片传输。与上述图例中的分片偏移方式有所不同，这里是前两个片按照 MTU 1500 字节（去除首部即为 1480）的方式分片。
使用 ping -D 可以设置 IP 数据包不允许分片（Don’t Fragment），但若 IP 数据包长度大于 MTU 将不允许传输：
➜ ~ ping apple.com -s 3800 -D
PING apple.com (17.253.144.10): 3800 data bytes
ping: sendto: Message too long
Request timeout for icmp_seq 0
^C
--- apple.com ping statistics ---
2 packets transmitted, 0 packets received, 100.0% packet loss
使用 ping -m 可以设置 TTL，使用 ping -c 可以设置次数；当 TTL 为 1 时，最近的路由器网关会返回 TTL 过期：
➜ ~ ping kingcos.me -m 1 -c 1
PING kingcos.me (185.199.110.153): 56 data bytes
92 bytes from hiwifi.lan (192.168.199.1): Time to live exceeded
Vr HL TOS Len ID Flg off TTL Pro cks Src Dst
4 5 00 5400 11a7 0 0000 01 01 f730 192.168.199.200 185.199.110.153
--- kingcos.me ping statistics ---
1 packets transmitted, 0 packets received, 100.0% packet loss
Reference
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