ICMP：Internet控制报文协议

1. 引言

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/UDP）使用。一些ICMP报文把差错报文返回给用户进程。
ICMP报文是在IP数据报内部传输的，如图：

ICMP报文的格式如图：

（1）类型字段可以有15个不同的值，以描述特定类型的ICMP报文；

（2）某些ICMP报文还使用代码字段的值来进一步描述不同的条件；

（3）检验和字段覆盖整个ICMP报文，ICMP的检验和是必需的；

2. ICMP报文的类型

2.1 分类

各种类型的ICMP报文，如图，不同类型由报文中的类型字段和代码字段来共同决定。

ICMP报文可以大体分为查询报文和差错报文。因为对ICMP差错报文有时需要作特殊处理，因此我们需要对它们进行区分。例如，对ICMP差错报文进行响应时，永远不会生成另一份ICMP差错报文。

下面各种情况都不会导致产生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的IP数据报
（3）作为链路层广播的数据报
（4）不是IP分组的第一片
（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
这些规则是为了防止过去允许ICMP差错报文对广播分组响应所带来的广播风暴。

2.2 ICMP地址掩码请求与应答

ICMP地址掩码请求用于无盘系统在引导过程中获取自己的子网掩码。系统广播它的ICMP请求报文。ICMP地址研发请求和应答报文的格式如图。

ICMP报文中的标识符和序列号字段由发送端任意选择设定，这些值在应答中将被返回。这样，发送端就可以把应答与请求进行匹配。

2.3 ICMP时间戳请求与应答

ICMP时间戳请求允许系统向另一个系统查询当前的时间，返回的建议值是自午夜开始计算的毫秒数，协调的统一时间。
ICMP时间戳请求和应答报文格式如图：

请求端填写发送时间戳，然后发送报文；

应答系统收到请求报文时填写接收时间戳，在发送应答时填写传送时间戳。但是实际上，大多数的实现把后面两个字段都设成相同的值。

2.4 ICMP端口不可达差错 

端口不可达报文，是ICMP目的不可到达报文中的一种。
UDP的规则之一是，如果收到一份UDP数据报而目的端口与某个正在使用的进程不相符，那么UDP返回一个ICMP不可达报文。
UDP端口不可达返回的ICMP报文如下：

ICMP的一个规则是，ICMP差错报文必须包括生成该差错报文的数据报IP首部（包含任何选项），还必须至少包括跟在该IP首部后面的前8个字节。
导致差错的数据报中的IP首部要被送回的原因是因为IP首部中包含了协议字段，使得ICMP可以知道如何解释后面的8个字节。
如图ICMP不可达报文：