3.2 ICMPv4 报文和报文类型

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• 3.2 ICMPv4 报文和报文类型
• 1. ICMPv4 报头
• 2. ICMPv4报文类型
• 3. 附录

3.2 ICMPv4 报文和报文类型

1. ICMPv4 报头

ICMPv4 是基于IP协议的。所以在 ICMPv4 的报文外面，还有一层 IP 报文格式。

ICMPv4 报头struct icmphdr由 类型(8位)、代码(8位)、校验和(16位)和可变部分(32位)组成。

struct icmphdr {
  __u8		type;
  __u8		code;
  __sum16	checksum;
  union {
	struct {
		__be16	id;
		__be16	sequence;
	} echo;
	__be32	gateway;
	struct {
		__be16	__unused;
		__be16	mtu;
	} frag;
	__u8	reserved[4];
  } un;
};

在 ICMPv4 的报头中，type和code的组合构成了 ICMPv4 的各种报文类型。其它的字段则是不同的报文类型所携带的私有属性。下面将通过type和code的不同组合，先来整体的了解以下，icmp所能传达的信息。

2. ICMPv4报文类型

在这张图中，报文类型分为2类：查询和差错。

查询报文，顾名思义，它并不是发生了错误而产生，它是为了在网路中获取数据。最常用的就是 Type 0 和 Type 8 ping服务。

差错报文，当网路中发生错误信息时，将被发送出去。最常用的就是Type 3不可达差错和Type 11 超时差错。

ICMPv4 有一个结构体struct icmp_control 来描述ICMPv4处理函数。

struct icmp_control {
	bool (*handler)(struct sk_buff *skb); //处理函数
	short error; // 用来标记是否是错误信息
};

在文章开头提到，ICMPv4信息，有2个作用，一个是信息消息，一个是错误消息，在ICMPv4中，error注册为1的为错误消息。(ICMPv6则用bit位来表示)

在ICMPv4中记录消息类型处理的数组是icmp_pointers[NR_ICMP_TYPES + 1] 详见附录1.

以下是每个服务所对应的处理函数：

typeID	消息类型	处理函数	错误消息	信息消息
0	ICMP_ECHOREPLY	ping_rcv	x	✔
3	ICMP_DEST_UNREACH	icmp_unreach	✔	x
4	ICMP_SOURCE_QUENCH	icmp_unreach	✔	x
5	ICMP_REDIRECT	icmp_redirect	✔	x
8	ICMP_ECHO	icmp_echo	x	✔
11	ICMP_TIME_EXCEEDED	icmp_unreach	✔	x
12	ICMP_PARAMETERPROB	icmp_unreach	✔	x
13	ICMP_TIMESTAMP	icmp_timestamp	x	✔
14	ICMP_TIMESTAMPREPLY	icmp_discard	x	✔
15	ICMP_INFO_REQUEST(作废)	icmp_discard	x	✔
16	ICMP_INFO_REPLY(作废)	icmp_discard	x	✔
17	ICMP_ADDRESS	icmp_discard	x	✔
18	ICMP_ADDRESSREPLY	icmp_discard	x	✔

处理函数进行归纳有：

• 查询处理：ping_rcv() \ icmp_echo() \ icmp_timestamp()
• 差错处理：icmp_unreach() \ icmp_redirect()
• 不做处理：icmp_discard()

他们的功能如下：

• ping_rcv 负责处理接收ping应答（ICMP_ECHOREPLY）。
• icmp_echo 处理回应ping请求。(ICMP_ECHO)
• icmp_timestamp 用来处理ICMP时间戳请求(ICMP_TIMESTAMP)。
• icmp_unreach 消息不可达的消息类型。在很多情况下都会发送(ICMP_DEST_UNREACH).
• icmp_redirect 处理重定向消息(ICMP_REDIRECT)。
• icmp_discard 这是一个空处理函数。用于不存在的消息类型和不需要做任何处理的消息。

下文我们将对如何接收一个ICMPv4报文做出描述。

3. 附录

附录1. ICMP消息处理数组：

static const struct icmp_control icmp_pointers[NR_ICMP_TYPES + 1] = {
	[ICMP_ECHOREPLY] = {
		.handler = ping_rcv,
	},
	[1] = {
		.handler = icmp_discard,
		.error = 1,
	},
	[2] = {
		.handler = icmp_discard,
		.error = 1,
	},
	[ICMP_DEST_UNREACH] = {
		.handler = icmp_unreach,
		.error = 1,
	},
	[ICMP_SOURCE_QUENCH] = {
		.handler = icmp_unreach,
		.error = 1,
	},
	[ICMP_REDIRECT] = {
		.handler = icmp_redirect,
		.error = 1,
	},
	[6] = {
		.handler = icmp_discard,
		.error = 1,
	},
	[7] = {
		.handler = icmp_discard,
		.error = 1,
	},
	[ICMP_ECHO] = {
		.handler = icmp_echo,
	},
	[9] = {
		.handler = icmp_discard,
		.error = 1,
	},
	[10] = {
		.handler = icmp_discard,
		.error = 1,
	},
	[ICMP_TIME_EXCEEDED] = {
		.handler = icmp_unreach,
		.error = 1,
	},
	[ICMP_PARAMETERPROB] = {
		.handler = icmp_unreach,
		.error = 1,
	},
	[ICMP_TIMESTAMP] = {
		.handler = icmp_timestamp,
	},
	[ICMP_TIMESTAMPREPLY] = {
		.handler = icmp_discard,
	},
	[ICMP_INFO_REQUEST] = {
		.handler = icmp_discard,
	},
	[ICMP_INFO_REPLY] = {
		.handler = icmp_discard,
	},
	[ICMP_ADDRESS] = {
		.handler = icmp_discard,
	},
	[ICMP_ADDRESSREPLY] = {
		.handler = icmp_discard,
	},
};