CCNA小白教程3.5 ICMP和ARP

1)  ICMP协议简介
ICMP是(Internet ControlMessageProtocol)Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息主要用来测试ip协议的连通性。虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。
我们经常使用的用于检查网络通不通的Ping命令(Linux、Windows、网络设备中均有)，这个"Ping"的过程实际上就是ICMP协议工作的过程。
I C M P报文通常被IP层或更高层协议（ T C P或U D P）使用。ICM P报文是在IP数据报内部被传输的，ip协议号为1。
2)  ICMP报文格式
I C MP报文的格式如下图，所有报文的前4个字节都是一样的，但是剩下的其他字节则互不相同。

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3)  ICMP报文的类型和代码含义
类型字段可以有1 5个不同的值，以描述特定类型的I C MP报文。某些I C MP报文还使用代码字段的值来进一步描述不同的条件。
各种类型的I C MP报文如下图所示，不同类型由报文中的类型字段和代码字段来共同决定，图中的最后两列表明I C MP报文是一份查询报文还是一份差错报文。
类型和代码为（8，0）的为“ping请求包”，也称echorequest
类型和代码为（0，0）的为“ping应答包”，也称echoreply
其它类型和代码为扩展功能和报错消息，如下图所示：

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4)  ping命令
Ping命令用于测试两个TCP/IP系统之间的网络层连通性，如果ping命令测试成功，表明源和目的主机之间的网络层（即IP协议）已经连通，并且同时输出源和目的的通信延迟时间。
Ping命令使用ICMP协议向源主机通告网络测试的结果以及错误。
在网络传输过程中，可能会发生许多突发事件并导致数据传输失败。网络层的IP协议是一个无连接的协议，它不会处理网络层传输中的故障，而位于网络层的ICMP协议却恰好弥补了IP的缺限，ICMP消息被封装为IP数据包后传输，收到ICMP消息的主机向数据包中的源主机提供发生在网络层的通信结果或者错误信息反馈。
如果中间节点出现通信中断，中间节点的ICMP协议能够响应ICMP测试消息，在源主机通过观察ICMP响应消息的源地址，能够快速定位通信在哪一个节点被中断了，也可以通过响应消息判断大致的故障原因。
提示：使用逐跳ping，可以探索到断点。

5） ARP协议（在以太网通信必须使用的一种TCP/IP的协议）
在通过以太网发送IP数据包时，需要先封装第三层(32位IP地址)、第二层(48位MAC地址)的报头，但由于发送时只知道目标IP地址，不知道其MAC地址，又不能跨第二、三层，所以需要使用地址解析协议。使用地址解析协议，可根据网络层IP数据包包头中的IP地址信息解析出目标硬件地址(MAC地址)信息，以保证通信的顺利进行。
地址解析协议，即ARP（AddressResolutionProtocol），是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址；收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。

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