今天和大家聊聊ICMP協(xié)議相關(guān)的知識，感興趣的可以一起了解一下！

一、簡介

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ICMP（Internet Control Message Protocol，互聯(lián)網(wǎng)控制消息協(xié)議）是TCP/IP協(xié)議族中的一個重要子協(xié)議，該協(xié)議位于網(wǎng)絡(luò)層。主要用于在IP主機和路由器之間傳遞控制消息，報告網(wǎng)絡(luò)通信中的各種問題。雖然這些控制消息雖然不傳輸實際的用戶數(shù)據(jù)，但對于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠傳遞起著重要作用。ICMP協(xié)議的主要目的是提高IP數(shù)據(jù)報的成功傳輸率，確保數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性和可靠性。

二、為什么要有ICMP協(xié)議？

因為IP協(xié)議本身并不提供可靠的傳輸機制，也不具備差錯報告和控制功能。所以當(dāng)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中出現(xiàn)問題時，IP協(xié)議無法及時通知發(fā)送方。為了解決這個問題，ICMP協(xié)議應(yīng)運而生。ICMP協(xié)議的主要作用包括：

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差錯報告：當(dāng)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中遇到問題時，ICMP協(xié)議可以向發(fā)送方報告錯誤信息，幫助發(fā)送方采取相應(yīng)的措施。

網(wǎng)絡(luò)診斷：提供了多種查詢報文，用于診斷網(wǎng)絡(luò)連接和路徑信息，最常用的工具有ping和traceroute。

流量控制：可以通過源抑制報文通知發(fā)送方降低數(shù)據(jù)發(fā)送速率，以緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞。

路由重定向：可以通知主機或路由器更優(yōu)的路由路徑，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。

三、ICMP協(xié)議報文格式

ICMP報文封裝在IP數(shù)據(jù)報中，IP報頭在ICMP報文的最前面。ICMP報文的基本格式如下：

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●  Type：1字節(jié)，表示ICMP報文的類型。

●  Code：1字節(jié)，表示ICMP報文的代碼，對類型進(jìn)行進(jìn)一步說明。

●  Checksum：2字節(jié)，用于校驗整個ICMP報文的完整性。

●  Data：可變長度，包含具體的控制信息或數(shù)據(jù)。

四、ICMP報文的類型

ICMP報文主要分為兩大類：差錯報文和查詢報文。

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4.1 差錯報文

差錯報文用于報告網(wǎng)絡(luò)通信中的錯誤情況，常見的差錯報文類型包括：

●  目的地不可達(dá)（Type 3）：當(dāng)數(shù)據(jù)包無法到達(dá)目標(biāo)設(shè)備時，發(fā)送端會收到目的地不可達(dá)報文。具體代碼如下：

●  0：網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)

●  1：主機不可達(dá)

●  2：協(xié)議不可達(dá)

●  3：端口不可達(dá)

●  4：需要分片但設(shè)置了不分片標(biāo)志

●  5：源路由失敗

●  6：目的網(wǎng)絡(luò)未知

●  7：目的主機未知

●  9：目的網(wǎng)絡(luò)被禁止

●  10：目的主機被禁止

●  11：由于TOS網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)

●  12：由于TOS主機不可達(dá)

●  13：由于過濾通信被禁止

●  14：主機越權(quán)

●  15：優(yōu)先級截止生效

●  超時（Type 11）：當(dāng)數(shù)據(jù)包的TTL值為0時，路由器會丟棄該數(shù)據(jù)包并發(fā)送超時報文。具體代碼如下：

●  0：生存時間超時

●  1：數(shù)據(jù)報重組超時

●  參數(shù)問題（Type 12）：當(dāng)數(shù)據(jù)包的IP頭字段值不正確時，接收方會發(fā)送參數(shù)問題報文。具體代碼如下：

●  0：IP頭字段值錯誤

●  1：必需的選項缺失

●  2：不支持的長度

●  源抑制（Type 4）：當(dāng)路由器或主機因網(wǎng)絡(luò)擁塞而丟棄數(shù)據(jù)包時，會發(fā)送源抑制報文，請求發(fā)送方降低發(fā)送速率。

●  重定向（Type 5）：當(dāng)路由器發(fā)現(xiàn)更優(yōu)的路由路徑時，會發(fā)送重定向報文，通知發(fā)送方使用新的路由。具體代碼如下：

●  0：網(wǎng)絡(luò)重定向

●  1：主機重定向

●  2：TOS和網(wǎng)絡(luò)重定向

●  3：TOS和主機重定向

4.2 查詢報文

查詢報文用于在不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳遞控制信息，常用的查詢報文類型包括：

●  回顯請求和應(yīng)答（Type 8和Type 0）：用于測試網(wǎng)絡(luò)連通性，常見的工具是ping。發(fā)送方發(fā)送回顯請求報文（Type 8），接收方收到后回復(fù)回顯應(yīng)答報文（Type 0）。

●  時間戳請求和應(yīng)答（Type 13和Type 14）：用于測量網(wǎng)絡(luò)延遲，發(fā)送方發(fā)送時間戳請求報文（Type 13），接收方收到后回復(fù)時間戳應(yīng)答報文（Type 14）。

●  地址掩碼請求和應(yīng)答（Type 17和Type 18）：用于獲取子網(wǎng)掩碼信息，主機啟動時可以使用這些報文來確定自身的子網(wǎng)掩碼。

●  路由器請求和通告（Type 9和Type 10）：用于發(fā)現(xiàn)和選擇路由器，主機可以發(fā)送路由器請求報文（Type 9），路由器收到后回復(fù)路由器通告報文（Type 10）。

五、ICMP報文的實際案例

5.1 Ping命令

Ping命令是基于ICMP協(xié)議的常用網(wǎng)絡(luò)診斷工具，用于測試網(wǎng)絡(luò)連通性。以下是Ping命令的工作流程：

1. 發(fā)送回顯請求報文：發(fā)送方主機構(gòu)造一個ICMP回顯請求報文（Type 8），并將其封裝在IP數(shù)據(jù)報中發(fā)送給目標(biāo)主機。

2. 接收回顯應(yīng)答報文：目標(biāo)主機收到回顯請求報文后，構(gòu)造一個ICMP回顯應(yīng)答報文（Type 0），并將其封裝在IP數(shù)據(jù)報中發(fā)送回發(fā)送方主機。

3. 顯示結(jié)果：發(fā)送方主機收到回顯應(yīng)答報文后，顯示目標(biāo)主機的IP地址、數(shù)據(jù)大小和往返時間。

示例：

ping 192.168.2.17

輸出：

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5.2 Traceroute命令

Traceroute命令用于顯示數(shù)據(jù)包從源主機到目標(biāo)主機的路徑信息，常用于診斷網(wǎng)絡(luò)連接問題。以下是Traceroute命令的工作流程：

1. 發(fā)送ICMP報文：發(fā)送方主機發(fā)送一個帶有TTL值為1的ICMP報文（通常是回顯請求報文），當(dāng)該報文到達(dá)第一個路由器時，TTL值減為0，路由器丟棄該報文并發(fā)送一個超時報文（Type 11）回給發(fā)送方。

2. 記錄路徑信息：發(fā)送方記錄第一個路由器的IP地址，然后發(fā)送一個帶有TTL值為2的ICMP報文，重復(fù)上述過程，直到數(shù)據(jù)包到達(dá)目標(biāo)主機或達(dá)到最大TTL值。

3. 顯示結(jié)果：發(fā)送方主機顯示從源主機到目標(biāo)主機的每一步路徑信息，包括每個路由器的IP地址和響應(yīng)時間。

示例：

traceroute 8.8.8.8

輸出：

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總結(jié)

以上內(nèi)容就是Internet控制消息協(xié)議相關(guān)的知識介紹，希望對大家理解ICMP協(xié)議提供一些幫助！