【计算机网络】ICMP报文实验
一：实验目的
1：掌握ICMP报文的各种类型及其代码。
2：掌握ICMP报文的格式。
3：深入理解TTL的含义（Time to Live，生存时间）。
二：实验仪器设备及软件
硬件：RCMS-C服务器、网线、Windows 2019/2003操作系统的计算机等。
软件：记事本、WireShark、Chrome浏览器等。
三：实验方案
【实验的网络拓扑图】
1：请求、应答类型需要在ping通情况下获得，因此网络拓扑结构采用实验4.3的拓扑。
2：不可达类型需要发送方和接收方不在同一网内。
3：连接超时类型需要在ping通情况下获得，但是将TTL限制在1，因此网络拓扑结构采用实验4.3的拓扑。
四：实验步骤
1：设计拓扑并实现抓包分析4种icmp报文，每种报文按下表填写抓到的前4个报文信息。
设计拓扑方法已经在第三部分阐述。
Request类型下的前4个报文信息截图如下。
Request类型下的前4个报文信息填表如下。
| 报文号 | 源IP | 目的IP | 报文格式 | |||||
| 类型 | 代码 | 标识 | 序列号 | |||||
| BE | LE | BE | LE | |||||
| 1 | 10.206.30.2 | 10.206.10.2 | 8 | 0 | 1 | 256 | 65 | 16640 |
| 3 | 10.206.30.2 | 10.206.10.2 | 8 | 0 | 1 | 256 | 66 | 16896 |
| 7 | 10.206.30.2 | 10.206.10.2 | 8 | 0 | 1 | 256 | 67 | 17152 |
| 9 | 10.206.30.2 | 10.206.10.2 | 8 | 0 | 1 | 256 | 68 | 17408 |
Reply类型下的前4个报文信息截图如下。
Reply类型下的前4个报文信息填表如下。
| 报文号 | 源IP | 目的IP | 报文格式 | |||||
| 类型 | 代码 | 标识 | 序列号 | |||||
| BE | LE | BE | LE | |||||
| 2 | 10.206.10.2 | 10.206.30.2 | 0 | 0 | 1 | 256 | 65 | 16640 |
| 4 | 10.206.10.2 | 10.206.30.2 | 0 | 0 | 1 | 256 | 66 | 16896 |
| 8 | 10.206.10.2 | 10.206.30.2 | 0 | 0 | 1 | 256 | 67 | 17152 |
| 10 | 10.206.10.2 | 10.206.30.2 | 0 | 0 | 1 | 256 | 68 | 17408 |
Unreachable类型下的前4个报文信息截图如下。
Unreachable类型下的前4个报文信息填表如下。其中，代码为0标识是network unreachable。
| 报文号 | 源IP | 目的IP | 报文格式 | |||||
| 类型 | 代码 | 标识 | 序列号 | |||||
| BE | LE | BE | LE | |||||
| 2 | 10.206.30.1 | 10.206.30.2 | 3 | 0 | 无 | 无 | 无 | 无 |
| 4 | 10.206.30.1 | 10.206.30.2 | 3 | 0 | 无 | 无 | 无 | 无 |
| 6 | 10.206.30.1 | 10.206.30.2 | 3 | 0 | 无 | 无 | 无 | 无 |
| 8 | 10.206.30.1 | 10.206.30.2 | 3 | 0 | 无 | 无 | 无 | 无 |
Time out类型下的前4个报文信息截图如下。
Time out类型下的前4个报文信息填表如下。
| 报文号 | 源IP | 目的IP | 报文格式 | |||||
| 类型 | 代码 | 标识 | 序列号 | |||||
| BE | LE | BE | LE | |||||
| 2 | 10.206.30.1 | 10.206.30.2 | 11 | 0 | 无 | 无 | 无 | 无 |
| 4 | 10.206.30.1 | 10.206.30.2 | 11 | 0 | 无 | 无 | 无 | 无 |
| 6 | 10.206.30.1 | 10.206.30.2 | 11 | 0 | 无 | 无 | 无 | 无 |
| 9 | 10.206.30.1 | 10.206.30.2 | 11 | 0 | 无 | 无 | 无 | 无 |
2：执行【tracert 某某网址】，抓图、抓包、分析。
执行的命令为：tracert www.baidu.com。完整的捕获报文，如下图所示。
本地cmd运行结果，如下图所示。
各类ICMP报文，汇总如下表。
| ICMP报文 | 类型码 | 代码 |
| 请求 | 8 | 0 |
| 应答 | 0 | 0 |
| 超时 | 11 | 0 |
| 不可达 | 3 | 3 |
Request：
Exceeded：
Unreachable：
Reply：
五：实验结果及分析
1：第二个实验截获了哪几种ICMP报文？其类型码和代码各为多少？
截获了4种ICMP报文，分别是request、reply、unreachable、exceeded。
分别对应的类型码是8、0、3、11。
分别对应的类型码是0、0、3、0。
2：在第二个实验截获的报文中，哪些是超时报告报文？请截图显示并指出源地址分别是多少？
Info处显示Time-to-live exceeded的报文，均是超时报告报文。
截图如下，源地址是192.168.0.254，目的地址是192.168.0.108。
3：查看第二个实验ICMP echo分组，是否这个分组和前面使用ping的ICMP echo一样？若不一样，请分析使用tracert命令后收到的分组里TTL值的变化规律。
Echo的字段是一样的，字段内的数值不一样。
Ping的ICMP echo分组如下图所示。
Tracert的ICMP echo分组如下图所示。
使用tracert命令后收到的分组里TTL值，逐次加1。
4：对照ICMP协议，分析一下ICMP超时报告分组比ICMP echo分组多包含的信息有哪些？
IP数据报的首部以及TCP或UDP协议的端口号。
具体来说，超时报告有一个外层的internet control message protocol，内部包含基本的echo分组信息、internet protocol version 4、一个内层的internet control message protocol。
六：实验总结及体会
1：常用的查询报文和差错报文的type和code如下。其中黄色部分为查询报文，绿色部分为差错报文。
2：IP协议的缺点：IP协议没有差错报文或差错纠正机制，且缺少一种为主机和管理查询的基址。
3：ICMP报文格式如下。
