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1、1,第五章 网际控制报文协议ICMP,2,IP协议的缺点,IP协议没有差错报告或差错纠正机制IP协议缺少一种为主机和管理查询的机制ICMP就是为了补偿上述两个缺点而设计的ICMP本身是网络层的协议，但是它的报文不是如设想的那样直接传送给数据链路层，实际上，ICMP报文首先要封装成IP数据报，再传送给下一层。ICMP的封装如图所示：,3,ICMP报文,IP数据,IP首部,帧的数据,帧的首部,尾部（如果有）,数据链路层,网络层,在IP数据报中的协议字段值是1就表示其IP数据是ICMP报文,4,5.1 ICMP报文类型,ICMP报文分为两大类差错报告报文当路由器或另一个主机（终点）在处理IP数据报时
2、遇到一些问题查询报文是成对出现的，帮助主机或网络管理员从一个路由器或另一个主机得到特定的信息。,ICMP报文,差错报告,查询,5,ICMP 报 文,6,5.2 ICMP报文格式,7,5.3 差错报告,ICMP总是把差错报文报告给原始的数据源。一共有5种差错可处理如图所示：,8,5.3 差错报告（续）,关于ICMP差错报文有以下的一些要点：对于携带ICMP差错报文的数据报，不再产生ICMP差错报文对于分片的数据报，如果不是第一个分片，则不产生ICMP差错报文对于具有多播地址的数据报，不产生ICMP差错报文对于具有特殊地址（如或），不产生ICMP差错报文,9,5.3 差错报告（续）,差错报文的数据
3、字段的内容,IP首部,8字节,IP数据,ICMP首部,IP首部,8字节,ICMP首部,IP首部,8字节,IP首部,ICMP分组,发送的IP数据报,10,5.3 差错报告（续）,终点不可达当路由器不能够给数据报找到路由或主机不能够交付数据报时，就丢弃这个数据报，然后这个路由器或主机就向发出这个数据报的源主机发回终点不可达报文。,类型：3,代码：015,检验和,未使用（全0）,收到的IP数据报的一部分，包括IP首部以及数据报数据的前8个字节,11,12,5.3 差错报告（续）,源点抑制在ICMP的源点抑制报文就是为了给IP增加了一种流量控制而设计的。源点抑制报文通知源点，由于拥塞，在路由器或目的主
4、机中已经丢弃了数据报，源点必须放慢数据报的发送，直到拥塞程度减轻为止。,类型：4,代码：0,检验和,未使用（全0）,收到的IP数据报的一部分，包括IP首部以及数据报数据的前8个字节,13,5.3 差错报告（续）,源点抑制注意首先，经受拥塞的路由器或目的主机，必须为每一个丢弃的数据报向源主机发送源点抑制报文没有一种机制可以告诉源点，拥塞程度已经减轻，因而可以按照原来的速率发送数据报。源点应继续降低发送速率，直到不再收到更多的源点抑制报文为止在一对一的通信或多对一的通信，都可以产生拥塞。,14,5.3 差错报告（续）,超时当路由器收到生存时间字段值为0的数据报时，就丢弃这个数据报，并向源点发送超时
5、报文。当最后的终点在规定的时间内，没有收到所有的分片时，它就丢弃已收到的分片，并向源点发送超时报文。,类型：11,代码：0（路由器）或 1（主机）,检验和,未使用（全0）,收到的IP数据报的一部分，包括IP首部以及数据报数据的前8个字节,15,5.3 差错报告（续）,参数问题代码0：在首部的某个字段中有差错或二义性。这种情况下，指针字段值指向有问题的字节代码1：表示缺少所需的选项部分。这种情况下不使用指针。,类型：12,代码：0或 1,检验和,未使用（全0）,收到的IP数据报的一部分，包括IP首部以及数据报数据的前8个字节,指针,16,5.3 差错报告（续）,改变路由主机在开始工作时只有很小的
6、路由表，这个路由表逐渐增大和更新，完成这项工作的工具之一就是改变路由报文,LAN,LAN,IP分组,IP分组,IP分组,R1,R2,改变路由报文,主机A,主机B,17,5.3 差错报告（续）,参数问题代码0：对特定网络路由的改变代码1：对特定主机路由的改变代码2：基于指明的服务类型对特定网络路由的改变代码3：基于指明的服务类型对特定主机路由的改变,类型：5,代码：0或 3,检验和,目标路由器的IP地址,收到的IP数据报的一部分，包括IP首部以及数据报数据的前8个字节,18,5.4 查询,除差错报告外，ICMP还能对某些网络问题进行诊断。这是通过4种不同的查询报文来完成的：,19,5.4 查询（
7、续）,回送请求和回答回送请求和回送回答组合起来确定了两个系统是否能够彼此通信回送请求报文可以由主机或路由器发送，收到回送请求保温的主机或路由器发送回送回答报文回送请求和回送回答报文可由网络管理员来使用，用来检查IP协议的工作情况用回送请求和回送回答报文可测试某个主机的可达性，通常调用ping命令来完成。,20,5.4 查询（续）,回送请求和回答回送请求和回送回答一起可用来验证某个结点是否工作正常。,类型：8或0,代码：0,检验和,序号,由请求报文发送；由回答报文重复。,标识符,8：请求回答0：回送回答,21,5.4 查询（续）,时间戳两个机器（主机或路由器）可使用时间戳请求和时间戳回答报文来确
8、定IP数据报在这两个机器之间来往所需的时间,类型：13或14,代码：0,检验和,序号,原始时间戳（32位）,标识符,13：请求14：回答,接收时间戳（32位）,发送时间戳（32位）,22,5.4 查询（续）,时间戳时间戳请求和时间戳回答报文可用来计算数据报从源点到终点所需的单向时间，以及再返回源点所需的往返时间。所用的公式是：发送时间接收时间戳的值原是时间戳的值接收时间分组返回的时间发送时间戳的值往返时间发送时间+接收时间注意：只有当源点和终点的机器中的时钟是同步的，发送时间和接收时间的计算才是准确的，但是即使这两个时钟没有同步，往返时间的计算还是准确的,23,5.4 查询（续）,时间戳例：给
9、出以下信息原始时间戳值：46接收时间戳值：59发送时间戳值：60分组到达时间：67试计算：往返时间是多少？,24,5.4 查询（续）,地址掩码请求和回答主机可能直到它的IP地址，但是不知道它相应的掩码，这时，主机应向局域网上的路由器发送地址掩码请求报文,类型：17或18,代码：0,检验和,序号,地址掩码,标识符,17：请求18：回答,25,5.4 查询（续）,路由器询问和通告当主机想知道发送给另一台主机所在网络的路由器地址或此路由器是否正常工作的时候就要发送路由器询问报文,类型：10,代码：0,检验和,序号,标识符,26,5.4 查询（续）,路由器询问和通告收到询问报文的一个或多个路由器使用通
10、告报文广播器路由选择信息，有时在没有主机询问时，路由器也可用周期性的发送路由器通告报文,类型：9,代码：0,检验和,生存期,路由器地址1,地址数,地址项目长度,地址优先级1,路由器地址2,地址优先级2,.,27,5.5 检验和,在ICMP中，检验和的计算覆盖了整个报文（首部和数据）发送端反码计算步骤把检验和字段置为零计算所有16位字（首部和数据）之和把得到的和求反码，得到检验和把检验和存储在检验和字段中,28,5.6 ping程序,Ping(Packet InterNet Groper，简称ping)程序用来测试两个站点之间在IP层的连通性，它使用了ICMP回送请求报文和回送应答报文。,29,
11、5.6 ping程序（续）,例：用Ping命令测试Windows主机上网络接口卡的安装、配置是否正确。在命令提示符窗口中输入“ping 61.48.69.174”，出现以下信息Ping 61.48.69.174 with 32 bytes of data：Destination host unreachable.Destination host unreachable.Destination host unreachable.Destination host unreachable.：Packets：Sent4，Received0，Lost4（100 loss）,30,5.6 ping程序（续
12、）,在本例中，经检查发现，在本机上安装了个人防火墙，关闭之后，再执行ping命令出现以下的信息：Ping 61.48.69.174 with 32 bytes of data：bytes32 time1ms TTL=128：bytes32 time1ms TTL=128：bytes32 time1ms TTL=128：bytes32 time1ms TTL=128：Packets：Sent4，Received4，Lost0（0 loss）Approximate round trip times in milli-seconds:Minimum=0ms,Maximum=0ms,Average=0
13、ms,31,5.6 ping程序（续）,出现以上信息，表明主机上的网络接口卡安装和配置没有问题。一般在互联网上，测试一个到目的站的连通性，采用ping程序时，基于以下一些步骤：关闭本主机上的防火墙和杀病毒等软件。Ping目的站的IP地址，如果不通则执行下一步。Ping主机所在的网络网关的IP地址，如果不通则执行下一步Ping本机的IP地址，如果不通，则检查本主机的网络接口卡安装、配置是否正确环回地址，如果不通，则检查本机安装的TCP/IP软件是否正确。,32,5.7 ICMP软件包,输入模块处理收到的所有ICMP报文。当从IP层来得ICMP分组要交付给输入模块时，就调用这个模块，若收到的是请求
14、报文或询问报文，则输入模块就产生回答报文或通告报文，并把它们发送出去。输出模块负责创建由高层或IP协议所请求的请求报文、询问报文或差错报文。输出模块接收从IP、UDP或TCP来得要求，并发送一种ICMP差错报文。,33,本章小结,网际控制报文协议（ICMP）发送5种类型的差错报告报文和4对查询报文，用来支持不可靠的和无连接的网际协议（IP）ICMP封装成IP数据报当数据报无法交付时，就用终点不可达差错报文发送给源主机源点抑制差错报文时用来减轻拥塞程度的超时报文通知源主机（1）生存时间字段值已下降到零；或（2）再预定时间内报文中的一些分片未能到达,34,本章小结（续）,参数问题报文通知主机，再数
15、据报的首部字段中出了问题发送改变路由报文可使主机中的路由表更加有效回送请求和回送回答报文能够用来测试两个系统之间的连通性时间戳请求和时间戳回答报文能够确定两个系统之间的往返时间。地址掩码请求和地址掩码回答报文用来得到子网掩码路由器询问和路由器通告报文允许主机更新其路由表分组因特网搜寻器（ping）是一种应用程序，它使用ICMP的服务来测试主机的可达性。,35,练习,ICMP分组的最小长度是多少？携带ICMP分组的IP分组的最小长度是多少？我们如何能确定是否IP分组携带了ICMP分组？是计算以下ICMP分组的检验和：类型：回送请求 标识符：123 序号：25 报文：helloTCP收到目的端口为234的报文段，TCP经过检查，无法打开这个目的端口。试填写发送出的ICMP报文各字段（能写多少写多少）达到的ICMP报文首部是（十六进制表示）：03 03 10 20 00 00 00 00；这个报文的类型是什么？代码是什么？这个报文的目的是什么？,
