ICMP協(xié)議詳解ppt課件VIP

.,ICMP協(xié)議,1ICMP協(xié)議的概念與作用2ICMP數(shù)據(jù)包的層次與格式3ICMP數(shù)據(jù)包的類型4ICMP差錯報文的特點5各種ICMP數(shù)據(jù)包5.1差錯報告報文5.2icmp控制報文5.3icmp請求/應答報文6.ICMP應用：1.ping2.tracert3.MTU計算,.,1ICMP協(xié)議的概念與作用,ICMP（InternetControlMessagesProtocol,網(wǎng)際控制報文協(xié)議），通過它可以知道故障的具體原因和位置。由于IP不是為可靠傳輸服務(wù)設(shè)計的，ICMP的目的主要是用于在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送出錯和控制消息。ICMP的錯誤報告只能通知出錯數(shù)據(jù)包的源主機，而無法通知從源主機到出錯路由器途中的所有路由器(環(huán)路時)。ICMP數(shù)據(jù)包是封裝在IP數(shù)據(jù)包中的。,.,2ICMP數(shù)據(jù)包的層次與格式,層次：ICMP數(shù)據(jù)包是封裝在IP數(shù)據(jù)包中的。,.,2ICMP數(shù)據(jù)包的層次與格式,ICMP數(shù)據(jù)包格式如圖5-1所示。,.,3.ICMP數(shù)據(jù)包類型,ICMP報文的種類有三大類種，即ICMP差錯報告報文、控制報文、請求/應答報文。各大類型報文又分多種類型報文。（見后面附圖）,.,3.ICMP數(shù)據(jù)包類型,IP協(xié)議全貌,.,3.ICMP數(shù)據(jù)包類型,ICMP報文的類型和代碼字段的值與ICMP報文類型的對應關(guān)系,.,3.ICMP數(shù)據(jù)包類型,ICMP報文類型,.,3.ICMP數(shù)據(jù)包類型,ICMP報文類型,.,3.ICMP數(shù)據(jù)包類型,ICMP報文類型,.,4ICMP差錯報文的特點,報告IP數(shù)據(jù)報在傳輸中的差錯是ICMP報文最基本的功能，ICMP差錯報文有如下特點：(1)ICMP差錯報文都是由路由器發(fā)送到源主機的，因為IP數(shù)據(jù)報中含有源主機的IP地址，報告給源主機是最可行的方案，另外，發(fā)出IP數(shù)據(jù)報的源主機最需要知道數(shù)據(jù)是否到達目標主機。(2)ICMP差錯報文只提供IP數(shù)據(jù)報在傳輸過程中的差錯報告，并不規(guī)定對各類差錯應采取什么樣的處理措施。具體對差錯的處理，由收到ICMP差錯報文的源主機將相應的差錯與應用程序聯(lián)系起來才能進行相應的差錯處理。,.,4ICMP差錯報文的特點,(3)ICMP差錯報文不享受任何優(yōu)先權(quán)，也沒有特別的可靠性保證措施，與普通的IP數(shù)據(jù)報一樣進行傳輸，傳輸過程中可能被丟失、損壞，甚至被拋棄。(4)ICMP差錯報文是伴隨著拋棄出錯的IP數(shù)據(jù)報而產(chǎn)生的。(5)當路由器發(fā)送一份參數(shù)錯誤等的ICMP差錯報文時，ICMP報文數(shù)據(jù)區(qū)始終包含產(chǎn)生ICMP差錯報文的IP數(shù)據(jù)報的頭部和其數(shù)據(jù)區(qū)的前8個字節(jié)(64位)。,.,4ICMP差錯報文的特點,當路由器發(fā)送參數(shù)錯誤等的ICMP報文數(shù)據(jù)字段由兩部分組成，一部分是收到的需要進行差錯報告的IP數(shù)據(jù)報的首部，另一部分是IP數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)字段的前8個字節(jié)，如圖5-3所示。,.,4ICMP差錯報文的特點,(6)在有些情況下，為了防止在網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生大量的ICMP差錯報文(廣播風暴)，影響網(wǎng)絡(luò)的正常工作，即使發(fā)生差錯，也不會產(chǎn)生ICMP差錯報文，這些情況包括：ICMP報文發(fā)生差錯。這是為了避免差錯報文無休止產(chǎn)生而規(guī)定的(但ICMP查詢報文可能會產(chǎn)生ICMP差錯報文)。目的地址是廣播地址或多播地址(D類地址)的IP數(shù)據(jù)報。作為鏈路層廣播的數(shù)據(jù)報。不是IP分片的第一片。源地址不是單個主機的數(shù)據(jù)報。這就是說，源地址不能為零地址、回送地址、廣播地址或多播地址。,.,5.1差錯報告報文,信息不可達報文,網(wǎng)關(guān)在以下情況下發(fā)出信息不可到達報告1）信宿機硬件出現(xiàn)故障或關(guān)機；2）發(fā)送者指定的地址不存在；3）網(wǎng)關(guān)不知道去往信宿的路徑；信宿不可到達報告的格式,.,碼域值：012,進一步說明信宿不可到達的具體原因碼值意義碼值意義0網(wǎng)絡(luò)不可到達1主機不可到達2協(xié)議不可到達3端口不可到達4需分片,但DF置位5源路由失敗6信宿網(wǎng)絡(luò)未知7信宿主機未知8源主機被隔離9與信宿網(wǎng)絡(luò)的通信被隔離10與信宿主機的通信被隔離11對請求的服務(wù)類型,網(wǎng)絡(luò)不可到達12對請求的服務(wù)類型,主機不可到達,5.1差錯報告報文,信息不可達報文,.,5.1差錯報告報文,互連網(wǎng)尋址是路由器根據(jù)本地尋徑表進行的；如果尋址出現(xiàn)錯誤，可能出現(xiàn)routingcycle;為了避免報文無限制的在網(wǎng)中循環(huán)，IP協(xié)議采用了兩種措施：在數(shù)據(jù)報頭設(shè)置TTL域；對分片數(shù)據(jù)報采用定時器技術(shù)；當報文超時出現(xiàn)時，路由器或信宿立即丟棄該數(shù)據(jù)報，并使用ICMP超時報文向信源機發(fā)送報告；,超時報文,.,5.1差錯報告報文,1)參數(shù)出錯報文報告出錯的報文頭與錯誤的報文選項參數(shù)2)路由器或信宿機在丟棄參數(shù)出錯的報文時，將向信源機發(fā)出參數(shù)出錯報文；3）參數(shù)出錯報文格式：,0-數(shù)據(jù)報某個參數(shù)錯，指針域指向出錯的字節(jié)；1-數(shù)據(jù)報缺少某個選項，無指針域；,參數(shù)出錯報文,.,5.2ICMP控制報文,ICMP控制報文1擁塞控制與源站抑制報文當一個路由器接收IP數(shù)據(jù)報的速度比其處理IP數(shù)據(jù)報的速度快，或一個路由器傳入數(shù)據(jù)報的速率大于傳出數(shù)據(jù)報的速率時，就會產(chǎn)生擁塞(Congestion)現(xiàn)象。這時路由器可以通過發(fā)送源站抑制(SourceQuench)報文來抑制源主機發(fā)送IP數(shù)據(jù)報的速率，避免可能產(chǎn)生的差錯。,.,5.2ICMP控制報文,源站抑制報文的類型字段為4，代碼字段只能為0。源站抑制技術(shù)進行擁塞控制的方法如下：(1)當路由器發(fā)生擁塞時，便發(fā)出ICMP源站抑制報文。擁塞的判別可以用三種方法：一是檢查路由器緩存區(qū)是否已滿；二是給緩存區(qū)輸出隊列設(shè)置一個閾值，判斷隊列中數(shù)據(jù)報的個數(shù)是否超過閾值；三是檢測某輸入線路的傳輸率是否過高。(2)源主機收到抑制報文后，按一定的速率降低發(fā)往目標主機的數(shù)據(jù)報傳輸率。(3)如果在一定的時間間隔內(nèi)源主機沒有收到抑制報文，便認為擁塞已解除，源主機可以逐漸恢復到原來數(shù)據(jù)報的流量。,.,5.2ICMP控制報文,2.路由控制與重定向報文假如源主機要向目標主機發(fā)送IP數(shù)據(jù)報，源主機的默認路由是路由器1，則源主機先把IP數(shù)據(jù)報送到路由器1，再由路由器1進行路由選擇。路由器1經(jīng)過選路后，把IP數(shù)據(jù)報送到路由器2。同時路由器1也發(fā)現(xiàn)源主機要發(fā)送到目標主機的IP數(shù)據(jù)報以后可以直接發(fā)送到路由器2(因為路由器1和路由器2同在一個網(wǎng)絡(luò)中)，則路由器1向源主機發(fā)送一個ICMP重定向報文，告訴它可以直接把IP數(shù)據(jù)報送到路由器2。這樣，就使源主機始終保持著一個動態(tài)的、既小且優(yōu)的路徑表。,.,5.2ICMP控制報文,ICMP重定向例子,.,5.2ICMP控制報文,重定向優(yōu)缺點與報文格式優(yōu)點：保證主機有一個動態(tài)、小而優(yōu)的尋徑表缺點：只能用于同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的網(wǎng)關(guān)與主機之間的路徑信息交換而不能用于網(wǎng)關(guān)之間的路徑信息交換；,碼值：1-對主機重定向報文；2-對服務(wù)類型和網(wǎng)絡(luò)的重定向報文3-對服務(wù)類型和主機的重定向報文ICMP差錯報告與控制報文是單向傳輸?shù)膱笪?.,5.3請求與應答報文,回送請求與應答報文,1）目的：測試信宿機或路由器是否可以到達；2）報文格式：,1）標識符與序號用來確定是哪一臺主機發(fā)出的回應請求；2）回應請求與應答報文以IP數(shù)據(jù)報方式在互連網(wǎng)中傳輸，如果成功接收到應答報文的話，則說明數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、IP與ICMP軟件工作正常，信宿機可以到達；3）TCP/IP實現(xiàn)中，用戶的ping命令就是利用回應請求與應答報文測試信宿機是否可以到達；,.,5.3請求與應答報文,1）目的:同步互連網(wǎng)中各個主機的時鐘;2）方法：首先利用該報文從其它主機處獲得其時鐘的當前時間,根據(jù)時戳請求與應答報文接收的時間,計算出兩地的往返延遲,以此數(shù)據(jù)來同步時鐘,因此這種時鐘同步能力是有限的;3）時戳請求與應答報文的格式:,時戳請求與應答報文,.,5.3請求與應答報文,地址掩碼請求與應答報文,1)用于無盤系統(tǒng)在引導過程中獲取自己的子網(wǎng)掩碼。2)主機啟動時，會廣播一個地址掩碼請求報文。路由器收到地址掩碼請求報文后，回送一個包含本網(wǎng)使用的32位地址掩碼的應答報文。,.,27,有三種基于ICMP的簡單而廣泛使用的應用為：Ping，Traceroute，MTU測試Ping使用ICMP回送和應答消息來確定一臺主機是否可達。,ICMP應用,發(fā)送數(shù)據(jù)Z,我不知道怎樣訪問Z,廣域網(wǎng),到Z,目的端不可達,ICMP描述了目的地不可達,A,.,28,B可以到達嗎？,可以，我在這里。,ICMP回聲請求,ICMP回聲應答,由PING命令產(chǎn)生的回聲應答,A,B,Ping是應用層直接使用網(wǎng)絡(luò)層ICMP的一個例子。它沒有通過運輸層的TCP或UDP.,.,29,Tracert該程序用來確定通過網(wǎng)絡(luò)的路由IP數(shù)據(jù)報。Tracert基于ICMP和UDP。它把一個TTL為1的IP數(shù)據(jù)報發(fā)送給目的主機。第一個路由器把TTL減小到0，丟棄該數(shù)據(jù)報并把ICMP超時消息返回給源主機。這樣，路徑上的第一個路由器就被標識了。隨后用不斷增大的TTL值重復這個過程，標識出通往目的主機的路徑上確切的路由器系列.繼續(xù)這個過程直至該數(shù)據(jù)報到達目的主機。但是目的主機哪怕接收到TTL為1的IP數(shù)據(jù)報，也不會丟棄該數(shù)據(jù)并產(chǎn)生一份超時ICMP報文，這是因為數(shù)據(jù)報已經(jīng)到達其最終目的地。那么如何判斷是否已經(jīng)到達目的主機了呢？,.,.,31,用ICMP發(fā)現(xiàn)路徑MTU,網(wǎng)絡(luò)MTU：MaxTransmissionUnit是網(wǎng)絡(luò)最大傳輸單元（包長度），IP路由器必須對超過MTU的IP報進行分片，目的主機再完成重組處理，所以確定源到目的路徑MTU對提高傳輸