6.因特網報文控制協議

　　a、因特網報文控制協議(ICMP--Internet Control Protocol)產生的原因：

　　IP協議盡力傳遞并不表示數據報一定能夠投遞到目的地，IP協議本身沒有內在的機制獲取差錯信息并進行相應的控制，而基于網絡的差錯可能性很多，如：通信線路出錯、網關或主機出錯、信宿主機不可到達、數據報生存期(TTL時間)到、系統擁塞等等。為了能夠反映數據報的投遞，因特網中增加了ICMP協議。

　　b、ICMP協議的作用：

　　主要用于網絡設備和結點之間的控制和差錯報告報文的傳輸。

　　從因特網的角度看，因特網是由收發數據報的主機和中轉數據報的路由器組成。鑒于IP網絡本身的不可靠性，ICMP的目的僅僅是向源發主機告知網絡環境中出現的問題。ICMP主要支持路由器將數據報傳輸的結果信息反饋回源發主機。

　　c.ICMP 報文的傳輸

　　當路由器發現某份IP數據報因為某種原因無法繼續轉發和投遞時，則形成ICMP報文，并從該IP數據報中截取源發主機的IP地址，形成新的IP數據報，轉發給源發主機，以報告差錯的發生及其原因。

　　攜帶ICMP報文的IP數據報在反饋傳輸過程中不具有任何優先級，與正常的IP數據報一樣進行轉發。如果攜帶ICMP報文的IP數據報在傳輸過程中出現故障，轉發該IP數據報的路由器將不再產生任何新的差錯報文。下圖示意了ICMP報文的形成和還回。

　　d.ICMP報文的類型

　　ICMP協議主要支持IP數據報的傳輸差錯結果，ICMP仍然利用IP協議傳遞ICMP報文。產生ICMP報文的路由器負責將其封裝到新的IP數據報中，并提交因特網返回至原IP數據報的源發主機。ICMP報文分為ICMP報文頭部和ICMP報文體部兩個部分。

　　類型字段：表示差錯的類型;

　　代碼字段：表示差錯的原因;

　　校驗和：表示整個ICMP報文的校驗結果。

　　ICMP數據：差錯原因及說明。

　　ICMP報文類型主要有：

　　(1)目的地不可達報文 (2)源抑制(用于擁塞控制)

　　(3)重定向 (4)超時(TTL)報告

　　(5)參數錯 (6)回應請求

　　(7)回應應答 (8)時戳請求

　　(9)時戳應答

　　ICMP應用

　　目前，已經利用ICMP報文開發了許多網絡診斷工具軟件。

　　(1)Ping軟件：

　　借助于ICMP回應請求/應答報文測試宿主機的可達性。

　　(2)跟蹤IP數據報發送的路由: 利用路由器對IP數據報中的生存期值作減1處理，一旦生存期值為0 就丟棄該IP數據報，并返回主機不可達的ICMP報文的特點。源發端針對指定的宿結點，形成一系列收方結點無法處理的IP數據報。這些數據報除生存期值遞增外，其它內容完全一樣。這些數據報根據生存期的取值逐個發往網絡，第一個數據報的生存期為1;路由器對生存期值減一后，丟棄該IP數據報，并返回主機不可達ICMP報文;源發端繼續發送生存期為2，3，4，…的數據報，由于主機和路由器中對路由信息的緩存能力，IP數據報將沿著原路徑向宿結點前進。如果整個路徑中包括了N個路由器，則通過返回N個主機不可達報文和一個端口不可達報文的信息，了解IP數據報的整個路由。

　　(3)測試整個路徑的最大MTU:

　　利用因數據報不允許分段，而轉發網絡的MTU(最大傳輸單元)較小時會產生主機不可達報文的特點。這種測試對于源宿端具有頻繁的大量數據傳輸時，具有較高的實用價值。因為數據報長度越小，數據報傳輸的有效率越低;而傳輸較大的數據報時，路由器勢必進行分段，既損耗了路由器的資源，更可能造成因某個數據分段丟失，而導致宿主機在組裝分段數據報時超時，丟棄整個數據報，造成帶寬的浪費。測試路徑MTU的方法類似路由跟蹤。源發端發送一定長度、且不允許分段的IP數據報，并根據路由器返回的主機不可達ICMP報文，逐步縮短測試IP數據報的長度。

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