ICMP协议报文_三菱mc协议报文格式

ICMP协议报文_三菱mc协议报文格式ICMP协议及报文格式

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摘自:《深入理解计算机网络》 王达著 机械工业出版社
相关知识链接
1. IPV4数据报头部格式请点击这里
2. IPv6数据报头部格式请点击这里
3. IPv4数据报的封装与解封装请点击这里
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5. ARP协议报文格式及ARP表
6. ARP地址解析原理

ICMP协议及报文格式

ICMP(Internet Control Message Protocol)因特网控制报文协议。它是IPv4协议族中的一个子协议,用于IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是在网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然不传输用户数据,但是对于用户数据的传递起着重要的作用。
ICMP协议与ARP协议不同,ICMP靠IP协议来完成任务,所以ICMP报文中要封装IP头部。它与传输层协议(如TCP和UDP)的目的不同,一般不用来在端系统之间传送数据,不被用户网络程序直接使用,除了想Ping和Tracert这样的诊断程序。

ICMP消息类型

ICMP报告无法传送的数据报的错误,并帮助对这些错误进行疑难解答。例如,如果IPv4不能讲数据报传送到目标主机,则路由器上的或目标主机上的ICMP会向主机发送一条“无法到达目标”消息。下表为最常见的ICMP消息。

ICMP消息类型 用途说明
回显请求 Ping工具通过发送ICMP回显消息检查特定节点的IPv4连接以排查网络问题。类型值为0
回显应答 节点发送回显答复消息响应ICMP回显消息。类型值为8
重定向 路由器发送“重定向”消息,告诉发送主机到目标IPv4地址更好的路由。类型值为5
源抑制 路由器发送“源结束”消息,告诉发送主机它们的IPv4数据报将被丢弃——因为路由器上发生了拥塞。于是,发送主机将以较低的频度发送数据报。类型值为4
超时 这个消息有两种用途。第一,当超过IP生存期时向发送系统发出错误信息。第二,如果分段的IP数据报没有在某种期限内重新组合,这个消息将通知发送系统。类型值为11
无法到达目标 路由器和目标主机发送“无法到达目标”消息,通知发送主机它们的数据无法传送。类型值为3

其中无法到达目标消息中可以细分为一下几项

无法到达目标消息 说明
不能访问主机 路由器找不到目标的IPv4地址的路由时发送“不能访问主机”消息
无法访问协议 目标IPv4节点无法将IPv4报头中的“协议”字段与当前使用的IPv4客户端协议相匹配时会发送“无法访问协议”消息
无法访问端口 IPv4节点在UDP报头中的“目标端口”字段与使用该UDP端口的应用程序相匹配时发送“无法访问端口”消息
需要分段但设置了DF 当必须分段但发送节点在IPv4报头中设置了“不分段(DF)”标志时,IPv4路由器会发送“需要分段但设置了DF”消息

ICMP协议只是试图报告错误,并对特定的情况提供反馈,但最终并没有使IPv4成为一个可靠的协议。ICMP消息是以未确认的IPv4数据报传送的,它们自己也不可靠。

ICMP报头格式

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。




ICMP报头格式



各字段说明

  • 类型:占一字节,标识ICMP报文的类型,目前已定义了14种,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。
  • 标识:占两字节,用于标识本ICMP进程,但仅适用于回显请求和应答ICMP报文,对于目标不可达ICMP报文和超时ICMP报文等,该字段的值为0。

常见的ICMP报文

相应请求

我们日常进行的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。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。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。
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。最后,无连接方式网络的问题就是数据报回丢失,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。

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