从Ping失败的结果中分析出故障原因

作为IT从业者，Ping测试这个命令想必是非常非常熟悉了！它是用于诊断网络连通性最好用的工具，没有之一！

Ping不通的情况时有发生，那么Ping不通时会结果回显是什么呢？

常见的有4种结果：

一、请求超时。

二、来自X.X.X.X的回复: 无法访问目标主机。

三、PING：传输失败。常见故障。

四、来自X.X.X.X的回复: TTL 传输中过期。

Ping失败则回显不同的结果，Windows不是随便给一个结果的，而这些信息表示连通性异常均存在不同的故障原因！那么其背后的逻辑是什么呢？

在特定的场景下，我们来一个一个的分析：

回显1：请求超时。

此结果和ICMP回包有关，一定是PC封装了ICMP request发出去了得不到结果才有这个提示，换句话说已经完成了网关设备或者目标设备的arp学习。

【局域网场景】

如图，PC1 Ping测试目标是同一局域网、同网段的PC2设备不通出现该提示，表示：“已经学到了该PC2的ARP条目，但PC1的ICMP包没有得到响应”，所以能明确知道对端是正常存在于网络当中的，就不用再去管物理链路问题了！而PC1得不到响应ICMP的常见原因有：

• PC2启用了防火墙禁ping；
  
• PC2安装了网安软件如卡巴斯基；
  
• PC1去往PC2中间的交换机、路由器等设备对ICMP包做了过滤等。

【三层VLAN场景】

如图，在规模较大的三层网络架构下，若VLAN10的PC1 Ping的是VLAN20网段的PC2不通，表示：“PC1已经学习到了VLAN10网关的ARP条目，且网关（核心交换设备等）VLAN20也学到了PC2的ARP条目，但PC1没收到响应ICMP包”，同理可以判断该PC2也正常存在于网络当中，物理网络链路正常。但PC1得不到响应的ICMP包常见原因如下：

• PC2启用了防火墙禁ping；
  
• PC2没有配置网关，无法跨三层回包给PC1；
  
• PC2安装了网安软件如卡巴斯基做了限制；
  
• PC1去往PC2中间的交换机、路由器等设备对ICMP包做了过滤。

【访问internet】

如图，PC ping的是出口路由WAN侧的internet站点（百度、QQ）等不通，则基本表示该internet站点禁ping。

回显2：来自X.X.X.X的回复: 无法访问目标主机。此结果一定是和arp学习有关，要么是PC自身没学到同网段设备的arp条目，要么是跨三层访问时网关没有学到另一VLAN中的目标设备arp条目返回给PC的错误报告。【局域网场景】

如图，PC1 Ping测试目标是同一局域网、同网段的PC2设备不通出现该提示，表示“PC1的网络连接正常，但根本学不到PC2的ARP条目”，这就没办法去确认PC2的物理网络是否正常了，可能故障原因有：

• PC2物理链路故障；
• PC2网卡故障或网络参数错误；
  
• 中间交换机做了VLAN隔离、端口隔离。

【跨VLAN场景】

如图，在规模较大的三层网络架构下，若VLAN10的PC1 Ping的是VLAN20网段的PC2不通，表示“要么是VLAN10的PC1没有学到其网关的ARP条目，要么是网关VLAN20接口没有学到PC2的ARP条目”，此时没法确认PC2是否物理网络正常，且也不能判断其是否在VLAN20中，故障可能原因如下： 

• PC1网关配置错误；
• PC1连接交换机的端口VLAN配置错误；
  
• PC2网卡或者物理链路故障；
• PC2连接交换机的端口VLAN配置错误。

 回显3：PING：传输失败。常见故障。出现这个报错是指网卡连ARP包都发不出去，百分百就是源电脑的网卡和网线问题！交换机、路由器等不用去排查了！原因如下：

• 网线未插好或网卡故障（网络适配器打叉）；
• 网络适配器未启用或者驱动异常；
• 网卡没配置网关就去访问其他网段的IP地址，主机根本不知道把包交给谁；
• 网卡未启用IPv6协议或者拿不到IPv6地址时去ping IPv6站点。

 回显4：来自X.X.X.X的回复: TTL 传输中过期。有些论坛分析此原因是经过了太多的路由（每经过一台路由TTL减1）导致此问题。我觉得不对，Win10 ICMP包初始TTL=64，经测试即便是我访问美国站点1.1.1.1，TTL也只减了10而已（链路一共经过了10台路由），而要说从A—>B经过≥64台路由我是完全不信的。

而出现这个“TTL传输中过期”的报错呢，大概率是网络中出现了“路由环路”导致，简单来看个图：

单播的三层报文，在网络内来回路由转发，循环往复，就形成了三层路由环路。用tracert命令跟踪表现是这样的：

直到TTL减到0单播环路才停止，基本就是交换网络、路由网络的配置相关问题了，此问题会造成网络中“单播包泛洪”影响路由交换的性能。像上述而常见的“路由环路”问题可以通过三层交换机的“黑洞路由”配置解决，具体方法本期不做详解。
最后总结一下：