ICMP Internet控制報文協議
通常被認為是IP層的組成部分，一般被IP層或更高層（TCP、UDP）使用。
ICMP報文是在IP數據報內部被傳輸的。如圖：
ICMP報文的格式如下：
報文的前4個字節都一樣： 8bit類型，8bit代碼，16bit檢驗和。
16bit檢驗和，算法和計算IP首部檢驗和一樣，ICMP檢驗和要覆蓋整個報文，包括首部和數據。
ICMP報文有不同的報文類型，不同類型由這個8bit的類型和8bit的代碼共同決定。一個類型下可能有多個代碼。
比如： 類型0表示回顯應答（ping應答）；類型1表示目的不可達，其中代碼0表示網絡不可達，代碼1表示主機不可達，代碼2表示協議不可達，代碼3表示端口不可達等等...
報文也分為查詢類型還是差錯類型。因為有時要對差錯報文進行特殊處理，比如對ICMP差錯報文進行響應時就不會再生成一個ICMP差錯報文...
當發生的是差錯報文時，報文始終包含導致產生ICMP差錯報文的原IP首部和數據部分的前8個字節（比如傳輸層的UDP或者TCP，這包含了端口號）。這里的原IP首部中的協議字段和前8個字節的端口號，可以判斷出是哪個協議和哪個用戶進程。
除了上述的ICMP差錯報文不會再產生ICMP差錯報文，一般目的地址是廣播的數據報不會再產生ICMP差錯報文了，這樣防止廣播風暴...
ICMP地址掩碼請求與應答
ICMP時間戳請求與應答
ICMP端口不可達差錯：
如果說報文發送到目的主機的未監聽的端口，那么目的主機就會返回一個端口不可達的ICMP差錯報文。traceroute就利用了這一點。
可以看出ICMP報文的數據部分，包含了原IP的首部和IP數據部分的前8個字節（這里就是UDP首部）。
============Ping==============
ping程序是由Mike Muuss編寫，目的是為了測試一個主機是否能到達。
該程序的原理就是向目的主機發送一個請求回顯類型（ICMP眾多類型的一個，類型是8，代碼是0）的ICMP報文，並等待返回ICMP回顯應答（ICMP眾多類型的一個，類型是0，代碼是0）。
一般來說，如果ping不通主機，就表示不能訪問那台機器。不過隨着Internet安全意識提高，比如現在的路由器和防火牆已經可以提供訪問控制列表了，ping不通也不一定是訪問不了主機了...
ping程序ICMP回顯請求和回顯應答的報文格式如下：
Unix系統在實現ping程序時，標識符字段置成發送進程的ID號，這樣一台機器啟用多個ping的時候，當本機接到應答報文時，就能識別出是哪個ping實例發出的。
ping返回每個序列號，ttl，time...序列號是每發送一個新的回顯請求就加1，起始是0。ttl就是過了幾個路由（ping局域網內的機器發現ttl就不會減少）。time就是計算的往返時間，發送的時候在數據部分記錄下發送時間，收到的時間減去這個發送時間。
ping的時候，往往會發現第一個回來的報文比別的要用的往返時間長，這個多出去的時候就可能是arp尋找mac地址...
ping程序也提供了查看IP記錄路由選項的.在IP首部中，還記得有個選項的字段吧～這些個ip記錄就放在這個字段里。每經過一個路由，就把這個路由出口的ip（注意這里規范是出口地址），回顯應答報文回到源端時仍然會記錄下每個路由的出口地址。
IP首部最長是60個字節，減去固定的20字節長度，剩下40個字節。記錄路由IP的這個類型項、長度項、記錄ip位置的指針各占1個字節，這樣存放各個路由ip就只剩下37個字節，一個ip4個字節，因此最多只能記錄9個路由...
IP首部的選項還可以記錄IP時間戳。這個類似於IP記錄路由選項。
============Traceroute==============
traceroute程序--可以讓我們看到IP數據報從一台主機傳到另一台主機所經過的路由情況。
ping程序中也提供了查看IP記錄路由選項，為啥還要再搞一個traceroute咧？主要原因還是因為IP首部選項能存儲的ip數量太少了，最多9個。如果只考慮去和回的一個方向，那么最多只能存儲4-5個路由，這在現在的互聯網規模來看顯然是不太滿足的。
traceroute幾個核心知識：利用TTL通過路由減1，直到變為1或者0時（路由不會傳送TTL為0的包），路由就會發送超時類型的ICMP報文通知源端主機。利用UDP發送一般不常見的端口號給目的主機，當真正到達目的主機時，目的主機會發送一個端口不可達錯誤的ICMP報文（在未到達時，是路由返回的超時類型的ICMP報文，需要辨識開）。源端主機根據這個確認是否到達。TTL開始是1，逐漸遞增。
一個細節：對於每個TTL值，都會發送三個包。每接到一個報文，就計算並打印出來往返時間。如果5秒鍾內一個包沒收到，就打印一個*號，並發送下一份數據報。
ICMP超時報文格式如下：
IP源站選路選項：
通常IP路由是動態的，每個路由都要判斷下一站轉發給誰。源站選路：就是由發送者指定路由。采用類似Traceroute程序的工具來發現實際的路由。
一般分為嚴格和寬松的兩種。嚴格的源站，是由發送端確切指明每個路由，如果發現指定的路由不在這個連接的路由上，那么就會發送“源站路由失敗”的ICMP報文。
寬松的：發送端指明一個路由的IP地址清單，每兩個IP路由之間可以通過其他路由器。
這里指定的路由和IP記錄路由選項是一樣的，都是利用IP首部的選項字段，格式也很類似。
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