ICMP

ICMP Internet Control Message Protocol 网络控制消息协议
作用：
1.ICMP允许主机或路由报告差错情况和提供有关异常情况。ICMP是因特网的标准协议，但ICMP不是高层协议，而是IP层的协议。通常ICMP报文被IP层或更高层协议（TCP或UDP）使用。一些ICMP报文把差错报文返回给用户进程。

2. ICMP报文作为IP层数据报的数据，加上数据报的首部，组成数据报发送出去。

ICMP

报文分类：

ICMP差错报告报文、ICMP查询报文。

报文结构：

ICMP

CMP差错报文（56字节）-----------------------------------------------------------------

发生情况：

1> 终点不可达：分为:网络不可达，主机不可达，协议不可达，端口不可达，需要分片但DF比特已置为1，以及源路由失败等六种情况，其代码字段分别置为0至5。当出现以上六种情况时就向源站发送终点不可达报文。

说明：

端口不可达：UDP的规则之一是：如果收到UDP数据报而且目的端口与某个正在使用的进程不相符，那么UDP返回一个ICMP不可达报文。

2> 源站抑制：当路由器或主机由于拥塞而丢弃数据报时，就向源站发送源站抑制报文，使源站知道应当将数据报的发送速率放慢。

3> 时间超时：当路由器收到生存时间为零的数据报时，除丢弃该数据报外，还要向源站发送时间超过报文。当目的站在预先规定的时间内不能收到一个数据报的全部数据报片时，就将已收到的数据报片都丢弃，并向源站发送时间超过报文。

4> 参数问题：当路由器或目的主机收到的数据报的首部中的字段的值不正确时，就丢弃该数据报，并向源站发送参数问题报文。

5> 改变路由（重定向）路由器将改变路由报文发送给主机，让主机知道下次应将数据报发送给另外的路由器。

以下几种情况都不会导致产生ICMP差错报文

1>ICMP差错报文（但是，ICMP查询报文可能会产生ICMP差错报文）

2>目的地址是广播地址或多播地址的IP数据报

3>作为链路层广播的数据报

4>不是IP分片的第一片

5>源地址不是单个主机的数据报。即源地址不能为零地址、环回地址、广播地址或多播地址。

这些规则是为了防止过去允许ICMP差错报文对广播分组响应所带来的广播风暴。

ICMP查询报文（40字节）-------------------------------------------------------------------

1>ICMP回送请求报文是由主机或路由器向一个特定的目的主机发出的询问。收到此报文的机器必须给源主机发送ICMP回送应答报文。这种询问报文用来测试目的站是否可达以及了解其有关状态。

2>ICMP时间戳请求允许系统向另一个系统查询当前的时间。该ICMP报文的好处是它提供了毫秒级的分辨率，而利用其他方法从别的主机获取的时间只能提供秒级的分辨率。请求端填写发起时间，然后发送报文。应答系统收到请求报文时填写接收时间戳，在发送应答时填写发送时间戳。大多数的实现是把后面两个字段都设成相同的值。

3>主机使用ICMP地址掩码请求报文可向子网掩码服务器得到某个接口的地址掩码。系统广播它的ICMP请求报文。ICMP报文中的标识符和***字段由发送端任意选择设定，这些值在应答中将被返回，这样，发送端就可以把应答与请求进行匹配。

4>主机使用ICMP路由器询问和通过报文可了解连接在本网络上的路由器是否正常工作。主机将路由器询问报文进行广播（或多播）。收到询问报文的一个或几个路由器就使用路由器通过报文广播其路由选择信息

常用场景：

ping程序

作用：

1>Ping程序是为了测试另一台主机是否可达。该程序发送一份ICMP回显请求报文给主机，并等待返回ICMP回显应答。

2>Ping程序还能测出到这台主机的往返时间，以表明该主机离我们有多远。

详情：

1>Unix系统在实现ping程序时把ICMP报文中的标识符字段置成发送进程的ID号。这样即使在同一台主机上同时运行了多个ping程序实例，ping程序也可以识别出返回的信息。

2>***从0开始，每发送一次新的回显请求就加1。ping程序打印出返回的每个分组的***，允许我们查看是否有分组丢失，失序或重复。.

3>ping程序通过在ICMP报文中存放发送请求的时间值来计算往返时间。当应答返回时，用当前时间减去存放在ICMP报文中的时间值，即是往返时间。

4>当返回ICMP回显应答时，要打印出***和TTL，并计算往返时间。TTL位于IP首部的生存时间字段。ping程序通过在ICMP报文数据段中存放发送请求的时间值来计算往返时间。当应答返回时，用当前时间减去存放在ICMP报文中的时间值，即是往返时间。

问题：

可以利用操作系统规定的ICMP数据包最大尺寸不超过64KB这一规定，向主机发起“Ping of Death”（死亡之Ping）攻击。

“Ping of Death” 攻击的原理是：如果ICMP数据包的尺寸超过64KB上限时，主机就会出现内存分配错误，导致TCP/IP堆栈崩溃，致使主机死机。

此外，向目标主机长时间、连续、大量地发送ICMP数据包，也会最终使系统瘫痪。大量的ICMP数据包会形成“ICMP风暴”，使得目标主机耗费大量的CPU资源处理。

解决：

1.在路由器上对ICMP数据包进行带宽限制，将ICMP占用的带宽控制在一定的范围内，这样即使有ICMP攻击，它所占用的带宽也是非常有限的，对整个网络的影响非常少；第2.在主机上设置ICMP数据包的处理规则，最好是设定拒绝所有的ICMP数据包。

设置ICMP数据包处理规则的方法也有两种，一种是在操作系统上设置包过滤，另一种是在主机上安装防火墙。

traceroute程序：

作用：

1.traceroute是用来侦测主机到目的主机所经路由情况的工具，可以获取到所经路由器的IP地址。

2.traceroute的另外一个作用是确定路径MTU。要做的就是发送分组，并设置“不分片”标志。发送的第一个分组的长度正好与出口MTU相等，每次收到ICMP“不能分片”差错时就减小分组的长度。

traceroute的工作原理：

收到目的主机的IP后，首先给目的主机发送一个TTL=1的UDP数据包，而经过的第一个路由器收到这个数据包以后，就自动将TTL减1.而TTL变为0以后，路由器就把这个包给抛弃了，并同时产生一个主机不可达的ICMP数据包给主机。主机收到这个数据包以后就发送一个TTL=2的数据包给主机，然后刺激第二个路由器给主机发送ICMP数据包，如此反复直到到达目的主机。这样，traceroute就拿到了所有的路由器IP，从而避免了IP头只能记录有限的路由IP 的问题。

怎么知道UDP到没到达目的主机，TCP和UDP协议有一个端口号定义，而普通的网络程序只监控少数的几个号码较小的端口，比如说80,比如说23,等等。而traceroute发送的是端口号>30000的UDP报，所以到达目的主机的时候，目的主机只能发送一个端口不可达的ICMP数据报给主机。主机接到这个报告以后就知道，主机到了。

linux下的tracert不一样，它的原理就是从ttl=1一直发送到一个很大的TTL值，如18或更大。每个TTL值也将发送三个请求回显，这样中间路由器将很快将数据包回复到目标主机，然后根据***值匹配数据流情况，将成功回显。速度非常快 linux下的traceroute是用的UDP协议(端口号33434-33463)，TTL也是从1增加的。可以实现同样的路由跟踪功能，不过它收到的回复报文是类型3，代码3，即目标端口不可达。

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