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文档简介
1、ICMP称为internet控制协议,主要用于传递IP网络中的差错及其他需要注意的控制信息。RFC 792中描述了ICMP协议:”ICMP是IP不可缺少的部分,所有的IP软件必须实现ICMP协议。”ICMP报文在以下几种情况下发送(RFC 792中提到)ü 当数据报不能到达目的地 ü 当网关已经失去缓存功能 ü 当网关能够引导主机在更短路由上发送 类型:表示ICMP报文类型代码:同类型字段相结合定义详细的ICMP报文数据:根据不通类型和代码,数据域填充相应的内容 类型代码描述00回显应带(Ping应答)3 &
2、#160;目的不可达0网络不可达1主机不可达2协议不可达3端口不可达4需要进行分片但设置了不分片比特5源站选路失败6目的网络不认识7目的主机不认识8源主机被隔离(作废不用了)9目的网络被强制禁止10目的主机被强制禁止11由于服务类型TOS,网络不可达12由于服务类型TOS,主机不可达13由于过滤,通信被强制禁止14主机越权40源端被关闭(基于流控制)5 重定向0对网络重定向1对主机重定向2对服务类型和网络重定向3对服务类型和主机重定向80请求回显(即ping请求)90路由器通告100路由器请求11 超时0传输起见TTL为01在数据报文组装期间TTL为012 参数问
3、题0坏的IP首部(包括各种差错)1缺少必须的选项130时间戳请求140时间戳应答150信息请求160信息应答170地址掩码请求180地址掩码应答 第二节:Ping测试案例Ping命令用于测试目的主机是否可达,该命令发送ICMP回显请求报文给目的主机,并等待返回ICMP回显应答。本节中将使用Ping命令作为诊断工具深入分析ICMP协议。 案例一:请求回显/回显应答 在主机192.168.0.103上运行Ping 192.168.0.101的命令,主机192.168.0.103将会收到从192.168.0.101返回的ICMP回显应答。如下图所示:
4、160;通过本地抓包工具分析,我们可以看出从本地发出的ICMP报文是请求回显。 而从返回给本地的ICMP是回显报文: 案例二:请求超时 我们ping一个不存在的地址,显示如下:通过抓包工具的分析,可以看出:主机本地主机的ARP缓存中没有192.168.1.222 MAC地址的记录,所以本地主机首先会向网络广播ARP请求来获得的MAC地址。由于主机并不存在,所以本地主机不可能收到ARP响应。因此在执行完Ping命令后,如果主机本地主机在规定的时间内没有收到的ICMP回显响应,那么将会在命令行界面中显示请求超时。 案例三:
5、MTU探测 MTU探测是探测方与通信方之间不用分片IP数据包就能交流MTU大小的功能,ICMP可以实现MTU探测。以Windows系统为例,首先,探测方向目的主机送IP数据包时,先设置IP首部的分片禁止标志然后再发送。如下图所示,探测方发送大于1500字节的数据包,通信路径上MTU为1000 字节的节点将不允许超过1000字节的数据包通过。此节点尝试将IP数据包分片,但是因为数据包设置为禁止分片,所以不能分片。此节点就将该IP数据包丢弃,并用ICMP报文通知探测方“想分片,但不能分片”,同时也会将MTU=1000的信息告诉探测方。当探测方收到该ICMP 报文后就知道了不分片所能够传送
6、的数据大小,重新发送IP数据包。通过重复以上的步骤,就可以得到路径的MTU值的大小。 Ping命令可以实现MTU探测。选项“-l”指定发送ICMP报文的长度,“-f”设置分片禁止。在此案例中,网关的地址为,首先在网关上设置MTU为800,当主机(外网地址)时,就会收到“数据包需要分片,但是分片禁止”的响应消息。通过wireshark103发送了ICMP响应的数据报,显示目的不可达,需要分片。 案例四:记录路由 Ping命令使用“-R”选项,为我们提供了查看IP记录路由(RR)的机会。它使得Ping命令在发送出去的IP数据包中设置RR选项(该IP数据包包
7、含ICMP回显请求报文)。这样,每个处理该数据包的路由器都把它的IP地址放入选项字段中。当数据包到达目的端时,IP地址清单将会复制到ICMP回显应答的报文中,这样返回途中所经过的路由器地址也会被加入清单中。当收到回显应答时,就会打印出这份IP地址清单。 记录路由的IP地址清单位于IP头中的选项数据中,如下图所示,由于IP头长度的限制,只能记录9个IP地址。 code(1字节),指明IP选项的类型。对于RR选项来说,它的值为7。 len是RR选项总字节长度,在这种情况下为39。 ptr称作指针字段。它是一个基于1的指针,指向存放下一个IP地址的位置。它的最小值为4,指向存放第一个IP地址的位置。
8、随着每个IP地址存入清单,ptr的值分别为8、12、16,最大到36。当记录下9个IP地址后,ptr的值为40,表示清单已满。“-R”选项所支持记录路由长度的范围是19,意味着最多只能记录9个IP地址。下面通过一个案例来分析记录路由是如何工作的。使用Ping命令,并设置“-R”选项为8,表示只记录路由中的前八个IP地址。从下图中可以看出,主机收到一个回显响应的ICMP数据报,IP头中的记录路由选项中包含了路由中的8跳IP地址。通过抓包分析可以看出,当主机收到ICMP回显响应时,在记录路由选项中,8个IP地址已经填充好了,这也是用户在命令行界面中所看到的IP地址清单。 Tr
9、aceroute 在上一节中描述了IP记录路由选项。为什么不使用这个选项而使用Traceroute命令呢?首先,并不是所有的路由器都支持记录路由选项,因此该选项在某些路径上不能使用(Traceroute不需要中间路由器具备任何特殊的或可选的功能)。其次,最主要的原因是IP首部中留给选项的空间有限,在IP首部选项字段中最多只能存放9个IP地址。在原先的ARPANET中这是足够的,但是对于现在的网络来说是远远不够的。Traceroute程序使用ICMP报文和IP首部中的TTL字段(生存周期)。当路由器收到的IP数据包TTL字段是0或1,路由器将该数据包丢弃,并给源主机发ICMP“超时”信
10、息。Traceroute的关键在于包含这份ICMP报文的IP数据包的源地址是该路由器的IP地址。源主机发送TTL字段为1的IP数据包给目的主机,处理此数据包的第一个路由器将TTL值减1,丢弃该数据包,并发回一份超时ICMP报文。这样就得到了该路径中的第一个路由器的地址。然后Traceroute发送TTL值为2的数据包,这样就可以得到第二个路由器的地址。重复这个过程直至到达目的主机。 案例五:traceroute in windows在Windows系统下,使用Tracert命令实现了Traceroute的功能。 抓包分析: 案例六:traceroute在linux Linux系统下,主机并不是直接发送ICMP协议的数据报文,而是发送UDP数据包。那么该如何判断UDP数据包已经到达目的主机了呢?Traceroute命令使用UDP数据包的
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