4.3 ICMP、IGMP、ICMPv6（主要讲ICMP，剩下两个稍作了解）

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#ICMP #IGMP #ICMPv6

本文深入解析ICMP、IGMP和ICMPv6协议，探讨其在网络层的重要作用，包括差错报文、询问报文的分类及应用，如ping和traceroute，以及IGMP在多播管理中的角色和ICMPv6的最新发展。

ICMP、IGMP、ICMPv6

ICMP——网际控制报文协议

网络层协议，IP协议字段值1

报文分类

差错报文

  • 终点不可达
    • 类型 3
    • 接口不对应
  • 时间超过
    • 类型 11
    • 超出时间或这规定跳数
  • 参数问题
    • 类型 12
    • 首部某些值不正确
  • 改变路由（重定向）
    • 类型 5
    • 路由改变

询问报文

  • 回送请求和回答（8或0）
  • 时间戳请求和回答（13或14）

何时不回复差错报文

  • 对ICMP差错报文，不再回复差错报文；
  • 第一个分片回复差错报文后，后续分片，不再回复；
  • 多播地址的数据段，都不发送；
  • 对特殊地址（127.0.0.0，0.0.0.0）等；

ICMP报文数字段内容：

ICMP字段

ICMP两个应用

ping

测试两台主机之间的连通性

traceroute

跟踪一个分组从源点到中点的路径，其中封装的是无法交付的UDP数据报（非法端口）

  • 依次发送生存时间（条数）为1，2……的数据报
  • 接收路由器发回的ICMP时间超过差错报文
  • 接收终点发回的ICMP重点不可达报文

IGMP——网际组管理协议

IGMP两个工作阶段

  1. 主机加入多播组
    • 主机向多播地址发送IGMP报文，声明自己要成为该组成员；
    • 本地多播路由器收到IGMP报文后，利用多播路由选择协议，将组关系转发给互联网上其它的多播路由器。
  2. 周期性探寻本地局域网上主机，是否还为多播组成员

IGMP采取的具体措施

（书P182页）

多播路由选择协议

洪泛与剪枝

隧道技术

基于核心的路由发现技术

ICMPv6

仍然是面向报文的，利用报文来报告差错。

ICMPv6整合了APR、IGMP协议。

报文分类

  • 差错报文
  • 信息报文
  • 邻站发现报文（APR作用）
  • 组成员关系报文（IGMP作用）
TCP/IP协议模型详解四ICMP、ICMPv6
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2.3.2、ICMP（Internet控制管理协议） ICMP(Internet Control Message Protocol，因特网控制消息协议)是一种管理协议，为IP提供消息收发服务，以IP数据报的形式传输。其作用就是在用于在IP主机、路由器之间传递差错控制报文，探测网络是否存在故障。 两个特征： 探测网络是否存在故障； 封装在IP数据报中。 ICMP主要检测常见事件和消息： 目标不可达； 缓冲区已满； 超过跳数/时间； ICMP 报文是封装在 IP 包里面，报文分为信息报文、差错报文、控制
Internet 控制报文协议 —— ICMPv4 和 ICMPv6 详解
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UNIX网络编程--IPV4 IPV6 ICMPV4 ICMPV6
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TCPIP详解 卷1协议 八 ICMPv4和ICMPv6 Internet控制报文协议
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IP 协议本身并没有为终端系统提供直接的方法来发现那些发往目的地址失败的IP数据包。此外，IP 没有提供直接的方式来获取诊断信息（例如，哪些路由器在沿途中被使用了或使用一种方法来估计往返时间）。为了解决这些不足之处，将一个特殊的Internet控制报文协议（Internet Control Message Protocol，ICMP）[RFC0792] [RFC4443]与IP结合使用，以便提供与IP 协议层配置和 IP 数据包处置相关的诊断和控制信息。
arp、CDP、DHCP、DNS、EAP、EIGRP、ICMP、ICMPv6、IGMP、IPSEC、IPX、802.2、MPLS、NTP、OSPF、PPP、L2TP、PPPoE、QQ、RIP、SNMP、SSDP、STP、TELNET、VLAN数据包大集合
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arp、CDP、DHCP、DNS、EAP、EIGRP、ICMP、ICMPv6、IGMP、IPSEC、IPX、802.2、MPLS、NTP、OSPF、PPP、L2TP、PPPoE、QQ、RIP、SNMP、SSDP、STP、TELNET、VLAN数据包集合，使用科来或Wireshark打开
Arp icmp tcp udp udp igmp发包工具
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TCP/IP详解卷一之ICMPv4和ICMPv6：Internet 控制报文协议
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1 处理ICMP报文 —一般来说，传入的信息类请求报文将被操作系统自动处理；而差错类报文传递给用户进程或传输层协议，如TCP。 —处理传入的ICMPv6报文将应用以下规则： · 如果可能的话，未知的ICMPv6差错报文必须传递给上层产生差错报文的进程； · 未知的ICMPv6信息类报文被丢弃； · ICMPv6差错报文将会尽可能多地包含导致差错的原始（”违规“）IPv6报文，当然最终的差错报文大小...
《TCP/IP 详解 卷1：协议》第8章：ICMPv4和ICMPv6 Internet控制报文协议
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IP 协议本身并没有为终端系统提供直接的方法来发现那些发送失败的目标地址，也缺乏诊断能力，例如无法得知沿途经过了哪些路由器，或估计往返时间等网络状态信息。为了弥补这些不足，引入了一个特殊的协议 —— Internet 控制报文协议（ICMP，Internet Control Message Protocol）[RFC0792][RFC4443]。ICMP 与 IP 协议协同工作，用于提供与 IP 层配置及数据包处理相关的控制和诊断信息。
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