... А ещё посоветую почитать про ICMP (частным случаем которого является Ping) и узнать для себя много нового и интересного ...
------------ Дoбавленo в 18.45:
Ну а для тех, кому лень читать (да ещё и на английском) поясняю: в случае запроса внутри подсети (т.е. IP and NETMASK == IP) для установления соединения (т.е. - для выяснения MAC-адреса) используется широковещательный запрос ("У кого IP X.X.X.X? Ответьте Y.Y.Y.Y"), и если ответа за установленный промежуток времени не было, то хост (X.X.X.X) должен сам себе ответить ошибкой (Host unreachable); в то время как для запросов за пределы подсети хост обращается к gateway-ю (роутеру), и ответ "хост не найден" приходит от него