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1、第九章 差错控制报文 ICMP Internet Control Message Protocol （RFC792） 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 标准 lRFC792 Internet Control Message Protocol，1981 lRFC1256 ICMP Router Discovery Messages，1991 Date2页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 9.1 引言 lIP协议(网际协议） 只有一种报文格式IP报文； 功能：传递上层数据； 缺乏：应付可能出现差错的能力。(哪些差错？) lICMP协议 IP的辅助协
2、议，所有TCP/IP协议都必须实现； 为IP提供差错报告机制； 同时为其它层（TCP/UDP、应用）提供辅助功能。 Date3页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi ICMP的位置 IGMP ICMP IP ARP RARP 网际协议层 ICMP报文 IP数据IP首部 帧数据帧首部帧尾部 Date4页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 9.2 Effects of ICMP lReport IP transmission error Whenever the IP packet will be discarded，the ICMP datagram
3、 is generated. lCooperation among Hosts and Gateways lProblems What action should be taken, If the error is caused by ICMP datagram? Where the ICMP will report ? What action should be taken if a entity received a ICMP that report a error? Date5页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 9.3 Encapsulation of ICMP
4、 45TOSTotal Length 1234500 TTL1HCS Source IP Address Destination IP Address ICMP datagram lEncapsulated into data area of IP packet ICMP datagram is directly sent to specified dest-IP Same unreliable as IP transmission Date6页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 9.3 Encapsulation of ICMP lWhen error occur i
5、n IP entity，IP entity will request the ICMP entity to send an ICMP datagram to report the error. lUpper layer will also request ICMP entity to send an ICMP datagram to do something ICMP 网络层 IP协议 1 功能调用 协议接口 TCP/UDP x Date7页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 9.4 ICMP报文格式 lType：ICMP的类型 lCode：类型的进一步信息 lChec
6、kSum：报文校验码 l数据区：报文数据信息 081631 TypeCodeCheckSum ICMP数据区 ICMP报文一般格式 Date8页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 类型代码-（见教材P90） TypeDescription 0Echo Response 3Destination Unreachable 4Source Quench 5Redirection 8Echo Request 9Router Advertisement 10Router Solicitation 11Datagram Timeout（TTL0) 12Datagram Parame
7、ter Error 13Timestamp Request 14Timestamp Response 15Information Request（out of date） 16Information Response（out of date） 17Address Mask Request 18Address Mask Response 可达性测试 报告无法找到目的 抑制源站发送 路由已发生改变 路由器间协调 过长路由 报文格式错 对时、时间同步 掩码维护 Date9页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 9.5 ICMP产生与处理 l测试可达性：Echo l路由问题：目的
8、站不可达、路由重定向 l路由器间协调：通告、请求 l拥塞控制：源站抑制 l过长路由、报文格式错 l时间同步 l掩码维护 Date10页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 9.5.1 可达性测试 l测试是否可达目的站的有效工具。 IP ICMP Ping应用 TCPUDP IP ICMP 请求 / 响应 0 or 80校验和 报文标识符（整数）顺序号 可选数据 Date11页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 9.5.2 目的站不可达 l不可达有多种可能性 lIP在投递数据报，出现无法投递时，则丢弃报文，并产生 ICMP报文，通知源站 lCode部
9、分指出出错原因 lIP报文首部和IP数据供源站分析出错的情况 3(0-12)校验和 0 x00000000 IP报文首部 IP数据前64bit Date12页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 不可达出错原因 CodeDescription 0网络不可达：如路由出现暂时 中断 1主机不可达：如主机或线路出现暂时 故障 2协议 不可达：目的站中未建立指定的SAP 3端口不可达：TCP、UDP未建立的Port号 4分片问题 ：报文不分片，但遇到小的MTU 5源路由失败：严格源路由不连续 ，等 6目的网络未知：选路表中无此路由项 7目的主机未知：如发现 目的IP是主机号全0的
10、地址 8源主机被隔离 9与目的网络的通信被禁止 10与目的主机的通信被禁止 11使用给定的服务类 型，则网络不可达：如低时延 12使用给定的服务类 型，则主机不可达：如高吞吐量 Date13页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 9.5.3 拥塞和数据流控制 l拥塞的原因 机器产生的数据量可能比网络快 不适当的路由使流量过分集中，超过信道容量 l源抑制报文控制拥塞 40校验和 0 x00000000 IP报文首部 IP数据前64bit 源抑制报文 Date14页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 拥塞处理 l发送队列可以缓解短暂的突发数据 l否则，
11、只能丢弃报文，产生源抑制ICMP报文 只能通知源站（why？） 通知哪些源站？丢弃算法？（QoS） l源站如何处理？ 减缓发送速率 何时恢复发送速率？逐步增加 l拥塞控制能力 弱，或不起作用（如路由问题造成） Date15页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 9.5.4 路由改变请求 l路由器发现不良路由 如：从同一接口接收和转发IP报文 拓扑结构改变造成（临时或永久） 通知源站作处理（当前路由器无法处理，why？） l主机对该请求可能无能为力 R R H ICMP R R H ICMP R 图A：主机利用ICMP修改选路表 图B：主机无能为力的路由 Date16页 通
12、信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi redirection 报文格式 lCode：Cause of redirection l路由器IP地址：IP选路应重定向到该地址 503校验和 路由器IP地址 IP报文首部 IP数据前64bit CodeDescription 1对主机的重定向报文 2对网络和服务类 型的重定向报文 3对主机和服务类 型的重定向报文 Date17页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 9.5.5 报告TTL0 lTTL0的可能 源站初设的TTL过小 路由过长 路由存在环路 lCode 0TTL减到0; 1分片组装超时 lTracer
13、t 利用小的TTL和该报文实现路由跟踪 1101校验和 0 x00000000 IP报文首部 IP数据前64bit Date18页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 9.5.6 时间同步 l请求得到其它机器的时间，以保持时间同步 无时钟的机器通过向其它站点请求获得当前时间 由应用层使用的报文 l域 Type：13=Req ； 14=Resp 时间单位：ms；时间起点：格林尼治 l由于路径、传输，难以得到非常精确的时间 13 or 140校验和 报文标识 （整数）序号 发起时间 ：报文发送时间 接收时间 ：收到报文的时间 发送时间 ：回送响应的时间 Date19页 通信网
14、体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 9.5.7 获取子网掩码 l向路由器获取本地子网的掩码信息 Type：17=Req； 18=Resp l应用 供IP协议软件使用 主机知道路由器地址时，可以向路由器发送请求 不知道路由器时，可广播发送，路由器作应答 17 or 180校验和 报文标识 （整数）序号 地址掩码 Date20页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 9.5.8 参数问题 lIP报文格式出错引起的ICMP报告 Code0时，指针指出IP报文中第几个字节出问题 Code1时报告IP报文缺少要求的选项 1201校验和 指针0 IP报文首部 IP数据前
15、64bit Date21页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 9.6 ICMP报文类型小结 种类TypeDescription 差错报 告 报文 3Destination Unreachable 4Source Quench 5Redirection 11Datagram Timeout（TTL0) 12Datagram Parameter Error 查询报 文 8 or 0Echo Request or Response 10 or 9Router Solicitation or Advertisement 13 or 14Timestamp Request or
16、Response 15 or 16Information Request or Response（out of date） 17 or 18Address Mask Request or Response Date22页 通信网体系与协议西南科技大学 by zhoujinzhi 9.6 ICMP报文类型小结（续） ICMP报文 查询 回送 请求或回答 地址掩码 请求或回答 时间戳 请求或回答 路由器 询问或通告 差错报告 终点 不可达 源站 抑制 时间 超时 参数 问题 改变 路由 不产生差错报文的情况： 1)携带差错报文的数据报； 2)非分段数据报的第一个分段； 3)具有多播地址的数据报； 4)具有特殊地址的数据报 (如：127.0.0.0或0.0.0.0)。 Da
