ICMP协议详解_icmp协议帧数据内容

ICMP协议详解_icmp协议帧数据内容ICMP协议详解ICMP协议是一个网络层协议。一个新搭建好的网络,往往需要先进行一个简单的测试,来验证网络是否畅通;但是IP协议并不提供可靠传输。如果丢包了,IP协议并不能通知传输层是否丢包以及丢包的原因。所以我们就需要一种协议来完成这样的功能–ICMP协议。ICMP协议的功能ICMP协议的功能主要有:1.确认IP包是否成功到达目标地址2.通知在发送过程中IP包被...

ICMP协议详解

ICMP协议是一个网络层协议。
一个新搭建好的网络,往往需要先进行一个简单的测试,来验证网络是否畅通;但是IP协议并不提供可靠传输。如果丢包了,IP协议并不能通知传输层是否丢包以及丢包的原因。
所以我们就需要一种协议来完成这样的功能–ICMP协议。

ICMP协议的功能

ICMP协议的功能主要有:
1. 确认IP包是否成功到达目标地址
2. 通知在发送过程中IP包被丢弃的原因
如下图所示:
这里写图片描述
我们需要注意几点:
1.ICMP是基于IP协议工作的,但是它并不是传输层的功能,因此仍然把它归结为网络层协议
2. ICMP只能搭配IPv4使用,如果是IPv6的情况下, 需要是用ICMPv6

ICMP的报文格式

ICMP报文包含在IP数据报中,IP报头在ICMP报文的最前面。一个ICMP报文包括IP报头(至少20字节)、ICMP报头(至少八字节)和ICMP报文(属于ICMP报文的数据部分)。当IP报头中的协议字段值为1时,就说明这是一个ICMP报文。ICMP报头如下图所示。
如下图:
这里写图片描述
字段说明:

类型 说明
类型 占一字节,标识ICMP报文的类型,从类型值来看ICMP报文可以分为两大类。第一类是取值为1~127的差错报文,第2类是取值128以上的信息报文
代码 占一字节,标识对应ICMP报文的代码。它与类型字段一起共同标识了ICMP报文的详细类型
校验和 这是对包括ICMP报文数据部分在内的整个ICMP数据报的校验和,以检验报文在传输过程中是否出现了差错(其计算方法与在我们介绍IP报头中的校验和计算方法是一样的)

ICMP大概分为两类报文:
一类是通知出错原因 ;一类是用于诊断查询
类型及含义如下:

类型(十进制) 内容
0 回送应答
3 目标不可达
4 原点抑制
5 重定向或改变路由
8 回送请求
9 路由器公告
10 路由器请求
11 超时
17 地址子网请求
18 地址子网应答

常见的ICMP报文

相应请求

我们用的ping操作中就包括了相应请求(类型字段值为8)和应答(类型字段值为0)ICMP报文。
过程:
一台主机向一个节点发送一个类型字段值为8的ICMP报文,如果途中没有异常(如果没有被路由丢弃,目标不回应ICMP或者传输失败),则目标返回类型字段值为0的ICMP报文,说明这台主机存在。

目标不可达,源抑制和超时报文

这三种报文的格式是一样的。
(1)目标不可到达报文(类型值为3)在路由器或者主机不能传递数据时使用。
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,将返回类型字段值3、代码字段值为3的ICMP报文。
常见的不可到达类型还有网络不可到达(代码字段值为0)、主机不可达到(代码字段值为1)、协议不可到达(代码字段值为2)等等。
(2)源抑制报文(类型字段值为4,代码字段值为0)则充当一个控制流量的角色,通知主机减少数据报流量。由于ICMP没有回复传输的报文,所以只要停止该报文,主机就会逐渐恢复传输速率。
(3)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的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(类型字段值为11)的代码域有两种取值:代码字段值为0表示传输超时,代码字段值为1表示分段重组超时。

时间戳请求

时间戳请求报文(类型值字段13)和时间戳应答报文(类型值字段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,接受方收到请求后填充接受时间戳后以类型值字段14的报文格式返回,发送方计算这个时间差。
(有些系统不响应这种报文)


ping命令

用法如下:
这里写图片描述
注意, 此处 ping 的是域名,不是url,域名可以通过DNS解析成IP地址
关于DNS可见这里写链接内容

ping命令的功能

(1)能验证网络的连通性
(2)会统计响应时间和TTL(IP包中的Time To Live,生存周期)
那么如何验证的呢?
(1)ping命令会先发送一个 ICMP Echo Request给对端
(2)对端接收到之后, 会返回一个ICMP Echo Reply
(3)若没有返回,就是超时了,会认为指定的网络地址不存在。

问题:

telnet是23端口,ssh是22端口,那么ping是什么端口?
答:ping命令是基于ICMP,是在网络层。
而端口号,是传输层的内容。所以在ICMP中根本就不关注端口号这样的信息。


traceroute

traceroute也是基于ICMP协议实现的。
功能:
打印出可执行程序主机,一直到目标主机之前经历多少路由器。
举例如下:
这里写图片描述

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