ICMP协议

ICMP 概述

• Internet 控制报文协议：在 IP 主机、路由器间传递控制消息和差错报告。
• 是 IP 协议的辅助协议，封装在 IP 分组中。
• 不是传输层协议，工作在网络层。

ICMP 报文封装

IP头（Protocol=1）
  └─ ICMP报文
      ┌──────────┬──────────┬──────────────┐
      │ 类型(1B) │ 代码(1B) │ 校验和(2B)   │
      ├──────────┴──────────┴──────────────┤
      │          数据部分                    │
      └────────────────────────────────────┘

差错报告报文

询问报文

目的不可达（类型 3）细分

代码0: 网络不可达（路由表中无匹配网络）
代码1: 主机不可达（网络可达但主机不可达）
代码2: 协议不可达（IP头的协议字段无对应协议）
代码3: 端口不可达（UDP端口无进程监听）
代码4: 需要分片但 DF=1
代码5: 源路由失败

超时（类型 11）细分

代码0: TTL超时（路由器将TTL减为0）
代码1: 分片重组超时（目的端重组时超时）

1. ICMP差错报文本身出错（防止无限循环）
2. 分片中非第一个分片
3. 多播/广播分组
4. 特殊地址（如127.0.0.0）的分组

Ping

原理：发送ICMP回送请求（类型8），接收ICMP回送回答（类型0）
1. 发送方发送 ICMP Echo Request
2. 接收方收到后返回 ICMP Echo Reply
3. 发送方计算往返时间（RTT）

Traceroute

原理：逐步增大 TTL，获取路径上每个路由器的信息
1. 发送 TTL=1 的分组 → 第1个路由器返回 ICMP 超时
2. 发送 TTL=2 的分组 → 第2个路由器返回 ICMP 超时
3. ...直到到达目的主机
最终目的主机返回 ICMP 端口不可达（发送到不存在的UDP端口）