【协议】ICMP

ICMP是IP协议套件的辅助协议，主要用于网络设备间传递控制消息。例如，当数据包无法到达时，它发送错误报告；或通过ping工具测试连通性。Wireshark可捕获这些包，显示详细字段，帮助分析网络问题。更多详情见RFC 792（https://www.ietf.org/rfc/rfc792.txt）。

Cher ~

521人浏览 · 2025-12-01 14:02:18

Cher ~ · 2025-12-01 14:02:18 发布

ICMP消息格式详解与ASCII表示

ICMP头最小8字节：Type（8位）、Code（8位）、Checksum（16位）和Rest of Header（32位，可变）。错误类型附加原始数据。以下是通用头的ASCII文本表示：


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|      Type     |      Code     |            Checksum           |
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|                                                               |
+                          Message Body                         |
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关键点

ICMP协议的核心：ICMP（互联网控制消息协议）是一种网络层协议，用于错误报告和诊断，不传输用户数据，而是封装在IP数据包中，提供如目标不可达或超时等反馈。
字段结构：主要包括Type（类型）、Code（代码）、Checksum（校验和）和可变部分（如Identifier和Sequence Number），错误消息中还会封装原始IP头和传输层数据，帮助诊断问题。
Wireshark示例：在实际抓包中，Echo Request（Type 8）显示请求字段，而Destination Unreachable（Type 3）嵌套IP和TCP/UDP头，用于识别问题包。
安全考虑：ICMP实用但易被滥用，如洪水攻击；现代系统有缓解，但需谨慎过滤。

ICMP概述

消息结构

ICMP消息嵌入IP数据报（协议字段=1），最小8字节：Type（1字节）、Code（1字节）、Checksum（2字节）和4字节可变部分。错误类型附加原始IP头+传输层数据。

实际Wireshark示例

使用Wireshark过滤“icmp”，捕获ping包。Echo Request显示Type=8，嵌套数据匹配响应；错误包如Type=3包含原始端口，帮助定位故障。

互联网控制消息协议（ICMP）作为TCP/IP协议栈中的网络层协议，主要负责错误报告、诊断查询和网络控制消息的传递，而非用户数据传输。它被封装在IP数据报中，协议号为1，帮助路由器和主机报告问题，如数据包无法交付或超时。根据RFC 792的定义，ICMP是IP的必备组成部分，每个IP实现必须支持它。在IPv6中，演变为ICMPv6（RFC 4443），支持更多功能如邻居发现。 ICMP不保证交付，是无连接的，但通过提供反馈提升网络可靠性。

ICMP的历史与发展

ICMP于1981年由RFC 792定义，用于IPv4环境，解决IP的无连接和不可靠性问题。随着互联网发展，ICMPv6在2006年更新，支持IPv6的扩展头和路径MTU发现。如今，它仍是网络诊断的核心，尽管在防火墙中常被限制以防滥用如DDoS攻击。

ICMP消息格式详解

ICMP消息结构包括固定头和可变体：

Type（类型，8位）：分类消息，如8（Echo Request）、0（Echo Reply）、3（Destination Unreachable）。
Code（代码，8位）：细化Type，如Type 3下Code 3（端口不可达）。
Checksum（校验和，16位）：验证完整性，使用一的补码求和；Wireshark标记[correct]或[bad]。
可变部分：视Type而定，如Echo中包括Identifier（标识符，匹配进程）和Sequence Number（序列号，追踪顺序）；错误消息附加原始IP头（20+字节）和传输层数据（至少8字节，包括端口）。

在ICMPv6中，Checksum包括IPv6伪头。错误消息不针对自身生成，避免循环。

以下是ICMPv4消息类型表格：

类型 (Type)	代码 (Code) 示例	描述	用途
0	0	Echo Reply	响应ping测试
3	0 (网络不可达), 1 (主机不可达), 3 (端口不可达), 4 (需分片但DF设)	Destination Unreachable	报告交付失败原因
5	0 (网络重定向), 1 (主机重定向)	Redirect	建议更好路由
8	0	Echo Request	请求回显，用于诊断
11	0 (TTL超时), 1 (重组超时)	Time Exceeded	报告超时，用于traceroute
12	0 (指针指示错误)	Parameter Problem	IP头参数错误
13	0	Timestamp	时间同步请求
14	0	Timestamp Reply	时间同步响应

ICMPv6扩展表格（部分）：

类型 (Type)	代码 (Code) 示例	描述	用途
1	0 (无路由), 3 (地址不可达), 4 (端口不可达)	Destination Unreachable	IPv6交付失败
2	0	Packet Too Big	路径MTU发现
3	0 (跳限超时)	Time Exceeded	类似IPv4
4	0 (头字段错误)	Parameter Problem	处理扩展头
128	0	Echo Request	IPv6 ping
129	0	Echo Reply	响应

这些基于RFC标准。

ICMP工作原理

当设备遇到问题时，生成ICMP消息返回源端。例如，TTL过期发送Time Exceeded。ICMPv6增加速率限制。在Wireshark中，过滤“icmp”显示包细节。

实际Wireshark抓包讲解

使用Wireshark捕获ping或路由故障包。示例从pcap文件分析。

示例1：Echo Request/Reply（ping包）
从捕获：源10.0.0.12 ping 10.0.0.30。

IP层：Protocol=1, TTL=128, Source/Dest IP。
ICMP层：Type=8 (Request), Code=0, Checksum=0x4b07 [correct], Identifier (BE)=1, Sequence Number (BE)=596, Data=32 bytes (abcde…)。
意义：测试连通性，Response Time=1.251 ms。无传输层封装。
Reply类似，Type=0。

字段	值示例	含义
Type	8	Echo Request
Code	0	无子码
Checksum	0x4b07	完整性
Identifier	1 (BE)	匹配进程
Sequence Number	596 (BE)	顺序追踪
Data	abcde…	负载

在这里插入图片描述

示例2：Destination Unreachable（Type 3）
捕获：端口扫描或路由故障，源10.74.192.78到192.168.128.112，Code=4 (Fragmentation needed)。

ICMP层：Type=3, Code=4, Checksum=0x8a3c [correct], Next-hop MTU=1280。
嵌套：原始IP (Src:192.168.128.112, Dst:36.92.190.198) + TCP (Ports:34945→443)。
意义：封装IP+传输层（前8字节，包括端口/序列号）帮助识别问题包，如端口关闭或MTU问题。Wireshark显示嵌套树。

字段	值示例	含义
Type	3	Destination Unreachable
Code	3	端口不可达
Checksum	0xbda8	完整性
嵌套IP Src/Dst	8.8.8.8 / 172.16.4.10	原始地址
嵌套TCP Ports	34945 / 443	连接细节

应用与工具

ICMP驱动ping（Echo）和traceroute（Time Exceeded）。在安全中，用于扫描，但易遭洪水攻击。扩展包括IPsec支持。

ICMP是网络支柱，通过反馈提升实用性，尽管简单，在现代网络中不可或缺。

关键引用：

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