IMCP协议介绍

前面讲到了,IP协议并不是一个可靠的协议,它不保证数据被送达,那么,自然的,保证数据送达的工作应该由其他的模块来完成。其中一个重要的模块就是ICMP(网络控制报文)协议。
当传送IP数据包发生错误--比如主机不可达,路由不可达等等,ICMP协议将会把错误信息封包,然后传送回给主机。给主机一个处理错误的机会,这 也就是为什么说建立在IP层以上的协议是可能做到安全的原因。ICMP数据包由8bit的错误类型和8bit的代码和16bit的校验和组成。而前 16bit就组成了ICMP所要传递的信息。书上的图6-3清楚的给出了错误类型和代码的组合代表的意思。
尽管在大多数情况下,错误的包传送应该给出ICMP报文,但是在特殊情况下,是不产生ICMP错误报文的。如下
1.ICMP差错报文不会产生ICMP差错报文(出IMCP查询报文)(防止IMCP的无限产生和传送)
2.目的地址是广播地址或多播地址的IP数据报。
3.作为链路层广播的数据报。
4.不是IP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。
虽然里面的一些规定现在还不是很明白,但是所有的这一切规定,都是为了防止产生ICMP报文的无限传播而定义的。
ICMP协议大致分为两类,一种是查询报文,一种是差错报文。其中查询报文有以下几种用途:
1.ping查询(不要告诉我你不知道ping程序)
2.子网掩码查询(用于无盘工作站在初始化自身的时候初始化子网掩码)
3.时间戳查询(可以用来同步时间)
而差错报文则产生在数据传送发生错误的时候。就不赘述了。

ICMP的应用--ping

ping可以说是ICMP的最著名的应用,当我们某一个网站上不去的时候。通常会ping一下这个网站。ping会回显出一些有用的信息。一般的信息如下:

Reply from 10.4.24.1: bytes=32 time<1ms TTL=255
Reply from 10.4.24.1: bytes=32 time<1ms TTL=255
Reply from 10.4.24.1: bytes=32 time<1ms TTL=255
Reply from 10.4.24.1: bytes=32 time<1ms TTL=255

Ping statistics for 10.4.24.1:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms

ping这个单词源自声纳定位,而这个程序的作用也确实如此,它利用ICMP协议包来侦测另一个主机是否可达。原理是用类型码为0的ICMP发请 求,受到请求的主机则用类型码为8的ICMP回应。ping程序来计算间隔时间,并计算有多少个包被送达。用户就可以判断网络大致的情况。我们可以看到, ping给出来了传送的时间和TTL的数据。我给的例子不太好,因为走的路由少,有兴趣地可以ping一下国外的网站比如sf.net,就可以观察到一些 丢包的现象,而程序运行的时间也会更加的长。
ping还给我们一个看主机到目的主机的路由的机会。这是因为,ICMP的ping请求数据报在每经过一个路由器的时候,路由器都会把自己的ip放到该数 据报中。而目的主机则会把这个ip列表复制到回应icmp数据包中发回给主机。但是,无论如何,ip头所能纪录的路由列表是非常的有限。如果要观察路由, 我们还是需要使用更好的工具,就是要讲到的Traceroute(windows下面的名字叫做tracert)。

ICMP的应用--Traceroute

Traceroute是用来侦测主机到目的主机之间所经路由情况的重要工具,也是最便利的工具。前面说到,尽管ping工具也可以进行侦测,但是,因为ip头的限制,ping不能完全的记录下所经过的路由器。所以Traceroute正好就填补了这个缺憾。
Traceroute的原理是非常非常的有意思,它受到目的主机的IP后,首先给目的主机发送一个TTL=1(还记得TTL是什么吗?)的UDP(后面就 知道UDP是什么了)数据包,而经过的第一个路由器收到这个数据包以后,就自动把TTL减1,而TTL变为0以后,路由器就把这个包给抛弃了,并同时产生 一个主机不可达的ICMP数据报给主机。主机收到这个数据报以后再发一个TTL=2的UDP数据报给目的主机,然后刺激第二个路由器给主机发ICMP数据 报。如此往复直到到达目的主机这样,traceroute就拿到了所有的路由器ip。从而避开了ip头只能记录有限路由IP的问题。
有人要问,我怎么知道UDP到没到达目的主机呢?这就涉及一个技巧的问题,TCP和UDP协议有一个端口号定义,而普通的网络程序只监控少数的几个号码较 小的端口,比如说80,比如说23,等等。而traceroute发送的是端口号>30000(真变态)的UDP报,所以到达目的主机的时候,目的 主机只能发送一个端口不可达的ICMP数据报给主机。主机接到这个报告以后就知道,主机到了,所以,说Traceroute是一个骗子一点也不为过:)
Traceroute程序里面提供了一些很有用的选项,甚至包含了IP选路的选项,请察看man文档来了解这些,这里就不赘述了。

原文来自:http://www.cnblogs.com/fengzanfeng/articles/1339347.html

本文地址:https://www.linuxprobe.com/ping-traceroute-icmp.html编辑:尹慧慧,审核员:逄增宝

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