网络层---报文控制协议ICMP

网际控制报文协议ICMP

• 为了更有效地转发IP数据报和提高交付于成功的机会，在网络层使用ICMP协议。

• ICMP是互联网的标准协议

• 另外，网络层提供的不是可靠交付，而是尽最大努力交付。ICMP就是网络层"尽力"的一个表现。

• ICMP允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。(。ICMP所尽的最大努力就是指：这件事我尽力去干，但不保证不出问题，出了问题我会向你报告)

• ICMP不是高层协议，而是IP层协议，它存在IP数据报中的数据部分（IGMP也一样）。

• 在将IP协议时，我们讲到过有几个协议时配合IP协议一起使用的（都在IP层），其中ARP协议是用来找MAC地址的，ICMP是用来报告错误的。
  
  

ICMP报文的类型

1. ICMP差错报告文 （出现下面四种情况之一就回发一份ICMP差错报告文）
   1. 终点不可达 （比如：路由表找不到）
   2. 时间超过 （也就是还能跳几下。 IP数据报中字段：生存时间）
   3. 参数问题
   4. 改变路由（重定向） （原路走不了了，发现一条新路径）
2. ICMP询问报文
   1. 回送请求和回答报文
   2. 时间戳请求和回答报文

ICMP差错报告文的内容

• ICMP差错报告报文：提取ICMP的前8个字节 + 提取IP数据报首部 + 提取IP数据报数据不符前8个字节
  1. 首部里面还有一些出错原因信息
  2. 数据部分符前8个字节是为了拿到运输层的端口号（IP数据报数据部分封装的是运输层的报文，这个报文也有一个首部，首部里面包含端口号）
• ICMP差错报告报文组建好后，再给它加个首部，再将它当做IP数据报发回去。

不再发送差错报告报文的情况

1. 对ICMP差错报告报文不再发送对应的ICMP差错报告报文 （ICMP发回去的过程中出错了，这时候不用理它了）
2. 对第一个分片的数据薄片的所有后续数据包片都不发送ICMP差错报告报文。（数据会分组，但只要有一个错了，就相当于全错，不用多次报错了）
3. 对具有多播地址的数据报不发送ICMP差错报告报文
4. 某些特殊地址的数据报不发送ICMP差错报告报文（如环回地址：127.0.0.0 。 0.0.0.0）

ICMP应用举例

• PING用来测试两个主机之间的连通性。使用了ICMP回送请求和回答报文（询问报文）

• PING命令是应用层直接使用网络层ICMP的例子

• tracert命令 ，用来跟踪一个分组从原点到终点的路径（起点到终点经过了多少个路由器，它们的地址是多少）

  • 这个命令可能需要几十秒更长时间来完成。它利用IP数据报中的生存时间TTL字段和ICMP时间超过差错报文实现从原点到终点的路径的跟踪，其原理如下：
    1. 主机先向最终目的发送一份报文，TTL字段设置成1。到达第一个站点后时间超时，向原主机发送ICMP时间超时差错报文。这样获得了相关所需信息
    2. 主机再向最终目的发送一份报文，TTL字段设置成2 。。。。
    3. TTL字段设置成3 。。。。。直到到达终点路径为止。
    4. 最后一跳的站点信息怎么拿来呢（没有出现超时错误）？
       • 设置一个错误端口号