icmp
差错报告机制，tcp/ip协议族中重要的子协议，通常被ip层或者更高的（tcp/udp）使用，，属于网络层协议，主要用于在ip主机和路由器之间传递控制消息，用于报告主机是否可达、路由是否可用等。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于收集各种网络信息、诊断和排除各种网络故障以及用户数据的传递具有至关重要的作用。
为什么需要ICMP？
在数据传输的过程中，IP提供尽力而为的服务，指为了把数据包发送到目的地址尽最大努力。它并不对目的主机是否收到数据包进行验证，无法进行流量控制和差错控制。因此在数据包传输过程中，产生各种错误在所难免。为了更有效地转发IP数据包和提高数据包交付成功的机会，ICMP应运而生。使用ICMP，当网络中数据包传输出现问题时，主机或设备就会向上层协议报告差错情况和提供有关异常情况的报告，使得上层协议能够通过自己的差错控制程序来判断通信是否正确，以进行流量控制和差错控制，从而保证服务质量。
从技术角度来说，ICMP就是一个差错报告机制，其工作机理也比较简单，即当数据包处理过程出现差错时，ICMP向数据包的源端设备报告这个差错，它既不会纠正这个差错，也不会通知中间的网络设备。因为ICMP报文被封装在IP数据包内部，作为IP数据包的数据部分通过互联网传递。IP数据包中的字段包含源端和最终的目的端，并没有记录报文在网络传递中的全部路径（除非IP数据包中设置了路由记录选项）。因此当设备检测到差错时，它无法通知中间的网络设备，只能向源端发送差错报告。
ICMP报文格式如图所示，每一个ICMP消息都将包含引发这条ICMP消息的数据包的完全IP包头，ICMP报文则作为IP数据包的数据部分封装在IP数据包内部。ICMP包头中包含的三个固定字段就是源端设备确定发生错误的类型的主要依据。
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Type字段表示ICMP消息的类型；
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Code字段表示ICMP消息类型细分的子类型；
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Checksum字段表示ICMP报文的校验和。
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请求和应答
| Type | Code | 描述 | 查询/差错 |
|---|---|---|---|
| 0-Echo响应 | 0 | Echo响应报文 | 查询 |
| 3-目的不可达 | 0 | 目标网络不可达报文 | 差错 |
| 1 | 目标主机不可达报文 | 差错 | |
| 2 | 目标协议不可达报文 | 差错 | |
| 3 | 目标端口不可达报文 | 差错 | |
| 4 | 要求分段并设置DF flag标志报文 | 差错 | |
| 5 | 源路由失败报文 | 差错 | |
| 6 | 未知的目标网络报文 | 差错 | |
| 7 | 未知的目标主机报文 | 差错 | |
| 8 | 源主机隔离报文 | 差错 | |
| 9 | 禁止访问的网络报文 | 差错 | |
| 10 | 禁止访问的主机报文 | 差错 | |
| 11 | 对特定的TOS网络不可达报文 | 差错 | |
| 12 | 对特定的TOS主机不可达报文 | 差错 | |
| 13 | 由于过滤 网络流量被禁止报文 | 差错 | |
| 14 | 主机越权报文 | 差错 | |
| 15 | 优先权终止生效报文 | 差错 | |
| 5-重定向 | 0 | 重定向网络报文 | 差错 |
| 1 | 重定向主机报文 | 差错 | |
| 2 | 基于TOS的网络重定向报文 | 差错 | |
| 3 | 基于TOS的主机重定向报文 | 差错 | |
| 8-Echo请求 | 0 | Echo请求报文 | 查询 |
| 9-路由器通告 | 0 | 路由通告报文 | 查询 |
| 10-路由器请求 | 0 | 路由器的发现/选择/请求报文 | 查询 |
| 11-ICMP超时 | 0 | TTL超时报文 | 差错 |
| 1 | 分片重组超时报文 | 差错 | |
| 12-参数问题 | 0 | IP报首部参数错误报文 | 差错 |
| 1 | 丢失必要选项报文 | 差错 | |
| 2 | 不支持的长度报文 | 差错 | |
| 13-时间戳请求 | 0 | 时间戳请求报文 | 查询 |
| 14-时间戳应答 | 0 | 时间戳应答报文 | 查询 |
| 15-信息请求 | 0 | 信息请求报文 | 查询 |
| 16-信息应答 | 0 | 信息应答报文 | 查询 |
icmp的一些应用
Ping
Ping程序是最常见的用于检测IPv4和IPv6网络设备是否可达的调试手段，它使用ICMP的echo信息来确定：
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远程设备是否可达；
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与远程主机通信的来回旅程（round-trip）的延迟；
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报文包的丢失情况。
Tracert
Tracert程序主要用于查看数据包从源端到目的端的路径信息，从而检查网络连接是否可用。当网络出现故障时，用户可以使用该命令定位故障点。
Tracert利用ICMP超时信息和目的不可达信息来确定从一个主机到网络上其他主机的路由，并显示IP网络中每一跳的延迟（这里的延迟是指：分组从信息源发送到目的地所需的时间，延迟也分为许多的种类——传播延迟、传输延迟、处理延迟、排队延迟等）。
也就是依次去发ttl=1 2 3 ..的icmp请求包，通过对应路由器回应的超时icmp包去确定路由器信息
具体过程如下：
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在终端中输入 Traceroute 命令，指定要访问的目标 IP 地址，例如：
Tracert www.baidu.com
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Tracert命令会依次发送 TTL 值递增的 ICMP 请求包，例如第一次发送 TTL=1 的 ICMP 请求包，第二次发送 TTL=2 的 ICMP 请求包，以此类推。
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当 ICMP 请求包到达第一个路由器时，TTL 值为1，路由器将其转发到下一个路由器，并将 TTL 值减1。由于 TTL 值为0，第一个路由器无法将 ICMP 请求包转发到下一个路由器，因此它会发送一个超时 ICMP 响应包，告诉源主机该 ICMP 请求包已经超时。
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当源主机收到第一个路由器发送的超时 ICMP 响应包时，Tracert命令会显示该路由器的 IP 地址、主机名和响应时间。
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Tracert命令会继续发送 TTL 值递增的 ICMP 请求包，直到到达目标主机为止。在每一跳路由器上，Tracert命令都会触发超时 ICMP 响应包，并从中获取路由信息。
所以ping关注的是结果，而tracert关注的是过程
看到这有的人可能会说traceroute，没错俩都是当作网络诊断工具的，只不过Tracert是在windows下命令行工具，发的包默认也是icmp，，traceroute是linux下的，，发的包默认是udp，，总的来说两个过程都是类似的。具体区别可以去自行搜索
NQA
网络质量分析NQA（Network Quality Analysis）是一种实时的网络性能探测和统计技术，可以对响应时间、网络抖动、丢包率等网络信息进行统计。NQA能够实时监视网络服务质量，在网络发生故障时进行有效的故障诊断和定位。
利用不同类型的ICMP报文，NQA实现了Ping和Tracert功能的扩展和增强，可以实现对网络运行状况的准确测试，输出统计信息。比如NQA的ICMP测试、ICMP Jitter测试和Trace测试等。
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ICMP测试
ICMP测试是通过发送ICMP Echo请求报文和Echo响应报文来判断目的地的可达性、计算网络响应时间及丢包率，从而清晰地反映出网络性能及畅通情况。ICMP测试提供类似于命令行下的Ping命令功能，但输出信息更为丰富。
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ICMP Jitter测试
ICMP Jitter测试是以ICMP报文为承载，通过记录在报文中的时间戳信息来统计时延、抖动、丢包的一种测试方法。Jitter（抖动时间）是指相邻两个报文的接收时间间隔减去这两个报文的发送时间间隔。
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Trace测试
NQA的Trace测试用于检测源端到目的端的转发路径，并沿该路径记录源设备到中间各个设备的时延等信息。Trace测试类似于Tracert命令功能，但输出信息更为丰富。每一跳信息中能够显示平均时延、丢包、最后一个包接收时间等信息。
