目录
[1. 缩写词：](#1. 缩写词：)
[2. ICMP的目的：](#2. ICMP的目的：)
[2.1 什么是ICMP：](#2.1 什么是ICMP：)
[2.2 什么时候使用ICMP：](#2.2 什么时候使用ICMP：)
[3. ICMP 头部：](#3. ICMP 头部：)
[4. ICMP 报文类型：](#4. ICMP 报文类型：)
[4.1 目标不可达：](#4.1 目标不可达：)
[4.2 重定向：](#4.2 重定向：)
[4.3 超时：](#4.3 超时：)
[4.4 Ping（回波请求和回波回复）：](#4.4 Ping（回波请求和回波回复）：)
[5. ICMP如何工作：](#5. ICMP如何工作：)
[5.1 目标不可达：](#5.1 目标不可达：)
[5.2 重定向：](#5.2 重定向：)
[5.3 超时：](#5.3 超时：)
1. 缩写词：
|------------------|-----------------------------------|
| Abbreviation | Meaning |
| ToS | Type of Service |
| ICMP | Internet Control Message Protocol |
| IP | Internet Protocol |
| MTU | Maximum Transmission Unit |
| TTL | Time To Live |
2. ICMP的目的：
2.1 什么是ICMP：
- ICMP - Internet Control Message Protocol,互联网控制消息协议，是一种辅助协议，是IP不可或缺的一部分。
- 这意味着每个IP设备都必须支持ICMP，ICMP消息被封装在协议号为1的IP数据包中。
2.2 什么时候使用ICMP：
当网络设备想要报告错误消息、提出路由建议或诊断网络性能时，使用此协议。
3. ICMP 头部：
- 类型：此字段指示ICMP消息的类型。请参阅第3节了解此字段的值。
- 代码：此字段表示附加信息。例如：如果类型为"Destination Unreachable"，则代码将提供问题的答案："为什么目标不可达？"。请参阅第3节了解此字段的值。
- 校验和：此字段用于检查ICMP标头和封装数据中的错误。
- 标头其余部分：此字段因消息类型/代码而异。
此标头用于封装ICMP数据。内容取决于ICMP消息类型。
- 对于错误消息，将发送导致错误的数据包的IP报头和IP有效载荷的前8个字节。
- 对于回显消息，回显请求中的数据必须在回显回复中回显。例如，如果请求中有500个字节，那么这500个字节必须在回复中回显。
注意：并非所有ICMP消息都封装数据。例如，ping可以有一个0字节的有效载荷，其中只包含ICMP报头。
4. ICMP 报文类型：
有许多消息类型。在这篇文章中，我们主要关注两种流行的类型：
- 错误消息。这种类型有三种形式：
- 无法到达目的地。
- 重定向。
- 时间已过。
- 查询消息。这种类型有两种形式：
- 回声请求。
- 回声回复
4.1 目标不可达：
- 目标不可达消息用于通知主机数据包无法到达其目标。
- ICMP类型=3。
- ICMP代码见下表：
|-----|-------------------------------------------|-----------------|
| * 0 | Destination network unreachable | 目标网络无法连接 |
| 1 | Destination host unreachable | 目标主机不可达 |
| 2 | Destination protocol unreachable | 无法访问目标协议 |
| 3 | Destination port unreachable | 无法访问目标端口 |
| 4 | Fragmentation needed and DF-bit set | 需要分段和DF-bit set |
| 13 | Communication administratively prohibited | 行政禁止通信 |
- 本例中的header如下：
- 红色框表示数据包无法到达目的地。
- 蓝色框表示数据包无法到达目的地的原因。
- 粉红色框仅用于代码4。
- 绿色框表示哪个数据包无法到达目的地。
4.2 重定向：
- 路由器使用重定向消息通知主机使用不同的路由器（更好的路由）到达目的地。
- ICMP Type=5。
- ICMP Code见下表：
|---|------------------------------|---------------------------------|---------------------------|
| 0 | Redirect for network | 主机不仅应重定向到此目标IP，还应重定向到同一网络中的所有目标 | Prohibited since RFC 1812 |
| 1 | Redirect for host | 主机应将所有数据包重定向到此目标IP | |
| 2 | Redirect for ToS and network | 与Code 0相同，但仅适用于与此代码具有相同ToS值的数据包 | Prohibited since RFC 1812 |
| 3 | Redirect for ToS and host | 与Code 1相同，但仅适用于与此代码具有相同ToS值的数据包 | |
- 本例中的header如下：
- IP地址：此字段表示应将数据包发送到的路由器的IP地址，而不是此路由器。
- IP报头和原始数据报数据的前8个字节：此字段指示导致发送此重定向消息的消息。
4.3 超时：
- 超时消息用于两种情况：
- 通知发送方路由器无法转发数据包，因为IP TTL已过期。
- 通知发送方，由于并非所有碎片都及时到达，设备必须丢弃碎片数据包。
- ICMP Type=11。
- ICMP Code见下表:
|---|-----------------------------------|
| 0 | TTL exceeded in transit |
| 1 | Fragment reassembly time exceeded |
- 本例中的header如下：
- IP报头和原始数据报数据的前8个字节：此字段指示导致发送此超时消息的消息。
4.4 Ping（回波请求和回波回复）：
- 如果主机收到回声请求，它应该向请求的源发送回声回复。
- 对于回显请求，ICMP Type=0。对于回显应答，ICMP Type=0。
- ICMP Code = 0.
- 本例中的header如下：
- 标识符：此字段用于跟踪它发送的ping。对于发送的每个ping序列，此值将递增1。应答消息将使用与请求消息相同的标识符。
- 例如：ping 8.8.8.8，主机将发送5个标识符为0的Echo请求。那么。ping 1.1.1.1，主机将发送5个标识符为1的回声请求。
- 序列号：此字段用于跟踪一系列中的每个请求和应答交换。
- 例如：ping 8.8.8.8，主机将发送5个标识符为0的Echo请求。请求1和应答1将具有相应的序列号=0，请求2和应答2将具有相应序列号=1，。。。
- 注意：此序列号可以解释为大端阶或小端阶（下图中的蓝色框）。示例：Wireshark显示两者。
- 有效载荷：此字段只是一串ASCII字符。注：
- 请求的有效载荷必须在回复中发回。
- Ping可以在没有有效载荷的情况下发送。消息大小为28字节（IP报头+ICMP报头）。
5. ICMP如何工作：
5.1 目标不可达：
- 步骤1:PC1向R1发送一个数据包（目的地为PC3）。
- 步骤2:R1有一个匹配的路由，因此它将数据包转发给R2。
- 步骤3:R2没有与目标192.168.3.10匹配的路由，因此它丢弃了数据包。→ 解释一下？
- 步骤4:R2向PC1发送ICMP目标不可达消息。
5.2 重定向：
- 步骤1:PC1向R1发送数据包（目的地SRV1）。
- 步骤2:R1将数据包转发到目的地R2。
- 步骤3:R1向PC1发送ICMP重定向，说明："发送到SRV1 IP地址的数据包应通过R2发送"。
- 步骤4:PC1通过R2而不是R1向SRV1发送未来的数据包。
5.3 超时：
- 步骤1:PC1向R1发送一个TTL=2的数据包（目标PC3）。
- 步骤2:R1接收到一个数据包，并意识到必须将其转发给R2，然后将TTL减为1并转发给R2。
- 步骤3:R2接收到一个数据包，并意识到必须将其转发给R3，然后将TTL减为1，这将导致TTL=0。然后，R2丢弃该数据包。
- 步骤4:R2向PC1发送ICMP超时消息。