ICMP和TCP层面的网络连通性测试工具

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01 前言

无论你是写代码、做运维、还是管理项目，哪怕你只是想在家上网，你很可能都会使用程哥总结的网络连接工具。

程哥打算用两篇文章给大家讲解一下下图总结的工具。

在上一篇文章中，我将向您介绍ICMP和TCP级别的网络连接测试工具。

02 ICMP

ICMP()是IP层的一个组成部分，用于传输错误消息和其他错误信息。 简单来说，ICMP协议用于确认网络是否正常，并在出现异常时诊断问题。

PING和PING是ICMP协议的经典实用场景。

ICMP 消息格式非常简单。 所有 ICMP 消息的前 4 个字节都是相同的。 格式如下图：

通过类型和代码字段值的组合，可以确认ICMP报文的类型以及是查询报文还是错误报文。 如果是错误信息，则可以进一步分析导致错误的原因。

代码和类型的组合如下图所示：

这里再提一下，当发送ICMP错误消息时，消息中总是包含IP头和生成ICMP错误消息的IP数据报的前8个字节（即可以包含IP地址的源端口号和目的端口号）。 TCP/UDP）。 这样，接收到ICMP错误消息的模块就会将其与特定的协议关联起来。

03 平

PING ( ) 是最常用的网络连通性检测工具。 。

通过向对端主机发送 ICMP ECHO 请求消息（类型 8，代码 0）并接收对端主机发送的 ICMP ECHO 响应消息（类型 0，代码 0）来确定网络的可达性。

PING ECHO请求和响应截图如下：

例如，使用ping 8.8.8.8来检测源主机到目标地址的可达性。

可见PING命令简单易用。 PING 默认发送四个数据包。 每个数据包都有一个回显，可以看到包括时间、TTL等信息。 截图如下：

PING除了直接PING地址外，还有一些常用的参数，如下：

(1)次

ping –t xxxx 继续 ping

ping –n xxxx PING 特定 n 次

(2) 数据大小

ping –l xxx 设置每个PING数据包的数据大小

(3)PING域名

ping 可以直接ping通域名

04/

和 都是跟踪路由工具，用于确定 IP 数据包到达目标的路径。

虽然两者的功能相同，但实现原理却不同。

(1)

是系统中用来实现路由追踪的工具。

实现方法是发送ICMP ECHO数据包，与PING工具原理相同（使用ICMP报文类型8和代码0，以及类型0和代码0）。

例如，我们检测到路径8.8.8.8。 截图如下：

从抓包中可以看出，该工具通过发送ICMP ECHO报文，利用ICMP报文和IP头中的TTL字段来实现路径记录功能。

通过原理，沿途每个处理数据报的网络设备都需要将TTL值减1。当网络设备收到IP数据报时，如果其TTL字段为0或1，则网络设备不会转发该数据报。 相反，网络设备会丢弃该数据包并向源发送“ICMP 超时”消息。 发送ICMP超时的源地址是该跳上网络设备的IP地址。

(2)

它是一个用于在Linux系统上实现路由追踪的工具。

虽然也是基于沿途每一个处理数据报的网络设备都需要将TTL值减1的原理。但是它并不是使用ICMP ECHO数据包来实现的。

默认情况下，使用类型 11 和代码 0 的错误消息。 过程如下：向目的主机IP和较大的UDP端口号（一般大于30000，通常初始端口为33434）发送UDP数据包，以使得目的主机上的任何应用程序无法使用这个端口。 因为当数据报到达时，目的主机的UDP模块会产生一条带有“端口不可达”错误的ICMP报文，这意味着目的地已经到达。

同时需要注意的是，程哥刚才说了，默认的错误消息是使用11和0，发送UDP消息。 但也可以使用ICMP ECHO报文来检测路径，原理是一样的。 另外，检测协议也可以从UDP改为TCP。 截图如下：

05 TCP会话建立过程

TCP提供面向连接的、可靠的字节流服务。 面向连接是指两个使用TCP的应用程序在相互交换数据之前必须首先建立TCP连接。

和/或正在使用 TCP 连接建立过程来检测网络连接。

我们看一下TCP连接的建立过程，如下图所示：

（一）第一次握手

客户端执行主动打开（open）连接，并发送一个SYN段，指示客户端打算连接的服务器的端口，以及初始序列号（ISN）。 该SYN段为报文段1，发送的内容包括：SYN=1，Seq=J

(2)第二次握手

服务器收到SYN，执行被动打开（open）连接，服务器发回包含服务器初始序列号的SYN报文段作为响应。 同时将确认序列号（Ack）设置为客户的ISN加1，以确认客户的SYN报文段。 一个SYN会占用一个序列号。 发送的内容包括：SYN=1、ACK=1、Seq=K、Ack=J+1

(3)第三次握手

客户端收到服务器的ACK包后，首先进入该状态，然后向服务器发送ACK，最后服务器也进入该状态。 发送的内容包括：ACK=1、Seq=J+1、Ack=K+1

06

它是远程登录服务的标准协议和主要方法。

通过使用工具与目标主机建立 TCP 会话，您可以验证目标主机上的特定端口是否打开。

我们通过端口来验证端口的开放情况，如下图：

07/

/命令的原理是一样的。 它与目标主机的特定端口建立TCP会话以验证网络开放性。

接下来详细介绍该平台的安装和使用。 Linux平台的使用方法相同，不再赘述。

(1)下载.exe工具

(2)存放.exe工具

.exe是可执行文件，无需安装即可直接运行。

这里程哥已经放到了e盘下，所以需要切换到e盘才能使用命令。

(3) 使用示例

注意这里使用了-d、-h、-t这三个参数，如下图，可以看到时间间隔和连续检测。

我们通过抓包来看看每次检测的状态。

可以看到源主机和目标主机建立了TCP会话，然后立即释放了TCP会话。

常用参数如下：

-t 持续发送数据包。 您可以通过按 Ctrl+C 停止发送数据包。

-n 5 一次发送5个数据包，默认一次4个数据包： -n 5 会百度5次，也可以后面跟其他数字。

-d 在每行的开头显示详细的日期和时间。

-g 5 失败5次后放弃（注意默认是80端口，如果该端口没有开放，就会认为失败）