ICMP(网际控制报文协议)

ICMP(Internet Control Message Protocol)运行在网络层，其目的为了更有效的转发IP数据报和提高交付成功的机会。

ICMP协议的格式

使用wireshark抓取含有ICMP的数据报：

ICMP报文作为IP数据报的数据部分来传输，在ICMP报文中含有一下字段：

字段名	描述
Type	占1个字节，标识ICMP报文的类型
Code	占1个字节，标识对应ICMP报文的代码
Checksum	占2个字节，校验包括数据在内的整个ICMP数据包
Identifier	占2个字节，用于标识本ICMP进程
Sequence Number	占2个字节，用于标识请求、响应报文

其中，标识符(Identifier)与序列号(Sequence Number)的值取决于ICMP报文的类型。

ICMP报文的种类

ICMP报文种类	类型的值	ICMP报文的类型
差错报告报文	3	终点不可达
	11	时间超过
	12	参数问题
	5	改变路由(redirect)
询问报文	8或5	回显(echo)请求或回答
	13或14	时间戳(Timestamp)请求或回答

其中，所有的ICMP差错报告报文中的数据字段都具有如下图所示的格式。把需要进行差错报告的IP数据报的首部和数据字段的前8个字节提取出来，作为ICMP报文的数据字段。再加上ICMP报文的前8个字节。

ICMP应用

Ping

在MS DOS中使用ping命令：

使用wireshark抓包：

在输入ping hostname之后，连续发送4个ICMP回显请求报文，并等待ICMP回显应答。
使用Ping可以测试网络的连通性，还能测出两台主机间的往返时间，以表明两者的距离。

Tracert

在MS DOS中使用tracert命令：

使用wireshark抓包：

在输入tracert hostname之后，源主机向目的主机发送一连串的IP数据报，该数据包中封装的是“无法交付”的UDP用户数据报。
第一个数据报\(P_1\)的TTL设置为1。当\(P_1\)到达路径上的第一个路由器\(R_1\)时，该路由器收下\(P_1\)，接着将TTL的值减1。由于TTL的的值变为了0，\(R_1\)将该数据报丢弃然后向源主机发送一个超时ICMP差错报告报文。
源主机接受到ICMP差错报告报文，便发送第二个数据报\(P_2\)，设置其TTL的值为2，当\(P_2\)被路径上的第二个路由器\(R_2\)接收后，TTL的值变为0，\(R_2\)丢弃该数据报并向源主机发送超时ICMP差错报告报文。就这样一直下去，直到最后一个数据报到达目的地址，由于IP数据报中封装的是“无法交付”的UDP数据报，目的主机源主机发送一个终点不可达ICMP差错报告报文。
通过上述操作，源主机得到了到达目主机所经过的路由器的IP地址，以及到达每个路由器的往返时间。

对“无法交付”的UDP用户数据报的解释：
所谓“无法交付”，是指让发送的UDP报文故意使用一个错误的端口，在该报文到达目的主机后被丢弃，目的主机向源主机发送终点不可达ICMP差错报告报文。

总结

ICMP协议位于网络层，在网络层的抽象上提供了差错报告服务，为传输层的实现提供了基础。

本文介绍了：

• ICMP报文的格式
• ICMP报文的类型（差错报文与询问报文）
• ICMP的应用（Ping与Tracert）