ICMP报文的格式和种类

ICMP讲解班级：网技111 学号：1132303132 姓名：朱建峰一：ICMP的作用(1)ICMP是“Internet Control Message Protocol”（Internet控制消息协议）的缩写。

它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。

控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。

这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。

(2) ICMP存在的意义IP提供的尽力数据报通信服务无连接服务，而并不能解决网络低层的数据报丢失、重复、延迟或乱序等问题，TCP在IP基础建立有连接服务解决以上问题，不能解决网络故障或其它网络原因无法传输的包的问题。

所以，ICMP设计的本意就是希望对IP包无法传输时提供报告，这些差错报告帮助了发送方了解为什么无法传递，网络发生了什么问题，确定应用程序后续操作。

二：ICMP的特征（1）ICMP就像一个更高层的协议那样使用IP（即，ICMP消息被封装在IP 数据报中）。

然而，ICMP是IP的一个组成部分，并且所有IP模块都必须实现它。

（2）ICMP用来报告错误，是一个差错报告机制。

它为遇到差错的路由器提供了向最初源站报告差错的办法，源站必须把差错交给一个应用程序或采取其它措施来纠正问题。

（3）ICMP不能用来报告ICMP消息的错误，这样就避免了无限循环。

当ICMP 查询消息时通过发送ICMP来响应。

（4）对于被分段的数据报，ICMP消息只发送关于第一个分段中的错误。

也就是说，ICMP消息永远不会引用一个具有非0片偏移量字段的IP数据报。

三：ICMP报文格式（1）ICMP本身是网络层协议，但它的报文首先要封装成IP数据报，再传送给下一层。

（IP数据报协议字段为1（2）IMCP报文分为两大类⏹类型一：差错报告报文当路由器或终点主机在处理IP报文时遇到问题⏹类型二：查询报文成对出现，帮助网络管理员从一个路由器或主机得到特定信息。

ICMP协议分析1 ICMP协议协议概述IP协议是一种不可靠的协议，无法进行差错控制。

但IP协议可以借助其他协议来实现这一功能，如ICMP。

ICMP（Internet Control Messages Protocol, 网间控制报文协议）允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。

一般来说，ICMP报文提供针对网络层的错误诊断、拥塞控制、路径控制和查询服务四项大的功能。

如，当一个分组无法到达目的站点或TTL超时后，路由器就会丢弃此分组，并向源站点返回一个目的站点不可到达的ICMP报文。

2 ICMP报文类型2.1 ICMP报文类型ICMP报文大体可以分为两种类型，即ICMP差错报文和ICMP询问报文。

但细分又可分为很多类型，如表1所示。

表1 ICMP报文类型2.2 ICMP回射请求和应答报文头部格式ICMP报文被封装在IP数据报内部传输。

如图1所示，是ICMP回射请求和应答报文头部格式。

图1 ICMP回射请求和应答报文头部格式各种ICMP报文的前32bits都一样，它们是：8bits类型和8bits代码字段：一起决定了ICMP报文的类型。

常见的有：类型8、代码0：回射请求。

类型0、代码0：回射应答。

类型11、代码0：超时。

16bits校验和字段：包括数据在内的整个ICMP数据包的校验和，其计算方法和IP头部校验和的计算方法是一样的。

对于ICMP回射请求和应答报文来说，接下来是16bits标识符字段：用于标识本ICMP进程。

最后是16bits序列号字段：用于判断回射应答数据报。

2.3 ICMP目标不可达报文如图2所示，是ICMP目标不可达报文头部格式。

图2 ICMP目标不可达报文头部格式其中代码字段的不同值又代表不同的含义，如0代表网络不可达、1代表主机不可达等，见表1。

2.4 ICMP超时报文头部格式如图3所示，是ICMP超时报文头部格式。

图3 ICMP超时报文头部格式其中：类型11＋代码0：表示传输期间生存时间为0。

个人总结-ICMP的协议详解以及实现ping 的实现：1.首先查本地arp cache信息，看是否有对方的mac地址和IP地址映射条目记录2.如果没有，则发起一个arp请求广播包，等待对方告知具体的mac地址3.收到arp响应包之后，获得某个IP对应的具体mac地址，有了物理地址之后才可以开始通信了,同时对ip-mac地址做一个本地cache4.发出icmp echo request包，收到icmp echo reply包ICMP在网络层协议，不是用端口来说的，它的功能用类型来区别。

ICMP全称Internet Control Message Protocol（网际控制信息协议）。

在网络体系结构的各层次中，都需要控制，而不同的层次有不同的分工和控制内容。

IP层的控制功能是最复杂的，主要负责差错控制、拥塞控制等，任何控制都是建立在信息的基础之上的。

在基于IP数据报的网络体系中，网关必须自己处理数据报的传输工作，而IP协议自身没有内在机制来获取差错信息并处理。

为了处理这些错误，TCP/IP设计了ICMP协议，当某个网关发现传输错误时，立即向信源主机发送ICMP报文，报告出错信息。

让信源主机采取相应处理措施，它是一种差错和控制报文协议，不仅用于传输差错报文，还传输控制报文。

二、ICMP报文格式ICMP报文包含在IP数据报中，属于IP的一个用户，IP头部就在ICMP报文的前面，所以一个ICMP报文包括IP头部、ICMP头部和ICMP报文（见图表，ICMP报文的结构和几种常见的ICMP报文格式），IP头部的Protocol值为1就说明这是一个ICMP报文，ICMP头部中的类型（Type）域用于说明ICMP报文的作用及格式，此外还有一个代码（Code）域用于详细说明某种ICMP报文的类型，所有数据都在ICMP头部后面。

RFC定义了13种ICMP报文格式，具体如下：类型代码类型描述0 响应应答（ECHO-REPLY） 3 不可到达 4 源抑制 5 重定向 8 响应请求（ECHO-REQUEST）11 超时 12 参数失灵 13 时间戳请求 14 时间戳应答 15 信息请求（*已作废） 16 信息应答（*已作废）17 地址掩码请求 18 地址掩码应答其中代码为15、16的信息报文已经作废。

ICMP（Internet Control Message Protocol）用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。

控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。

因为IP提供的是不可靠传输，而ICMP则是为了补充IP的不可靠传输，可以说它就是为IP而服务的。

ICMP被封装在IP包内部进行传输。

ICMP帧格式：ICMP不同类型由报文中的类型字段和代码字段来共同决定。

ICMP种类有两种：ICMP差错报告报文，ICMP询问报文。

常见ICMP报文种类：差错报告报文 3 终点不可达4 源点抑制11 时间超时12 参数问题询问报文8或0 回送（Echo)请求或回应13或14 时间戳请求或回答ICMP差错报告报文数据字段都有两样的格式，把收到的需要进行差错报告的IP数据报的首部（一般20个字节）和数据字段的前8个字节取出来（包含了TCP或UDP的端口号），作为ICMP报文的数据字段。

再加上ICMP差错报文的前8个字节，就构成了ICMP差错报告报文。

下面各种情况都不会导致产生I C M P差错报文：1) ICMP差错报文（但是，I C M P查询报文可能会产生I C M P差错报文）。

IC M P差错报文进行响应时，永远不会生成另一份I C M P差错报文（如果没有这个限制规则，可能会遇到一个差错产生另一个差错的情况，而差错再产生差错，这样会无休止地循环下去）2) 目的地址是广播地址或多播地址的I P数据报。

（泛指广播风暴）3) 作为链路层广播的数据报。

4) 不是I P分片的第一片。

5) 源地址不是单个主机的数据报。

这就是说，源地址不能为零地址、环回地址、广播地址或多播地址。

这些规则是为了防止过去允许I C M P差错报文对广播分组响应所带来的广播风暴。

一、什么是ICMP协议？ICMP全称Internet Control Message Protocol（网际控制信息协议）。

提起ICMP，一些人可能会感到陌生，实际上，ICMP与我们息息相关。

在网络体系结构的各层次中，都需要控制，而不同的层次有不同的分工和控制内容，IP层的控制功能是最复杂的，主要负责差错控制、拥塞控制等，任何控制都是建立在信息的基础之上的，在基于IP数据报的网络体系中，网关必须自己处理数据报的传输工作，而IP协议自身没有内在机制来获取差错信息并处理。

为了处理这些错误，TCP/IP设计了ICMP协议，当某个网关发现传输错误时，立即向信源主机发送ICMP报文，报告出错信息，让信源主机采取相应处理措施，它是一种差错和控制报文协议，不仅用于传输差错报文，还传输控制报文。

二、ICMP报文格式ICMP报文包含在IP数据报中，属于IP的一个用户，IP头部就在ICMP报文的前面，所以一个ICMP报文包括IP头部、ICMP头部和ICMP报文（见图表，ICMP报文的结构和几种常见的ICMP报文格式），IP头部的Protocol值为1就说明这是一个ICMP报文，ICMP 头部中的类型（Type）域用于说明ICMP报文的作用及格式，此外还有一个代码（Code）域用于详细说明某种ICMP报文的类型，所有数据都在ICMP头部后面。

RFC定义了13种ICMP 报文格式，具体如下：类型代码类型描述0 响应应答（ECHO-REPL Y）3 不可到达4 源抑制5 重定向8 响应请求（ECHO-REQUEST）11 超时12 参数失灵13 时间戳请求14 时间戳应答15 信息请求（*已作废）16 信息应答（*已作废）17 地址掩码请求18 地址掩码应答其中代码为15、16的信息报文已经作废。

下面是几种常见的ICMP报文：1.响应请求我们日常使用最多的ping，就是响应请求（Type=8）和应答（Type=0），一台主机向一个节点发送一个Type=8的ICMP报文，如果途中没有异常（例如被路由器丢弃、目标不回应ICMP或传输失败），则目标返回Type=0的ICMP报文，说明这台主机存在，更详细的tracert 通过计算ICMP报文通过的节点来确定主机与目标之间的网络距离。

ICMP报⽂类型类型代码类型描写叙述0 响应应答（ECHO-REPLY）3 不可到达4 源抑制5 重定向8 响应请求（ECHO-REQUEST）11 超时12 參数失灵13 时间戳请求14 时间戳应答15 信息请求（*已作废）16 信息应答（*已作废）17 地址掩码请求18 地址掩码应答⽤wireshark查看附：⼏种常见的ICMP报⽂：1.响应请求我们⽇常使⽤最多的ping。

就是响应请求（Type=8）和应答（Type=0）。

⼀台主机向⼀个节点发送⼀个Type=8的ICMP报⽂，假设途中没有异常（⽐如被路由器丢弃、⽬标不回应ICMP或传输失败），则⽬标返回Type=0的ICMP报⽂，说明这台主机存在，更具体的tracert通过计算ICMP报⽂通过的节点来确定主机与⽬标之间的⽹络距离。

2.⽬标不可到达、源抑制和超时报⽂这三种报⽂的格式是⼀样的，⽬标不可到达报⽂（Type=3）在路由器或主机不能传递数据报时使⽤，⽐如我们要连接对⽅⼀个不存在的系统port（port号⼩于1024）时。

将返回Type=3、Code=3的ICMP报⽂，它要告诉我们：“嘿。

别连接了。

我不在家的！”，常见的不可到达类型还有⽹络不可到达（Code=0）、主机不可到达（Code=1）、协议不可到达（Code=2）等。

源抑制则充当⼀个控制流量的⾓⾊。

它通知主机降低数据报流量，因为ICMP没有恢复传输的报⽂。

所以仅仅要停⽌该报⽂，主机就会逐渐恢复传输速率。

最后，⽆连接⽅式⽹络的问题就是数据报会丢失，或者长时间在⽹络游荡⽽找不到⽬标，或者拥塞导致主机在规定时间内⽆法重组数据报分段，这时就要触发ICMP超时报⽂的产⽣。

超时报⽂的代码域有两种取值：Code=0表⽰传输超时，Code=1表⽰重组分段超时。

3.时间戳时间戳请求报⽂（Type=13）和时间戳应答报⽂（Type=14）⽤于測试两台主机之间数据报来回⼀次的传输时间。

传输时，主机填充原始时间戳，接收⽅收到请求后填充接收时间戳后以Type=14的报⽂格式返回，发送⽅计算这个时间差。

icmp协议的报文格式
ICMP（Internet Control Message Protocol）是用于在IP网络上发送控制消息的协议。

它通常用于检测主机、路由器或者网络是否可达，以及诊断网络问题。

ICMP报文的格式如下：
1. 类型（Type），占8位，指示ICMP报文的类型，例如回显请求、回显应答、目的不可达等。

2. 代码（Code），占8位，提供有关消息类型的更多细节。

例如，当类型为目的不可达时，代码字段用于指示具体的原因，如网络不可达、主机不可达等。

3. 校验和（Checksum），占16位，用于检测报文中的错误。

校验和字段对整个ICMP报文进行校验，以确保报文在传输过程中没有被损坏。

4. 其他字段，根据不同类型的ICMP报文，可能会包含其他字段。

例如，回显请求和回显应答报文包含标识符和序列号字段，用于匹配请求和应答。

总的来说，ICMP报文的格式简单明了，包含了类型、代码、校验和以及可能的其他字段，这些字段共同构成了ICMP协议的报文格式。

通过解析这些字段，网络设备可以进行故障诊断和错误报告。