ICMP

概述

ICMP（Internet Control Message Protocol）Internet控制报文协议。
它是TCP/IP协议簇的一个子协议，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。
ICMP使用IP的基本支持，就像它是一个更高级别的协议，但是，ICMP实际上是IP的一个组成部分，必须由每个IP模块实现。

应用

ping 和 tracert是两个常用网络管理命令：

• ping 用来测试网络可达性
• tracert 用来显示到达目的主机的路径

ping和 tracert 都利用 ICMP 协议来实现网络功能，它们是把网络协议应用到日常网络管理的典型实例。
（1） ping 命令使用 ICMP 回送请求和应答报文
在网络可达性测试中使用的分组网间探测命令 ping 能产生 ICMP 回送请求和应答报文。目的主机收到 ICMP 回送请求报文后立刻回送应答报文，若源主机能收到 ICMP 回送应答报文，则说明到达该主机的网络正常。
（2）路由分析诊断程序 tracert 使用了 ICMP时间超过报文
tracert 命令主要用来显示数据包到达目的主机所经过的路径。通过执行一个 tracert 到对方主机的命令，返回数据包到达目的主机所经历的路径详细信息，并显示每个路径所消耗的时间。

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，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。

ICMP类型

ICMP差错报告报文共有五种，即**终点不可达、源点抑制、时间超过、参数问题**和改变路由（或重定向）。

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。

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，例如我们要连接对方一个不存在的系统端口（端口号小于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，它通知主机减少数据报流量，由于ICMP没有恢复传输的报文，所以只要停止该报文，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。

时间戳

时间戳请求报文（Type=13）和时间戳应答报文（Type=14）用于测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。一些系统不响应这种报文。

IGMP

因特网组管理协议 IGMP 是在组播环境下使用的协议.
它主要用于 IP 主机向任何一个直接相邻的路由器报告其组员的情况。
因特网报文控制协议 ICMP 主要用于补偿 IP 协议不具有的差错报告、查询与控制功能。ICMP 协议和 IGMP 协议的报文都是作为 IP 层数据报的数据，加上数据报的首部，组成 IP 数据报发送出去， 因此它们都可看作是网络层协议的一部分。