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Ping Datenübertragung Ping ist ein Diagnose Werkzeug mit dem überprüft werden kann ob ein bestimmter Host in einem IP Ne

Ping (Datenübertragung)

Ping ist ein Diagnose-Werkzeug, mit dem überprüft werden kann, ob ein bestimmter Host in einem IP-Netzwerk erreichbar ist. Daneben geben die meisten heutigen Implementierungen dieses Werkzeuges auch die Zeitspanne zwischen dem Aussenden eines Paketes zu diesem Host und dem Empfangen eines daraufhin unmittelbar zurückgeschickten Antwortpaketes an (= Paketumlaufzeit, meist round trip time oder RTT genannt). Das Programm wird üblicherweise als Konsolenbefehl ausgeführt. Entwickelt wurde Ping ursprünglich Ende 1983 von Mike Muuss und erschien zum ersten Mal in BSD 4.3.

Funktionsweise Bearbeiten

Ping sendet ein ICMP(v6)-„Echo-Request“-Paket (ping, ICMP-Pakettyp 8 (0x08), ICMPv6-Pakettyp 128 (0x80)) an die Zieladresse des zu überprüfenden Hosts. Der Empfänger muss, sofern er das Protokoll unterstützt, laut Protokollspezifikation eine Antwort zurücksenden: ICMP „Echo-Reply“ (pong, ICMP-Pakettyp 0 (0x00), ICMPv6-Pakettyp 129 (0x81)). Ist der Zielrechner nicht erreichbar, antwortet der zuständige Router: „Network unreachable“ (Netzwerk nicht erreichbar) oder „Host unreachable“ (Gegenstelle nicht erreichbar).

Aus einer fehlenden Antwort kann nicht geschlossen werden, dass die Gegenstelle nicht erreichbar wäre, da manche Hosts so konfiguriert sind, dass sie ICMP-Pakete ignorieren und verwerfen; siehe: Security through obscurity, Firewall.

Wird dem Ping-Kommando ein Hostname in FQDN-Schreibweise anstatt einer IP-Adresse übergeben, lässt das Programm diesen durch das Betriebssystem auflösen. Bei fehlerhaften Konfigurationen (hosts-Datei, lmhosts-Datei, WINS, DNS) schlägt diese nach Ablauf einer Wartezeit (Timeout) fehl und resultiert in einer Fehlermeldung. Falls eine IP-Adresse angegeben wurde, tritt in dieser Situation ein ähnliches Problem auf, da zunächst das Scheitern der Rückwärtsauflösung zur Bestimmung des zur IP-Adresse gehörigen FQDN abgewartet werden muss. Je nach Implementation von ping lässt sich das Reverse-Lookup mit einer Option abschalten oder ist standardmäßig deaktiviert.

Beispiel Bearbeiten

Ping auf der Kommandozeile in Windows

Es werden Datenpakete an den Zielhost www.google.de gesandt. Vom Programm wird die Zeit gemessen, bis die Antwort des Hosts eintrifft. Die Zeitangabe sagt aus, wie lange ein Datenpaket zum Host und wieder zurück benötigt („response time average“). Man kann daran grob erkennen, ob das Routing zur Gegenstelle funktioniert, deren TCP/IP-Stack funktionsfähig ist und mit welcher Verzögerung bei einer Verbindung zu rechnen ist.

Die Angabe TTL kann dazu genutzt werden, um grob abzuschätzen, über wie viele Router die ICMP-Antworten zurückgelaufen sind (jeder Router dekrementiert den Wert mindestens um 1, wobei der Initialwert je nach Implementierung 64, 128 etc. sein kann).

Round Trip Delay Bearbeiten

Die Paketumlaufzeit wird als Round trip delay (RTD), round-trip-time (RTT) und im Deutschen häufig verkürzt als Pingdauer, Ping-Zeit oder schlicht Ping bezeichnet. Diese gemessene Latenz umfasst sowohl die entfernungsabhängige elektrische Signallaufzeit, als auch die Verarbeitungszeit in den als Zwischenstationen fungierenden Routern, zudem die Verarbeitungszeit in den TCP/IP-Stacks des Absende- und Zielrechners. Auf Verbindungen mit hoher Auslastung erhöhen sich die Zeiten durch Sendewarteschlangen in den jeweiligen Routern.

Die Entfernung zwischen zwei beliebigen Punkten auf der Erdoberfläche ist durch die zugehörige Orthodrome gegeben. Dividiert man die Entfernung durch die Übertragungsgeschwindigkeit und multipliziert anschließend das Ergebnis mit zwei (wegen der Zeitberechnung für Hin- und Rückweg), so erhält man die minimal mögliche RTT. Beispiel: Die Entfernung zwischen Berlin und Tokio beträgt 8941,2 km. Geht man von einer Übertragung mit Lichtgeschwindigkeit (im Vakuum ca. 300.000 km/s) aus, so ergibt sich eine minimal mögliche Paketumlaufzeit von etwa

Ein realistischerer Wert für die Geschwindigkeit wäre etwa 150.000 km/s, wenn man die in der Materie (Glasfaser) reduzierte Lichtgeschwindigkeit sowie Verzögerungen an Umsetzstationen, Routern und Switches berücksichtigt. Unter Annahme dieser realistischeren Geschwindigkeit und dem direkten Leitungsweg ergibt sich eine minimale Pingzeit von etwa 120 ms.

In der Praxis liegt der Wert jedoch viel höher. So ergeben sich Laufzeiten von etwa 200 bis 300 ms zwischen Berlin und Tokio, da manche Verbindungen von Europa nach Asien nicht auf dem direkten Weg, sondern über die Vereinigten Staaten geroutet werden.

Zur Laufzeitmessung sind nur Hosts mit bekanntem Antwortverhalten sinnvoll nutzbar, da viele Netzwerkgeräte (Router, Switches) oft nur langsam auf ICMP-Requests reagieren, da sie nicht dahingehend optimiert wurden oder durch verzögerte Pings Angriffsszenarien auszuschließen versuchen (siehe Firewall).

Herkunft des Namens Bearbeiten

Der Name „ping“ stammt aus der Militärtechnik. Seit dem Zweiten Weltkrieg wird Sonar eingesetzt, um U-Boote aufzuspüren. Das dabei ausgestrahlte Schallsignal hört sich in einem U-Boot wie ein hohes Klopfgeräusch an, das als „Ping“ beschrieben wird.

Das Programm ping benutzt eine Serie von Internet Control Message Protocol (ICMP)-Echo-Nachrichten (messages), um zu prüfen, ob ein entfernter Host-Computer aktiv oder inaktiv ist. Es wurde (wie viele weitere Beiträge zur Entwicklung des Internets) als sogenannter Request for Comments (RFC) der Internet Engineering Task Force (IETF) zur Verfügung gestellt. Häufig wird „ping“ als Abkürzung von „Packet Internet Groper“ dargestellt. Der Autor des Programms selbst sagte jedoch: „Aus meiner Sicht ist PING kein Akronym für ‚Packet InterNet Grouper‘, sondern eine Analogie zum Sonar.“

Verwandte Programme Bearbeiten

Bei dem verbreiteten Unix-ähnlichen System Linux gibt es zusätzlich einige Programme, die ähnlich wie ping arbeiten:

  • bing (misst zusätzlich die Übertragungsrate)
  • fping (kann mehrere Rechner zugleich anpingen, siehe auch Broadcast)
  • hping (erlaubt die Manipulation von Protokollen, Ports und Flags)
  • arping (liest im lokalen Netzwerk auch die MAC-Adresse aus)
  • mtr (kombiniert die Funktionalität von „traceroute“ und „ping“ in einem Netzwerkdiagnoseprogramm)
  • httping (ermittelt für einen URL die Antwortzeit)
  • ping6 (früher unter Linux für IPv6 verwandt, mittlerweile wieder mit ping vereint)

Im Betriebssystem Windows gibt es zur Fehlersuche im gerouteten Netzwerk:

Siehe auch Bearbeiten

Weblinks Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. RFC 4560 – Definitions of Managed Objects for Remote Ping, Traceroute, and Lookup Operations. Juni 2006 (englisch). RFC 1739 – A Primer On Internet and TCP/IP Tools. Dezember 1994 (englisch).
  2. ping: Packet internet groper. In: RFC 1208 – A Glossary of Networking Terms. 1991, S. 13 (englisch).
  3. Michael John Muuss (Mike Muuss): (Nicht mehr online verfügbar.) United States Army Research Laboratory, archiviert vom Original am 8. September 2010; abgerufen am 21. März 2012. “From my point of view PING is not an acronym standing for Packet InterNet Grouper, it’s a sonar analogy.”
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Veröffentlichungsdatum:
Ping ist ein Diagnose Werkzeug mit dem uberpruft werden kann ob ein bestimmter Host in einem IP Netzwerk erreichbar ist Daneben geben die meisten heutigen Implementierungen dieses Werkzeuges auch die Zeitspanne zwischen dem Aussenden eines Paketes zu diesem Host und dem Empfangen eines daraufhin unmittelbar zuruckgeschickten Antwortpaketes an Paketumlaufzeit meist round trip time oder RTT genannt Das Programm wird ublicherweise als Konsolenbefehl ausgefuhrt Entwickelt wurde Ping ursprunglich Ende 1983 von Mike Muuss und erschien zum ersten Mal in BSD 4 3 Inhaltsverzeichnis 1 Funktionsweise 2 Beispiel 3 Round Trip Delay 4 Herkunft des Namens 5 Verwandte Programme 6 Siehe auch 7 Weblinks 8 EinzelnachweiseFunktionsweise BearbeitenPing sendet ein ICMP v6 Echo Request Paket ping ICMP Pakettyp 8 0x08 ICMPv6 Pakettyp 128 0x80 an die Zieladresse des zu uberprufenden Hosts Der Empfanger muss sofern er das Protokoll unterstutzt laut Protokollspezifikation eine Antwort zurucksenden ICMP Echo Reply pong ICMP Pakettyp 0 0x00 ICMPv6 Pakettyp 129 0x81 Ist der Zielrechner nicht erreichbar antwortet der zustandige Router Network unreachable Netzwerk nicht erreichbar oder Host unreachable Gegenstelle nicht erreichbar Aus einer fehlenden Antwort kann nicht geschlossen werden dass die Gegenstelle nicht erreichbar ware da manche Hosts so konfiguriert sind dass sie ICMP Pakete ignorieren und verwerfen siehe Security through obscurity Firewall Wird dem Ping Kommando ein Hostname in FQDN Schreibweise anstatt einer IP Adresse ubergeben lasst das Programm diesen durch das Betriebssystem auflosen Bei fehlerhaften Konfigurationen hosts Datei lmhosts Datei WINS DNS schlagt diese nach Ablauf einer Wartezeit Timeout fehl und resultiert in einer Fehlermeldung Falls eine IP Adresse angegeben wurde tritt in dieser Situation ein ahnliches Problem auf da zunachst das Scheitern der Ruckwartsauflosung zur Bestimmung des zur IP Adresse gehorigen FQDN abgewartet werden muss Je nach Implementation von ping lasst sich das Reverse Lookup mit einer Option abschalten oder ist standardmassig deaktiviert Beispiel Bearbeiten nbsp Ping auf der Kommandozeile in Windows Es werden Datenpakete an den Zielhost www google de gesandt Vom Programm wird die Zeit gemessen bis die Antwort des Hosts eintrifft Die Zeitangabe sagt aus wie lange ein Datenpaket zum Host und wieder zuruck benotigt response time average Man kann daran grob erkennen ob das Routing zur Gegenstelle funktioniert deren TCP IP Stack funktionsfahig ist und mit welcher Verzogerung bei einer Verbindung zu rechnen ist Die Angabe TTL kann dazu genutzt werden um grob abzuschatzen uber wie viele Router die ICMP Antworten zuruckgelaufen sind jeder Router dekrementiert den Wert mindestens um 1 wobei der Initialwert je nach Implementierung 64 128 etc sein kann Round Trip Delay Bearbeiten Hauptartikel Round Trip Delay Die Paketumlaufzeit wird als Round trip delay RTD round trip time RTT und im Deutschen haufig verkurzt als Pingdauer Ping Zeit oder schlicht Ping bezeichnet Diese gemessene Latenz umfasst sowohl die entfernungsabhangige elektrische Signallaufzeit als auch die Verarbeitungszeit in den als Zwischenstationen fungierenden Routern zudem die Verarbeitungszeit in den TCP IP Stacks des Absende und Zielrechners Auf Verbindungen mit hoher Auslastung erhohen sich die Zeiten durch Sendewarteschlangen in den jeweiligen Routern Die Entfernung zwischen zwei beliebigen Punkten auf der Erdoberflache ist durch die zugehorige Orthodrome gegeben Dividiert man die Entfernung durch die Ubertragungsgeschwindigkeit und multipliziert anschliessend das Ergebnis mit zwei wegen der Zeitberechnung fur Hin und Ruckweg so erhalt man die minimal mogliche RTT Beispiel Die Entfernung zwischen Berlin und Tokio betragt 8941 2 km Geht man von einer Ubertragung mit Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ca 300 000 km s aus so ergibt sich eine minimal mogliche Paketumlaufzeit von etwa 2 8941 2 k m 300000 k m s 0 059 6 s 59 6 m s displaystyle 2 cdot frac 8941 2 mathrm km 300000 mathrm km s approx 0 0596 mathrm s 59 6 mathrm ms nbsp Ein realistischerer Wert fur die Geschwindigkeit ware etwa 150 000 km s wenn man die in der Materie Glasfaser reduzierte Lichtgeschwindigkeit sowie Verzogerungen an Umsetzstationen Routern und Switches berucksichtigt Unter Annahme dieser realistischeren Geschwindigkeit und dem direkten Leitungsweg ergibt sich eine minimale Pingzeit von etwa 120 ms In der Praxis liegt der Wert jedoch viel hoher So ergeben sich Laufzeiten von etwa 200 bis 300 ms zwischen Berlin und Tokio da manche Verbindungen von Europa nach Asien nicht auf dem direkten Weg sondern uber die Vereinigten Staaten geroutet werden Zur Laufzeitmessung sind nur Hosts mit bekanntem Antwortverhalten sinnvoll nutzbar da viele Netzwerkgerate Router Switches oft nur langsam auf ICMP Requests reagieren da sie nicht dahingehend optimiert wurden oder durch verzogerte Pings Angriffsszenarien auszuschliessen versuchen siehe Firewall Herkunft des Namens BearbeitenDer Name ping stammt aus der Militartechnik Seit dem Zweiten Weltkrieg wird Sonar eingesetzt um U Boote aufzuspuren Das dabei ausgestrahlte Schallsignal hort sich in einem U Boot wie ein hohes Klopfgerausch an das als Ping beschrieben wird Das Programm ping benutzt eine Serie von Internet Control Message Protocol ICMP Echo Nachrichten messages um zu prufen ob ein entfernter Host Computer aktiv oder inaktiv ist Es wurde wie viele weitere Beitrage zur Entwicklung des Internets als sogenannter Request for Comments RFC der Internet Engineering Task Force IETF zur Verfugung gestellt 1 Haufig wird ping als Abkurzung von Packet Internet Groper dargestellt 2 Der Autor des Programms selbst sagte jedoch Aus meiner Sicht ist PING kein Akronym fur Packet InterNet Grouper sondern eine Analogie zum Sonar 3 Verwandte Programme BearbeitenBei dem verbreiteten Unix ahnlichen System Linux gibt es zusatzlich einige Programme die ahnlich wie ping arbeiten bing misst zusatzlich die Ubertragungsrate fping kann mehrere Rechner zugleich anpingen siehe auch Broadcast hping erlaubt die Manipulation von Protokollen Ports und Flags arping liest im lokalen Netzwerk auch die MAC Adresse aus mtr kombiniert die Funktionalitat von traceroute und ping in einem Netzwerkdiagnoseprogramm httping ermittelt fur einen URL die Antwortzeit ping6 fruher unter Linux fur IPv6 verwandt mittlerweile wieder mit ping vereint Im Betriebssystem Windows gibt es zur Fehlersuche im gerouteten Netzwerk a href Pathping html title Pathping pathping a Mischung aus a href Tracert html class mw redirect title Tracert tracert a und ping Siehe auch BearbeitenPing of DeathWeblinks BearbeitenInternet Engineering Task Force IETF Mike Muuss The Story of the PING Program vom ping Erfinder C Beispiel tangentsoft net b ping 8 b send ICMP ECHO REQUEST packets to network hosts OpenBSD System Manager s Manual Online Ping bei Matthias Leuffen auf optools net oder networktools nl Online Ping Dienst IP Toolbox 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