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MCP协议介绍

2012/11/1 15:05:50 |  6770次阅读 |  来源:中国项目管理资源网   【已有0条评论】发表评论

IP协议并不是一个可靠的协议,它不保证数据被送达,那么,自然的,保证数据送达的工作应该由其他的模块来完成。其中一个重要的模块就是ICMP(网络控制报文)协议。

当传送IP数据包发生错误--比如主机不可达,路由不可达等等,ICMP协议将会把错误信息封包,然后传送回给主机。给主机一个处理错误的机会,这也就是为什么说建立在IP层以上的协议是可能做到安全的原因。ICMP数据包由8bit的错误类型和8bit的代码和16bit的校验和组成。而前16bit就组成了ICMP所要传递的信息。书上的图6-3清楚的给出了错误类型和代码的组合代表的意思。

尽管在大多数情况下,错误的包传送应该给出ICMP报文,但是在特殊情况下,是不产生ICMP错误报文的。如下

ICMP差错报文不会产生ICMP差错报文(出IMCP查询报文)(防止IMCP的无限产生和传送)
目的地址是广播地址或多播地址的IP数据报。
作为链路层广播的数据报。
不是IP分片的第一片。
源地址不是单个主机的数据报。这就是说,源地址不能为零地址、环回地址、广播地 址或多播地址。
虽然里面的一些规定现在还不是很明白,但是所有的这一切规定,都是为了防止产生ICMP报文的无限传播而定义的。

ICMP协议大致分为两类,一种是查询报文,一种是差错报文。其中查询报文有以下几种用途:

ping查询(不要告诉我你不知道ping程序)
子网掩码查询(用于无盘工作站在初始化自身的时候初始化子网掩码)
时间戳查询(可以用来同步时间)
而差错报文则产生在数据传送发生错误的时候。就不赘述了。

2.ICMP的应用--ping
ping可以说是ICMP的最著名的应用,当我们某一个网站上不去的时候。通常会ping一下这个网站。ping会回显出一些有用的信息。一般的信息如下:


Reply from 10.4.24.1: bytes=32 time<1msTTL=255
Reply from 10.4.24.1: bytes=32 time<1msTTL=255
Reply from 10.4.24.1: bytes=32 time<1msTTL=255
Reply from 10.4.24.1: bytes=32 time<1ms TTL=255

Ping statistics for 10.4.24.1:
Packets:Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
Minimum =0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms

ping这个单词源自声纳定位,而这个程序的作用也确实如此,它利用ICMP协议包来侦测另一个主机是否可达。原理是用类型码为0的ICMP发请求,受到请求的主机则用类型码为8的ICMP回应。ping程序来计算间隔时间,并计算有多少个包被送达。用户就可以判断网络大致的情况。我们可以看到,ping给出来了传送的时间和TTL的数据。我给的例子不太好,因为走的路由少,有兴趣地可以ping一下国外的网站比如sf.net,就可以观察到一些丢包的现象,而程序运行的时间也会更加的长。
ping还给我们一个看主机到目的主机的路由的机会。这是因为,ICMP的ping请求数据报在每经过一个路由器的时候,路由器都会把自己的ip放到该数据报中。而目的主机则会把这个ip列表复制到回应icmp数据包中发回给主机。但是,无论如何,ip头所能纪录的路由列表是非常的有限。如果要观察路由,我们还是需要使用更好的工具,就是要讲到的Traceroute(windows下面的名字叫做tracert)。

3.ICMP的应用--Traceroute
Traceroute是用来侦测主机到目的主机之间所经路由情况的重要工具,也是最便利的工具。前面说到,尽管ping工具也可以进行侦测,但是,因为ip头的限制,ping不能完全的记录下所经过的路由器。所以Traceroute正好就填补了这个缺憾。

Traceroute的原理是非常非常的有意思,它受到目的主机的IP后,首先给目的主机发送一个TTL=1(还记得TTL是什么吗?)的UDP(后面就知道UDP是什么了)数据包,而经过的第一个路由器收到这个数据包以后,就自动把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数据报给主机。主机收到这个数据报以后再发一个TTL=2的UDP数据报给目的主机,然后刺激第二个路由器给主机发ICMP数据报。如此往复直到到达目的主机。这样,traceroute就拿到了所有的路由器ip。从而避开了ip头只能记录有限路由IP的问题。


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