TCP/IP详解卷1:协议(五)【ICMP：Internet控制报文协议,Ping程序】

ICMP经常被认为是IP层的一个组成部分。它传递差错报文以及其他需要注意的信息。ICMP报文通常被IP层或更高层协议调用。

ICMP报文是在IP数据报内部被传输的。

检验和字段覆盖整个ICMP报文。

6.2 ICMP报文的类型

不同类型由报文中的类型字段和代码字段来共同决定：查询报文 or 差错报文

6.3 ICMP地址掩码请求与应答

ICMP地址掩码请求用于无盘系统在引导过程中获取自己的子网掩码。系统广播它的ICMP请求报文。无盘系统获取子网掩码的另一个方法是BOOTP协议

ICMP报文中的标识符和序列号字段由发送端任意选择设定，这些值在应答中将被返回。这样，发送端就可以把应答与请求进行匹配

6.4 ICMP时间戳请求与应答

ICMP时间戳请求允许系统向另一个系统查询当前的时间。返回的建议值是自午夜开始计算的毫秒数。这种ICMP报文的好书是提供了毫秒级的分辨率，但调用者必须通过其方法知道当前的日期。

几乎所有的主机都把接收时间戳和发送时间戳设置成相同的值。我们仍然可以根据接收到应答时的时间值减去发送请求时的时间值算出往返时间（rtt）。

6.5 ICMP端口不可达差错

UDP的规则之一是，如果收到一份UDP数据报而目的端口与某个正在使用的进程不相符，那么UDP返回一个ICMP不可达报文。可以用TFTP来强制生成一个端口不可达报文。

ICMP报文是在主机之间交换的，而不用目的端口号，而每个20字节的UDP数据报。则是从一个特定端口。发送到另一个特定端口。

ICMP差错报文必须包括生成该差错报文的数据报IP首部（包含任何选项），还必须至少包括跟在该 IP首部后面的前8个字节。

一个重要的事实是包含在UDP首部中的内容是源端口号和目的端口号。就是由于目的端口号才导致产生了 ICMP端口不可达的差错报文。接收 ICMP的系统可以根据源端口号来把差错报文与某个特定的用户进程相关联。

导致差错的数据报中的IP首部要被送回的原因是因为IP首部中包含了协议字段，使得 ICMP可以知道如何解释后面的 8个字节。

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ping程序，目的是为了测试另一台主机是否可达。该程序发送一份ICMP回显请求报文给主机，并等待返回ICMP回显应答，不用经过传输层TCP/UDP。

一般来说，如果不能Ping到某台主机，那就不能telnet活ftp到它。但是一台主机的可泰兴不只取决于IP层是否可达，还取决于使用何种协议和端口号。Ping的结果可能显示某台主机不可达，但可以用Telnet远程登录该主机的25号端口。

7.2 Ping程序

UNIX在实现ping时，把ICMP报文中的标识符设置成发送进程的PID。这样就可以同时运行多个ping程序。

ping程序通过在ICMP报文数据中存放发送请求的时间值来计算往返时间。当应答返回时，用当前时间减去存放在ICMP报文中的时间值，即是往返时间。

7.3 IP记录路由选项

大多数不同版本的ping程序都提供-R选项，以提供记录路由的功能。

它使得ping程序在发送出去的IP数据报中设置IP RR选项（该IP数据报包含ICMP回显请求报文）。这样， 每个处理该数据报的路由器都把它的 IP地址放入选项字段中。当数据报到达目的端时，IP地址清单应该复制到ICMP回显应答中，这样返回途中所经过的路由器地址也被加入清单中。当ping程序收到回显应答时，它就打印出这份IP地址清单。

IP首部有它的长度限制，所以只能存放9个IP地址。

7.4 IP时间戳选项