实验利用Wireshark分析ICMP协议
一、实验目的
分析ICMP协议
二、实验环境
与因特网连接的计算机，操作系统为Windows，安装有Wireshark、IE等软件。
三、协议简介
ICMP全称Internet Control Message Protocol，中文名为因特网控制报文协议。它工作在OSI的网络层，向数据通讯中的源主机报告错误。ICMP可以实现故障隔离和故障恢复。
网络本身是不可靠的，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，它使用IP协议进行信息传递，向数据包中的源端节点提供发生在网络层的错误信息反馈。
ICMP的报头长8字节，结构如图1所示。
比特0 7 8 15 16 比特31
（图1 ICMP报头结构）
●类型：标识生成的错误报文，它是ICMP报文中的第一个字段；
●代码：进一步地限定生成ICMP报文。该字段用来查找产生错误的原因；
●校验和：存储了ICMP所使用的校验和值。
●未使用：保留字段，供将来使用，起值设为0
●数据：包含了所有接受到的数据报的IP报头。还包含IP数据报中前8个字节的数据；
ICMP协议提供的诊断报文类型如表1所示。
（表1 ICMP诊断报文类型）
ICMP提供多种类型的消息为源端节点提供网络层的故障信息反馈，它的报文类型可以归纳为以下5个大类：
●诊断报文（类型8，代码0；类型0，代码0）；
●目的不可达报文（类型3，代码0-15）；
●重定向报文（类型5，代码0-4）；
●超时报文（类型11，代码0-1）；
●信息报文（类型12-18）。
Ping 命令只有在安装了TCP/IP 协议之后才可以使用，其命令格式如下：
ping [-t] [-a] [-n count] [-l size] [-f] [-i TTL] [-v TOS] [-r count] [-s count]
[[-j host-list] | [-k host-list]] [-w timeout] target_name
这里对实验中可能用到的参数解释如下：
-t ：用户所在主机不断向目标主机发送回送请求报文，直到用户中断；
-n count：指定要Ping 多少次，具体次数由后面的count 来指定，缺省值为4；
-l size：指定发送到目标主机的数据包的大小，默认为32 字节，最大值是65,527；
-w timeout：指定超时间隔，单位为毫秒；
target_name：指定要ping 的远程计算机。
Ping和traceroute命令都依赖于ICMP。ICMP可以看作是IP协议的伴随协议。ICMP 报文被封装在IP 数据报发送。
一些ICMP报文会请求信息。例如：在ping中，一个ICMP回应请求报文被发送给远程主机。如果对方主机存在，期望它们返回一个ICMP回应应答报文。
一些ICMP报文在网络层发生错误时发送。例如，有一种ICMP报文类型表示目的不可达。造成不可达的原因很多，ICMP报文试图确定这一问题。例如，可能是主机关及或整个网络连接断开。
有时候，主机本身可能没有问题，但不能发送数据报。例如IP首部有个协议字段，它指明了什么协议应该处理IP数据报中的数据部分。IANA公布了代表协议的数字的列表。例如，如果该字段是6，代表TCP报文段,IP层就会把数据传给TCP层进行处理；如果该字段是1，则代表ICMP报文，IP层会将该数据传给ICMP处理。如果操作系统不支持到达数据报中协议字段的协议号，它将返回一个指明“协议不可达”的ICMP报文。IANA同样公布了ICMP报文类型的清单。
Traceroute是基于ICMP的灵活用法和IP首部的生存时间字段的。发送数据报时生存时间字段被初始化为能够穿越网络的最大跳数。每经过一个中间节点，该数字减1。当该字段为0时，保存该数据报的机器将不再转发它。相反，它将向源IP地址发送一个ICMP 生存时间超时报文。
生存时间字段用于避免数据报载网络上无休止地传输下去。数据报的发送路径是由中间路由器决定的。通过与其他路由器交换信息，路由器决定数据报的下一条路经。最好的“下一跳”经常由于网络环境的变化而动态改变。这可能导致路由器形成选路循环也会导致正确路径冲突。在路由循环中这种情况很可能发生。例如，路由器A认为数据报应该发送到路由器B，而路由器B又认为该数据报应该发送会路由器A，这是数据报便处于选路循环中。
生存时间字段长为8位，所以因特网路径的最大长度为28 -1即255跳。大多数源主机将该值初始化为更小的值（如128或64）。将生存时间字段设置过小可能会使数据报不能到达远程目的主机，而设置过大又可能导致处于无限循环的选路中。
Traceroute利用生存时间字段来映射因特网路径上的中间节点。为了让中间节点发送ICMP生存时间超时报文，从而暴露节点本身信息，可故意将生存时间字段设置为一个很小的书。具体来说，首先发送一个生存时间字段为1的数据报，收到ICMP超时报文，
然后通过发送生存时间字段设置为2的数据报来重复上述过程，直到发送ICMP生存时间超时报文的机器是目的主机自身为止。
因为在分组交换网络中每个数据报时独立的，所以由traceroute发送的每个数据报的传送路径实际上互不相同。认识到这一点很重要。每个数据报沿着一条路经对中间节点进行取样，因此traceroute可能暗示一条主机间并不存在的连接。因特网路径经常变动。在不同的日子或一天的不同时间对同一个目的主机执行几次traceroute命令来探寻这种变动都会得到不同的结果。
为了体现Internet路由的有限可见性，许多网络都维护了一个traceroute服务器traceroute。Traceroute服务器将显示出从本地网到一个特定目的地执行traceroute的结果。分布于全球的traceroute服务器的相关信息可在上获得。
四、实验步骤
1、ICMP协议分析
步骤1：分别在PC1 和PC2 上运行Wireshark，开始截获报文，为了只截获和实验容有
关的报文，将Wireshark 的Captrue Filter 设置为“No Broadcast and no Multicast”；
步骤2：在PC1 以PC2 为目标主机，在命令行窗口执行Ping 命令，要求ping通10次；
Ping命令为：_____________________________________________________
将命令行窗口进行截图：
步骤3：停止截获报文，分析截获的结果，回答下列问题：
1）将抓包结果进行截图（要求只显示ping的数据包）：
2）截获的ICMP 报文有几种类型？分别是：
___________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
3）分析截获的ICMP 报文，查看表5.1 中要求的字段值，填入表中。只需要填写6个报文信息。
表5.1 ICMP报文分析