国际控制报文协议ICMP
作者：互联网
国际控制报文协议ICMP
ICMP简介
- ICMP 用于主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告（检测网络错误）。
- ICMP 不是高层协议，而是 IP 层的协议。
ICMP 报文的格式
ICMP 报文的类型
ICMP 报文的前 4 个字节是统一的格式，共有三个字段：即类型、代码和检验和。接着的 4 个字节的内容与 ICMP 的类型有关。
ICMP报文可分为两大类：一、有关信息采集和配置的ICMP报文(称为查询报文（query）或者信息类报文(information message)),二、有关IP数据报传递的ICMP报文（称为差错报文（error message））.
ICMP 差错报告报文有许多种比如 ：
- 终点不可达；比如传输数据过程中，中间某一路由器不知道到目标地址怎么走，该路由器就会发回该报文。
- 源点抑制(Source quench)； 即反馈发包速度过快；
- 时间超过 ；
- 参数问题 ；
- 改变路由（重定向）(Redirect) ；
如图三个网段：1,2,3，可以把网段1的网关设置在A处，那么PC0访问PC2时，PC0把数据发送到网关A，经Router0转发到达PC2；如果是PC0访问PC1那么PC0同样也会先把数据发送到网关A，Router再中转到Router1再到PC1，而重定向就是，当PC0发数据给网关A时，Router0给PC0返回一个ICMP差错报告报文，告诉PC0直接发到Router1处更快到达PC1。
报文类型字段（Type）及代码字段（Code）含义对照：
| 类型TYPE | 代码CODE | 用途|描述 Description | 查询类Query | 差错类Error |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | Echo Reply——回显应答（Ping应答） | √ | |
| 3 | 0 | Network Unreachable——网络不可达 | √ | |
| 3 | 1 | Host Unreachable——主机不可达 | √ | |
| 3 | 2 | Protocol Unreachable——协议不可达 | √ | |
| 3 | 3 | Port Unreachable——端口不可达 | √ | |
| 3 | 4 | Fragmentation needed but no frag. bit set——需要进行分片但设置不分片比特 | √ | |
| 3 | 5 | Source routing failed——源站选路失败 | √ | |
| 3 | 6 | Destination network unknown——目的网络未知 | √ | |
| 3 | 7 | Destination host unknown——目的主机未知 | √ | |
| 3 | 8 | Source host isolated (obsolete)——源主机被隔离（作废不用） | √ | |
| 3 | 9 | Destination network administratively prohibited——目的网络被强制禁止 | √ | |
| 3 | 10 | Destination host administratively prohibited——目的主机被强制禁止 | √ | |
| 3 | 11 | Network unreachable for TOS——由于服务类型TOS，网络不可达 | √ | |
| 3 | 12 | Host unreachable for TOS——由于服务类型TOS，主机不可达 | √ | |
| 3 | 13 | Communication administratively prohibited by filtering——由于过滤，通信被强制禁止 | √ | |
| 3 | 14 | Host precedence violation——主机越权 | √ | |
| 3 | 15 | Precedence cutoff in effect——优先中止生效 | √ | |
| 4 | 0 | Source quench——源端被关闭（基本流控制） | ||
| 5 | 0 | Redirect for network——对网络重定向 | ||
| 5 | 1 | Redirect for host——对主机重定向 | ||
| 5 | 2 | Redirect for TOS and network——对服务类型和网络重定向 | ||
| 5 | 3 | Redirect for TOS and host——对服务类型和主机重定向 | ||
| 8 | 0 | Echo request——回显请求（Ping请求） | √ | |
| 9 | 0 | Router advertisement——路由器通告 | ||
| 10 | 0 | Route solicitation——路由器请求 | ||
| 11 | 0 | TTL equals 0 during transit——传输期间生存时间为0 | √ | |
| 11 | 1 | TTL equals 0 during reassembly——在数据报组装期间生存时间为0 | √ | |
| 12 | 0 | IP header bad (catchall error)——坏的IP首部（包括各种差错） | √ | |
| 12 | 1 | Required options missing——缺少必需的选项 | √ | |
| 13 | 0 | Timestamp request (obsolete)——时间戳请求（作废不用） | √ | |
| 14 | Timestamp reply (obsolete)——时间戳应答（作废不用） | √ | ||
| 15 | 0 | Information request (obsolete)——信息请求（作废不用） | √ | |
| 16 | 0 | Information reply (obsolete)——信息应答（作废不用） | √ | |
| 17 | 0 | Address mask request——地址掩码请求 | √ | |
| 18 | 0 | Address mask reply——地址掩码应答 |
ICMP 差错报告报文的数据字段的内容
如果网络设备1与网络设备2通信，图中A表示网络设备2收到的来自网络设备1的数据报，该数据报并无有用数据，仅起询问是否能通信作用；B表示该设备返回的数据报，图中演示的是A-->B的过程。首先保留A的首部和数据字段中的前8字节，在IP数据报前面添加ICMP的前8字节形成ICMP差错报告报文，再在ICMP差错报告报文前面添加网络层地址形成B数据报；
抓包演示
我们尝试与两个地址建立通信并抓取通信过程中的数据报，其中一个不能通信的地址：207.226.141.205；另一个为能够通信的地址：202.99.160.68 。抓包总览如下图所示：
不能通信：
- 172.26.105.78（本计算机IP地址）——>207.226.141.205时：
Internet Control Message Protocol即表示网际控制报文协议ICMP。
可以看到该ICMP报文的类型（Type）为8，对应代码（Code）为0，表示Echo request——回显请求（Ping请求），属于查询报文。
可以以看到后面还有检验和等字段，检验了上面讨论的ICMP报文字段结构。
- 207.226.141.205 ——> 172.26.105.78时：
可以看到该ICMP报文的类型（Type）为11，对应代码（Code）为0，表示Time-to-live exceeded——传输期间生存时间TTL为0，属于差错报告报文。
能够通信：
- 172.26.105.78（本计算机IP地址）——>202.99.160.68时：
可以看到该ICMP报文的类型（Type）为8，对应代码（Code）为0，表示Echo request——回显请求（Ping请求），属于查询报文。
- 202.99.160.68 ——> 172.26.105.78时：
可以看到该ICMP报文的类型（Type）为0，对应代码（Code）为0，表示Echo Reply——回显应答（Ping应答），属于查询报文。
ping命令诊断网络故障
PING（Packet Internet Grope），因特网包探索器，用于测试网络连接量的程序。Ping发送一个ICMP回声请求消息给目的地并报告是否收到所希望的ICMP回声应答。
ping指的是端对端连通，通常用来作为可用性的检查，但是某些病毒木马会强行大量远程执行ping命令抢占你的网络资源，导致系统变慢，网速变慢。严禁ping入侵作为大多数防火墙的一个基本功能提供给用户进行选择。
如果你打开IE浏览器访问网站失败，你可以通过ping命令测试到Internet的网络连通，可以为你排除网络故障提供线索，下面展示ping命令返回的信息以及分析其原因。
目标主机不可到达
目标网络不可到达
请求超时
说明丢包了。
通过延迟评估网络带宽
可以看到最小延迟为54ms，最大延迟57ms，平均延迟55ms。
当 ping 本计算机网关的时候延迟小，速度快：
总结：ping命令只能检测两端口通或不通。
pathping命令跟踪数据包路径
当PC0 ping PC1时不通，可能是1~4处某一处或多处断了，也可能是PC1没有开机。而使用PC0 pathping PC1时，从PC0到PC1，每经过一个路由器都会通过该路由器给PC0发回一个数据包说明PC0到该路由器的路径是通的。即Router1给PC0发回一个数据包则表示1、 2通；Router2给PC0发回一个数据包表示1、 2、 3通。在网络排错中具有很强的实用意义。
- 另一种情况
PC0 pathping PC1时，数据包可以通过Router0，但是Router0设置了进入的数据包无法追踪该路由器，则Router0不会给PC0返回一个数据包。
演示
输入命令：
pathping www.bilibili.com表示从本计算机访问“www.bilibili.com”该网站的服务器，并追踪途经的各个中转路由器。
同时pathping命令还会统计通信方到每个中转路由器的丢包率，由此可以看出从哪到哪丢包严重，网络延迟大，据此可以优化网络。
相同类型的有trace route命令，该命令较为简略不会统计丢包率，这里不做讨论。
标签：协议,报文,PC1,ping,ICMP,PC0,路由器 来源： https://www.cnblogs.com/AhuntSun-blog/p/12230712.html