TCP/IP的网际层协议——ICMP

ICMP经常被认为是IP层的一个组成部分。它携带于IP数据包中，ICMP封装在IP数据包内部：

IP首部

ICMP数据包

下面是一份差错报文的例子：



最右边的+或者-代表该报文是查询报文还是错误报文。

ICMP的功能介绍：
ICMP定义了一套差错报文和查询报文，用于主机与路由器之间交换不可达目的地址、网络拥塞、重定向到更好的路径、报文生命周期超时等信息。
例如，用ping命令来查询192.168.10.1的主机是否在线，路由器会给用户一个ICMP应答:目标主机不可到达或者从192.168.10.1有回应。
ICMP报文主要有两大类：查询报文和错误报文。
查询报文是指ICMP响应请求、相应回答、路由公告、地址屏蔽请求等。
而绝大部分ICMP信息是错误报文，例如，目的地址不可到达、源地址消亡、生命周期超期等。

目标地址是广播地址或多播地址(D类地址)的IP数据包不会产生ICMP错误报文，这是为了防止ICMP错误报文对广播分组的响应而带来的广播风暴。

ICMP不可到达差错报文的原因及分析：
ICMP不可到达的报文类型值为3，可以依据不同的代码值识别到底是因为什么不可达。下面根据代码值举几个例子：
（1）网络不可到达（不细说）
（2）主机不可到达（不细说）
（3）禁止分割：
在MTU较小的网络上，需要把大数据包划分成更小的数据包片(分片)，以保证数据包正常通过网络。
假如路由器A在将客户端的数据发往服务器时，需要分割客户机的数据包，但是数据包的IP头中的IP头中即设置了拒绝分片位，那么路由器将会向客户机返回一个代码为4的“禁止分割”的ICMP信息。

以上3种信息都是有路由器发送的。

（4）协议不可到达
如果数据包成功地到达了Web服务器，但是服务器上没有运行TCP或者UDP协议(基本上不可能有有种情况)，那么Web服务器将返回一个代码为2的“协议不可到达”的ICMP消息。

（5）端口不可到达
如果数据包成功地到达了Web服务器，服务器上也运行有TCP协议，但是服务器上的相关软件还没有运行，无法处理客户机的连接，于是 服务器上的TCP/IP将返回一个代码为3的“端口不可到达”的ICMP消息。

以上两种信息是由主机发送的。

代码描述	场合	发送方
目标网络不可到达	路由表中无目标网络	路由器
目标主机不可到达	主机无响应	路由器
禁止分割	需要进行分割但设置了不分割个比特位	路由器
协议不可到达	主机上无相关的传输层协议(TCP、UDP)	主机
端口不可到达	目标端口没有被应用程序打开	主机

ICMP超时的原因分析：
超时ICMP报文与IP报头中TTL字段一起使用。下面接单介绍一下“传输期间TTL值为0”的代码。
当数据包到达路由器时，路由器都需要把数据包IP头中的TTL减1.当TTL值被减到0时，数据包就会被丢弃。此时丢弃这个包的路由器会返回一个代码为“传输期间TTL值为0”的ICMP消息给原始发送者。
TTL值可以防止数据包在网络上被循环往复地传输。例如，当发生路由回路时，数据包可能在回路上被一直循环地传输。但是TTL字段的值都会减1，因此当TTL值减为0时，循环就会被自动丢失。