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网络控制报文协议

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6-3 ICMP 协议

ICMP：Internet Control Message Protocol，网络控制报

文协议。 对于 TCP/IP 协议，我们都非常熟悉，是对于 ICMP 协议，可

能了解的就很有限了。ICMP 协议是一个非常重要的协议，它对于

网络安全具有极其重要的意义。它是 TCP/IP 协议族中的一个子协

议,属于网络层协议,主要用于在主机与路由器之间传递控制信息,

包括报告错误、交换受限控制和状态信息等。当遇到 IP 数据无法 访问目标、IP 路由器无法按当前的传输速率转发数据包等情况

时，会自动发送 ICMP 消息。我们可以通过 Ping 命令发送 ICMP

回应请求消息并记录收到 ICMP 回应回复消息。通过这些消息来对

网络或主机的故障提供参考依据。 我们在网络中经常会使用到 ICMP 协议，只不过我们觉察不到 而已。比如我们经常使用的用于检查网络通不通的 Ping 命令（L inux 和 Windows 中均有），这个“Ping”的过程实际上就是 ICM

P 协议工作的过程。还有其他的网络命令，如：跟踪路由的“tra

cert”命令也是基于 ICMP 协议的。

ICMP 协定内容及功能： 从技术角度来说，ICMP 就是一个“错误侦测与回报机制”，

其目的就是让我们能够检测网路的连线状况﹐也能确保连线的准

确性﹐其功能主要有： 1.侦测远端主机是否存在。

2.建立及维护路由资料。 3.重导资料传送路径。

4.资料流量控制。

ICMP 在沟通之中，主要是透过不同的类别(Type)与代码(Cod

e) 让机器来识别不同的连线状况。下面让我们看看常用的 ICMP

实例，以更好了解 ICMP 的功能与作用。 ICMP 的重要性：

ICMP 协议对于网络安全具有极其重要的意义。ICMP 协议本身

的特点决定了它非常容易被用于攻击网络上的路由器和主机。19 99 年 8 月海信集团“悬赏”50 万元人民币测试防火墙的过程中，

其防火墙遭受到的来自 ICMP 攻击的达 334050 次之多，占整个攻 击总数的 90%以上！可见，ICMP 的重要性绝不可以忽视！ 比如，可以利用操作系统规定的 ICMP 数据包最大尺寸不超过

64KB 这一规定，向主机发起“Ping of Death”（死亡之 Ping）

攻击。“Ping of Death” 攻击的原理是：如果 ICMP 数据包的

尺寸超过 64KB 上限时，主机就会出现内存分配错误，导致 TCP/I P 堆栈崩溃，致使主机死机。（现在的操作系统已经限制了发送 I

CMP 数据包的大小，解决了这个漏洞）

此外，向目标主机长时间、连续、大量地发送 ICMP 数据包， 也会最终使系统瘫痪。大量的 ICMP 数据包会形成“ICMP 风暴”，

使得目标主机耗费大量的 CPU 资源处理，疲于奔命。

如何应对 ICMP 攻击： 虽然 ICMP 协议给黑客以可乘之机，但是 ICMP 攻击也并非无

药可医。只要在日常网络管理中未雨绸缪，提前做好准备，就可

以有效地避免 ICMP 攻击造成的损失。 对于“Ping of Death”攻击，可以采取两种方法进行防范：

第一种方法是在路由器上对 ICMP 数据包进行带宽限制，将 ICMP 占用的带宽控制在一定的范围内，这样即使有 ICMP 攻击，它所占

用的带宽也是非常有限的，对整个网络的影响非常少；第二种方

法就是在主机上设置 ICMP 数据包的处理规则，最好是设定拒绝所

有的 ICMP 数据包。

设置ICMP 数据包处理规则的方法也有两种，一种是在操作系统上 设置包过滤，另一种是在主机上安装防火墙。

IP 层的差错控制的特点： ICMP 协议设计的最初目的主要是用于IP 层的差错报告，由路由

器或信宿机以一对一的模式向信源机报告发生传输错误的原因。ICM P 与IP 协议位于同一个层次（IP 层），但ICMP 报文是封装在IP 数

据报的数据部分进行传输的。它并不作为一个独立的层次，而只是作

为IP 层的一部分。ICMP 协议是对IP 协议的补充。用于IP 层的差错 报告、拥塞控制、路径控制以及路由器或主机信息获取。 1、IP 层解决的主要是信宿不可达的问题。由于信宿机本身不可

达，使得信宿机无法直接参与控制，所以要想通过端到端的方式来解

决不太现实； 2、IP 层仅仅涉及与路径和可达相关的差错问题，而不解决数据 本身的差错问题； 3、IP 层的差错与控制有一个独立的协议ICMP 完成，IP 协议不

负责完成差错与控制功能。 4、控制是建立在对信息了解的基础上的，在ICMP 中控制方可以

通过主动与被动两种方式了解信息：主动方式向对象发出询问，被动 方式则是被动接收对象所报告的信息。

ICMP 报文可以分为三大类：差错报告、控制报文、请求应答报 文。

ICMP 差错报告部分弥补了IP 协议的不可靠问题。特点如下： 1.只报告差错，但不负责纠正错误，纠错工作留给高层协议处理；

2.发现错误的设备只向信源机报告差错；

3.差错报告作为一般数据传输，不享受特别的优先级和可靠性；

4.产生ICMP 差错报告的同时，会丢弃出错的IP 数据报。 形成ICMP 差错报告时有一个例外： 1.ICMP 差错报文本身不会再产生ICMP 差错报告；

2.分片报文的非第一个分片不会产生ICMP 差错报告； 3.组播地址报文不会产生ICMP 差错报告；

4.特殊地址127.0.0.0 和0.0.0.0 的报文不会产生ICMP 差错报

告；

信宿不可达报告：当一个路由器检测出一个数据报不能发往它的

目的地时，路由器发送一个目的地不可达的信息。 数据超时报告（TTL）：当一个路由器将一个数据报的寿命字段

的值减为零时，路由器放弃该数据报并发送一个超时信息；当一台主

机对某一个数据报的重组时间截止时，而该数据报的分片还没有全部

到达，主机放弃分片并发送一个超时信息。

数据报参数错报告（MTU，要求分段）：如果路由器收到一个不 允许分片的数据报，而它又大于必须经过的转发网络的MTU，则路由

器放弃数据报，发送一个分片请求信息。 ICMP 控制报文

源抑制报文：当路由器收到大多的数据报以致没有足够的缓冲区

来处理时，路由器放弃到达的额外数据报，使用ICMP 源站抑制报文 向初始源网点报告拥塞，并请求它减慢目前的数据报发送速率。

重定向：当路由器检测到一台主机使用非优化路由时，它向该主

机发送一个重定向的ICMP 报文，请求该主机改变路由并把初始数据

报向它的目的站转发。 ICMP 请求与应答报文 回应请求与应答报文：一个回应请求信息能够送到任意计算机的 ICMP 软件。为了响应一个回应请求，ICMP 软件需要发送一个ICMP 回

应应答信息，应答和请求传递相同的数据。

时间戳请求和应答报文

地址掩码请求与应答报文：ICMP 地址掩码请求用于无盘系统在 引导过程中获取自己的子网掩码，系统广播它的ICMP 请求报文，收

到请求的路由器发送一个包含该计算机所在网络的32 位掩码的应

答。（这一过程与无盘系统在引导过程中用RARP 获取IP 地址是类似

的）。无盘系统获取子网掩码的另一个方法是BOOTP 协议。

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网络协议报文格式汇总

网络协议报文格式汇总

目 录

1 序、 .......................................................................................................................................................... 2

1.1 协议的概念 ........................................................................................................................................... 2

1.2 TCP/IP体系结构 .................................................................................................................................. 2

2 链路层协议报文格式 ................................................................................................................................ 2

2.1 Ethernet报文格式 ................................................................................................................................ 2

2.2 802.1q VLAN数据帧(4字节） ............................................................................................................. 3

icmp和icmpv3报文结构

icmp和icmpv3报文结构

ICMP（Internet Control Message Protocol）是互联网控制消息协议的英文缩写。它是TCP/IP协议簇中的一个重要组成部分，用于在IP网络中传递控制消息和错误报文。ICMPv3是ICMP协议的第三个版本，它在IPv6网络中被广泛应用。

ICMP报文是一种特殊类型的IP数据包，它不携带应用层数据，而是用于在网络层传递控制信息。ICMP报文的结构非常简单，通常包含报文类型（Type）、代码（Code）和校验和（Checksum）等字段。

ICMPv3报文结构相对于ICMPv2进行了一些扩展和改进。在ICMPv3中，增加了用于网络诊断和错误报告的新类型和代码，例如目的地不可达（Destination Unreachable）、时间超时（Time

Exceeded）和参数问题（Parameter Problem）等。

ICMP和ICMPv3报文结构在网络通信中扮演着非常重要的角色，它们可以帮助网络管理员诊断和解决网络故障，优化网络性能，保障网络安全。

在实际应用中，深入了解和理解ICMP和ICMPv3报文结构对于网络工程师和安全专家至关重要。只有充分理解这些协议的报文结构，才能更好地进行网络故障排除、安全防御和性能优化。

在网络排查中，当我们遇到网络连通性问题时，可以利用ICMP协议发送Ping包来测试目标主机是否可达。而在网络安全防御上，通过ICMP协议，可以实现一些安全设备之间的通讯。

就我个人而言，ICMP和ICMPv3报文结构是网络通信中的重要知识点，它们的理解和掌握对于我在网络运维和安全方面的工作非常重要。仅有深入的理解和熟练的操作，我才能更好地解决网络问题和防范网络攻击。

正如在本文中对ICMP和ICMPv3报文结构的深入讨论所揭示的那样，它们在网络通信中具有不可替代的作用。有关ICMP和ICMPv3报文结构的更多信息，我们可以通过进一步的学习和实践来加深了解和掌握。ICMP（Internet Control Message Protocol）是互联网控制消息协议的英文缩写。它是TCP/IP协议簇中的一个重要组成部分，用于在IP网络中传递控制消息和错误报文。ICMPv3是ICMP协议的第三个版本，它在IPv6网络中被广泛应用。

实验五 ICMP互联控制报文协议分析

实验五 ICMP互联控制报文协议分析

实验五 ICMP互连控制报文协议

一 实验目的

1、 了解 ICMP 协议的格式和响应方式及作用；

2、 了解常见的网络故障。

二 实验内容

1、 学习和掌握 ICMP 协议的基本作用；

2、 掌握 ICMP 报文的格式；

3、 理解 ICMP 协议与 IP 协议的封装关系；

4、 学会根据各种响应信息进行出错分析的方法；

5、 学会使用 ping、netstat 和 tracert 命令。

三 实验环境

四 实验流程

五 实验原理

该协议是 TCP/IP 协议集中的一个子协议，属于网络层协议，主要用于在主机与路由器之间传递控制信息，包括报告错误、交换受限控制和状态信息等。当遇到 IP 数据无法访问目标、IP 路由器无法按当前的传输速率转发数据包等情况时，会自动发送 ICMP 消息。

IP 协议是一种不可靠无连接的包传输，当数据包经过多个网络传输后，可能出现错误、目的主机不响应、包拥塞和包丢失等。为了处理这些问题，在 IP 层引入了一个子协议 ICMP (Inlernet Control

Messa.ge Protocol)。ICMP 数据报有两种形式：差错数据报和查询数据报。 ICMP 数据报封装在 IP 数据报里传输。ICMP 报文可以被

IP 协议层、传输层协议(TCP 或 UDP)和用户进程使用。ICMP 与 IP

一 样，都是不可靠传输，ICMP 的信息也可能丢失。为了防止 ICMP 信息无限制的连续发送，对 ICMP数据报传输中问题不能再使用 ICMP

传输。

1、 ICMP 报文的封装

ICMP 有两种报文：差错报文和查询报文。两种报文都是封装在 IP 报文中进行传输的，具体的封装格式如图

IP首部 ICMP报文

2、 ICMP 报文的格式

8位类型 8位代码 16位校验和

根据类型和代码有不同的格式

字段说明：8位的类型字段有15个不同的值，它与8位的代码字段共同决定了各种类型的ICMP报文；校验和：对ICMP整个报文中每个16bit进行二进制反码求和。

网络协议报文格式大集合

网络协议报文格式大集合

目 录

1 序、 ........................................................................................................................................................................ 2

1.1 协议的概念 .......................................................................................................................................................... 2

1.2 TCP/IP体系结构 .................................................................................................................................................. 2

2 链路层协议报文格式 ............................................................................................................................................ 2

2.1 Ethernet报文格式 ............................................................................................................................................... 2