为了更有效地转发 IP 数据报和提高交付成功的机会，在网际层使用了 ICMP 。ICMP 允许主机或路由器i报告差错情况和提供有关异常情况的报告。封装在 IP 数据报中，但是不属于高层协议。
1 ICMP 报文的种类
ICMP 报文分为差错报告报文和询问报文。
1）差错报告报文
（1）报文类别
- 终点不可达：当路由器或者主机不能交付数据报时，就向源点发送终点不可达报文。
- 时间超过：当路由器收到生存时间为零的数据报时，除丢弃该数据报时，还要向源点发送时间超过报文。当终点在预先规定的时间内不能收到数据报全部数据报片时，就将已收到的数据报片丢弃，并向源点发送时间超过报文。
- 参数问题：当路由器或者目的主机收到的数据报首部有字段值不正确时，丢弃该数据报，并向源点发送参数问题报文。
- 改变路由（重定向）：路由器把改变路由报文发送给主机，通知主机下次将数据报发送给别的路由器。
（2）报文的形成方法
所有ICMP首部包括类型、代码与检验和三部分共4个字节的信息字段。ICMP差错报文的数据字段格式相同，由收到的需要差错报告的 IP 数据报首部及其数据部分前8个字节组成。
（3）不应发送的几种情况
- 对ICMP差错报告报文不再发送ICMP差错报告报文；
- 对第一分片以后的所有数据报分片不发送ICMP差错报告报文；
- 对多播地址的数据报都不发送ICMP差错报告报文；
- 对具有特殊地址（如127.0.0.0或0.0.0.0）的数据报不发送ICMP差错报文；
2）询问报文
- 回送请求和回答：ICMP回送请求报文是主机或者路由器向一个特定的目的主机发出的询问。收到此报文的主机必须给源主机或者路由器发送ICMP回答报文。目的是测试目的站是否可达以及了解其有关状态。
- 时间戳请求与回答：ICMP时间戳请求报文是请某个主机或者路由器回答当前日期和时间，目的是进行时钟同步和测量时间
2 ICMP 应用举例
1）Ping
Ping 是 ICMP 的一个重要应用，主要用来测试两台主机之间的连通性。
Ping 的原理是通过向目的主机发送 ICMP Echo 请求报文，目的主机收到之后会发送 Echo 回答报文。Ping 会根据时间和成功响应的次数估算出数据包往返时间以及丢包率。
2）Traceroute
Traceroute（windows系统中叫做tracert） 是 ICMP 的另一个应用，用来跟踪一个分组从源点到终点的路径。
Traceroute 发送的 IP 数据报封装的是无法交付的 UDP 用户数据报，并由目的主机发送终点不可达差错报告报文。
- 源主机向目的主机发送一连串的 IP 数据报。第一个数据报 P1 的生存时间 TTL 设置为 1，当 P1 到达路径上的第一个路由器 R1 时，R1 收下它并把 TTL 减 1，此时 TTL 等于 0，R1 就把 P1 丢弃，并向源主机发送一个 ICMP 时间超过差错报告报文；
- 源主机接着发送第二个数据报 P2，并把 TTL 设置为 2。P2 先到达 R1，R1 收下后把 TTL 减 1 再转发给 R2，R2 收下后也把 TTL 减 1，由于此时 TTL 等于 0，R2 就丢弃 P2，并向源主机发送一个 ICMP 时间超过差错报文。
- 不断执行这样的步骤，直到最后一个数据报刚刚到达目的主机，主机不转发数据报，也不把 TTL 值减 1。但是因为数据报封装的是无法交付的 UDP，因此目的主机要向源主机发送 ICMP 终点不可达差错报告报文。
- 之后源主机知道了到达目的主机所经过的路由器 IP 地址以及到达每个路由器的往返时间。