关于ping命令工作原理及ping -c1执行时数据包/帧数量的技术问询

嘿，这个问题得拆成二层以太网帧和三层IPv4数据包分别说，而且要注意「所有缓存为空」包括DNS缓存和ARP缓存——这俩缓存空了，会让ping多走好几步流程，直接影响生成的数据包/帧数量：

先明确核心前提 #

你执行的ping -c1 "something"里，目标是域名而非直接的IPv4地址，而且本地的DNS缓存、ARP缓存全是空的。所以ping命令得先搞定「怎么找到DNS服务器」「怎么拿到目标域名的IP」「怎么找到目标IP的物理地址」，才能发核心的ICMP探测包。

正常流程（DNS解析成功）下的本地生成统计 #

咱们一步步捋本地主动生成的内容：

1. 找本地DNS服务器的MAC地址（ARP缓存空）
   • 本地生成1个ARP请求以太网帧（ARP是二层协议，不需要封装在IPv4包里，所以这一步没有IPv4数据包）
   • （收到DNS服务器的ARP响应是对方生成的，不算咱们的）
2. 发DNS域名查询（DNS缓存空）
   • 本地生成1个UDP协议的IPv4数据包（用来问DNS服务器something对应的IPv4地址）
   • 同时生成1个以太网帧（把这个UDP包封装起来发给DNS服务器）
   • （收到DNS响应是对方生成的，不算）
3. 找目标IP的MAC地址（ARP缓存空）
   • 本地生成1个ARP请求以太网帧（还是二层帧，无对应IPv4包）
   • （收到目标IP的ARP响应是对方生成的，不算）
4. 发ping的核心探测包
   • 本地生成1个ICMP Echo Request类型的IPv4数据包（ping的核心请求包）
   • 同时生成1个以太网帧（封装这个ICMP包发给目标IP）
   • （收到ICMP响应是对方生成的，不算）

最终统计：

• IPv4数据包：2个（1个DNS查询UDP包 + 1个ICMP请求包）
• 以太网帧：4个（2个ARP请求帧 + 1个DNS查询帧 + 1个ICMP请求帧）

特殊情况：DNS解析失败 #

如果something是个无法解析的无效域名，流程会在DNS查询后直接终止，ping会报错说找不到主机。此时本地生成的内容就少了：

• IPv4数据包：1个（仅DNS查询的UDP包）
• 以太网帧：2个（1个DNS服务器的ARP请求帧 + 1个DNS查询帧）

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MisterPur