ICMP:Internet控制报文协议

一.ICMP协议介绍

 ICMP经常被认为是 IP层的一个组成部分。它传递差错报文以及其他需要注意的信息。ICMP报文通常被IP层或更高层协议（ TCP或UDP）使用。一些ICMP报文把差错报文返回给用户进程。

ICMP是Internet控制消息协议。其主要作用是在网络设备间传递各种差错和控制信息，并对于收集各种网络信息、诊断和排除各种网络故障起着至关重要的作用。

 ICMP报文是在IP数据报内部被传输的。

二.ICMP协议报文的主要功能

 ICMP报文的主要功能：

1.确认IP包是否成功达到目标地址

2.通知在发送过程中IP包丢失的原因

我们需要注意几点： 

1.ICMP是基于IP协议工作的，但是它并不是传输层的功能，因此仍然把它归结为网络层协议 

2. ICMP只能搭配IPv4使用，如果是IPv6的情况下, 需要是用ICMPv6

三.ICMP协议报文格式

ICMP报文的格式如下：

 8位类型字段/8位代码：类型字段可以有15个不同的值，配合特定的8位代码字段以描述特定的ICMP报文。如下：

 这里注意80和00，分别代表请求回显和请求应答，ping的两个ICMP的报文。

下面一些情况不会导致产生ICMP差错报文：

1) ICMP差错报文（但是，ICMP查询报文可能会产生ICMP差错报文） 。

2) 目的地址是广播地址或多播地址的IP数据报。

3) 作为链路层广播的数据报。

4) 不是IP分片的第一片。

5) 源地址不是单个主机的数据报。这就是说，源地址不能为零地址、环回地址、广播地址或多播地址。 

16位检验和：检验和字段覆盖整个ICMP报文。使用的算法与其他协议相同。 

ICMP报文的三种类型

1) 目标不可达

2）源抑制

3）超时报文

这三种报文的格式是一样的。 

目标不可到达报文（类型值为3）在路由器或者主机不能传递数据时使用。 
例如：我们要连接对方一个不存在的系统端口（端口号小于1024）时，将返回类型字段值3、代码字段值为3的ICMP报文。 

常见的不可到达类型还有网络不可到达（代码字段值为0）、主机不可达到（代码字段值为1）、协议不可到达（代码字段值为2）等等。 

源抑制报文（类型字段值为4，代码字段值为0）则充当一个控制流量的角色，通知主机减少数据报流量。由于ICMP没有回复传输的报文，所以只要停止该报文，主机就会逐渐恢复传输速率。 无连接方式网络的问题就是数据报会丢失，或者长时间在网络游荡而找不到目标，或者拥塞导致主机在规定的时间内无法重组数据报分段，这时就要触发ICMP超时报文的产生。 

超时报文（类型字段值为11）的代码域有两种取值：代码字段值为0表示传输超时，代码字段值为1表示分段重组超时。

四.ICMP协议报文命令

ICMP报文命令分别为ping命令和traceroute命令。

ping命令用法

ping命令的功能
（1）能验证网络的连通性
（2）会统计响应时间和TTL(IP包中的Time To Live，生存周期)
那么如何验证的呢？
（1）ping命令会先发送一个 ICMP Echo Request给对端
（2）对端接收到之后, 会返回一个ICMP Echo Reply
（3）若没有返回，就是超时了，会认为指定的网络地址不存在。

 

 

 traceroute命令用法（打印出可执行程序主机，一直到目标主机之前经历多少路由器。）

traceroute的工作原理 是利用ICMP差错控制报文中的TTL超时会回向源点发送一个时间超时报文。例如A 主机 traceroute B主机，A会封装一些分组，这些分组很特殊，例如第一个分组的TTL设置为1 ，第二个分组的TTL设置为2 以此类推.......当第一个分组到达第一个路由器时，发现TTL变成了0就会给源主机发送一个时间超时报文，这也就知道了这个分组所经过的一个路由器，同理可得。 当最后一个分组到达B主机时。收集每个时间超时的报文中的IP 就获得了A主机到B主机的路径。 

可以从wireshark中抓取一个简单的ICMP报文看一下结构：

 

————————————————
版权声明：本文为CSDN博主「honeyRJ」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/baidu_37964071/article/details/80514340