در دنیای امروز که ارتباطات اینترنتی بخش جدایی‌ناپذیر زندگی ما شده، کیفیت و پایداری اتصال شبکه اهمیت زیادی پیدا کرده است. گاهی حتی تاخیر چند میلی‌ثانیه‌ای می‌تواند تجربه کاربری را تحت تاثیر قرار دهد یا باعث اختلال در بازی‌های آنلاین و تماس‌های ویدیویی شود. یکی از ابزارهای ساده و کاربردی برای بررسی و عیب‌یابی شبکه، دستور پینگ (Ping) است که با اندازه‌گیری زمان پاسخ بین دو دستگاه، سرعت و پایداری اتصال را نشان می‌دهد. 

شناخت مفهوم پینگ چیست به کاربران و مدیران شبکه کمک می‌کند مشکلات ارتباطی را سریع‌تر شناسایی کنند و تجربه‌ای روان‌تر از اینترنت داشته باشند؛ مطالعه این مقاله از مجله سبزلرن برای آشنایی بیشتر با مفهوم پینگ کاربردی خواهد بود.

پینگ به زبان ساده

پینگ چیست؟ این سوال را بسیاری از افراد تازه وارد به حوزه شبکه می‌پرسند که در پاسخ باید بگوییم Ping یک ابزار خط فرمان است که تقریبا در هر سیستم عاملی با اتصال به شبکه موجود است. دستور پینگ به‌عنوان آزمایشی برای بررسی دسترسی یک دستگاه متصل به شبکه عمل می‌کند. کد آن دستور درخواستی ما را از طریق شبکه به یک دستگاه خاص ارسال خواهد کرد. منظور از پینگ موفق این است که درخواست ارسال‌شده از رایانه مبدا، پاسخی از رایانه مقصد دریافت کرده و به مبدا بازگردد.

تفاوت پینگ با سایر ابزارهای تست شبکه

هم Ping و هم ابزارهای تست شبکه مانند "Traceroute" مواردی ضروری برای عیب‌یابی شبکه هستند، اما این‌که از کدام یک استفاده می‌کنید، به مشکل خاصی که با آن مواجه هستید بستگی دارد:

• معمولا از Ping زمانی استفاده می‌شود که نیاز به بررسی دسترسی به سرور یا دستگاه و اندازه‌گیری تاخیر اولیه دارید! این ابزار برای تایید وجود مشکل اتصال اولیه سریع و موثرترین ابزار است.

• ابزارهایی مانند "Traceroute" زمانی کاربردی هستند که نیاز به درک مسیر بسته‌ها در شبکه دارید. Traceroute برای تشخیص مشکلات مسیریابی، شناسایی ازدحام شبکه و مشخص کردن محل تاخیر یا از دست رفتن بسته‌ها در طول مسیر ایده‌آل است.

نحوه عملکرد پینگ

برای درک دقیق نحوه عملکرد پینگ، مهم است بدانید که این دستور با استفاده از پروتکل پیام کنترل اینترنت (ICMP) عمل می‌کند. در اصل نحوه عملکرد آن به ترتیب زیر است:

گام اول: ارسال بسته‌های ICMP

منظور از این بخش عملکرد پینگ چیست؟ هنگامی‌که یک دستور پینگ صادر می‌شود، یک درخواست اکو "ICMP" به آدرس مشخص شده ارسال شده است. میزبان هدف، پس از دریافت این درخواست با ارسال یک بسته اکو پاسخ "Echo Reply"جواب می‌دهد. این تبادل دو هدف اصلی دارد که برای ارزیابی عملکرد شبکه بسیار مهم هستند:

• تایید در دسترس بودن میزبان هدف

• تعیین زمان رفت و برگشت (RTT)

گام دوم: محاسبه زمان رفت و برگشت (RTT)

این گزینه معیاری برای اندازه‌گیری زمان صرف شده برای ارسال یک درخواست و دریافت پاسخ است که برحسب میلی‌ثانیه (ms) اندازه‌گیری می‌شود. چنین بازه زمانی‌ای از وقتی شروع می‌شود که دستگاه شما درخواستی را به سرور ارسال می‌کند و با دریافت پاسخ از سرور پایان می‌یابد."RTT" یکی از معیارهای حیاتی عملکرد شبکه، به ‌ویژه در برنامه‌های وب، محسوب می‌شود.

تشخیص قطعی یا کندی شبکه

به‌طور پیش‌فرض دستورات پینگ چندین درخواست (معمولا چهار یا پنج) ارسال می‌کنند و نتایج را نمایش می‌دهند. این نتایج مشخص می‌کند:

• آیا یک درخواست پاسخ موفقیت‌آمیزی دریافت کرده است یا خیر.

• تعداد بایت‌های دریافتی و مدت زمان لازم برای پاسخ و همچنین مقدار TTL (زمان زنده ماندن بسته) چقدر بوده است.

کاربردهای اصلی پینگ

اولین کاربرد مهم پینگ عیب‌یابی شبکه است. به این ترتیب که با استفاده از پینگ، مدیران می‌توانند هرگونه گلوگاه در زیرساخت شبکه را شناسایی کرده و مشکلات اتصال را تشخیص دهند. مدیران این توانایی را دارند که به سرعت تشخیص دهند آیا دستگاه‌ها یا سرورهای مختلف قابل دسترسی هستند یا نه. سپس با مشاهده زمان پاسخ و ارسال درخواست‌های پینگ به آنها، کیفیت اتصال را ارزیابی کنند. اما سایر کاربردهای پینگ چیست؟

نظارت

با برنامه‌ریزی تست‌های خودکار پینگ (که به عنوان جاروب پینگ یا اسکن پینگ نیز شناخته می‌شوند)، می‌توان بینش‌های بلادرنگ در مورد در دسترس بودن و عملکرد دارایی‌های حیاتی شبکه در فواصل منظم به دست آورد. مدیران می‌توانند با تشخیص و رسیدگی پیشگیرانه به مشکلات از طریق نظارت مداوم بر پاسخ‌های پینگ، زمان از کار افتادگی را به حداقل رسانده و ارائه خدمات مداوم را تضمین کنند.

آزمایش کیفیت خدمات (QoS)

مدیران می‌توانند با ارزیابی متغیرهایی از جمله از دست دادن بسته، لرزش و تاخیر با استفاده از تست‌های پینگ ارزیابی کنند که آیا شبکه برای برنامه‌های حساس به تاخیر مناسب است یا خیر! به‌عنوان مثال جریان‌های صوتی و تصویری روان و مداوم در سیستم‌های "VoIP" یا کنفرانس ویدیویی، به پاسخ‌های پینگ قابل اعتماد و با تاخیر کم بستگی دارند.

ارزیابی امنیت

همچنین در یک محیط شبکه، پینگ می‌تواند برای شناسایی میزبان‌های فعال استفاده شود، اما ابزار تست آسیب‌پذیری محسوب نمی‌شود. جاروب‌های پینگ می‌توانند برای یافتن میزبان‌های فعال در یک شبکه استفاده شوند و ممکن است سخت‌افزار یا سرویس‌های تایید نشده را آشکار کنند. مدیران می‌توانند با اعمال اقدامات امنیتی مناسب، مانند قوانین فایروال یا سیستم‌های تشخیص نفوذ و با آگاهی از قابلیت‌ها و محدودیت‌های پینگ، خطر حملات مبتنی بر پینگ را کاهش داده و از دارایی‌های شبکه محافظت کنند.

نحوه استفاده از پینگ در سیستم‌ها

برای بررسی اتصال شبکه و تشخیص مشکلات ارتباطی، ابزار پینگ یکی از ساده‌ترین و کاربردی‌ترین گزینه‌هاست. با استفاده از دستور پینگ می‌توان دسترسی به سرورها، رایانه‌ها یا وب‌سایت‌ها را بررسی کرده و میزان تاخیر و از دست رفتن بسته‌ها را اندازه‌گیری کرد. خوشبختانه این ابزار در سیستم‌های مختلف قابل استفاده است و تنها با چند فرمان ساده می‌توان وضعیت اتصال شبکه را ارزیابی کرد و مشکلات احتمالی را سریع‌تر شناسایی نمود:

دستور ping در ویندوز

از ترکیب کلید Windows + R برای مشاهده کادر محاوره‌ای Run استفاده کنید. دستور CMD را در قسمت open وارد کنید و با زدن کلید enter آن را تایید کنید. برای اینکه بدانید بخش بعدی دستور پینگ چیست، باید دستور را در خط فرمان وارد کنید و با اضافه کردن اطلاعات مربوط به دستور که با یک فاصله از هم جدا شده‌اند، آدرس IP یا نام میزبان کامپیوتر هدف را به عنوان پارامتر به آن اختصاص دهید. دستور پینگ استفاده شده در نمونه زیر با آدرس IP کامپیوتر هدف: ping 8.8.8.8

اگر پینگ بدون گزینه‌های اضافی اجرا شود، برنامه چهار بسته داده را به رایانه هدف مشخص شده ارسال می‌کند و اطلاعات آماری در مورد پرس‌وجوهای انجام شده در ترمینال را به شما می‌دهد. خروجی ترمینال شامل یک جدول خلاصه است که زمان پاسخ مربوطه، اندازه بسته و همچنین TTL به ازای هر بسته پاسخ را فهرست می‌کند. علاوه بر این، شما اطلاعات آماری در مورد بسته‌های ارسالی، دریافتی و از دست رفته، از جمله از دست رفتن بسته به صورت درصد و همچنین تحلیلی از حداقل، حداکثر و میانگین زمان پاسخ را دریافت می‌کنید.

اگر آدرس IP که مشخص کرده‌اید در دسترس نباشد، بسته پاسخ مورد انتظار در مدت زمان مشخص شده، ارائه نخواهد شد. در این حالت، چنین خروجی از ترمینال را دریافت خواهید کرد: زمان درخواست به پایان رسیده است.

همچنین اگر دستور ping با نام میزبان داده شده از آدرس IP مربوطه قابل تفسیر نباشد (مثلا به دلیل اشتباه تایپی)، اعلان خطای زیر را دریافت خواهید کرد:

دستور ping در لینوکس و مک

دستور ping در لینوکس دارای سینتکس زیر است:

ping [options] [hostname/IP address]

این گزینه‌ها اجباری نیستند. آن‌ها رفتار دستور را کنترل می‌کنند و می‌توانند با هم ترکیب شوند. مثال زیر خروجی دستور ping را در صورت استفاده بدون آن گزینه‌ها نشان می‌دهد:

ping google.com

پینگ تا زمانی که Ctrl + C را برای توقف فرآیند فشار دهید، ادامه می‌یابد.

در این وضعیت خروجی اطلاعات پینگ چیست؟

from. مقصد و آدرس IP: توجه داشته باشید که آدرس IP یک وب‌سایت ممکن است بسته به موقعیت جغرافیایی شما متفاوت باشد.

icmp_seq=1. شماره ترتیب هر بسته ICMP: برای هر درخواست echo بعدی یک واحد افزایش می‌یابد.

Ttl=58. مقدار زمان زنده ماندن از 1 تا 255: این نشان دهنده تعداد گام‌های شبکه‌ای است که یک بسته می‌تواند قبل از اینکه روتر آن را کنار بگذارد، طی کند.

time=13.1 ms. زمانی‌که یک بسته برای رسیدن به مقصد و بازگشت به منبع صرف کرده است (بر حسب میلی‌ثانیه بیان می‌شود).

برای شروع تست پینگ در Mac OS X هم ترمینال را با رفتن به /Applications/Utilities باز کنید. در پنجره ترمینال، ping را تایپ کنید، که نام میزبان یا آدرس IP سروری است که می‌خواهید پینگ کنید. دستور باید به این شکل ping www.vmware.com یا ping 192.168.x.x باشد. 

یک پاسخ پینگ موفق مشابه این عبارت است: [root@server]$ ping myservername

ابزارهای آنلاین برای تست پینگ

Engineer’s Toolset یکی از بهترین ابزارهای پینگ به شمار می‌رود که به بیش از ۶۰ ابزار مدیریت شبکه مجهز شده است. ضمنا با داشتن مجموعه‌ای تخصصی اما جامع از ابزارها، امکان جمع‌آوری، مرتبط‌سازی و تجزیه و تحلیل داده‌های شبکه اعم از جزئی و کلی را فراهم می‌کند. در کنار آن، ابزارهای زیر هم می‌توانند مورد استفاده باشند:

• SolarWinds IP Address Manager (نسخه آزمایشی رایگان)

• Angry IP Scanner

• Paessler PRTG Network Monitor

• PingPlotter Pro

تفسیر نتایج پینگ

گفتیم که پینگ یک برنامه خط فرمان ساده است که قابلیت دسترسی بین دو گره شبکه را بررسی می‌کند. شما به آن یک آدرس (مانند 8.8.8.8 یا example.com) می‌دهید و پینگ پاسخ‌ها را با ترکیب موارد زیر ارسال می‌کند:

زمان پاسخ (Latency)

برای این‌که بدانید "Latency" در پینگ چیست، به یاد داشته باشید که منظور ما همان مدت زمان رفت و برگشت است که برحسب میلی‌ثانیه اندازه‌گیری می‌شود. پینگ می‌تواند برای اندازه‌گیری "RTT" یک بسته و ارزیابی تاخیر شبکه مورد استفاده قرار گیرد. تاخیر، مدت زمانی را که طول می‌کشد تا یک بسته داده در یک شبکه رفت و آمد کند، توصیف می‌کند.

از دست رفتن بسته‌ها (Packet Loss)

منظور این است که چند درخواست ناموفق برگشت داده شدند. از آنجا که پینگ معمولا چندین بسته ارسال می‌کند، می‌توان از آن برای گزارش از دست رفتن بسته‌ها استفاده کرد. "Packet Loss" زمانی اتفاق می‌افتد که بسته‌های داده در حال حرکت در یک شبکه به مقصد خود نمی‌رسند. از دست رفتن بسته‌ها ممکن است نتیجه اتصال شبکه غیر قابل اعتماد، ازدحام شبکه، محدودیت فایروال یا خرابی سخت‌افزار باشد.

مقادیر نرمال و هشداردهنده

پینگ تنها نشان‌دهنده آنلاین بودن نیست؛ بلکه سرعت و کیفیت اتصال را هم مشخص می‌کند. با بررسی مقادیر پینگ می‌توان فهمید که آیا اتصال برای بازی، تماس ویدیویی یا مرور وب مناسب است و آیا مشکل تاخیر از سمت کاربر است یا سرور.