ICMP 經常被認為是 IP 層的一個組成部分，它傳遞差錯報文以及其他需要注意的資訊。ICMP 報文通常被 IP 層或更高層協議(TCP 或 UDP)使用。ICMP 報文是在 IP 資料報內部傳輸的。IP 協議是不可靠協議，不能保證 IP 資料報能夠成功的到達目的主機，無法進行差錯控制，而 ICMP 協議能夠協助 IP 協議完成這些功能。下面是 ICMP 報文的資料結構：

型別：一個 8 位型別欄位，表示 ICMP 資料包型別;

程式碼：一個 8 位程式碼域，表示指定型別中的一個功能，如果一個型別中只有一種功能，程式碼域置為 0;

檢驗和：資料包中 ICMP 部分上的一個 16 位檢驗和;

ICMP 報文型別

ICMP 報文大致可分為兩類：差錯報文、查詢報文。具體訊息型別如下表所示：

ICMP 差錯報文

當傳送一份差錯報文時，報文始終包含 IP 的首部和產生 ICMP 差錯報文的 IP 資料報的前 8 位位元組。這樣，接收 ICMP 差錯報文的模組就會把它與某個特定的協議(根據 IP 資料報首部中的協議欄位來判斷)和使用者程序(根據包含在 IP 資料報前 8 個位元組中的 TCP 或 UDP 報文首部中的 TCP 或 UDP 埠號來判斷)聯絡起來。

下面各種情況不會導致產生 ICMP 差錯報文：

ICMP 報文差錯(ICMP查詢報文可能會產生ICMP差錯報文);

目的地址是廣播地址或多播地址的 IP 資料報;

作為鏈路層廣播的資料報;

不是 IP 分片的第一片;

源地址不是單個主機的資料報，也就是說，源地址不可能是零地址、環回地址、廣播地址或多播地址;

以下針對 ICMP 差錯報文的型別進行分析：

1、ICMP 目標不可達訊息：IP 路由器無法將 IP 資料報傳送給目的地址時，會給傳送端主機返回一個目標不可達 ICMP 訊息，並在這個訊息中顯示不可達的具體原因。

2、ICMP 重定向訊息：如果路由器發現傳送端主機使用次優的路徑傳送資料時，那麼它會返回一個 ICMP 重定向訊息給這個主機，這個訊息包含了最合適的路由資訊和源資料。主要發生在路由器持有更好的路由資訊的情況下，路由器會通過這個 ICMP 重定向訊息給傳送端主機一個更合適的傳送路由。

3、ICMP 超時訊息：IP 資料包中有一個欄位 TTL(Time to live，生存週期)，它的值隨著每經過一個路由器就會減 1，直到減到 0 時該 IP 資料包被丟棄。此時，IP 路由器將傳送一個 ICMP 超時訊息給傳送端主機，並通知該包已被丟棄。

4、源抑制訊息：當 TCP/IP 主機發送資料到另一主機時，如果速度達到路由器或者鏈路的飽和狀態，路由器發出一個 ICMP 源抑制訊息。

ICMP 查詢報文

----ICMP 回送訊息：用於進行通訊的主機或路由之間，判斷髮送資料包是否成功到達對端的訊息。可以向對端主機發送回送請求訊息，也可以接收對端主機回來的回送應答訊息。

----ICMP 地址掩碼訊息：主要用於主機或路由想要了解子網掩碼的情況。可以向那些主機或路由器傳送 ICMP 地址掩碼請求訊息，然後通過接收 ICMP 地址掩碼應答訊息獲取子網掩碼資訊。

----ICMP 時間戳訊息：可以向那些主機或路由器傳送 ICMP 時間戳請求訊息，然後通過接收 ICMP 時間戳應答訊息獲取時間資訊。

Ping 程式

Ping 程式利用 ICMP 回顯請求報文和回顯應答報文(而不用經過傳輸層)來測試目標主機是否可達。它是一個檢查系統連線性的基本診斷工具。

ICMP 回顯請求和 ICMP 回顯應答報文是配合工作的。當源主機向目標主機發送了 ICMP 回顯請求資料包後，它期待著目標主機的回答。目標主機在收到一個 ICMP 回顯請求資料包後，它會交換源、目的主機的地址，然後將收到的 ICMP 回顯請求資料包中的資料部分原封不動地封裝在自己的 ICMP 回顯應答資料包中，然後發回給傳送 ICMP 回顯請求的一方。如果校驗正確，傳送者便認為目標主機的回顯服務正常，也即物理連線暢通。

例如：在終端上 Ping 下谷歌的地址，神奇的發現谷歌地址既然不用翻牆都能上了，而且丟包率 0%。

1. $ ping www.google.com   
2. PING www.google.com (173.194.127.148) 56(84) bytes of data.   
3. 64 bytes from hkg03s13-in-f20.1e100.net (173.194.127.148): icmp_req=1ttl=48time=11.0 ms   
4. 64 bytes from hkg03s13-in-f20.1e100.net (173.194.127.148): icmp_req=2ttl=48time=10.8 ms   
5. 64 bytes from hkg03s13-in-f20.1e100.net (173.194.127.148): icmp_req=3ttl=48time=11.1 ms   
6. 64 bytes from hkg03s13-in-f20.1e100.net (173.194.127.148): icmp_req=4ttl=48time=10.8 ms   
7. 64 bytes from hkg03s13-in-f20.1e100.net (173.194.127.148): icmp_req=5ttl=48time=11.1 ms   
8. 64 bytes from hkg03s13-in-f20.1e100.net (173.194.127.148): icmp_req=6ttl=48time=11.0 ms   
9. 64 bytes from hkg03s13-in-f20.1e100.net (173.194.127.148): icmp_req=7ttl=48time=10.5 ms   
10. 64 bytes from hkg03s13-in-f20.1e100.net (173.194.127.148): icmp_req=8ttl=48time=9.96 ms   
11. 64 bytes from hkg03s13-in-f20.1e100.net (173.194.127.148): icmp_req=9ttl=48time=10.9 ms   
12. ^C   
13. --- www.google.com ping statistics ---   
14. 9 packets transmitted, 9 received, 0% packet loss, time 8009ms   
15. rtt min/avg/max/mdev = 9.963/10.830/11.123/0.368 ms   

Traceroute 程式

Traceroute 程式主要用來偵測源主機到目的主機之間所經過的路由的情況。

Traceroute 使用 ICMP 報文和 IP 首部中的 TTL 欄位，它充分利用了 ICMP 超時訊息。其原理很簡單，開始時傳送一個 TTL 欄位為 1 的 UDP 資料報，而後每次收到 ICMP 超時蕭後，按順序再發送一個 TTL 欄位加 1 的 UDP 資料報，以確定路徑中的每個路由器，而每個路由器在丟棄 UDP 資料報時都會返回一個 ICMP 超時報文，而最終到達目的主機後，由於 ICM P選擇了一個不可能的值作為 UDP 埠(大於30000)。這樣目的主機就會發送一個埠不可達的 ICMP 差錯報文。