TCP/IP協議之ICMP協議
一、定義
ICMP協議（Internet Control Message Protocol）是Internet控制訊息協議，用於在IP主機、路由器之間傳遞控制訊息。這些控制訊息雖然不是使用者資料，但是，對於保證使用者資料的正確傳輸有著重要的作用。
二、特點
1、ICMP出現的背景
IP協議完成了資料在各主機間的遞交，但是，IP協議是一種無連線的不可靠的資料交付，IP協議不提供任務錯誤校驗和恢復機制。因此，設計了ICMP協議彌補上訴缺陷。
2、ICMP報文封裝
ICMP封裝在IP報進行傳輸。ICMP報文字身被封裝在IP資料報的資料區中，而這個IP資料報又被封裝在幀資料中。在IP資料報報頭中的協議（Protocol）欄位設定成1，表示該資料是ICMP報文。
三、ICMP報文格式
1、ICMP報文格式各種型別的ICMP報文由下圖所示。由報文中的型別欄位和程式碼欄位共同決定了ICMP報文的型別。
（1）型別（Type）欄位，長度是1位元組，用於定義報文型別。（2）程式碼（Code）欄位，長度是1位元組，表示傳送這個特定報文型別的原因。
（3）校驗和（Checksum）欄位，長度是2位元組，用於資料報傳輸過程中的差錯控制。與IP報頭校驗和的計算方法類似，不同的是其是對整個ICMP報文進行校驗。
（4）報頭的其餘部分，其內容因不同的報文而不同。
（5）資料欄位，其內容因不同的報文而不同。對於差錯報告報文型別，資料欄位包括ICMP差錯資訊和觸發ICMP的整個原始資料報，其長度不超過576位元組。
ICMP報文包含：ICMP首部（8位元組）+IP資料報首部+IP資料報資料區的前8個位元組。
具體如下圖：
（1）常用的差錯報文詳解1）目的站不可達報文
當路由器不能給資料報找到合適的路由路徑，或者主機不能將資料報遞交給上層協議時，相應的IP資料報就會被丟棄，然後產生一個目的站不可達差錯控制報文給源主機。
2）資料報超時報文
在資料報的傳輸過程中，首部的TTL值用於防止資料報因路由表的問題而無休止地在網路中傳輸。當TTL值為0時，路由器會丟棄當前的資料報，併產生一個 ICMP資料報超時報告。另外在信宿進行分片重組時會啟動重組定時器，一旦重組 定時器超時，信宿就會丟棄當前正在重組的資料報，然後產生一個ICMP資料報超 時報告，並向信源傳送該超時報告。
資料報超時報告的型別和程式碼的含義如表所示。型別值11表示是資料報超時報文，程式碼“0”表示TTL超時，程式碼“1”表示分片重組超時。
（2）常見的查詢報文詳解
只講述回送請求或會送應答報文。
該報文用於確定兩個網路裝置之間是否能夠正常通訊。主機或路由器向某個目的主機發送ICMP回送請求報文，任何收到回送請求的目的主機都會生成一個回送應答報文，併發返回給源主機。
3、不會導致產生ICMP差錯報文的情況
⑴ ICMP差錯報文（ICMP查詢報文可能會產生ICMP差錯報文）⑵ 目的地址是廣播地址或多播地址的IP資料報⑶ 作為鏈路層廣播的資料報⑷ 不是IP分片的第一片⑸ 源地址不是單個主機的資料報。這些規則是為了防止ICMP差錯報文對廣播分組響應所帶來的廣播風暴。四、ICMP應用例項1、ping原理
ping的本質是ICMP回送請求報文和回送應答報文。
2、tracert原理
tracert程式的設計是利用ICMP及IP header的TTL（Time To Live）欄位。
首先，Tracert送出一個TTL是1的IP datagram（其實，每次送出的為3個40位元組的包，包括源地址，目的地址和包發出的時間標籤）到目的地，當路徑上的第一個路由器（router）收到這個datagram時，它將TTL減1。此時，TTL變為0了，所以該路由器會將此datagram丟掉，並送回一個「ICMP time exceeded」訊息（包括髮IP包的源地址，IP包的所有內容及路由器的IP地址），Tracert收到這個訊息後，便知道這個路由器存在於這個路徑上，接著Tracert再送出另一個TTL是2 的datagram，發現第2 個路由器...... Tracert每次將送出的datagram的TTL 加1來發現另一個路由器，這個重複的動作一直持續到某個datagram 抵達目的地。當datagram到達目的地後，該主機並不會送回ICMP time exceeded訊息，因為它已是目的地了。