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文章内容概览
ICMP 协定详解
- 网际管制报文协定（Internet Control Message Protocol）
- 该协定次要是用于辅助 IP 协定进行数据传输的
- ICMP 协定 能够报告错误信息或者异常情况
ICMP 的报文数据是通过封装在 IP 数据报中进行数据传输的。ICMP 的报文分为两个局部：ICMP 报文首部和 ICMP 报文数据
ICMP 报文首部
- 类型：次要指的是 ICMP 报文的品种(次要有两大类，后边会进行阐明)
- 代码：次要是指，不同的 ICMP 报文品种具体有哪些谬误
- 校验和：次要是校验报文在整个传输中，是否存在谬误
在前边介绍 IP 协定首部中，有一个 8 位协定，它表明的是 IP 数据所携带的具体数据是什么协定的。ICMP 的字段值为 1
如果 IP 协定传输的数据是 ICMP 数据的话，那么，将会在协定中写入 1
ICMP 协定报文的两个品种
过错报告报文
- 网络不可达：IP 地址能够示意一个网络，当主机号全为 0 时就示意的是某一个网络，如果整个网络不可达，就会报告一个类型为 3，具体代码为 0 的 ICMP 协定报文
- 主机不可达：如果计算机 A 要和计算机 B 进行通信，而计算机 B 是关机的状态，就会呈现主机不可达的状况
- 网络重定向：传输给某一个网络的数据，可能不能走该网络了，须要进行重定向
- 主机重定向：如果发送的报文，主机告知不能解决，请发送到另外一个主机
询问报文
- 回送申请或应答：次要是验证网络是否通。假如计算机 A 要和计算机 B 进行通信，A 会发送一个空的数据给 B，如果 B 收到，就给一个回应
- 工夫戳申请或应答：当须要进行工夫同步时，会用到这个
ICMP 协定的利用
Ping 利用
在前边的文章中有应用到 ping 命令来查看网络的响应工夫和 TTL。这部分次要是介绍 ping 的原理是什么
ping 利用次要是应用 ICMP 的 询问报文 ，它会发送 回送申请或应答 类型的报文。当应用 ping 命令的时候，它首先会组装一个 IP 协定的报文，而后在 IP 的数据报中组装 ICMP 的询问报文，而后通过数据链路层发送进来，这个就是 ping 利用的原理
通常咱们会应用 ping 命令来查看本地的网络是否通，或者网络品质是怎么样的。平时在家中，如何呈现网络故障，咱们也会应用 ping 命令来进行排查
- 第一步会先 ping 本地回环地址 127.0.0.1（如果没有返回，阐明协定栈有问题，这个时候可能须要重装系统，或重新安装协定栈）
- 如果上一步失常返回，则 ping 网关地址（也就是路由器地址）。如果计算机是处于内网的话，个别就是 ping 192.168.0.1 或者 ping 192.168.1.1。如果上一步 ping 网关也是通的，阐明本机到路由器是通的，如果不通，阐明网线或者 wifi 是有问题的
- 如果 ping 网关是通的，则 ping 远端地址（比方百度）。如果不通，则阐明在你家到 ISP 之间网络是故障的，这个时候就须要分割电信或挪动或联通
Traceroute 利用
Traceroute 能够探测 IP 数据报在网络中走的门路，在 IP 协定详解这篇文章中，有介绍到计算机是连贯在虚构互联网络中的，咱们并不关怀数据报在网络中通过了哪些门路。然而，如果须要对网络故障进行排查的话，Traceroute 利用能够提供更高级的性能，使咱们更理解网络是怎么样的
Traceroute 利用原理
在前边介绍 IP 首部时，首部里边有一个 TTL，表明 IP 数据报文在网络中的寿命，每通过一个设施，TTL 减 1，当 TTL 为 0 时，网络设备必须抛弃该报文
当 TTL 为 0 时，网络设备必须抛弃该报文。然而，并没有通知抛弃的时候应该怎么解决。理解了 ICMP 报文之后能够晓得，如果网络设备要抛弃报文，将会发送一个ICMP 起点不可达过错报文。也就是说，它会报告一个谬误，通知源端主机，报文传输产生了谬误，这样源主机才会察觉到问题。下边是一个例子
借助前边用到的一个图，该图批示了从计算机 A 到计算机 B 的网络走向，前边的文章中提到，数据报文是一跳一跳的传输的，因而它会先后跳到中型网络 =》大型网络 =》中型网络 =》小型网络 =》计算机 B。
Traceroute 利用奇妙的利用了 ICMP 过错不可达报文 的作用，为了探测数据报走过的门路，它 首先会封装一个 TTL 为 1 的 IP 报文 。在上图中，计算机 A 发送了一个 TTL 为 1 的报文之后，达到中型网络之后就会发现 TTL 为 0 了，此时就会往源机器(也就是 A) 收回一个 ICMP 过错不可达报文。此时，计算机 A 会记录该中型网络的 IP。此时 Traceroute 会再封装一个 TTL 为 2 的申请报文，当数据达到大型网络之后，TTL 为 0 了。大型网络会抛弃该报文，并且向源机器收回一个 ICMP 过错不可达报文。此时计算机 A 又会记录大型网络的 IP。TTL 会顺次的减少，直到收到了失常的回应，示意说计算机 A 发送的报文，曾经被 B 收到了。此时，计算机 A 曾经收到了所有的门路机器的信息，此时就能够输入数据报在网络中走过的门路了
因而，Traceroute 利用奇妙的利用了 ICMP 过错不可达报文的作用，每次将 TTL 加 1，直到达到指标机器，记录通过的每一个机器的 IP，因而来获取门路。这就是 Traceroute 利用的原理
看一波实际操作，在 windows 中能够应用 tracert+ 域名 /IP 的命令来查看输入。Mac 中有自带的工具能够应用
首先是能够看到百度的地址为：182.61.200.7。而后 packets 下边第一跳就是我的内网路由器地址 192.168.0.1。第二跳来到的是 113.45.64.1，这个应该就是小区的内网 IP。后边的每一跳所通过的 IP，能够间接在百度上搜一下是哪里的 IP
如果想看到更加具体的跨省门路，能够追踪拜访 github.com，因为这个服务器在美国，所以会比较慢
在疾速变动的技术中寻找不变，才是一个技术人的外围竞争力。知行合一，实践联合实际
