ICMP全稱Internet Control Message Protocol（網(wǎng)際控制信息協(xié)議）

　　提起ICMP，一些人可能會感到陌生，實際上，ICMP與我們息息相關(guān)。在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的各層次中，都需要控制，而不同的層次有不同的分工和控制內(nèi)容，IP層的控制功能是最復(fù)雜的，主要負(fù)責(zé)差錯控制、擁塞控制等，任何控制都是建立在信息的基礎(chǔ)之上的，在基于IP數(shù)據(jù)報的網(wǎng)絡(luò)體系中，網(wǎng)關(guān)必須自己處理數(shù)據(jù)報的傳輸工作，而IP協(xié)議自身沒有內(nèi)在機制來獲取差錯信息并處理。為了處理這些錯誤，TCP/IP設(shè)計了ICMP協(xié)議，當(dāng)某個網(wǎng)關(guān)發(fā)現(xiàn)傳輸錯誤時，立即向信源主機發(fā)送ICMP報文，報告出錯信息，讓信源主機采取相應(yīng)處理措施，它是一種差錯和控制報文協(xié)議，不僅用于傳輸差錯報文，還傳輸控制報文。

　?。蒀 M P所有報文的前4個字節(jié)都是一樣的，但是剩下的其他字節(jié)則互不相同。。

　　類型字段可以有1 5個不同的值，以描述特定類型的I C M P報文。某些I C M P報文還使用代碼字段的值來進一步描述不同的條件。

　　表示ICMP頭部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

　　typedefstruct icmp_hdr

　　{ unsigned char icmp_type; //消息類型

　　unsigned char icmp_code; //代碼

　　unsigned short icmp_checksum; //校驗和

　　unsigned short icmp_id; //ID號

　　unsigned short icmp_sequence; //序列號

　　unsigned long icmp_TImestamp; //時間戳

　　} ICMP_HDR，*PICMP_HDR;

　　ICMP 經(jīng)常被認(rèn)為是 IP 層的一個組成部分，它傳遞差錯報文以及其他需要注意的信息。ICMP 報文通常被 IP 層或更高層協(xié)議（TCP 或 UDP）使用。ICMP 報文是在 IP 數(shù)據(jù)報內(nèi)部傳輸?shù)?。IP 協(xié)議是不可靠協(xié)議，不能保證 IP 數(shù)據(jù)報能夠成功的到達目的主機，無法進行差錯控制，而 ICMP 協(xié)議能夠協(xié)助 IP 協(xié)議完成這些功能。下面是 ICMP 報文的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

　　類型：一個 8 位類型字段，表示 ICMP 數(shù)據(jù)包類型;

　　代碼：一個 8 位代碼域，表示指定類型中的一個功能，如果一個類型中只有一種功能，代碼域置為 0;

　　檢驗和：數(shù)據(jù)包中 ICMP 部分上的一個 16 位檢驗和;

　　當(dāng)發(fā)送一份差錯報文時，報文始終包含 IP 的首部和產(chǎn)生 ICMP 差錯報文的 IP 數(shù)據(jù)報的前 8 位字節(jié)。這樣，接收 ICMP 差錯報文的模塊就會把它與某個特定的協(xié)議（根據(jù) IP 數(shù)據(jù)報首部中的協(xié)議字段來判斷）和用戶進程（根據(jù)包含在 IP 數(shù)據(jù)報前 8 個字節(jié)中的 TCP 或 UDP 報文首部中的 TCP 或 UDP 端口號來判斷）聯(lián)系起來。

　　下面各種情況不會導(dǎo)致產(chǎn)生 ICMP 差錯報文：

　　ICMP 報文差錯（ICMP查詢報文可能會產(chǎn)生ICMP差錯報文）;

　　目的地址是廣播地址或多播地址的 IP 數(shù)據(jù)報;

　　作為鏈路層廣播的數(shù)據(jù)報;

　　不是 IP 分片的第一片;

　　源地址不是單個主機的數(shù)據(jù)報，也就是說，源地址不可能是零地址、環(huán)回地址、廣播地址或多播地址;

　　以下針對 ICMP 差錯報文的類型進行分析：

　　1、ICMP 目標(biāo)不可達消息：IP 路由器無法將 IP 數(shù)據(jù)報發(fā)送給目的地址時，會給發(fā)送端主機返回一個目標(biāo)不可達 ICMP 消息，并在這個消息中顯示不可達的具體原因。

　　2、ICMP 重定向消息：如果路由器發(fā)現(xiàn)發(fā)送端主機使用次優(yōu)的路徑發(fā)送數(shù)據(jù)時，那么它會返回一個 ICMP 重定向消息給這個主機，這個消息包含了最合適的路由信息和源數(shù)據(jù)。主要發(fā)生在路由器持有更好的路由信息的情況下，路由器會通過這個 ICMP 重定向消息給發(fā)送端主機一個更合適的發(fā)送路由。

　　3、ICMP 超時消息：IP 數(shù)據(jù)包中有一個字段 TTL（TIme to live，生存周期），它的值隨著每經(jīng)過一個路由器就會減 1，直到減到 0 時該 IP 數(shù)據(jù)包被丟棄。此時，IP 路由器將發(fā)送一個 ICMP 超時消息給發(fā)送端主機，并通知該包已被丟棄。

　　4、源抑制消息：當(dāng) TCP/IP 主機發(fā)送數(shù)據(jù)到另一主機時，如果速度達到路由器或者鏈路的飽和狀態(tài)，路由器發(fā)出一個 ICMP 源抑制消息。

　　各種類型的I C M P報文如圖所示，不同類型由報文中的類型字段和代碼字段來共同決定。圖中的最后兩列表明I C M P報文是一份查詢報文還是一份差錯報文。因為對I C M P差錯報文有時需要作特殊處理，因此我們需要對它們進行區(qū)分。例如，在對I C M P差錯報文進行響應(yīng)時，永遠(yuǎn)不會生成另一份I C M P差錯報文（如果沒有這個限制規(guī)則，可能會遇到一個差錯產(chǎn)生另一個差錯的情況，而差錯再產(chǎn)生差錯，這樣會無休止地循環(huán)下去）。

　　當(dāng)發(fā)送一份I C M P差錯報文時，報文始終包含I P的首部和產(chǎn)生I C M P差錯報文的I P數(shù)據(jù)報的前8個字節(jié)。這樣，接收I C M P差錯報文的模塊就會把它與某個特定的協(xié)議（根據(jù)I P數(shù)據(jù)報首部中的協(xié)議字段來判斷）和用戶進程（根據(jù)包含在I P數(shù)據(jù)報前8個字節(jié)中的T C P或U D P報文首部中的T C P或U D P端口號來判斷）聯(lián)系起來。6 。 5節(jié)將舉例來說明一點。

　　下面各種情況都不會導(dǎo)致產(chǎn)生I C M P差錯報文：

　　1） ICMP差錯報文（但是，I C M P查詢報文可能會產(chǎn)生I C M P差錯報文）。

　　2） 目的地址是廣播地址或多播地址的I P數(shù)據(jù)報。

　　3） 作為鏈路層廣播的數(shù)據(jù)報。

　　4） 不是I P分片的第一片。

　　5） 源地址不是單個主機的數(shù)據(jù)報。這就是說，源地址不能為零地址、環(huán)回地址、廣播地

　　址或多播地址。

　　這些規(guī)則是為了防止過去允許I C M P差錯報文對廣播分組響應(yīng)所帶來的廣播風(fēng)暴。

　　下面是幾種常見的ICMP報文：

　　1.響應(yīng)請求

　　我們?nèi)粘Ｊ褂米疃嗟膒ing，就是響應(yīng)請求（Type=8）和應(yīng)答（Type=0），一臺主機向一個節(jié)點發(fā)送一個Type=8的ICMP報文，如果途中沒有異常（例如被路由器丟棄、目標(biāo)不回應(yīng)ICMP或傳輸失?。瑒t目標(biāo)返回Type=0的ICMP報文，說明這臺主機存在，更詳細(xì)的tracert通過計算ICMP報文通過的節(jié)點來確定主機與目標(biāo)之間的網(wǎng)絡(luò)距離。

　　2.目標(biāo)不可到達、源抑制和超時報文

　　這三種報文的格式是一樣的，目標(biāo)不可到達報文（Type=3）在路由器或主機不能傳遞數(shù)據(jù)報時使用，例如我們要連接對方一個不存在的系統(tǒng)端口（端口號小于1024）時，將返回Type=3、Code=3的ICMP報文，它要告訴我們：“嘿，別連接了，我不在家的！”，常見的不可到達類型還有網(wǎng)絡(luò)不可到達（Code=0）、主機不可到達（Code=1）、協(xié)議不可到達（Code=2）等。源抑制則充當(dāng)一個控制流量的角色，它通知主機減少數(shù)據(jù)報流量，由于ICMP沒有恢復(fù)傳輸?shù)膱笪?，所以只要停止該報文，主機就會逐漸恢復(fù)傳輸速率。最后，無連接方式網(wǎng)絡(luò)的問題就是數(shù)據(jù)報會丟失，或者長時間在網(wǎng)絡(luò)游蕩而找不到目標(biāo)，或者擁塞導(dǎo)致主機在規(guī)定時間內(nèi)無法重組數(shù)據(jù)報分段，這時就要觸發(fā)ICMP超時報文的產(chǎn)生。超時報文的代碼域有兩種取值：Code=0表示傳輸超時，Code=1表示重組分段超時。

　　3.時間戳

　　時間戳請求報文（Type=13）和時間戳應(yīng)答報文（Type=14）用于測試兩臺主機之間數(shù)據(jù)報來回一次的傳輸時間。傳輸時，主機填充原始時間戳，接收方收到請求后填充接收時間戳后以Type=14的報文格式返回，發(fā)送方計算這個時間差。一些系統(tǒng)不響應(yīng)這種報文。