ICMP协议

ICMP被认为是IP层的一个组成部分,主要功能有查询报文和差错报文。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。

通过IP包传送的ICMP信息主要用于涉及网络操作或错误操作的不可达信息。ICMP包发送是不可靠的,所以主机不能依靠接收ICMP包解决任何网络问题。   ICMP的主要功能如下: ⑴ 发现网络错误。比如,某台主机或整个网络由于某些故障不可达。 ⑵ 通告网络拥塞。当路由器缓存太多包,由于传输速度无法达到它们的接收速度,将会生成ICMP源结束信息。对于发送者,这些信息将会导致传输速度降低。当然,更多的ICMP源结束信息的生成也将引起更多的网络拥塞,所以使用起来较为保守。 ⑶ 协助解决故障。ICMP支持echo功能,即在两个主机间一个往返路径上发送一个包。Ping是一种基于这种特性的通用网络管理工具,它将传输一系列的包,测量平均往返次数并计算丢失百分比。 ⑷ 通告超时。如果一个IP 包的TTL降低到零,路由器就会丢弃此包,这时会生成一个ICMP包通告这一事实。TraceRoute是一个工具,它通过发送小
TTL 值的包及监视ICMP 超时通告可以显示网络路由。   ICMP报文是在IP数据报内部被传输的。
《ICMP协议》
 
ICMP报文格式 所有报文的前4个字节都是一样的,但是剩下的其他字节则互不相同。 类型字段可以有15个不同的值,以便描述特定类型的ICMP报文。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。 检验和字段覆蓋整个ICMP报文。使用的算法和IP首部校验和算法相同。ICMP的检验和是必需的。
《ICMP协议》  
ICMP报文类型 各种类型的ICMP报文由下图所示。不同类型由报文中的类型字段和代码字段来共同决定。
《ICMP协议》 图中的最后两列表明ICMP报文是一份查询报文还是一份差错报文。   当发送一份ICMP差错报文时,报文始终包含IP首部和产生ICMP差错报文的IP数据报的前8个字节。这样,接收ICMP差错报文的模块就会把它与某个特定的协议(根据IP数据报首部中的协议字段来判断)和用户进程(根据包含在IP数据报前8个字节中的TCP或UDP报文首部中的TCP或UDP端口号来判断)联系起来。
《ICMP协议》   下面各种情况都不会导致产生ICMP差错报文: ⑴
ICMP差错报文(ICMP查询报文可能会产生ICMP差错报文) ⑵ 目的地址是广播地址或多播地址的IP数据报 ⑶ 作为链路层广播的数据报 ⑷ 不是IP分片的第一片 ⑸ 源地址不是单个主机的数据报。 这些规则是为了防止ICMP差错报文对广播分组响应所带来的广播风暴。  
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(这一过程与无盘系统在引导过程中用RARP获取IP地址是类似的)。无盘系统获取子网掩码的另一个方法是BOOTP协议。 ICMP地址掩码请求与应答报文格式:
《ICMP协议》 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。 32位子网掩码段在ICMP地址掩码请求报文中为空,由接收端填写后以应答报文方式发送回源。  
ICMP端口不可达差错 ICMP不可达报文的一般格式:
《ICMP协议》   可用UDP来查看ICMP端口不可达报文(3,3): 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将返回一个ICMP不可达报文。 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),还必须至少包括在该首部后面的前8个字节。这8个字节包含了TCP或UDP的源目端口号,可以将ICMP差错报文与应用程序联系起来。导致差错的数据报中的IP首部要被差错报文送回的原因是因为IP首部中包含协议字段,使得ICMP知道如何解释后面的8个字节。 ICMP一共有16种不同类型的ICMP不可达报文,代码分别是从0到15。ICMP端口不可达差错代码是3。在ICMP不可达报文中的第二个32bit字必须为0。但当代码为4时,路径MTU发现机制允许路由器把出站接口的MTU填在这个32bit字的低16bit中。   注:ICMP时间戳请求与应答报文在现实应用中已被NDP协议取代,故略去不再赘述。         参考书籍: Stevens,W.R.TCP/IP Illustrated,Vol.1.Reading Comer,D.E.Internetworking with TCP/IP,Vol.1 Jeff Doyle.Routing TCP/IP Vol.1 Second Edition

点赞