计算机网络-网络层（6）ICMP协议

互联网控制报文协议（ICMP，Internet Control Message Protocol），被主机和路由器用来彼此沟通网络层的信息

ICMP报文是承载在IP分组中的，即lCMP报文是作为IP有效载荷承载的；当一台主机收到一个指明上层协议为ICMP的IP数据报时，它分解出该数据报的内容给ICMP。

如图，ICMP报文有一个4bit类型字段、一个4bit编码字段、一个8bit检验和字段，并且包含引起该ICMP报文首次生成的IP数据报的首部+前8字节内容（以便发送方能确定引发该差错的数据报）

差错报告报文：

• 目的不可达（类型3）
• 源抑制

这种报文在实践中很少使用，其最初目的是执行网络层拥塞控制。

路由器发现缓存已满，到达的分组被丢弃，路由器向源主机发送源一个ICMP源抑制报文，以强制该主机减小其发送速率。

实际未采用该拥塞控制方式。TCP有自已在传输层操作的拥塞控制机制，不需要利用网络层中的反馈信息 。

• 超时/超期

超过IP数据报生存周期，或者分段的IP数据报没有在规定时间内重组

• 参数问题
• 重定向

告诉发送主机，到达目的IPv4地址有更好的路由

回声探询报文：

• 回显请求和回答

ping程序发送一个类型8编码0的回显（echo）请求到指定主机，目的主机发回一个类型0编码0的ICMP回显回答。

大多数TCP/IP实现直接在操作系统中支持ping服务器，即该ping服务器不是一个进程。

• 时间戳请求和应答

 

几种不发送ICMP差错报告报文的特殊情况：

（1）对ICMP差错报告报文不再发送ICMP差错报告报文

（2）除第1个IP数据报分片外，对所有后续分片均不发送ICMP差错报告报文

（3）对所有多播IP数据报均不发送ICMP差错报告报文

（3）对具有特殊地址（如127.0.0.0 或 0.0.0.0）的IP数据报不发送ICMP 差错报告报文

 

Trareroute程序允许我们跟踪从一台主机到世界上任意一台其他主机之间的路由，是用ICMP报文来实现的：

（1）源主机向目的主机发送一系列UDP数据报，目的端口号为不可能使用的端口号

第1组IP数据报TTL=1，第2组IP数据报TTL=2……

（2）当第n组数据报(TTL=n)到达第n个路由器时，路由器丢弃数据报，向源主机发送TTL过期ICMP报文（type=11，code=0），ICMP报文携带路由器名称和IP地址信息

（3）当ICMP报文返回到源主机时，记录RTT

（4）UDP数据报最终到达目的主机，目的主机返回目的端口不可达ICMP报文（type=3，code=3）

（5）源主机停止发送UDP数据报