ICMP协议与ARP协议
目录
一.ICMP协议
1.ICMP协议简介
2.ICMP协议功能
3.ICMP类型
二.ping命令
三.ARP协议
1.ARP协议的定义
2.ARP协议的工作原理
3.实验
4.ARP解析过程
四.总结
一.ICMP协议
1.ICMP协议简介
ICMP（网络控制报文协议）：TCP/IP协议簇的一个子协议，是IP协议的辅助协议，用于在主机与路由器之间传递控制信息，报告错误，交换受限控制和状态信息等。ICMP协议属于网络层协议。
ICMP协议是一种面向无连接的协议，用于传输出错报告控制信息。
2.ICMP协议功能
ICMP协议作用：检测网络的双向联通性。ping命令。
主要功能是传输网络诊断信息，包括两类：
①.查询类报文 ：主要用于信息的查询和采集，如收集在传输路径上的每个路由器具体是哪个，本次传输的报文是否达到目的地等。
②.差错诊断类报文 ：主要用于诊断网络故障，比如传输报文被丢弃的原因等。
3.ICMP类型
①.回显应答和请求：
由主机向另一个主机或服务器发出通讯询问。然收到此报文的主机必须给源主机发送ICMP回复报文。通过这种报文用来测试目的主机是否可达以及了解其有关状态。
Ping命令，使用的就是响应请求（Type=8）和应答（Type=0），一台主机向一个节点发送一个 Type=8 的 ICMP 报文，如果途中没有异常，则目标返回 Type=0 的 ICMP 报文，说明这台主机存在，如果目标不回应ICMP，则说明目标主机不存在或传输失败。
②.目标不可达：
当主机或服务器不能交付数据报时就向源主机发送目标不可达报文。当目标不可达到时，即返回 Type=3，Code=3 的 ICMP 端口不可达报文。
常见的不可到达类型还有网络不可到达（Code=0）、主机不可到达（Code=1）、协议不可到达（Code=2）等。
③.超时报文：
当出现数据报丢失，长时间找不到目标，网络拥塞等问题导致主机在规定时间内无法重组数据报分段，就会触发ICMP超时报文。
超时报文的代码域有两种取值：Code=0表示传输超时，Code=1表示重组分段超时。
④.时间戳：
时间戳请求报文（Type=13）和时间戳应答报文（Type=14）用于测试两台主机之间数据报来回一次的传输时间。传输时，主机填充原始时间戳，接收方收到请求后填充接收时间戳后以Type=14的报文格式返回，发送方计算这个时间差。
| Type | Code | 描述 |
| 0 | 0 | Echo Reply |
| 3 | 0 | 网络不可达 |
| 3 | 1 | 主机不可达 |
| 3 | 2 | 协议不可达 |
| 3 | 3 | 端口不可达 |
| 11 | 0 | 超时 |
| 8 | 0 | Echo Request |
type 代表类型
code 代表具体情况
二.ping命令
1.ping命令的功能：
Ping是网络设备、Windows、Unix和Linux平台上的一个命令，其实是一个小巧而实用的应用程序，该应用基于ICMP协议。
Ping常用于探测到达目的节点的网络可达性。
2.ping命令的选项
ipconfig 显示自己 IP地址
ping --help 显示帮助命令
-t 长ping
-l size 发送缓冲区大小
-w 超时等待时间
-n 指定ping 几次
ping -t ip地址 长ping ctrl+c 停止
ping -l 指定包的大小（1600 2000） ip地址
ping -w 指定等待时间（默认是秒：2 ） ip 地址
ping -n 指定的次数（5） ip 地址
①.ipconfig 显示自己 IP地址
②.ping -t 长ping
③.ping -l size 发送缓冲区大小
④.ping -w 指定等待时间（默认是秒：2 ） ip 地址
⑤.ping -n 指定的次数（5） ip 地址
注意：
ping的通一定通
ping不通一定网络不通
三.ARP协议
1.ARP协议的定义
ARP协议：地址解析协议（Address Resolution Protocol）。是通过解析IP地址得到MAC地址的，是一个在网络协议包中极其重要的网络传输协议，它与网卡有着极其密切的关系，在TCP/IP分层结构中，把ARP划分为网络层，因为在网络层看来，源主机与目标主机是通过IP地址进行识别的，而所有的数据传输又依赖网卡底层硬件，即链路层，那么就需要将这些IP地址转换为链路层可以识别的东西，在所有的链路中都有着自己的一套寻址机制，如在以太网中使用MAC地址进行寻址，以标识不同的主机，那么就需要有一个协议将IP地址转换为MAC地址，由此就出现了ARP协议，所有ARP协议在网络层被应用，它是网络层与链路层连接的重要枢纽，每当有一个数据要发送的时候都需要在通过ARP协议将IP地址转换成MAC地址，在IP层及其以上的层次看来，他们只标识IP地址，从不跟硬件打交道。
2.ARP协议的工作原理
为了实现IP地址与MAC地址的查询与转换，ARP协议引入了ARP缓存表的概念，每台主机或路由器在维护着一个ARP缓存表（ARP table），这个表包含IP地址到MAC地址的映射关系，表中记录了
3.实验
4.ARP解析过程
1.当PC1想发送数据给PC2，首先在自己的本地ARP缓存表中检查主机PC2的MAC地址是否存在？
2.如果PC1缓存中没有找到响应的条目，它将询问主机PC2的MAC地址，从而将ARP请求帧广播到本地网络的所有主机。 该帧中包括源主机PC1的IP、MAC地址，本地网络中的所有主机都接收到ARP请求，并且检查是否与自己的IP地址相匹配。如果发现请求中IP地址与自己IP不匹配，则丢弃ARP请求。
3.主机PC2确定ARP请求中得IP地址与自己的IP地址匹配，则将主机PC1的地址和MAC地址添加到本地缓存表中。
4.主机PC2将包含其MAC地址的ARP回复消息直接发送回主机PC1（数据帧为单播）。
5.主机PC1收到PC2发的ARP回复消息，将PC2的IP和MAC地址添加至自己ARP缓存表中，本机缓存是有生存期的，默认ARP缓存表有效期120s。当超过该有效期后，则将重复上面过程。主机PC2的MAC地址一旦确定，主机PC1就能向主机PC2发送IP信息
四.总结
1.ICMP协议是一个“错误侦测与回馈机制”。
2.通过IP数据包封装的。
3.用来发送错误和控制消息。
4.网络波动：偶尔丢一两个包。
5.ping不通： 没有一个数据能到达。
6.ARP协议属于网络层协议。
7.ARP协议：将一个已知的IP地址解析成MAC地址。