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icmp是什么協議

發布時間： 2022-04-18 13:51:42

icmp是什么協議？ICMP(Internet Control Message Protocol)是互聯網控制信息協議的英文縮寫，其作用是用于發送差錯和控制信息。

我們知道，互聯網絡由于其自身的復雜性，很容易出現傳輸錯誤。但不管是線路或設備問題，還是系統擁塞而造成的TTL值超時、目的主機不可達，ICMP都可以在第一時間內向數據包的發送方通告差錯報告。ICMP協議在誕生初期只是為了向IP層提供數據包在傳輸過程中所出現錯誤的及時報告。

隨著互聯網絡的發展，它已不僅僅局限于錯誤通告，在錯誤控制方面，也有了相應的功能。ICMP協議的錯誤控制功能雖然不如TCP強大，但其也具有一定的實用性。ICMP協議的主要功能如下。

● 向發送方通告目的主機不可達。

● 數據包的流量控制。

● 確保路徑的最短性。

● 檢測環路。

● 通告錯誤的IP包頭。

ICMP提供不可靠傳輸。ICMP雖然不是高層協議，但是它產生的數據卻以IP包為載體進行封裝，并在網絡中傳輸。

ICMP協議的基本功能是網絡錯誤通告，但是卻不提供解決差錯的處理方法。IP包的發送方收到一個ICMP網絡錯誤通告后，必須與應用程序結合起來對通告的錯誤進行解決和處理。

ICMP網絡錯誤通告的數據包包括目的端不可達通告、超時通告、參數錯誤通告等。

● 目的端不可達通告

路由器的主要功能是對IP數據包進行路由和轉發，在操作過程中存在著失敗的可能。失敗的原因是多種多樣的，如目的端硬件故障、路由器沒有達到目的端的路徑、目的端不存在等。

如果發生這些情況，路由器會向IP數據包的源端發送目的端不可達通告消息數據包，并丟棄出錯的IP數據包。實際引起目的不可達錯誤的原因會以代碼的形式通知發送數據的源端，如表1所示。

表1 目的端不可達通告代碼字段對應表

網絡不可達說明路由器選路出現了錯誤或數據包受到限制。主機不可達說明是目的主機的硬件錯誤或主機受到限制等，也有可能是目的主機的默認網關出現問題。協議、端口不可達說明協議錯誤和端口訪問受到限制。

● 超時通告

路由器選路如果出現錯誤，會導致路由環路的產生，從而引起TTL值遞減為0和定時器超時。若定時器到時，路由器或目的主機會將IP數據包丟棄，并向源端發送超時通告。

● 參數錯誤通告

如果IP數據包中某些字段出現錯誤，且錯誤非常嚴重，路由器會將其拋棄，并向源端發送參數錯誤通告。

ICMP控制信息包括擁塞控制和路徑控制，通過它們可以實現IP層的控制功能。

● 擁塞控制

實際環境中，造成擁塞的原因一般是路由器的處理速度太慢，或者數據包的輸入速度大于輸出速度。擁塞不僅會使部分數據被路由器丟棄掉，還可能造成路由器系統的崩潰。

擁塞現象可能出現在互聯網絡中的一臺路由器上，也可能出現在幾臺路由器上，甚至可能影響全網絡的數據傳輸。TCP/IP協議通過發送ICMP源抑制信息包抑制源端主機的數據包的發送速率，從而使擁塞得到比較有效的控制。

擁塞控制是一項互聯網絡中的設備共同合作并完成的工作。擁塞控制功能對于無連接協議本身來說是一種強化和完善，而對于數據來說則是在不可靠傳輸的環境下提供了一種相對可靠的保障。

● 主機路徑控制

互聯網絡中的一臺主機是通過默認網關與其他IP網段上的主機或網絡進行通信的。當源端主機以非最佳路徑向初始網關發送數據包時，收到數據包的路由器會將其進行路由轉發，同時會向源端主機發送ICMP重定向信息包，用來將最佳路徑通告給源端主機。源端主機下一次發送數據時會以最佳路徑進行數據傳輸。

以上講述的幾種類型的ICMP信息都是用于錯誤通告和擁塞控制的單向報文，ICMP還可以發送響應請求與應答消息、時鐘請求與應答消息、子網掩碼請求與應答消息等雙向信息包實現一些基本的功能。響應請求與應答消息用于測試目的端是否可達;時鐘請求與應答消息用于通信雙方進行同步;子網掩碼請求與應答消息用于相應的子網掩碼確定不同子網。

ICMP在實際應用中主要完成以下幾個任務。

● 通告目的端可達性

如果一臺路由器不能轉發數據包，它就會發送目的端不可達消息通告給發送數據包的一方。

● 通告緩沖區已滿

如果路由器內存中的緩沖區已滿，它就會發送源抑制消息控制擁塞的加劇。

● 通告跳數

一個數據包在發送出去時，會被分配一個跳數，來限制數據包經過的路由器數。如果在到達目的端之前跳數就超過了限制數，那么路由器會將其丟棄，同時會發送參數錯誤消息通告發送方數據包已被丟棄。

● ping命令的使用

當我們使用ping命令測試與目的主機的連通性時，路由器可以發送ICMP請求與應答消息檢測互聯網絡上通信雙方的連接性。

● traceroute命令的使用

使用traceroute可以尋找一個數據包經過互聯網絡時的路徑，它同樣是使用目的不可達消息。

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