Internet控制資訊協議（ICMP）

1.介紹

在被稱為Catenet的系統中，IP協議被用作主機到主機的資料報服務。網路連線裝置稱為閘道器。這些閘道器通過閘道器到閘道器協議（GGP）相互交換用
於控制的資訊。通常，閘道器或目的主機將和源主機通訊，例如，為報告在資料報過程中的錯誤。為了這個目的才使用了ICMP，它使用IP做於底層
支援，好象它是一個高層協議，而實際上它是IP的一部分，必須由其它IP模組實現。

ICMP訊息在以下幾種情況下發送：當資料報不能到達目的地時，當閘道器的已經失去快取功能，當閘道器能夠引導主機在更短路由上傳送。

IP並非設計為設計為絕對可靠，這個協議的目的是為了當網路出現問題的時候返回控制資訊，而不是使IP協議變得絕對可靠，並不保證資料報或
控制資訊能夠返回。一些資料報仍將在沒有任何報告的情況下丟失。上層協議必須使用自己的差錯控制程式來判斷通訊是否正確。

ICMP資訊通常報告在處理資料報過程中的錯誤。若要避免資訊無限制地返回，對於ICMP訊息不會單獨成包傳送，而且ICMP資訊只在處理資料報偏
移量為0時傳送。

2.訊息格式

ICMP訊息以基本IP頭髮送。資料的第一個位元組是ICMP型別域；此域的值決定了了其餘資料的格式。任何標記為“未使用”的域都是為以後的擴充套件
保留的，在傳送過程中必須全部是0。除非在個別的格式之下，包頭域如下格式：

版本：4

IHL：Internet頭長度大小以32位字為單位。

服務型別：0

總長度：包頭長度和資料長度。

段中所用標識，段偏移量：在段是使用。

生存週期：以秒計，此域在每臺機器處理資料報時減少，此值必須大於要傳送它的閘道器所消耗的時間。

協議：ICMP = 1

包頭校驗碼：16位資料反碼和再取反而得。為計算校驗碼，此域應該為0。在將來可以會取代這一域。

源地址：建立ICMP資訊的閘道器或主機地址，除非說明，它可以是任何閘道器地址。

目的地址：資訊要傳送到的閘道器或主機地址。

3.未達目的地資訊

　　　　　　　　　　0 　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　3

　　　　　　　　　　0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　 型別　　|　　 程式碼　　　|　　　　　　校 驗 碼　　　　　 |
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　　　　　　　　　　　　未　　用 　　　　　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　　　　　　　Internet 包頭＋資料來源報　　　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖　１

IP域：目的地址，傳送原始資料報資料的網路地址

ICMP域：

型別：3

程式碼：

0 = 網路不可達；

1 = 主機不可達；

2 = 協議不可用；

3 = 埠不可達；

4 = 需要段和DF設定；

5 = 源路由失敗；

校驗碼：16位資料（從ICMP型別開始）的反碼和再取反而得。為計算校驗碼，校驗碼域應該為零。這些零在以後會被校驗碼取代。

Internet包頭+源資料報：

Internet包頭加上源資料的頭64位而得。此資料用於主機匹配資訊到相應的程序。如果高層協議使用埠號，應該假設其在源資料的頭64個字
節之中。

說明：

相應於閘道器的路由表，如果在目的域中指定的網路不可達，如網路距離為無限遠，閘道器會向傳送源資料的主機發送目的不可達訊息。而且，在
一些網路中，閘道器有能力決定目的主機是否可達。如果目的地不可達，它將向傳送源資料的主機發送不可達資訊。

在目的主機，如果IP模組因為指定的協議模組和程序埠不可用而不能提交資料報，目的主機將向傳送源資料的主機發送不可達資訊。

另外一種情況是當資料報必須被分段傳送，而“不可分段”位開啟，在這種情況下，閘道器必須拋棄此資料報，並向向傳送源資料的主機發送不
可達資訊。

程式碼0，1，4和5由閘道器傳送，而程式碼2和3由主機發送。

4.超時資訊

　　　　　　　　　　0 　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　3

　　　　　　　　　　0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　 型別　　|　　 程式碼　　　|　　　　　　校 驗 碼　　　　　 |
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　　　　　　　　　　　　未　　用 　　　　　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　　　　　　　Internet 包頭＋資料來源報　　　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖　２

IP域：

目的地址：從源資料報資料中得到。

ICMP域：

型別：11

程式碼：

0 = 傳送超時；

1 = 分段級裝超時。

校驗碼：16位資料（從ICMP型別開始）的反碼和再取反而得。為計算校驗碼，校驗碼域應該為零。這些零在以後會被校驗碼取代。

Internet包頭+64位源資料報資料：Internet包頭加上源資料的頭64位而得。此資料用於主機匹配資訊到相應的程序。如果高層協議使用埠號
，應該假設其在源資料的頭64個位元組之中。

說明：

如果閘道器在處理資料報時發現生存週期域為零，此資料報必須拋棄。網關同時必須通過超時資訊通知源主機。

如果主機在組裝分段的資料報時因為丟失段未能在規定時間內組裝資料，此資料報必須拋棄。閘道器傳送超時資訊。

如果段零不可用則不用傳送超時資訊。

程式碼0由閘道器傳送，程式碼1由主機發送。

5.引數問題訊息

　　　　　　　　　　0 　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　3

　　　　　　　　　　0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　 型別　　|　　 程式碼　　　|　　　　　　校 驗 碼　　　　　 |
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　 指標　　|　　　　　　未　　用 　　　　　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　　　　　　　Internet 包頭＋64位源資料報資料　　　　　　　|
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖　３

IP域：

目的地址：從源資料中得到。

ICMP域：

型別：12

程式碼：

0 = 指標指向錯誤。

校驗碼： 16位資料（從ICMP型別開始）的反碼和再取反而得。為計算校驗碼，校驗碼域應該為零。這些零在以後會被校驗碼取代。

指標

如果code = 0，指向有問題的位元組。

Internet包頭+64位源資料報資料：Internet包頭+64位源資料報資料：Internet包頭加上源資料的頭64位而得。此資料用於主機匹配資訊到相
應的程序。如果高層協議使用埠號，應該假設其在源資料的頭64個位元組之中。

說明：

如果網並或主機在處理資料報時發現包頭引數有錯誤以至不能完成工作，它必須拋棄此資料報。一個潛在的原因可以是變數的錯誤。閘道器或主
機將通過引數問題訊息通知源主機，此訊息只有在訊息被拋棄時才被髮送。指標指向發現錯誤的資料報包頭位元組。

程式碼： 從主機或閘道器接收0。

6.源擁塞訊息

　　　　　　　　　　0 　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　3

　　　　　　　　　　0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　 型別　　|　　 程式碼　　　|　　　　　　校 驗 碼　　　　　 |
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　　　　　　　　　　　　未　　用 　　　　　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　　　　　　　Internet 包頭＋64位源資料報資料　　　　　　　|
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖　４

IP域：

目的地址：源資料報資料的地址和源網路。

ICMP域：

型別：4

程式碼： 0

校驗碼： 16位資料（從ICMP型別開始）的反碼和再取反而得。為計算校驗碼，校驗碼域應該為零。這些零在以後會被校驗碼取代。

Internet包頭+64位源資料報資料： Internet包頭+64位源資料報資料：Internet包頭加上源資料的頭64位而得。此資料用於主機匹配資訊到相
應的程序。如果高層協議使用埠號，應該假設其在源資料的頭64個位元組之中。

說明：

如果沒有緩衝容納，閘道器會拋棄資料報，如果閘道器這樣做了，它會發送源擁塞訊息給傳送主機。如果接收的資料報太多無法處理，目的主機也
會發送相應的訊息給傳送主機。此訊息要求傳送發減少傳送速率，閘道器會給每個拋棄的訊息返回源擁塞訊息，在接到此訊息後，傳送主機應該
減少傳送速率，直到不再接收到閘道器傳送的源擁塞訊息為止。在此之後，源主機可以再增加發送速率，直到接收到目的主機的源擁塞訊息為止

閘道器或主機不會等到已經超過限度後再發送此訊息，而是接近自己的處理極限時就傳送此訊息，這意味著，引發源擁塞訊息的資料報仍然可以
處理。程式碼： 從主機或閘道器接收0。

重定向訊息

　　　　　　　　　　0 　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　3

　　　　　　　　　　0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　 型別　　|　　 程式碼　　　|　　　　　　校 驗 碼　　　　　 |
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　　　　　　　　閘道器 Internet 地址 　　　　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　　　　　　　Internet 包頭＋64位源資料報資料　　　　　　　|
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖　５

IP域：

目的地址：源資料報資料的地址和源網路。

ICMP域：

型別： 5

程式碼：

0 = 重定向網路的資料報；

1 = 重定向主機的資料報；

2 = 重定向網路和服務型別的資料報；

3 = 重定向網路和主機型別的資料報。

校驗碼：

16位資料（從ICMP型別開始）的反碼和再取反而得。為計算校驗碼，校驗碼域應該為零。這些零在以後會被校驗碼取代。

閘道器Internet地址：

應該傳送閘道器地址（其在源資料報資料的internet目的網路域中指定）。

Internet包頭+64位源資料報資料：

Internet包頭+64位源資料報資料：Internet包頭加上源資料的頭64位而得。此資料用於主機匹配資訊到相應的程序。如果高層協議使用埠號
，應該假設其在源資料的頭64個位元組之中。

說明：

閘道器在下面情況下發送重定向訊息。閘道器（G1）從閘道器相連的網路上接收到資料報，它檢查路由表獲得下一個閘道器（G2）的地址（X）。如果G2
和指定的接收主機在同一網路上，重定向訊息發出，此訊息建議傳送主機直接將資料報發向閘道器G2，因為這更近，同時閘道器G1向前繼續傳送此
資料報。

因為在資料報中的IP源路由和目的地址域是可選的，所以即使有更好的路由有時也無法發現。程式碼：閘道器傳送0，1，2和3。

7.回送或回送響應訊息

　　　　　　　　　　0 　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　3

　　　　　　　　　　0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　 型別　　|　　 程式碼　　　|　　　　　　校 驗 碼　　　　　 |
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　　　 標 識 符　　　　|　　　　　　　序 列 號 　　　　　　|
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　　　　　　　　　資料.....　　　　　　　　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖　６

IP域：

地址：

回送訊息的源地址是回送響應訊息的目的地址。若要形成一個回送響應訊息，應該將源和目的地址交換，將型別程式碼更改為0，重新計算機校
驗碼。

IP域：

型別：

8代表回送訊息；

0代表回送響應訊息。

程式碼：0

校驗碼：

16位資料（從ICMP型別開始）的反碼和再取反而得。為計算校驗碼，校驗碼域應該為零。這些零在以後會被校驗碼取代。

識別符號：如果程式碼=0，幫助匹配回送和回送響應的程式碼可以為0。

序列碼：如果程式碼=0，幫助匹配回送和回送響應的序列碼可以為0。

說明：

回送訊息中接收到的訊息應該在回送響應訊息中返回。識別符號和序列碼由回送傳送者使用幫助匹配回送請求的響應。程式碼： 從主機或閘道器接
收0。

8.時間戳和時間戳響應訊息

　　　　　　　　　　0 　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　3

　　　　　　　　　　0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　 型別　　|　　 程式碼　　　|　　　　　　校 驗 碼　　　　　 |
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　　　 標 識 符　　 　 |　　　　　　　序 列 號 　　　　　　|
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　　　　　　　　　 原 時 間 戳　　 　　　　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　　　　　　　　 接 收 時 間 戳　　 　　　　　　　　　　　 |
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　　　　　　　　 傳 送 時 間 戳　　 　　　　　　　　　　　 |
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖　７

IP域：

地址：

時間戳訊息的源地址是時間戳響應訊息的目的地址。若要形成一個時間戳響應訊息，應該將源和目的地址交換，將型別程式碼更改為14，重新計
算機校驗碼。

IP域：

型別：

13代表時間戳訊息；

14代表時間戳響應訊息。

程式碼：0

校驗碼：

16位資料（從ICMP型別開始）的反碼和再取反而得。為計算校驗碼，校驗碼域應該為零。這些零在以後會被校驗碼取代。

識別符號：如果程式碼=0，幫助匹配時間戳和時間戳響應的程式碼可以為0。

序列碼：如果程式碼=0，幫助匹配時間戳和時間戳響應的程式碼可以為0。

說明：

接收到的時間戳附加在響應裡返回，時間是以百萬分之一稱為單位計算，並以標準時午夜開始計時。原時間戳是傳送方傳送前的時間。接收時
間戳是回送者接收到的時間，傳送時間是回送者傳送的時間。

如果時間以百萬分之一秒計無效，或者不能以標準時提供，可以在時間戳的高位元組填充入資料以表示這不是標準資料。識別符號和序列碼由傳送
者匹配請求的響應。程式碼： 從主機或閘道器接收0。

9.資訊請求或資訊響應訊息

　　　　　　　　　　0 　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　3

　　　　　　　　　　0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　 型別　　|　　 程式碼　　　|　　　　　　校 驗 碼　　　　　 |
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
　　　　　　　　　　|　　　　 標 識 符　　　　|　　　　　　　序 列 號 　　　　　　|
　　　　　　　　　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖　８

IP域：

地址：

資訊請求訊息的源地址是資訊響應訊息的目的地址。若要形成一個資訊響應訊息，應該將源和目的地址交換，將型別程式碼更改為16，重新計算機
校驗碼。

IP域：

型別：

15代表資訊請求訊息；

16 代表資訊響應訊息。

程式碼： 0

校驗碼：

16位資料（從ICMP型別開始）的反碼和再取反而得。為計算校驗碼，校驗碼域應該為零。這些零在以後會被校驗碼取代。

識別符號：如果程式碼=0，幫助匹配資訊請求和資訊響應的程式碼可以為0。

序列碼：如果程式碼=0，幫助匹配資訊請求和資訊響應的程式碼可以為0。

說明：

此訊息可以在IP包頭中以源網路地址傳送，但同時目的地址域為0（這表示此網路內）。響應IP模組應該傳送完全指定地址的響應。傳送此訊息
是主機尋找到自己所在網路號碼的一種方法。識別符號和序列碼由傳送者匹配請求的響應。程式碼： 從主機或閘道器接收0。

訊息型別總結

0 回送響應

3 目的不可達

4 源擁塞

5 重定向

8 回送

11 超時

12 引數問題

13 時間戳

14 時間戳響應

15 資訊請求

16 資訊響應