第7讲 | ICMP与ping：投石问路的侦察兵

ping 是基于 ICMP 协议工作的。ICMP 全称 Internet Control Message Protocol，就是互联网控制报文协议。

ICMP协议是IP层的附属协议，是介于IP层和TCP层之间的协议，一般认为属于IP层协议。 IP协议用它来与其他主机或路由器交换错误报文和其他的一些网络情况。 在ICMP包中携带了控制信息和故障恢复信息。 主要用于路由器主机向其他路由器或者主机发送出错报文的控制信息。

查询报文类型

查询报文，是一种主动请求，并且获得主动应答的 ICMP 协议

主动请求的回复，称为ICMP ECHO REPLY

差错报文类型

终点不可达为 3，

网络不可达：主公，找不到地方呀？主机不可达：主公，找到地方没这个人呀？

协议不可达：主公，找到地方，找到人，口号没对上，人家天王盖地虎，我说 12345！

端口不可达：主公，找到地方，找到人，对了口号，事儿没对上，我去送粮草，人家说他们在等救兵。

需要进行分片但设置了不分片位：主公，走到一半，山路狭窄，想换小车，但是您的将令，严禁换小车，就没办法送到了。

第二种是源站抑制，也就是让源站放慢发送速度。小兵：报告主公，您粮草送的太多了吃不完。

第三种是时间超时，也就是超过网络包的生存时间还是没到。小兵：报告主公，送粮草的人，自己把粮草吃完了，还没找到地方，已经饿死啦。

第四种是路由重定向，也就是让下次发给另一个路由器。小兵：报告主公，上次送粮草的人本来只要走一站地铁，非得从五环绕，下次别这样了啊。

ping：查询报文类型的使用

Traceroute：差错报文类型的使用

Traceroute 的第一个作用就是故意设置特殊的 TTL，来追踪去往目的地时沿途经过的路由器

Traceroute 还有一个作用是故意设置不分片，从而确定路径的 MTU。

Traceroute 的参数指向某个目的 IP 地址，它会发送一个 UDP 的数据包。将 TTL 设置成 1，也就是说一旦遇到一个路由器或者一个关卡，就表示它“牺牲”了。如果中间的路由器不止一个，当然碰到第一个就“牺牲”。于是，返回一个 ICMP 包，也就是网络差错包，类型是时间超时。那大军前行就带一顿饭，试一试走多远会被饿死，然后找个哨探回来报告，那我就知道大军只带一顿饭能走多远了。接下来，将 TTL 设置为 2。第一关过了，第二关就“牺牲”了，那我就知道第二关有多远。如此反复，直到到达目的主机。这样，Traceroute 就拿到了所有的路由器 IP。当然，有的路由器压根不会回这个 ICMP。这也是 Traceroute 一个公网的地址，看不到中间路由的原因。

　　怎么知道 UDP 有没有到达目的主机呢？Traceroute 程序会发送一份 UDP 数据报给目的主机，但它会选择一个不可能的值作为 UDP 端口号（大于 30000）。当该数据报到达时，将使目的主机的 UDP 模块产生一份“端口不可达”错误 ICMP 报文。如果数据报没有到达，则可能是超时。这就相当于故意派人去西天如来那里去请一本《道德经》，结果人家信佛不信道，消息就会被打出来。被打的消息传回来，你就知道西天是能够到达的。为什么不去取《心经》呢？因为 UDP 是无连接的。也就是说这人一派出去，你就得不到任何音信。你无法区别到底是半路走丢了，还是真的信佛遁入空门了，只有让人家打出来，你才会得到消息。

ICMP 相当于网络世界的侦察兵。我讲了两种类型的 ICMP 报文，一种是主动探查的查询报文，一种异常报告的差错报文；ping 使用查询报文，Traceroute 使用差错报文。