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第5章 Internet控制报文协议ICMP 要求： 1、掌握ICMP协议的作用和报文类型 2、掌握ICMP协议的回送、时戳、掩码请求与应答报文 3、掌握ICMP的路由器恳求与通告报文 4、掌握ICMP的差错报告报文 5、掌握Ping, Traceroute命令 6、了解拥塞控制和路径控制技术 5.1 概述 一、为什么需要ICMP？ （1）数据报在传送中可能会遇到各种异常； （2）IP层也需要控制功能（拥塞、差错控制）。 二、ICMP的作用 传递网络控制信息、提供差错报告。 问题：为什么要把这两项功能合二为一？ （1）控制和差错报文都是特殊报文。 （2）差错报告与差错控制总是密切相关的。 三、ICMP的工作机制 （1）路由器（主机）向其它路由器（主机）发送ICMP报文。 （2）只能向源端报告差错，不能向中间路由器报告差错。 四、ICMP协议与IP协议的关系 1. ICMP与IP同层，只是IP软件中的一个模块。 （1）功能不独立，只是IP的补充； （2）不是上层协议赖以存在的基础 。 2. ICMP报文封装在IP数据报中传送，其IP首部“协议”域指明为ICMP报文（代码为1）。 5.2 ICMP报文格式和类型 一、报文格式 与类型相关，但是前3个域相同 二、报文类型 （1）请求与应答报文 （2）差错报告报文 （3）控制报文 三、ICMP报文的封装及传递 5.3 请求/应答报文 一.检测可达性:回送请求与应答(Echo Echo Reply) 二、获得子网掩码： 地址掩码请求/应答报文 四、自动获得默认路由并动态调整： 路由器恳求和路由器通告 5.4 ICMP差错报告报文 5.5 ICMP控制报文 5.6 实验性的ICMP控制报文 一、域名报文 功能：获取目标域名。 请求/响应工作模式。 5.7 应用举例 * * 说明： （1）对整个报文计算校验和 （2）差错报告报文的数据区包括：出错数据报的首部 + 出错数据报数据区前64bit 原因：包含上层协议报文的重要信息。 （3）非嵌套使用：规定不为携带ICMP差错报文的数据报中出现的差错而生成ICMP报文。 如果该类报文出现差错，则产生异常。 类型 代码 校验和 其它字段（与类型相关） 数据区… ICMP首部 ICMP数据 数据报首部 数据报数据区 帧首部 帧数据区 例：ping命令 原理：基于ICMP回送请求与应答报文 使用： 可测试网络的可达性 可查看记录路由选项 可指定松散源路由和严格源路由 类型8/0 代码0 校验和 标识 数据区… 序号 标识和序号功能：匹配请求和应答 说明： 1. 用Ping命令可以查看记录路由选项 UNIX：Ping –R，Windows：Ping –r 处理过程：Ping报文（ICMP Echo）封装在IP报文中，每个处理该IP报文的路由器都把自己的IP地址写到IP首部的选项中。 这些地址被复制到封装回应报文（ICMP Echo Reply）的IP首部选项中，若选项中仍有空间，则返回路径上路由器的地址也被记录其中。 2. Ping命令可以指定自由源路由和松散源路由 Ping –j, Ping -r 三、时钟同步与传送时间估计： 时戳请求/应答报文 类型17/18 代码0 校验和 标识 掩码 序号 应用：主机发往网关，请求地址掩码 类型13/14 代码0 校验和 标识 初始时间戳 序号 接收时间戳 传送时间戳 功能： 1.时钟同步 2.估算往返时间 初始时间戳：发送方发送数据前填写 接收时间戳：接收方收到报文时填写 传送时间戳：接收方发送回应时填写 问题：如何估算往返时间和进行时钟同步？ 类型(9) 代码(0) 校验和 地址号 路由器地址1 生命期(30分钟) 地址大小1 优先级1 路由器地址2 优先级2 …… 类型(10) 代码0 校验和 未使用（0） 使用：主机启动后，通过组播或有限广播方式发路由器恳求报文，寻找默认路由器 。 路由器收到恳求报文后，立即发一个路由器通告报文作为响应。 路由器通告报文的使用时机： 1. 对路由器恳求报文的回应 2.路由器定期（通常为10分钟，而一条路由的生命期通常为30分钟）向相邻网络中各主机发通告报文，告诉（组播或有限广播）各主机可使用的路由器。 作用： 1. 主机可以不必配置默认网关。 2. 使用软状态技术，防止主机保持一个无效路由。 一、 ICMP差错报告的特点 （1）只向源站提供报告，本身一般不处理差错。 （2）差错报文作为一般数据传输。 （3）数据报出错时，放弃数据报。 二、目的站不可达报告：无法转发或投递时 （1）网络不可达：选路失败 （2）主机不可达：投递失败 （3）协议不可达：与TCP或更高层协议有