文档介绍：网络层协议分析
该层是网络互联层，负责相邻计算机之间的通信。该层上的主要协议是IP 协议，此外，
这一层还包括三个子协议：ICMP 协议、ARP 协议和RARP 协议。
* 互联网控制信息协议 （ICMP，Internet Control Message Protocol）
ICMP 是TCP/IP 协议簇的的一个子协议，它和IP 协议属于同一层， 但ICMP 数据报是
被封装在IP 数据报中发送的。ICMP 协议通常被用于在IP 主机、路由器之间传递控制消息。
控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息
虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。该协议经常被用作调试
和监视网络。
* 网际协议 （IP，Internet Protocol）
这个协议是 TCP/IP 协议中最主要的协议之一，他负责处理来之传输层的分组发送请求
和输入的数据报文。该层以上各层的协议都要使用IP 协议。
* 地址解析协议 （ARP ）和反地址解析协议 （RARP，Reverse Address Resolution Protocol）
它们分别负责实现从IP 地址到物理地址 （如以太网网卡MAC 地址）和从物理地址到IP 地址的映射。
ICMP 协议分析实验
ICMP 协议介绍
ICMP（Internet Control Message Protocol）是因特网控制报文协议[RFC792]的缩写，是因特网的标准协议。ICMP允许路由器或主机报告差错情况和提供有关信息，用以调试、监视网络。
（1）ICMP 的报文格式
图20 ICMP 回送请求和应答报文格式
在网络中，ICMP 报文将封装在IP 数据报中进行传输。由于ICMP 的报文类型很多，且
又有各自的代码，因此，ICMP 并没有一个统一的报文格式供全部 ICMP 信息使用，不同的
ICMP 类别分别有不同的报文字段。
ICMP 报文只在前 4 个字节有统一的格式，即类型、代码和校验和 3 个字段。接着的4
个字节的内容与ICMP 报文类型有关。图20 描述了ICMP 的回送请求和应答报文格式，ICMP
报文分为首部和数据区两大部分。其中：
* 类型：一个字节，表示ICMP 消息的类型，内容参见表5；
* 代码：一个字节，用于进一步区分某种类型的几种不同情况；
* 校验和：两个字节，提供对整个ICMP 报文的校验和；
（2）ICMP 的报文类型
ICMP 报文的种类可以分为ICMP 差错报告报文和ICMP 询问报文两种，表5 列出了已定义的几种ICMP 消息。
表5 ICMP 消息及类型码
类型的值
ICMP 消息类型
类型的值
ICMP 消息类型
0
回送(Echo)应答
12
参数出错报告
3
目的站点不可达
13
时间戳(Timestamp)请求
4
源站点抑制(Source quench)
14
时间戳(Timestamp)应答
5
路由重定向(Redirect)
15
信息请求
8
回送请求
16
信息应答
9
路由器询问
17
地址掩码(Address mask)请求
10
路由器通告
18
地址掩码(Address mask) 应答
11
超时报告
其中差错报告报文主要有目的站点不可达、源站点抑制、超时、参数问题和路由重定向
5 种；ICMP 询问报文有回送请求和应答、时间戳请求和应答、地址掩码请求和应答以及路由
器询问和通告4 种。
（3）ICMP 常见的消息类型
下面介绍几种常用的ICMP 消息类型。
* 目的站点不可达（3）
产生 “目的站点不可达”的原因有多种。在路由器不知道如何到达目的网络、数据报指
定的源路由不稳定、路由器必须将一个设置了不可分段标志的数据报分段等情况下，路由器
都会返回此消息。如果由于指明的协议模块或进程端口未被激活而导致目的主机的IP 不能传送数据报，这时目的主机也会向源主机发送 “目的站点不可达”的消息。
为了进一步区分同一类型信息中的几种不同情况，在ICMP 报文格式中引入了代码字段，
该类型常见信息代码及其意义如下：