2011年軟件水平考試網(wǎng)絡(luò)工程師全面復(fù)習(xí)資料(25)

　　6.因特網(wǎng)報文控制協(xié)議

　　a、因特網(wǎng)報文控制協(xié)議(ICMP--Internet Control Protocol)產(chǎn)生的原因：

　　IP協(xié)議盡力傳遞并不表示數(shù)據(jù)報一定能夠投遞到目的地，IP協(xié)議本身沒有內(nèi)在的機(jī)制獲取差錯信息并進(jìn)行相應(yīng)的控制，而基于網(wǎng)絡(luò)的差錯可能性很多，如：通信線路出錯、網(wǎng)關(guān)或主機(jī)出錯、信宿主機(jī)不可到達(dá)、數(shù)據(jù)報生存期(TTL時間)到、系統(tǒng)擁塞等等。為了能夠反映數(shù)據(jù)報的投遞，因特網(wǎng)中增加了ICMP協(xié)議。

　　b、ICMP協(xié)議的作用：

　　主要用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和結(jié)點(diǎn)之間的控制和差錯報告報文的傳輸。

　　從因特網(wǎng)的角度看，因特網(wǎng)是由收發(fā)數(shù)據(jù)報的主機(jī)和中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)報的路由器組成。鑒于IP網(wǎng)絡(luò)本身的不可靠性，ICMP的目的僅僅是向源發(fā)主機(jī)告知網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中出現(xiàn)的問題。ICMP主要支持路由器將數(shù)據(jù)報傳輸?shù)慕Y(jié)果信息反饋回源發(fā)主機(jī)。

　　c.ICMP 報文的傳輸

　　當(dāng)路由器發(fā)現(xiàn)某份IP數(shù)據(jù)報因為某種原因無法繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)和投遞時，則形成ICMP報文，并從該IP數(shù)據(jù)報中截取源發(fā)主機(jī)的IP地址，形成新的IP數(shù)據(jù)報，轉(zhuǎn)發(fā)給源發(fā)主機(jī)，以報告差錯的發(fā)生及其原因。

　　攜帶ICMP報文的IP數(shù)據(jù)報在反饋傳輸過程中不具有任何優(yōu)先級，與正常的IP數(shù)據(jù)報一樣進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。如果攜帶ICMP報文的IP數(shù)據(jù)報在傳輸過程中出現(xiàn)故障，轉(zhuǎn)發(fā)該IP數(shù)據(jù)報的路由器將不再產(chǎn)生任何新的差錯報文。下圖示意了ICMP報文的形成和還回。

　　d.ICMP報文的類型

　　ICMP協(xié)議主要支持IP數(shù)據(jù)報的傳輸差錯結(jié)果，ICMP仍然利用IP協(xié)議傳遞ICMP報文。產(chǎn)生ICMP報文的路由器負(fù)責(zé)將其封裝到新的IP數(shù)據(jù)報中，并提交因特網(wǎng)返回至原IP數(shù)據(jù)報的源發(fā)主機(jī)。ICMP報文分為ICMP報文頭部和ICMP報文體部兩個部分。

　　類型字段：表示差錯的類型;

　　代碼字段：表示差錯的原因;

　　校驗和：表示整個ICMP報文的校驗結(jié)果。

　　ICMP數(shù)據(jù)：差錯原因及說明。

　　ICMP報文類型主要有：

　　(1)目的地不可達(dá)報文 (2)源抑制(用于擁塞控制)

　　(3)重定向 (4)超時(TTL)報告

　　(5)參數(shù)錯 (6)回應(yīng)請求

　　(7)回應(yīng)應(yīng)答 (8)時戳請求

　　(9)時戳應(yīng)答

　　ICMP應(yīng)用

　　目前，已經(jīng)利用ICMP報文開發(fā)了許多網(wǎng)絡(luò)診斷工具軟件。

　　(1)Ping軟件：

　　借助于ICMP回應(yīng)請求/應(yīng)答報文測試宿主機(jī)的可達(dá)性。

　　(2)跟蹤IP數(shù)據(jù)報發(fā)送的路由: 利用路由器對IP數(shù)據(jù)報中的生存期值作減1處理，一旦生存期值為0 就丟棄該IP數(shù)據(jù)報，并返回主機(jī)不可達(dá)的ICMP報文的特點(diǎn)。源發(fā)端針對指定的宿結(jié)點(diǎn)，形成一系列收方結(jié)點(diǎn)無法處理的IP數(shù)據(jù)報。這些數(shù)據(jù)報除生存期值遞增外，其它內(nèi)容完全一樣。這些數(shù)據(jù)報根據(jù)生存期的取值逐個發(fā)往網(wǎng)絡(luò)，第一個數(shù)據(jù)報的生存期為1;路由器對生存期值減一后，丟棄該IP數(shù)據(jù)報，并返回主機(jī)不可達(dá)ICMP報文;源發(fā)端繼續(xù)發(fā)送生存期為2，3，4，…的數(shù)據(jù)報，由于主機(jī)和路由器中對路由信息的緩存能力，IP數(shù)據(jù)報將沿著原路徑向宿結(jié)點(diǎn)前進(jìn)。如果整個路徑中包括了N個路由器，則通過返回N個主機(jī)不可達(dá)報文和一個端口不可達(dá)報文的信息，了解IP數(shù)據(jù)報的整個路由。

　　(3)測試整個路徑的最大MTU:

　　利用因數(shù)據(jù)報不允許分段，而轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)的MTU(最大傳輸單元)較小時會產(chǎn)生主機(jī)不可達(dá)報文的特點(diǎn)。這種測試對于源宿端具有頻繁的大量數(shù)據(jù)傳輸時，具有較高的實用價值。因為數(shù)據(jù)報長度越小，數(shù)據(jù)報傳輸?shù)挠行试降?而傳輸較大的數(shù)據(jù)報時，路由器勢必進(jìn)行分段，既損耗了路由器的資源，更可能造成因某個數(shù)據(jù)分段丟失，而導(dǎo)致宿主機(jī)在組裝分段數(shù)據(jù)報時超時，丟棄整個數(shù)據(jù)報，造成帶寬的浪費(fèi)。測試路徑MTU的方法類似路由跟蹤。源發(fā)端發(fā)送一定長度、且不允許分段的IP數(shù)據(jù)報，并根據(jù)路由器返回的主機(jī)不可達(dá)ICMP報文，逐步縮短測試IP數(shù)據(jù)報的長度。

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