第二章第三节 网际控制报文协议ICMP
概述
为更有效地转发IP数据报，在网络层使用网际控制报文协议ICMP。ICMP允许路由器或主机报告IP数据报的差错情况。ICMP报文格式如下：
ICMP报文分两种：ICMP差错报告报文与ICMP询问报文。ICMP报文前4字节是包含3个字段(类型、代码、校验和)的固定格式，接下来4个字节的内容与ICMP的类型有关。最后的数据字段取决于ICMP的类型。下表给出常用的ICMP报文类型。
下面具体介绍。
ICMP差错报告报文
ICMP差错报告报文主要有以下4种：
- 终点不可达。路由器或主机无法交付数据报。
- 时间超过。路由器收到生存时间为0的数据报，丢弃该数据报，并向数据报的源点发送时间超过ICMP报文。
- 参数问题。路由器或目的主机收到的数据报头部有不正确字段，则丢弃该数据报，向源点发送参数问题报文。
- 改变路由(重定向)。路由器将改变路由报文发送给主机，告知主机下次将报文发送给另外的路由器。
对于需要进行差错报告的IP数据报，路由器或主机会将IP头部与IP数据字段的前8字节取出，作为ICMP报文的数据字段，再填写ICMP头部得到ICMP报文。
对于以下几种情形，均不发送ICMP差错报文。
- 对ICMP报文，它也是IP数据报，但是对于它的差错情况无需发送ICMP差错报文；
- 一个IP数据包出错，路由器发送ICMP差错报文后，同属于这一数据报的数据包的差错情况不用再发ICMP差错报文；
- 对具有多播地址或特殊地址(127.0.0.0、0.0.0.0)的数据报，均不发送ICMP差错报文；
ICMP询问报文
(1)回送请求与回答；ICMP回送请求报文是由主机或路由器向一个特定的目的主机发出的询问，收到此报文的主机必须给查询方回复ICMP回送回答报文。这类报文用来测试目的站是否可达以及了解其相关状态。
(2)时间戳请求与回答；ICMP时间戳请求报文向目的主机或路由器查询当前日期与时间，这类报文用于时钟同步与时间测量。
ICMP应用举例
unix/Linux上的应用traceroute可以显示一个数据报从源点到终点的路径，此工具的原理如下。
traceroute从源主机向目的主机发送UDP数据报，第一个数据报P1的生存时间TTL设为1，那么当P1到达路径上第一个路由器R1时，R1将其接收，并将P1的TTL减1，于是TTL等于0，R1便将P1丢弃并向源主机发送一个ICMP时间超过差错报告报文，于是traceroute就得到了路径上的第一个路由器的IP地址；
第二个数据报P2的生存时间TTL设为2从而得到路径上的第二个路由器的IP地址；以此类推，直到UDP数据报恰能到达目的主机，但是由于UDP报文中的目的端口不正确(不存在对应于该端口号的应用进程)，目的主机就会丢弃该报文，并向源主机发送ICMP终点不可达差错报告报文。