ICMP包发送的主要功能详述：详述的详述与详述

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ICMP的主要功能包括查询报文和错误报文。 ICMP 消息通常由 IP 层或更高层协议（TCP 或 UDP）使用。 某些 ICMP 消息将错误消息返回给用户进程。

通过IP报文传输的ICMP报文主要用于涉及网络操作或错误操作的不可达报文。 ICMP 数据包发送是不可靠的，因此主机不能依靠接收 ICMP 数据包来解决任何网络问题。

1、ICMP主要功能详细说明：

1) 发现网络错误。 例如，某台主机或整个网络由于某种故障而无法访问。

2) 通知网络拥塞。 当路由器缓存太多数据包并且无法以接收数据包的速度传输它们时，将生成 ICMP End of 消息。

对于发送方来说，该信息会导致传输速度降低。 当然，产生越多的ICMP源端报文也会造成更多的网络拥塞，所以应该保守使用。

3）协助排除故障。 ICMP 支持回显功能，该功能在两台主机之间的往返路径上发送数据包。 Ping是基于此特性的通用网络管理工具，它会传输一系列数据包，测量平均往返次数并计算丢失百分比。

4) 通知超时。 如果 IP 数据包的 TTL 降至零，路由器将丢弃该数据包，并生成 ICMP 数据包来通告这一事实。

是一个可以通过发送小TTL值的数据包并监控ICMP超时通告来揭示网络路由的工具。

ICMP 消息在 IP 数据报内传输。

2. ICMP报文

所有消息的前 4 个字节相同，但其余字节不同。

类型字段可以有15个不同的值来描述特定类型的ICMP消息。 一些 ICMP 消息还使用代码字段的值来进一步描述不同的情况。

校验和字段覆盖整个 ICMP 消息。 使用的算法与IP头校验和算法相同。 需要 ICMP 校验和。

3. 消息类型

各种类型的ICMP报文如下图所示。 不同的类型由消息中的类型字段和代码字段决定。

图中最后两列表示ICMP报文是查询报文还是错误报文。

当发送 ICMP 错误消息时，该消息始终包含 IP 标头和生成 ICMP 错误消息的 IP 数据报的前 8 个字节。

这样，接收到ICMP错误消息的模块会将其与特定的协议（根据IP数据报头中的协议字段确定）和用户进程（根据IP的前8个字节中包含的TCP）关联起来。数据报）。 或者通过UDP消息头中的TCP或UDP端口号来确定）。

以下情况不会导致生成ICMP错误消息：

1）ICMP错误消息（ICMP查询消息可能会生成ICMP错误消息）

2）目的地址为广播地址或多播地址的IP数据报

3）数据报作为链路层广播

4）不是第一块IP分片

5) 源地址不是单个主机的数据报。

这些规则是为了防止因响应广播数据包的 ICMP 错误消息而引起的广播风暴。

4. ICMP地址掩码请求和响应

无盘系统使用 ICMP 地址掩码请求在引导过程中获取自己的子网掩码。 系统广播其ICMP请求消息（此过程类似于无盘系统在引导过程中使用RARP来获取IP地址）。

无盘系统获取子网掩码的另一种方法是BOOTP协议。

ICMP地址掩码请求和响应报文格式：

ICMP 消息中的标识符和序列号字段由发送方选择性设置，这些值将在响应中返回。 这样，发送者就可以将响应与请求进行匹配。

ICMP地址掩码请求报文中32位子网掩码段为空。 由接收端填写并以响应消息的形式发送回源。

5. ICMP端口不可达错误

ICMP不可达报文的一般格式：

UDP可用于查看ICMP端口不可达消息(3, 3)：

UDP 的规则之一是，如果收到 UDP 数据报并且目标端口与正在使用的进程不匹配，则 UDP 将返回 ICMP 不可达消息。

ICMP 的一条规则是：ICMP 错误消息必须包括生成错误消息的数据报 IP 标头（包括任何选项），并且还必须至少包括标头后面的前 8 个字节。

这8个字节包含TCP或UDP的源端口号和目的端口号，可以将ICMP错误消息与应用程序联系起来。

导致错误的数据报中的IP头之所以被错误消息发回，是因为IP头中包含协议字段，它可以让ICMP知道如何解释后面的8个字节。

ICMP共有16种不同类型的ICMP不可达报文，代码范围为0～15。ICMP端口不可达错误代码为3。

ICMP 不可达消息中的第二个 32 位字必须为 0。

但当代码为4时，路径MTU发现机制允许路由器在这个32位字的低16位中填写出接口的MTU。

注：ICMP时间戳请求和响应报文在实际应用中已被NDP协议替代，因此省略，不再赘述。