# 如果精确判断一个IP是否被占用

我们在局域网经常需要去测试一个IP是否在用，通过使用ping命令去测试网络通还是不通，但这种方法不是很精确。

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原因是 ping 命令使用的是 ICMP 协议（Internet Control Message Protocol），ICMP协议是 TCP/IP 协议族中的一员，它也含IP头，所以我们可以使用 IP 去 ping。ICMP协议是用来侦测网络错误的，ping 命令用到了 ICMP 中的 ICMP ECHO REQUEST 和 ICMP ECHO REPLY，用来判断 IP 地址是否通。之所以说这种方法判断 IP 是否被占用不太可靠，是因为与TCP和UDP协议一样，在防火墙上是可以禁用此类网络包的。也就是对方可以禁ping，让你无法 ping 通对方。

之所以会出现禁ping策略，是因为很多网络攻击是先通过ICMP协议判断主机是否存活，如果 ping 不通有可能会躲避一部分网络攻击。但 ping 不通只说明 ICMP 协议被禁，TCP 或 UDP 协议也可以用来判断主机是否存活，所以禁 ping 只能躲避一些简单攻击，如果对方对端口进行扫描，服务器如果存在开放的端口的话，还是会被对方发现。

我们假定主机就是一台普通PC，没有对外开放服务端口，并且在防火墙上禁了ICMP协议，此时还有没有办法判断此PC的IP是否处于活跃状态？

ping 命令可以跨网段，此时使用的是三层网络，中间会用到IP和路由。如果在二层网络下，设备间是通过 MAC 地址而非IP来进行通讯的。二层网络会被局限在一个VLAN或网段里，也就是说跨网段通信需要三层路由，但在同网段内，设备彼此是可以通过ARP广播来判断 MAC 地址是否存在，如果存在即可存在交换机或终端的ARP表中方便直接进行通讯。

我们看一下 Windows 下PC的ARP表

```
arp -a
```

![图片](https://pic1.imgdb.cn/item/63579dc716f2c2beb1808b67.png)

Linux 下命令类似

![图片](https://pic1.imgdb.cn/item/63579dc716f2c2beb1808b6a.png)

在 PC 或服务器的 ARP 列表中，只会存与网卡相连的同网段网络 MAC，而不会存跨网络网络的MAC。因为ARP是“Address Resolution Protocol”（地址解析协议）的缩写。在同网段中，通过地址解析协议，源主机可以通过目的主机的IP地址获得目的主机的MAC地址。也就是说，IP是三层网络的地址，MAC是二层网络的地址。防火墙工作在三层网络，所以在二层网络，MAC 和 IP 是可以直接被定位到的。

PC 只存同网络的 MAC 地址，跨网络如何查。跨网络的MAC可以在交换机的ARP地址表中查，如果网关在核心交换机上，那么所有需要通信的主机的IP和MAC的相对应的关系都在交换机上可以找到。所以说一个IP有没有占用，交换机肯定是知道的。

我们在交换机ruijie-8610设备上查看VLAN 25的MAC与IP的映射关系

```
root@ns-xxzx-svr:~# telnet 192.168.25.254Trying 192.168.25.254...Connected to 192.168.25.254.Escape character is '^]'.
User Access Verification
Password:
ZXYYNQ-CORE-RG8610>enable
Password:ZXYYNQ-CORE-RG8610# show arp VLAN 25
```

![图片](https://pic1.imgdb.cn/item/63579dc716f2c2beb1808b71.png)

交换机的 arp 列表存在缓存，当设备上线或离线时，无法找到设备时会触发ARP广播，从而刷新ARP缓存。在Windows或Linux下可以使用arp -d命令清空arp表，重新通过arpi学习更新arp表。在ping一个地址时，如果arp表为空，此时就会触发一个arp请求。有没有手动进行arp请求的方法？有，这个命令叫 arping ，与 ping 不同，ping 使用的是 ICMP 协议，而 arping 使用 arp 请求来代替 ICMP。

![图片](https://pic1.imgdb.cn/item/63579dc716f2c2beb1808b78.png)

arping 只能 ping 同网段的IP，不能跨网络发起 arp 请求，这是二层网络通信决定的。如果存在多个网卡，此时需要指定网卡接口，不然 arping 不知道从哪个网卡接口出去。

```
arping -I eth0 192.168.10.1
```

Windows 下有没有类似的工具？有，但是第三方的，下载地址：

- https://elifulkerson.com/projects/arp-ping.php

使用方法与 Linux 下一致

![图片](https://pic1.imgdb.cn/item/63579dc716f2c2beb1808b81.png)

总结，通过 arping 可以精确判断一个设备的IP是否是在线状态，此时防火墙是无法阻止对方通过 arping 来 ping 你，如果在 MAC 地址层面不通，说明此网络接口网络不通。

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