一、ICMP概述

1.ICMP应用场景

Ping

Ping程序是最常见的用于检测IPv4和IPv6网络设备是否可达的调试手段，它使用ICMP的echo信息来确定：

远程设备是否可达；
与远程主机通信的来回旅程（round-trip）的延迟；
报文包的丢失情况。

Tracert

Tracert程序主要用于查看数据包从源端到目的端的路径信息，从而检查网络连接是否可用。当网络出现故障时，用户可以使用该命令定位故障点。

Tracert利用ICMP超时信息和目的不可达信息来确定从一个主机到网络上其他主机的路由，并显示IP网络中每一跳的延迟（这里的延迟是指：分组从信息源发送到目的地所需的时间，延迟也分为许多的种类——传播延迟、传输延迟、处理延迟、排队延迟等）。

2.ICMP报文格式

ICMP没有一个统一的报文格式，而是根据类型和代码字段来区分不同类型的ICMP报文，不同类型和代码对应有不同的内容。

尽管不同类型的报文字段不相同，但ICMP报文在首部内容上是一致的，即前4个字节的类型，代码，校验和三个字段是统一的。

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3.ICMP报文类型

ICMP报文分为两大类：差错报告和查询报文

二、ICMP差错报告

1.ICMP差错报告的特点

只报告差错，但不负责纠正错误，纠错工作留给高层协议去处理。
发现出错的设备只向信源报告差错。
差错报告作为一般数据传输，不享受特别优先权和可靠性。
产生ICMP差错报告的同时，会丢弃出错的IP数据报。

需要注意的是，下列情况下将不会产生ICMP 差错报文。

在对ICMP差错报文进行响应时，永远不会生成另一份ICMP 差错报文（也就是差错报文出现差错时不会再产生一份差错报文）。但ICMP查询报文可以产生ICMP差错。
广播或多播的IP数据报。
作为链路层广播的数据报。
不是IP分片的第一片。ICMP 差错报文只针对数据报的第一个分片 , 后续分片就不发送 ICMP 差错报告报文了。
源地址是零、环回地址、广播或多播地址。（就是无法根据源地址确定源主机吧？）

2.ICMP 差错报文的形成

当发送一份ICMP 差错报文时，报文始终包含产生ICMP差错的IP报文的首部和IP报文中数据的前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，进而可以进行针对性的处理。

① 取出 IP 数据报内容 : 取出IP 数据报首部 , 以及数据部分的前8字节 ;

② ICMP 差错报文组成 : ICMP 前 8 88 个字节 + IP数据报首部 + IP数据报数据部分前8字节 ;

③ 组装 IP 数据报 : 将 ICMP数据报装入IP数据报数据部分 ;

其实这里的IP数据报的前8个字节就是出错的ICMP数据报的首部部分。

3.ICMP 五种差错报告报文

① 目的不可达报文 : 路由器 /主机不能交付数据报时 , 就会向源点发送目的不可达报文 ;

② 源点抑制报文 : 路由器 / 主机拥塞 , 丢弃 IP 数据报 , 向源点发送源点抑制报文 , 让源点降低发送速率 ;

③ 时间超过报文 :

生存周期为0: 路由器生存周期 TTL = 0 00 时 , 丢弃该报文 , 同时向源点发送时间超过报文 ;
分组丢失 : 终点在预定时间内没有收到数据报的全部数据分组时 , 就会将已收到的数据分组全部丢弃 , 向源点发送时间超过报文 ;
④ 参数问题报文 : 路由器 / 主机收到的数据报首部字段由错误值 , 丢弃该数据报 , 向源点发送参数问题报文 ;

⑤ 改变路由报文 : 路由器将改变路由报文发送给主机 , 让主机下次将数据报发送给另外的路由器 ; 又称为 “重定向报文” ;