ICMP协议Ping命令的应用

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ICMP的全称是 Internet Control Message Protocol ,它是TCP/IP协议族的一个子协议,属于网络层协议,用于在IP主机路由器之间传递控制消息。从技术角度来讲,就是让我们能够判断网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等等。

在网络中,ICMP协议的应用随处可见,比如我们经常使用的用于检查网络通不通的Ping命令,这个“Ping”的过程实际上就是ICMP协议工作的过程。那么当你“Ping”时,具体的ICMP协议是怎么工作的呢?

Ping命令

Ping命令利用ICMP回射请求报文和回射应答报文来测试目标系统是否可达。ICMP回射请求和ICMP回射应答报文是配合工作的。当源主机向目标主机发送了ICMP回射请求数据包后,它期待着目标主机的回答。目标主机在收到一个ICMP回射请求数据包后,它会交换源、目的主机的地址,然后将收到的ICMP回射请求数据包中的数据部分原封不动地封装在自己的ICMP回射应答数据包中,然后发回给发送ICMP回射请求的一方。如果校验正确,发送者便认为目标主机的回射服务正常,也即物理连接畅通。如果校验错误,源主机随后可根据ICMP报文确定发生错误的类型,并确定如何才能更好地重发失败的数据包。注意,ICMP唯一的功能是报告问题而不是纠正错误,纠正错误的任务由源主机完成。

ICMP 重定向

ICMP虽然不是路由协议,但是有时它也可以指导数据包的流向(使数据流向正确的网关)。ICMP协议通过ICMP重定向数据包达到这个目的。

如图所示,主机PC要ping路由器R2的loopback 0地址:192.168.3.1,主机将判断出目标属于不同的网段,因此它要将ICMP请求包发往自己的默认网关192.168.1.253(路由器R1的E0接口)。但是,这之前主机PC首先必须发送ARP请求,请求路由器R1的E0(192.168.1.253)的MAC地址。

当路由器R1收到此ARP请求包后,它首先用ARP应答包回答主机PC的ARP请求(通知主机PC:路由器R1自己的E0接口的MAC地址)。然后,它(路由器R1)将此ICMP请求转发到路由器R2的E0接口:192.168.1.254(要求路由器R1正确配置了到网络192.168.3.0/24的路由)。此外,路由器R1还要发送一个ICMP重定向消息给主机PC,通知主机PC对于主机PC请求的地址的网关是:192.168.1.254。

路由器R2此时会发送一个ARP请求消息请求主机PC的MAC地址,而主机PC会发送ARP应答消息给路由器R2。最后路由器R2通过获得的主机PC的MAC地址信息,将ICMP应答消息发送给主机PC。如果校验正确,就实现了畅通的物理连接。

 

参考文章:ICMP协议Ping命令的应用

 

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