ICMP协议/报文类型/ICMP重定向

IP协议是一种不可靠的协议，无法进行差错控制。但IP协议可以借助其他协议来实现这一功能，如ICMP。
　　
　　ICMP（Internet Control Messages Protocol, 网间控制报文协议）允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。

一般来说，ICMP报文提供针对网络层的错误诊断、拥塞控制、路径控制和查询服务四项大的功能。如，当一个分组无法到达目的站点或TTL超时后，路由器就会丢弃此分组，并向源站点返回一个目的站点不可到达的ICMP报文。
　　
　　 2　ICMP报文类型
　　　　
　　ICMP报文大体可以分为两种类型，即ICMP差错报文和ICMP询问报文。但细分又可分为很多类型，如表1所示。　

　 ICMP报文类型

在使用中，ICMP 报文作为 IP 层数据报的数据，加上数据报的首部，组成 IP 数据报发送出去。  
在下面的图中，我们将看到ICMP报文是如何报告IP数据报文差错或者异常情况的。

下图中上半部分是icmp的协议格式，表明如果一个ip报文发到目的主机，并且发送有错误，比如UDP目的端口未打开，则目的主机发送一个ICMP差错报告报文返回给源，其中的ICMP数据部分，将是前面的ip报文的ip header。
图中下半部分就很清楚的表明了这点：左侧的报文是通过一个udp发包程序造出来的，发到目的主机的800端口，而这个端口本身并未打开，于是目的主机发送了右侧图中的ICMP报文，其中我们能清晰地看到data部分正是左侧报文的ip头部。

当然，ping命令发出的icmp报文，data部分是无意义的，完全相当于填充内容

3　ICMP应用分析－ICMP重定向
　　
　　ICMP虽然不是路由协议，但是有时它也可以指导数据包的流向（使数据流向正确的网关）。ICMP协议通过ICMP重定向数据包（类型5、代码0：网络重定向）达到这个目的。

ICMP重定向

　　如图6所示，主机PC要ping路由器R2的loopback 0地址：192.168.3.1，主机将判断出目标属于不同的网段，因此它要将ICMP请求包发往自己的默认网关192.168.1.253（路由器R1 的E0接口）。但是，这之前主机PC首先必须发送ARP请求，请求路由器R1的E0（192.168.1.253）的MAC地址。
　　
　　当路由器R1收到此ARP请求包后，它首先用ARP应答包回答主机PC的ARP请求（通知主机PC：路由器R1自己的E0接口的MAC地址）。然后，它（路由器R1）将此ICMP请求转发到路由器R2的E0接口：192.168.1.254（要求路由器R1正确配置了到网络 192.168.3.0/24的路由）。此外，路由器R1还要发送一个ICMP重定向消息给主机PC，通知主机PC对于主机PC请求的地址的网关是： 192.168.1.254。
　　
　　路由器R2此时会发送一个ARP请求消息请求主机PC的MAC地址，而主机PC会发送ARP应答消息给路由器R2。最后路由器R2通过获得的主机PC的MAC地址信息，将ICMP应答消息发送给主机PC。
　　
　　ICMP重定向包的内容如图1、图2所示。注意图1 ICMP包头中的Type和Code字段的值和含义。

图1　 ICMP重定向包

图2　 ICMP重定向包－续

　　如果还有后续的ICMP请求包，则除了ARP消息，所有的事件序列和上面的叙述相同。如图3所示。

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