一、ICMP报文

1.1 ICMP报文格式

image.pngICMP报文中最常用的类型是主动请求为8，应答是0。

1.2 查询报文类型

我们常用的ping报文，本质上就是一种ICMP报文，当从机器A ping 机器B的时候，首先会发送一个ICMP ECHO REQUEST。机器B收到ping请求后，会返回一个ICMP ECHO REPLY。ping报文中，标识符是用来表示ping的id，防止冲突。在数据中，存放了发送请求的时间值，用来计算往返时间。

1.3 差错报文类型

我们在写代码中，调用函数，都会有很多返回值，比如会提示你输入不符合要求，或者其他各种异常情况，通过返回值或者Exception来通知你，而在网络中，也有这样的机制，通过特殊的报文形式，来告诉你各种异常情况，
常见的异常类型如下：

1.3.1 主机不可达

  • 网络不可达
  • 主机不可达
  • 协议不可达
  • 端口不可达

  • 需要进行分片，但是没有进行分片。

    1.3.2 源站抑制

  • 用于流量控制，通知发送方，发送的慢一点。

    1.3.3 时间超时

  • 用于超时控制，通知客户端超时。

    1.3.4 路由重定向

二、PING 发送和接受详解

image.png
对于Client端，首先是封装ICMP报文，ICMP ECHO REQUEST，然后交给3层，3层封装IP头，交给2层，2层通过查ARP表，查到dest ip 的mac 地址，然后开始封装MAC头，交给交换机。交换机查看本地MAC表，走右边的口发送出去。
对于Server端，收到报文，首先到2层，拆开MAC头，发现目标MAC是自己，把拆完的包给3层，3层拆开IP头，发现dest ip 是自己，把拆完的包给ICMP层，ICMP进行ICMP ECHO REPLY。进行回复。
接下来的Server端封包，Client端解包。一次完整的ping流程就结束了。

三、TRACEROUTE 原理。

traceroute命令可以快速定位到源地址到目标地址经过了哪些网关。原理当报文超时的时候，网关会发送差错报文。初始的时候， traceroute会发送一个TTL为1的UDP报文，当遇到第一个网关的时候，就发现超时了，网关就直接返回了，这样traceroute就知道了到第一个网关的ip以及时间。接着不断地增大TTL，这样所有网关都能回复客户端并且带着自生的ip和时间。
但是有时候，traceroute会返回？？？，原因就是有些路由器是禁ICMP的，所以发出去的报文就直接没了。
怎么才知道目标主机是否可达呢。traceroute通过发送一个UDP报文，并且设置一个不存在的UDP端口，这样目标主机会返回一个端口不可达的ICMP报文。

四、总结

  • ICMP报文是一种探测以及差错报文。
  • ping使用的是查询报文，traceroute使用的是差错报文。