Ping

Auf der Kommandozeile ist Ping einer der bekanntesten Befehle für Netzwerkdiagnostische Maßnahmen. Es erlaubt einem, die Erreichbarkeit eines anderen Rechners (quasi alles, was WLAN oder einen anderen Netzwerkanschluss hat) zu prüfen.

Das Kommando

Um einem Computer ein Kommando zu geben muss man zuerst ein Terminal (es gibt viele alternative Namen dafür: Konsole, Eingabeaufforderung, Kommandozeile, Command Line Interface) öffnen. Welche App du dafür verwendest ist dir überlassen und hängt natürlich davon ab, was auf deinem Betriebssystem verfügbar ist bzw. was du installiert hast.

• Windows: Startmenü > tippe „cmd“ > Enter
• Mac: Dock > Launchpad > tippe „terminal“ > Klicke auf das Icon
• iOS: es gibt keine Terminal-App, aber es gibt apps, die pingen können, z.B.
  • Ping – network utility von Iurii Mozharovskyi
• Android: Installiere eine App z.B. von Gogle Play. Hier eine Empfehlung
  • Termux
• Linux: hier gibt es fast schon zu viele Möglichkeiten, je nach Distribution und Desktop-Umgebung, z.B.:
  • Terminal
  • Konsole
  • xterm

Wenn du ein IT-Admin oder -Suporter bist, dann willst du vielleicht ping auf einem entfernten Rechner starten. Hier nutze SSH.

In der einfachsten Form lautet das Kommando (eintippen und Enter drücken)

ping ZIEL

Hierbei ist das ZIEL entweder ein Domain Name (also z.B. www.mauerseglerei.at) oder eine IP-Adresse (z.B. 8.8.8.8).

Unter Linux und manchen anderen Systemen muss man den ping-Prozess mit Strg+C bzw. Ctrl+C abbrechen, da er sonst beliebig lange weiter pingt.

Mögliche Antworten

Nachdem man das Kommando abgesetzt hat, wird einem eine Auswertung präsentiert.

Erfolgreiche Ausführung

• Gesendete/empfangene/verlorene Pakete:
  Paketverluste sind im Hausnetzwerk via Kabel nicht zu tolerieren, via WLAN nur im geringfügigen Bereich also ab 0,1% beginne ich nach Problemen zu forschen. Im Internet hängt die Rate an Paketverlusten von vielen Faktoren an. Bist du über das A1 Kupferkabel oder die Glasfaser verbunden, dann sollten die Paketverluste geringer sein, als beispielsweise via LTE (Mobilfunknetz). Im Internet können noch andere Störfaktoren, wie etwa Verstopfung und Leitungsausfälle hinzukommen. Grundsätzlich ist hier mit 2% eine relevante Schwelle gegeben: Cisco sagt, dass ab da die Störungen bei VoIP störend werden. Gamer sind üblicherweise noch viel empfindlicher.
• Zeitangaben: Minimum/Maximum/Mittelwert/Standardabweichung:
  Hierbei handelt es sich um die Antwortzeit des Gegenübers, auch Latenz oder umgangssprachlich der ping.
  Hausintern sind Antwortzeiten um die <1ms zu erwarten. Typische Websites antworten in 10-50ms. Wenn man allerdings eine Website in Japan ansurft, können es schon auch 300ms sein. Hier sind vorallem die Ausreißer nach oben interessant, da sie z.B. bei VoIP oder beim Gaming zu unangenehmen Störungen führen können. Die Standardabweichung, auch Jitter, wird nicht immer angezeigt, und gibt an wie stark die Antwortzeiten im Schnitt schwanken. Starke Schwankungen sind deshalb lästig, weil es dazu führen können, dass Pakate nicht in der richtigen Reihenfolge ankommen oder einzelne Pakete für die Verarbeitung in einer App zu spät kommen und verworfen werden müssen.

Gescheiterte Ausführung

• Domain Name unbekannt
  „Ping-Anforderung konnte den Host „NAME“ nicht finden“
  bedeutet, dass der Name der Domain nicht in eine IP-Adresse umgewandelt werden konnte, was für eine Kommunikation aber erforderlich ist. Dies liegt entweder daran, dass der DNS-Server (üblicherweise der Router oder ein solcher im Internet) nicht erreichbar ist, oder die Domain weder öffentlich registriert ist, noch am Router eingetragen.
• IP ist nicht erreichbar / Zeitüberschreitung
  „Antwort von ROUTER-IP: Zielhost nicht erreichbar“
  Der Domain Name konnte erfolgreich in eine IP umgewandelt werden oder du hast bereits eine IP eingegeben, aber dein Ping hat sein Ziel nicht erreicht oder die Antwort bleibt aus. Trifft dies nur für einzelne Pakete zu (dann meistens aufgrund einer Zeitüberschreitung) haben wir es mit Paketverlusten (siehe oben) zu tun. Ist das Problem permanent, liegt dies entweder an der Verbindung, dem Routing, oder die IP ist nicht vergeben.

Optionen

Als solche bezeichnet man zussätze, die man an einen Befehl anhängen kann um sein Verhalten zu beeinflussen. Es können beliebig viele Optionen in einen Befehl integriert werden.
Die wichtigsten sind:

• Anzahl der Ping-Versuche
  Dies ist sinnvoll um z.B. einen Langzeittest zu machen, wenn man das Gefühl hat, dass die Verbindung sporadisch ausfällt oder die Ping-Zeiten gelegentlich bösartig schwanken. Üblicherweise wird ein Ping pro Sekunde gesendet. Um eine lang laufenden Ping-Test abzubrechen drücke Ctrl+C bzw. Strg+C.
  • Windows:
    ping -n ANZAHL ZIEL
    also z.B. ping -n 3600 google.at um 3600 mal google anzupingen. Dieser hier würde eine Stunde laufen.
• Größe des Ping-Pakets
  Dies ist z.B. sinnvoll, wenn man mit (physikalisch) instabilen Verbindungen (z.B. WLAN) zu tun hat. Wenn man große Ping-Pakete versendet, dann zeigen sich Paketverluste deutlicher, als bei kleinen Paketen.
  • Windows:
    ping -l GRÖßE google.at
    also z.B. ping -l 1452 google.at
    Hierbei werden besonders große (hier 1452 Byte, das Maximum, das keine Probleme macht) Ping-Pakete versendet.
• Fragmentierung verhindern
  Will man herausfinden, was die maximale Paketgröße ist, die eine Verbindung normal (d.h. ohne Pakete zu zerteilen) transportieren kann, kann man eine Information mitschicken, die den Geräten sagt, dass das zerteilen des Pakets nicht gestattet ist. Dann kann man sich von unten an die maximale Größe herantasten. Überschreitet man diese Maximalgröße erhält man eine entsprechende Meldung.
  • Windows: -f

Troubleshooting

Vermutetes Verbindungsproblem

Vorbereitungen

• Für diese Tests wird es empfohlen den Bezug der IP-Adresse, der Subnetzmaske, des Gateways und des DNS-Servers auf Automatik (DHCP) zu stelllen
  • Windows 10: Startmenü > Einstellungen > Netzwerk > Adapteroptionen > jeweilige Netzwerkverbindung > Eigenschaften > Internetprotokoll Version 4 (siehe Screenshot unten)
• Ermittle mit Hilfe der Anleitung „Wie finde ich meine lokale IP-Adresse?„
  • deine lokale IP-Adresse
  • deine Subnetzmaske
  • dein Standardgateway
  • deinen bevorzugten DNS-Server
• Ermittle die IP-Adresse des Routers
  Diese ist für jedes hausinterne Netz (VLANs) unterschiedlich, aber aus deiner eigenen, lokalen IP-Adresse leicht zu ermitteln.
  Anleitung siehe Core-Router-Adresse

Gehe die Ziele von „außen“ nach „innen“ durch. Wenn ein Schritt scheitert, gehe zum nächsten.

• (A) Pinge eine bekannte Website im Internet
  ping google.at
  Wenn dies funktioniert, dann ist das Problem auf einem höheren (weniger technisch fundamentalen) Niveau zu suchen: Anwendungen, Firewall-Regeln.
  Jedenfalls gibt es ping-seitig kein Problem.
  Am besten mit einem 1st-Level-Supporter besprechen oder einem IT-Admin.
• Wenn (A) scheitert:
  (B) Pinge eine bekannte IP-Adresse im Internet
  ping 8.8.8.8
  Wenn dies funktioniert, dann funktioniert die grundsätzliche Verbindung bis ins Internet.
  Wenn dies funktioniert, aber (A) scheiterte, dann liegt das Problem beim DNS
  • Endanwender_in:
    • Prüfe, ob deine DNS-Einstellung auf Automatik steht (siehe oben)
    • Prüfe, ob dein DNS-Server-Eintrag die IP-Adresse des Routers beinhaltet
      • Wenn nicht, dann IT-Admins konsultieren. Der DHCP-Server macht was falsch.
  • IT-Admins:
    • Kann es sein, dass der interne DNS (=Router), den externen (=von A1?) nicht erreicht?
    • Ist der DNS-Server richtig konfiguriert
    • Verteilt der DHCP-Server die Information, wer DNS-Server ist, richtig?
• Wenn (B) scheitert:
  (C) Pinge eine hausinterne Ressource via Domain Name
  ping mauerseglerei.at
  Wenn dies funktioniert, bedeutet das, dass DNS hausintern funktioniert.
  Wenn dies funktioniert, aber (B) scheiterte, dann ist das Problem bei der Internetleitung oder beim Routing
  • IT-Admins
    • Prüfe Internetverbindungen: Speedtest-VMs
    • Prüfe mit anderem Gerät in anderem VLAN, ob es an Routing-/Firewallregeln liegt
• Wenn (C) scheitert:
  (D) Pinge eine hausinterne Ressource via IP-Adresse
  ping 172.X.X.X
  Entnehme die lokale IP-Adresse der Website mauerseglerei.at aus der Tabelle im Artikel interne statische IP-Adressen.
  Wenn dies funktioniert, bedeutet das, dass das Hausnetzerk funktioniert, auch das Standardgateway muss daher korrekt sein.
  Wenn dies funktioniert, (C) aber nicht, dann ist das Problem bei den internen, statischen DNS-Einträgen zu suchen.
  • Endanwender_innen: Ist beim DNS-Eintrag vielleicht ein funktionierender, aber externer (nicht unser Router) Entrag zu lesen?
  • IT-Admins: Router durchsuchen. Winbox > IP > DNS > Static
• Wenn (D) scheitert:
  (E) Pinge den Router
  ping 192.168.X.X
  Wenn dies funktioniert, bedeutet das, dass eine funktionierende Verbindung zu einem funktionierenden Router besteht.
  Wenn dies funktioniert, (D) aber scheitert, dann liegt eines folgenden Probleme vor
  • End_Anwender_in:
    • IP-Adresse wird nicht automatisch (DHCP) bezogen sondern ist manuell eingetragen. Diese ist dann möglicherweise falsch. Ebendies gilt auch für Subnetzmaske und Standardgateway
  • IT-Admins:
    • DHCP verteilt keine korrekten Daten
      • IP-Adresse passt nicht zum VLAN
      • Standartgateway stimmt nicht, und daher kann nicht geroutet werden
    • Firewall-Regeln verbieten den Zugriff
    • Webserver ist offline (mal vom Router aus pingen)
• Wenn (E) scheitert:
  Analyse des Netzwerkzugangs
  Wenn dies scheitert, dann gibt es folgende Möglichkeiten
  • Lokal begrenztes oder individuelles Problem
    • Ursachen
      • Verbindung zum Router ist unterbrochen
        Gemeint ist hier primär die physikalische Verbindung via Kabel und/oder Funkstrecke.
        Ist die Signalstärke gut (WLAN)?
        Sitzen die Kabel richtig (LAN) und blinken die Lamperl an den Buchsen (so vorhanden)?
        Aber auch Fehler bei den nachfolgenden Punkten können die Verbindung unterbinden.
      • Authentifizierung schiefgegangen (WLAN)
        Wenn Passwort (und ggf. Username) nicht passen wirst du aus dem Netzwerk verstoßen.
        Bitte einen 1st-Level-Supporter oder IT-Admin um ein neues Passwort, sollte deines verloren gegangen sein.
      • Nicht explizit freigegebene Netzwerkbuchse benutzt (LAN-Kabel)
        Nicht jede Dose ist für Endanwender_innen gedacht. An manchen wird man nicht akzeptiert.
        Frag einen IT-Admin, ob die Buchse für dich gedacht ist.
      • Eigene IP-Adresse ist ungültig
        Erhältst du bei DHCP eine Adresse der Art 169.254.X.X (Link-Local), dann ist entweder bei obigen Punkten was schief gegangen, oder der DHCP-Server (=Router) macht was falsch.
        Wenn du eine IP-Adresse vom Stil 192.168.X.X via DHCP erhältst, dann sollte es passen.
        Deine Subnetzmaske sollte 255.255.255.0 bzw. /24 lauten.
    • Weitere Diagnose & Handlungen
      • Ziehe ggf. einen Standortwechsel in Erwägung.
      • Haben andere auch dieses Problem?
      • Wenn alle diese Optionen ausgeschöpft sind, dann Kontaktiere bitte einen IT-Admin.
  • Hausweites Problem
    nur für IT-Admins
    • Ursachen
      • RADIUS-Server (im Falle von WLAN mit Username + Passwort) ist ausgefallen, unerreichbar oder falsch konfiguriert
      • Router ist ausgefallen
      • Core-Switch ist ausgefallen
      • Hauptleitung ist unterbrochen
    • Diagnose & Handlungen
      • Das ganze Haus is Aufruhr
      • IT-Admin muss kotaktiert werden

Vermutete Paketverluste & Ortung

Hierbei gehen wir davon aus dass eine Verbindung zum Ziel beteht.

Schrittweise pingt man Ziele, die immer weiter vom eigenen Gerät entfernt sind bis man Paketverluste findet. Beispielziele (unten als ZIEL einzusetzen)

• Router (Core-Router-Adresse)
• Interne Website (mauerseglerei.at)
• LTE-Router (nur wenn man via LTE mit dem Internet verbunden ist und dann ensprechend A1 oder Magenta die richtige IP wählen)
• Bekannte Website im Internet (z.B. orf.at)
• Spezifische Ressource, mit der man Probleme hatte

Wenn man also z.B. mauerseglerei.at verlustfrei pingen kann, orf.at aber nicht, dann ist das Problem nicht im Hausnetzwerk zu finden, sondern bei der Internetverbindung (siehe Bild unten).

Zusätzlich ist es ratsam sich z.B. über speedtest.net eine Information zu holen, mit welcher Internetleitung man gerade im Internet hängt.

Das Kommando:

ping -l 1452 -n 60 ZIEL

Liefert einem einen 1 minütigen Test (60 pings) mit einer Payload von jeweils 1452 Byte. Solch große Pingpakete haben gegenüber den standartmäßigen 50 Byte den Vorteil, dass sie bei physikaischen Übertragungsfehlern häufiger Paketverluste provozieren.

Hat man das Gefühl, dass die Paketverluste nur sehr sporadisch auftreten, kann man ja auch mal mit ping -l 1452 -n 3600 ZIEL einen einstündigen Test machen.

Technisches

• In der Firewall ermöglichen wir vielerorts ping. Dies geschieht, indem wir bei den Filter-Regeln ein Accept für das Protokoll ICMP ergänzen (siehe auch Core-Firewall-Konfiguration).

Ping-Test-Server

Dies muss in einen eigenen Artikel

Um ein Gerät zu haben, das ich von allen möglichen Netzwerken (VLANs) aus pingen kann habe ich mir eine einene virtuelle Maschine (VM) erstellt. Diese hat die ID 117. In den User-Netzen soll sie künftig unter der *.252 erreichbar sein. Diese VM hat (künftig) für jedes VLAN eine eigene virtuelle Netzwerkkarte mit einer eigenen IP-Adresse. Der Vorteil eines solche konstrukts ist es, das diese VM unabhängig vom Router und dessen vielleicht fehlerhaften Regeln ist. Stattdessen wird de jeweilige User (künftig) mittels der IP-Adresse diese VM direkt anpingen können, wobei direkt heißt, dass nur Switching, aber eben kein Routing nötig ist.

Bauanleitung hier: https://coderazzi.net/linux/dual_nic_linux.htm

Inhalt von /etc/iproute2/rt_tables

#
# reserved values
#
255     local
254     main
253     default
0       unspec
#
# local
#
#1      inr.ruhep
2       ens18table
3       ens1table

Inhalt von /etc/network/interfaces

# This file describes the network interfaces available on your system
# and how to activate them. For more information, see interfaces(5).

source /etc/network/interfaces.d/*

# The loopback network interface
auto lo
iface lo inet loopback

# The primary network interface
#VLAN 100
allow-hotplug ens18
iface ens18 inet static
        address 172.18.2.117/24
        gateway 172.18.2.254
        # dns-* options are implemented by the resolvconf package, if installed
        dns-nameservers 172.18.2.254
        dns-search it.mauerseglerei.at
        up ip route add 172.18.2.0/24 dev ens18 table ens18table
        up ip route add default via 172.18.2.254 dev ens18 table ens18table
        up ip rule add from 172.18.2.117/32 table ens18table
        up ip rule add to 172.18.2.117/32 table ens18table

#VLAN 107

#VLAN 1708

#VLAN 202

#VLAN 214

#VLAN 244

#VLAN 245
allow-hotplug ens1
iface ens1 inet static
        address 192.168.245.252/24
        #gateway 192.168.245.254
        up ip route add 192.168.245.0/24 dev ens1 table ens1table
        up ip route add default via 192.168.245.254 dev ens1 table ens1table
        up ip rule add from 192.168.245.252/32 table ens1table
        up ip rile add to 192.168.254.252/32 table ens1table

Dies wurde mit Server-VLAN und Top 25b VLAN getestet.

Zuletzt bearbeitet am 21. Februar 2022 von Adrian Kowar