认识ICMP协议 —— ping命令的作用过程

目录

一、为什么需要ICMP协议？

二、ICMP协议的报文格式

三、ICMP协议的作用过程（ping命令的作用过程）

1、通过DNS解析域名

2、封装各个协议的报头

3、发送包

四、ping命令的坑

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ICMP协议是一个网络层协议，但在IP协议之上，用于检测网络的连通性，平时我们使用的ping命令使用的就是ICMP协议。

一、为什么需要ICMP协议？

ICMP协议用于检查网络是否连通，你或许会疑惑，直接给对方发一个报文，如果对方有应答，那就说明连通了；如果没有就说明没连通。

这种理解存在误区，如果在传输过程中丢包了，网络层不提供可靠性传输，丢了就丢了，也不会通知传输层TCP协议，正是因为如此，TCP长时间没有收到响应，就会触发超时重传机制。

因此，ICMP协议能够检测网络是否连通，并提供传输异常的原因。

二、ICMP协议的报文格式

报文格式只是简单了解ICMP是怎么将应答或者错误信息反馈给我们的。这里主要了解 8位类型 和 返回内容的对应关系。

8位类型字段和报文内容的对应关系如下： 

三、ICMP协议的作用过程（ping命令的作用过程）

下面使用ping命令来了解ICMP协议的作用过程，假设我们ping的是 baidu.com。

1、通过DNS解析域名

用户输入的是域名baidu.com，但是封装IP报头需要的是IP地址，因此，用户输入域名的时候，会自动查询DNS 服务器，由DNS服务器检索数据库, 得到对应的IP地址 39.156.66.10 。

2、封装各个协议的报头

一些管理员命令使用的是原始套接字，这些套接字绕过了传输层直接发送IP报文，ping命令算是其中之一，使用ping命令的时候相当于应用层直接告诉ICMP协议，我想测试一下与IP地址39.156.66.10 是否连通。

• 一开始是请求，所以ICMP协议的类型字段填入的是“询问报文”对应的值
• 交给IP协议封装IP协议的报头；
  • 如果不知道下一跳的Mac地址，下面就要交给ARP协议获取下一跳的Mac地址；
  • 如果知道，直接进行下一步操作；
• 获取到Mac地址以后，封装Mac帧报头

3、发送包

当主机X发送的报文到达路由器B的时候，路由器B为了获取到服务器的Mac地址，会发送ARP请求，但是如果多次发送ARP请求无响应，此时路由器B就会返回一个ICMP的包给主机X，这个包里就携带了错误信息。

 正常情况下，如果我们发送的测试报文能到达服务器，ping命令得到的结果如下：

四、ping命令的坑

telnet是23端口，ssh是22端口，ping是什么端口？很显然这是一个坑，端口号是传输层为了向上交付给应用层，但ping命令绕过了传输层，直接发送IP报文。