icmp是什么協議？ICMP(Internet Control Message Protocol)是互聯網控制信息協議的英文縮寫，其作用是用于發(fā)送差錯和控制信息。

我們知道，互聯網絡由于其自身的復雜性，很容易出現傳輸錯誤。但不管是線路或設備問題，還是系統(tǒng)擁塞而造成的TTL值超時、目的主機不可達，ICMP都可以在第一時間內向數據包的發(fā)送方通告差錯報告。ICMP協議在誕生初期只是為了向IP層提供數據包在傳輸過程中所出現錯誤的及時報告。

隨著互聯網絡的發(fā)展，它已不僅僅局限于錯誤通告，在錯誤控制方面，也有了相應的功能。ICMP協議的錯誤控制功能雖然不如TCP強大，但其也具有一定的實用性。ICMP協議的主要功能如下。

● 向發(fā)送方通告目的主機不可達。

● 數據包的流量控制。

● 確保路徑的最短性。

● 檢測環(huán)路。

● 通告錯誤的IP包頭。

ICMP提供不可靠傳輸。ICMP雖然不是高層協議，但是它產生的數據卻以IP包為載體進行封裝，并在網絡中傳輸。

ICMP協議的基本功能是網絡錯誤通告，但是卻不提供解決差錯的處理方法。IP包的發(fā)送方收到一個ICMP網絡錯誤通告后，必須與應用程序結合起來對通告的錯誤進行解決和處理。

ICMP網絡錯誤通告的數據包包括目的端不可達通告、超時通告、參數錯誤通告等。

● 目的端不可達通告

路由器的主要功能是對IP數據包進行路由和轉發(fā)，在操作過程中存在著失敗的可能。失敗的原因是多種多樣的，如目的端硬件故障、路由器沒有達到目的端的路徑、目的端不存在等。

如果發(fā)生這些情況，路由器會向IP數據包的源端發(fā)送目的端不可達通告消息數據包，并丟棄出錯的IP數據包。實際引起目的不可達錯誤的原因會以代碼的形式通知發(fā)送數據的源端，如表1所示。

表1 目的端不可達通告代碼字段對應表

網絡不可達說明路由器選路出現了錯誤或數據包受到限制。主機不可達說明是目的主機的硬件錯誤或主機受到限制等，也有可能是目的主機的默認網關出現問題。協議、端口不可達說明協議錯誤和端口訪問受到限制。

● 超時通告

路由器選路如果出現錯誤，會導致路由環(huán)路的產生，從而引起TTL值遞減為0和定時器超時。若定時器到時，路由器或目的主機會將IP數據包丟棄，并向源端發(fā)送超時通告。

● 參數錯誤通告

如果IP數據包中某些字段出現錯誤，且錯誤非常嚴重，路由器會將其拋棄，并向源端發(fā)送參數錯誤通告。

ICMP控制信息包括擁塞控制和路徑控制，通過它們可以實現IP層的控制功能。

● 擁塞控制

實際環(huán)境中，造成擁塞的原因一般是路由器的處理速度太慢，或者數據包的輸入速度大于輸出速度。擁塞不僅會使部分數據被路由器丟棄掉，還可能造成路由器系統(tǒng)的崩潰。

擁塞現象可能出現在互聯網絡中的一臺路由器上，也可能出現在幾臺路由器上，甚至可能影響全網絡的數據傳輸。TCP/IP協議通過發(fā)送ICMP源抑制信息包抑制源端主機的數據包的發(fā)送速率，從而使擁塞得到比較有效的控制。

擁塞控制是一項互聯網絡中的設備共同合作并完成的工作。擁塞控制功能對于無連接協議本身來說是一種強化和完善，而對于數據來說則是在不可靠傳輸的環(huán)境下提供了一種相對可靠的保障。

● 主機路徑控制

互聯網絡中的一臺主機是通過默認網關與其他IP網段上的主機或網絡進行通信的。當源端主機以非最佳路徑向初始網關發(fā)送數據包時，收到數據包的路由器會將其進行路由轉發(fā)，同時會向源端主機發(fā)送ICMP重定向信息包，用來將最佳路徑通告給源端主機。源端主機下一次發(fā)送數據時會以最佳路徑進行數據傳輸。

以上講述的幾種類型的ICMP信息都是用于錯誤通告和擁塞控制的單向報文，ICMP還可以發(fā)送響應請求與應答消息、時鐘請求與應答消息、子網掩碼請求與應答消息等雙向信息包實現一些基本的功能。響應請求與應答消息用于測試目的端是否可達;時鐘請求與應答消息用于通信雙方進行同步;子網掩碼請求與應答消息用于相應的子網掩碼確定不同子網。

ICMP在實際應用中主要完成以下幾個任務。

● 通告目的端可達性

如果一臺路由器不能轉發(fā)數據包，它就會發(fā)送目的端不可達消息通告給發(fā)送數據包的一方。

● 通告緩沖區(qū)已滿

如果路由器內存中的緩沖區(qū)已滿，它就會發(fā)送源抑制消息控制擁塞的加劇。

● 通告跳數

一個數據包在發(fā)送出去時，會被分配一個跳數，來限制數據包經過的路由器數。如果在到達目的端之前跳數就超過了限制數，那么路由器會將其丟棄，同時會發(fā)送參數錯誤消息通告發(fā)送方數據包已被丟棄。

● ping命令的使用

當我們使用ping命令測試與目的主機的連通性時，路由器可以發(fā)送ICMP請求與應答消息檢測互聯網絡上通信雙方的連接性。

● traceroute命令的使用

使用traceroute可以尋找一個數據包經過互聯網絡時的路徑，它同樣是使用目的不可達消息。