ICMP协议

ICMP（Internet控制消息协议）是IP协议的辅助协议。ICMP协议用来传递网络设备之间的查错和控制信息，起到收集各种网络信息、诊断和排除网络故障的作用，大大提升了IP数据报文交互成功的机会。

ICMP功能大致分为两类：差错通知和信息查询

差错通知：IP数据包在被目的主机处理的过程中发生了什么错误。ICMP传送该错误和错误原因给源主机。

信息查询：信息查询是发送方主机向其他主机查询信息的时候使用的，可以确认目标主机IP、调查网络子网掩码、获取其他机器时间信息等等。

ICMP是封装在IP数据包中，当IP报文头部的Protocol关键字为1时便代表ICMP协议。虽然ICMP是控制IP的协议，但是ICMP的本身也是作为IP的数据进行传输和搬运的。

ICMP的格式

用来传送ICMP报文的IP数据包上有很多字段。协议、源IP地址、目的IP地址、TTL这四个字段封装在了IP报文的首部。类型（Type）、代码（Code）、校验和这三个字段封装在了ICMP的数据部分。其中最重要的是类型和、代码两个字段。

ICMP的格式取决于类型和代码两个字段，类型字段为消息类型，代码字段包含该消息类型饿具体参数。

例如：当主机检测到ICMP数据报文中类型（Type）字段为3，代码（Code）字段为0时，代表网络不可达。

校验和字段用于检查信息是否完整。

ICMP重定向

当路由器检测到一台机器使用的路由并不是最优的时候，他会给那台主机发送一个ICMP重定向报文，请求主机改变路由。

ICMP重定向过程：

小A要发送报文到小B发送一条数据，但是小A不知道该发给谁好，他就把信息发送给了默认网关端口，被指定默认网关的A路由器接收到这个数据包之后，发现把这个包丢给局域网内的其他B路由器会更快，路由器就会给小A发送一条Redirect消息，小A收到A

路由器的消息之后，小A知道把数据包给B路由器更快之后，重写路由表，再数据包给B路由器帮忙转发。

ICMP Echo

ICMP中的ping

ping命令时检测网络连通性的最常用手段。来检查机器之间是否连通，数据包往返花费多少时间。

ICMP中ping命令的请求过程：

1.主机小A向目标服务器发送回送请求报文（类型8，代码0，Echo Request），这个回送报文，除了类型和代码两个字段，还追加了标识符和序号两个16位的字段。标识符再应用程序执行期间都填入相同的值；序号中，每送出一个报文，序号就加1。

2.服务器收到回送请求报文之后，向小A发送回送应答报文（类型0，代码0，Echo Reply），除了类型和代码，其他的数据部分都原封不动的发送回去给小A，小A收到回送应答报文之后，确定目标服务器是正在工作的

Ping命令不能与对方连通的原因：

1.目标服务器不存在

2.数据包交流上时间太长而认定超时

3.服务器不回答

ICMP中的tracert命令

tracert命令用于调查与目的主机通信的所有经过的地址，跟ping命令一样，也是ICMP中的典型代表之一。

为什么能够实现路由跟踪，是通过修改TTL值来访问完沿途的所有交换设备。

过程：

1.小A再收到执行tracert命令后，向目的服务器发送IP数据包，此数据包与其他ping命令数据包一致，唯一不同的就是将TTL（生存时间）值设置为1。

路由器每传送一次数据包TTL的值就会减一，将TTL为0时就会丢弃该数据包。

2.路由器丢弃数据包的时，会返回给小A一个超时报文（类型字段11，代码字段0）来通知超时，小A收到超时报文之后也知道对方时根据自己超时请求发送的数据包，记录下返回数据包的IP信息之后，将原报文TTL加1，再进行发送，重复工作，直到到达目标服务器。

3.每次增加一个TTL数值，直到服务器收到该数据包。服务器就算收到TTL为1的数据包也不会丢掉，在收到数据包之后，服务器再给小A反馈回送应答报文（类型0，代码0），小A收到回送应答报文之后，停止发送数据包。通过罗列中途路由器返回的错误，了解了到达目标服务器中所经过的路由器信息了。

总结：