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icmp協議范文第1篇

關鍵詞:單片機;I2C總線協議;EEPROM;SCL;SDA

中圖分類號:TP391文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)18-4888-02

The Communication Technology Based on I2C Bus Protocol between the Single Chip Processor and EEPROM

LI Jing1, WANG De-xing2, LI Xing-hui1

(1.College of Computer Engineering, Qingdao Technological University, Qingdao 266033, China; 2.Institute of Modern Communication Technology of Qingdao Technological University, Qingdao 266033, China)

Abstract: This article introduces the principle, working mode and mode of data transmission of I2C Bus, elaborated on the specific process of EEPROM read and write operations. And then specifically describe the communication between the STC MCU and EEPROM for an application example. Pointed out the problem which should pay attention to in application. Finally, proposed the future prospects for the I2C device development.

Key words: The single Chip Processor; I2C Bus Protocol; EEPROM; SCL; SDA

在現代電子系統中,一個系統中有眾多的IC需要進行相互之間以及與外界的通信。元件與芯片之間短距離通信的物理線路往往會比較多,這樣不僅增加了硬件系統設計的難度,而且也不利于系統的穩定性,為了提高硬件的效率和簡化電路的設計,PHILIPS開發了一種用于內部IC控制的、簡單的雙向兩線串行總線I2C,用于連接微控制器及其設備。

I2C總線自從出現以后,得到了廣泛的應用,近年來,各公司設計制造了很多種的支持I2C總線的器件,而且I2C總線的規范也得到了擴展。

1 I2C總線的工作原理、工作方式、數據傳送格式

I2C總線采用二進制傳輸,一根是數據線SDA,另一根是時鐘線SCL,所有的I2C器件都連接在同名端的SDA和SCL上,每一個器件都有唯一的地址。

I2C總線支持多主和主從兩種工作方式。

多主方式,即總線上可以有多個主機的工作方式。I2C總線需通過硬件和軟件仲裁主機對總線的控制權。在主從工作方式中,系統中只有一個主機,總線上的其它器件都是具有I2C總線接口的從器件,總線上只有主機對I2C總線從器件的讀寫訪問,沒有總線的競爭等問題。

I2C總線上進行一次數據傳輸的通信格式如下:

1)起始信號

當SCL為高電平,數據線SDA出現由高到低的電平變化是,啟動I2C總線。

2)尋址信號

主機發送了起始信號之后,再發尋址信號,以選擇從器件。器件地址有7位和10位兩種,這里主要介紹7位地址尋址方式。尋址信號由一個字節構成,其中高7位為地址位,最低位為方向位,用來表明主機與從器件的數據傳送方向。方向位為“0”時,表明是主機對從器件的寫操作,方向位為“1”時,表明是主機對從器件的讀操作。

3)數據傳輸

主機發送尋址信號并得到從器件應答后,就可進行數據傳輸,每次一個字節,但每次傳輸都必須在得到應答信號后再傳送下一字節。

4)應答信號

I2C總線協議規定,在數據傳輸時,包括地址及命令字,每傳送一個字節數據后,都要有一個應答信號以確定數據傳送的是否正確。I2C總線上第9個時鐘脈沖對應于應答位。相應數據線上低電平時為“應答”信號,高電平時為“非應答”信號。當主機為接收設備時,主機對最后一個字節不應答,以向發送設備表示數據傳輸結束。

5)停止信號

當全部數據傳送完后,主機發停止信號,即在SCL位高電平期間,SDA上產生一個上升沿信號。

2 EEPROM芯片FM24C32概況

FM24C32是美國仙童公司推出的具有I2C串行接口的EEPROM,它提供了32kbit存儲容量,它有很高的可靠性,數據保存時間長達40年。

FM24C32芯片的基本操作包括寫操作和讀操作,寫操作是主機向FM24C32寫數據,可有兩種方式:寫字節和寫頁面。

在一次寫字節操作中,主機向FM24C32寫入啟動信號和芯片尋址信號后,將會收到FM24C32給出的低電平應答信號,然后繼續向FM24C32寫入1字節的EEPROM內部地址尋址字節(Slave Address),內部地址尋址字節也稱器件的控制字節,其中高四位作為器件類型識別符(不同類型的芯片定義不同,EEPROM一般為1010),接著三位為片選位,最后一位是讀寫位,當讀寫位為“1”時為讀操作,為“0”時為寫操作。在收到FM24C32的低電平應答信號后,主機繼續向FM24C32寫入兩個字節的EEPROM內部地址尋址字節,收到FM24C32的應答信號后,主機向FM24C32寫入數據,數據傳送完畢后主機發結束信號終止此次寫字節操作,FM24C32收到結束信號后,便進入了內部寫周期,在此期間FM24C32對外界輸入不作響應,如圖1所示。

寫頁面的過程和寫字節十分相似,也是由啟動信號、芯片尋址字節、一個字節的內部地址尋址字節、數據字節、結束信號和FM24C32的應答信號組成,所不同的是寫頁面的一個字節的內部地址尋址字節是起始地址,在寫完1個字節的數據后還能繼續向FM24C32中寫入多個字節,每寫入一個字節FM24C32產生一個應答信號,內部地址指針累加1。

讀操作:用于主機從FM24C32讀取數據,讀操作的過程與寫操作類似,只是芯片尋址字節的R/ 位不同。讀操作有三種方式:當前地址讀、任意地址讀、連續讀。在讀當前地址內的數據時,FM24C32內部的地址指針會指向最后一次讀寫操作的地址,讀命令就是從此地址內讀出數據,并將內部的地址指針累加1,向FM24C32寫入啟動信號和芯片尋址字節后,主機將收到FM24C32給出的應答信號和一個字節的數據,收到數據后主機向FM24C32寫入結束信號。具體過程如圖2所示。

任意地址讀用于讀取FM24C32內的任一地址的數據,在讀之前,主機必須先進行一次“空寫”操作,即給出起始信號和芯片尋址字節,并給出所讀單元的字地址。收到應答信號后,再用讀當前地址內的數據方式從中讀出數據,連續讀可由當前地址讀或任意地址讀啟動,讀第一個字節的操作與前兩種方式相同,不同的是此時主機會做應答,表示還要接收數據,FM24C32每收到一個應答就會輸出一個數據,直到主機不再應答或產生停止條件為止。

3 STC單片機通用I/O端口作為I2C總線接口

選用STC11F16XE單片機的P2^1作為SCL串行時鐘線,P2^2作為SDA串行數據線,兩者都需要上拉電阻接至正電源,以保證在總線空閑期間內SCL、SDA均為高電平。A0~A2為片選地址引腳,當有多個EEPROM時,通過芯片地址來選擇當前I2C總線上工作的芯片,因此這三個引腳必須接Vss或Vcc來確保在多EEPROM下對每個EEPROM的選擇。WP為寫保護引腳,該引腳接Vss可以對FM24C32芯片正常讀寫。

4 結束語

由于I2C總線硬件結構簡單,在智能控制、單芯片控制、LCD驅動器、遠程I/O控制,尤其是在日益流行的視聽系統、多媒體系統、家庭影院得到了廣泛應用,已經成為了一種工業標準,相信隨著數字化時代的飛速發展,I2C器件一定會有更廣闊的發展前景,一定會得到更好的應用。

參考文獻:

[1] 戴佳,戴衛恒.51單片機C語言應用程序設計實例精講[M].北京:電子工業出版社,2006(4):399-407.

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[4] 趙輝,董德存.I2C總線技術及其應用實例[J].微型電腦應用,2005(4).

icmp協議范文第2篇

Windows操作系統誰都知道比較危險，原因就是漏洞實在很多。單靠打補丁就已經足夠煩惱了，要是萬一被黑客盯上或者病毒破壞那后果就更嚴重了。往往利用系統自身的缺陷來進行各種入侵向來就是黑客常得手的重要途徑。隨著寬帶互聯網的普及，家家戶戶使用網絡已經漸漸增多。由此帶來的安全問題也威脅著計算機的安全。懂得網絡的人都知道我們常用Ping命令來檢查網絡是否暢通，可是這個Ping也能給Windows系統帶來嚴重的后果，那就是Ping入侵即是ICMP（Internet Control and Message Protocal是因特網控制消息錯誤報文協議）入侵，原理是通過Ping大量的數據包使得計算機的CPU使用率居高不下而崩潰，通常在一個時段內連續向計算機發出大量請求而導致CPU處理不及而死機。

二、防范措施

步驟1：在電腦桌面，右鍵點擊“網上鄰居屬性本地連接屬性Internet協議（TCP/IP）屬性高級選項-TCP/IP篩選-屬性”。

步驟2：你看到一個窗口是關于“TCP/IP篩選”的，先點擊選中“啟用TCP/IP篩選（所有適配器）”。然后分別在“TCP端口、UDP端口和IP協議”的添加框上，點擊“只允許”，再按添加按鈕，然后在跳出的對話框輸入端口，通常我們用來上網的端口是80、8080，而郵件服務器的端口是25、110，FTP的端口是20、21，同樣地進行UDP端口和IP協議的添加。

步驟3：打開“控制面板管理工具本地安全策略”，然后右擊“IP安全策略，在本地機器”選“管理IP篩選器和IP篩選器操作”，在管理IP篩選器和IP篩選器操作列表中添加一個新的過濾規則，名稱輸入“防止ICMP攻擊”，然后按添加，在源地址選任何IP地址，目標地址選我的IP地址，協議類型為ICMP，設置完畢。

步驟4：在“管理篩選器操作”中，取消使用“添加向導”，添加，在常規中輸入名字“Deny的操作”，安全措施為“阻止”。這樣我們就有了一個關注所有進入ICMP報文的過濾策略和丟棄所有報文的過濾操作了。

步驟5：點擊“IP安全策略，在本地機器”，選擇“創建IP安全策略下一步輸入名稱為ICMP過濾器”，通過增加過濾規則向導，把剛剛定義的“防止ICMP攻擊”過濾策略指定給ICMP過濾器，然后選擇剛剛定義的“Deny的操作”，右擊“防止ICMP攻擊”并啟用。

icmp協議范文第3篇

引言

Internet現已成為社會重要的信息流通渠道。如果嵌入式系統能夠連接到Internet上面，則可以方便、低廉地將信息傳送到幾乎世界上的任何一個地方。可以預言，嵌入式設備與Internet的結合代表著嵌入式系統和網絡技術的真正未來。隨著IPv6的應用，設備都可能獲得一個全球唯一的IP地址，通過IP地址和互聯網相連成為一個網絡設備。但是傳統的TCP/IP協議在實現實時性方面做得不夠好，它把大量的精力花在保證數據傳送的可靠性以及數據流量的控制上。而在實時性要求比較高的嵌入式領域中，傳統的TCP/IP不能滿足其實時要求。另外，傳統TCP/IP的實現過于復雜，需占用大量系統資源，而嵌入式應用的系統資源往往都很有限。因此，需要把傳統TCP/IP在不違背協議標準的前提下加以改進實現，使其實現性得到提高，占用的存儲空間盡可能少，以滿足嵌入式應用的要求。

在大型企業自動化系統中，上層企業管理層和生產監控層一般采用的都是以太網和PC機，而在下層車間現場都是采用現場總線和單片機測控設備。上下兩層的溝通，通常采用工業控制機加以太網卡，再加上PC機插槽上的接口卡和并行打印口EPP接口卡來實現。這種連接方式成本高，開發周期長。針對這些情況，本文提出了一種單獨的嵌入式CAN-以太網網關互連系統的設計方案，成功地實現以太網和現有的CAN總線網的直接數據傳輸。

1 異構網絡互聯系統結構設計

CAN總線是一個設備互連總線型控制網絡。在CAN總線上可以掛接多達110個設備節點，各設備間可以自主相互通信，實現復雜網絡控制系統。但設備信息層無法直接到達信息管理層，要想設備信息進入信息管理層就要通過一種數據網關。

這里設計了一個SX52網關，用于CAN總線與以太網的互連。圖1所示的系統總體結構分為三部分：現場測控網絡（CAN網絡）、嵌入式透明SX52網關和以太網信息管理終端（如監控平臺和網絡數據庫等）。以太網信息管理終端與CAN總線上的CAN節點通過Ethernet、SX52網關、CAN總線相互通信，其中SX52網關起核心異構網絡的互連作用。

協議轉換是異構網絡互連的技術關鍵和難點。協議轉換一般遙相呼應采用分層轉換的方法，自低向上逐層進行。目前互連大都是在網絡層或網絡層展開的，因而必須對互連層以下各層協議逐層向上轉換。這種轉換方法的依據是協議分層的基本原理，即低層支持高層，高層調用低層，低層斷開連接后，高層連接也隨之斷開，但高層斷開連接卻不會影響低層。從網絡的分層結構上來看我們設計的互連系統具有如圖2所示的分層結構。以太網上運行TCP/IP協議，它具有應用層、傳輸層、網絡層以太網數據鏈路層和物理層；CAN總線具有應用層、數據鏈路層和物理層，其中應用層由用戶自己定義，數據鏈路層和物理層由CAN協議所定義；SX52數據網關具有物理層、數據鏈路層和應用層，其應用層也就是Ethernet與CAN的信息數據交換層，SX52微控制器在此層相互解釋并轉發這兩種不同協議的數據。

在本設計中，SX52網關被設計成了一個透明數據網關。也就是在以太網應用層構建和解析完整的CAN協議數據包。CAN協議數據包作為TCP/IP網絡的應用層的數據進行傳輸。對通信數據的具體實際意義不做任何解釋。

透明式網關由通信處理器、CAN總線控制器和以太網控制器三個部分組成。其中SX52單片機為核心處理器，實現CAN控制網絡與以太網之間的協議轉換。以太網信息管理 層的控制指令發送到嵌入式透明SX52網關，經過它將TCP/IP協議包數據轉換為CAN協議形式發送至CAN控制網絡中的指定設備節點，完成信息管理層對現場設備層的控制。同樣地，當CAN網絡上的設備數據（如定時采樣數據或報警信息）要傳輸到信息管理層時，可將數據發送到嵌入式透明SX52網關，再通過網關協議轉換程序將CAN協議數據封裝成TCP/IP協議的以太網數據幀發送至以太網上的監控計算機。

2 SX52中TCP/IP協議棧的設計

按照層次結構思想，對計算機網絡模塊化的研究結果是，形成了一組從上到下單向依賴關系的協議棧（protocol stack），也叫協議族。在標準的TCP/IP協議族中有很多協議。這里SX52中TCP/IP協議棧層次結構如圖3所示。

2.1 SX52 ARP協議的設計與實現

地址解析協議ARP（Address Resolution Protocol）可以實現邏輯地址到物理地址的動態映射。它提供了一種使以太網絡節點可以傳輸一個IP數據包到目的地址的映射機制。

在SX52中，ARP協議是通過一個“IP地址對應以太網地址”的單登記實現的。當遠程主機需要知道它的物理地址時，遠程主機會向它發送ARP請求。這時它就會響應這個遠程主機的請求，告訴對方自己的物理地址。當然，當應用層需要傳輸IP數據包時，SX52 ARP協議也可以請求遠程目的物理地址。

    要傳輸的Internet數據包在以太網控制器的發送緩沖區中被構建，它使用最近接收到的數據包的目的以太網地址作為發送數據包的目的地址。當然，這可能不是正確的以太網地址，因此，在實際發送數據包之前，ARP協議將檢查發送數據包中的IP地址是否存在于ARP核中。如果發送數據中包中的IP地址在這個核中，在以太網發送緩沖區中的數據包將使用ARP核中的以太網地址更新；如果不在，ARP協議將發送一個ARP請求包，然后等待一個應答。一旦這個ARP應答接收到，這個ARP核將使用剛接收到的目標以太網地址更新，接著，等待發送的數據包也將使用這個以太網地址更新，然后被發送出去。如果發送的ARP請求包沒有應答，導致ARP定時器超時，這時等待發送的數據包將被廢棄，正常的協議棧繼續運行。使用的變量有：ARP核中的IP地址{hostlIP3,hostlIP2,hostlIP1,host1IP0};ARP核中的以太網物理地址{host1Eth0,host1Eth1,host1Eth2,host1Eth3,host1Eth4,host1Eth5};ARP協議的定時器{arpTimerMSB,arpTimerLSB}等。使用涉及的函數有：ARPInit(),ARPCheckCache(),ARPSendResponse(),ARPUpdateEthAddr(),ARPCheckIfIs(),ARPCompare4(),ARPSendStPacket(),ARPSendCommon(),ARPSendRequest()。

2.2 SX52 IP協議的設計與實現

IP是TCP/IP協議族中最為核心的協議。所有的TCP、UDP、ICMP及IGMP數據都以IP數據報格式傳輸。IP提供不可靠、無連接的數據報傳送服務。本設計中的IP協議是針對特殊的應用環境下的合理簡化。CAN總線的控制網絡是一種短幀（每個數據幀為8字節）的實時網絡，所以，IP數據包無須分片（MF=DF=0），同時，設置IP為服務類型為一般類型，其頭長為20字節，壽命TTL設置為64。使用的變量有：目的IP地址{remoteIP3,remoteIP2,remoteIP1,remoteIP0};源IP地址{myIP3,myIP2,myIP1,myIP0};IP校驗和{ipCheckSumMSB,ipCheckSumLSB};IP數據包長度{ipLengthMSB,}ipLengthLSB};上層使用的協議ipProtocol,IP標識{ipIdentMSB,ipIdentLSB}。使用涉及的函數有：TCPIPInit(),CheckIPDatagram(),CheckIPDestAddr(),IPStartPktOut()等。

2．3 SX52 ICMP協議的設計與實現

為了讓互聯網中的路由器報告或提供有關意外情況的信息，在TCP/IP協議系列中加入了一個專門用于發送差錯報文的協議——互聯網控制報文協議ICMP（Internet Control Message Protocol）。ICMP是IP的一部分在每個IP實現中都必須用到它。像其它所有的通信業務一樣，ICMP報文是放在一個IP數據報的數據部分中傳送的。ICMP報文的最終目的不是應用程序或目的機器上的用戶，而是該機上處理它的Internet協議軟件模塊。也就是說：Internet控制報文協議允許路由器向其它路由器或主機發送差錯或控制報文；ICMP在兩臺主機的Internet協議軟件之間提供通信。

每個ICMP報文都以相同的3個字節開始：1個8位整數的報文類型（TYPE）字段用來識別報文，1個8位代碼（CODE）字段提供有關報文類型的進一步信息，1個16位校驗和字段。此外，ICMP報文還總是包括產生問題的數據報首部及其開頭的64位數據。

ICMP使用IP來傳送每一個差錯報文。當路由器有一個ICMP報文要傳遞時，它會創建一個IP數據報并將ICMP報文封裝其中，也就是說，ICMP報文被置于IP數據報的數據區中，然后這一數據報像通常一樣被轉發。即整個數據報被封裝進幀中進行傳遞。

每一個ICMP報文的產生總是對應于一個數據報。路由器將一個ICMP報文將回給產生數據報的主機。在這里，只實現了ICMP的回應請求/應答服務，主要用于PING程序測試通信鏈路的暢通性，即只處理接收的報文類型為0x08的ICMP幀，發送的ICMP報文類型為0x00。它沒有自己專有的變量，涉及的函數也只有ICMPGenCheckSum（）和ICMPProcPktIn()。

2.4 SX52 UDP協議的設計與實現

UDP是一個簡單的面向數據報的運輸層協議：進程的每個輸出操作都正好產生一個UDP數據報，并組裝成一份待發送的IP數據報。UDP不提供可靠性，它把應用程序傳給IP層的數據發送出去，但是并不保證它們能到達目的地。由于缺乏可靠性，我們似乎覺得要避免使用UDP，而使用一種可靠的協議，如TCP。但分析發現，UDP在我們的互連設計中有很多的優點：其一，UDP協議傳輸效率高，無須TCP通信前的連接開銷；第二，UDP協議簡單，無須復雜的狀態機傳輸機制，可以很好地避免SX52網關死機復位后由于狀態不一致而無法正常通信，且上層協議又很難發現的危險。因此，可以使用UDP來實現通信（避免TCP連接的開銷），而讓許多需要的特征（如動態超和重傳、擁塞避免、查錯等）放置在應用層設計和實現。使用的變量有：

UDP接收數據報的源端口{udpRxSrcPortMSB,udpRxSrcPortLSB};

UDP接收數據報的目的端口{udpRxDestPortMSB,udpRxDestPortLSB};

UDP接收數據報的長度{udpRxDataLenMSB,udpRxDataLenLSB};

UDP發送數據報的源端口{udpTxSrcPortMSB,udpTxSrcPortLSB};

UDP發送數據報的目的端口{udpTxDestPortMSB,udpTxDestPortLSB};

UDP發送數據報的長度{udpTxDataLenMSB,udpTxDataLenLSB}。

設計的相關函數有：UDPAppInit(),DPGenCheckSum(),UDPStartPktOut(),UDPProcPktIn(),UDPEndPktOut(),UDPAppProcPktIn(),UDPAppProcPktOut()等。

2.5 SX52 TCP協議的設計與實現

傳輸控制協議TCP（Transmission Control Protocol）是傳輸層的重要協議。它提供一個完全可靠的（沒有數據重復或丟失）、面向連接的、全雙工的流傳輸服務。本設計中，對復雜的TCP協議做了合理的簡化：①因為CAN網絡傳輸速度較快，數據量小且10Mbps的以太網傳輸一般不會發生阻塞，以太網上的主機也會有足夠的能力及時處理通信數據，所以可以固定超時與重傳的時間為5s。②RTL8019AS上有兩個1500字節的接收緩沖區，且CAN網絡為控制網，信息量小，所以可以固定接收窗口為1400字節。③因為我們采用一般的TCP服務就可以滿足應用，所以可以忽略緊急指針和選項及填充字段的值。通過上述三點簡化，實際上大大簡化了TCP協議的實現。因為TCP的超時與重傳時間的確定和窗口大小的控制有著較復雜的算法和實現機制。

它的實現變量有：tcpState,{tcpTmpSeq4,tcpTmpSeq3,tcpTmpSeq2,tcpTmpSeq1},{tcpTmpAck4,tcpTmpAck3,tcpTmpAck2,tcpTmpAck1},{tcpUnAckMSB,tcpUnAckLSB},tcpRxFlags,{tcpCheckSumMSB,tcpCheckSumLSB},{tcpLengthMSB,tcpLengthLSB},{tcpTmpMSB,TcpTmpLSB},{tcbLocalPortMSB,tcbLocalPortLSB},{tcbRemotePortMSB,tcbRemotePortLSB},{tcbSndUna4,tcbSndUna3,tcbSndUna2,tcbSndUnal},{tcbRcvNxt4,tcbRcvNxt3,tcbRcvNxt2,tcbRcvNxt1},tcbOffset,tcbFlags,{tcbSendWinMSB,tcbSendWinLSB},{tcpTimerMSB,tcpTimerLSB}等。

相關函數有：TCPIPInit(),TCPRxHeader(),TCPProcPktIn(),TCPTransmit(),TCPReTransmit(),TCPAppPassiveOpen(),TCPAppActiveOpen(),CPAppClose(),TCPAddRcvNxt(),TCPIncRcvNxt(),TCPIncSndUna(),TCPCopySeqToNxt(),TCPAckUpdate(),TCPUpdateSeq(),TCPChkSeq(),TCPRestorePrev(),TCPCmpNxtSeq(),TCPSendEmptyPkt(),TCPSendReset(),TCPSendSyn(),TCPSendISN(),TCPSendSynAck()TCPSendAck(),TCPSendFin(),TCPCheckSuminit(),CPCheckSumAcc(),TCPCheckSumAddHdr(),CPTxByte(),TCPStartPktOut(),TCPAppInit(),TCPAPPTxBytes(),TCPAPPTxData(),TCPAPPTxDone(),TCPAppRxBytes(),TCPAppRxData(),等。

2.6 TCP和IP傳輸層協議的選擇

把TCP/IP協議應用到控制網絡中如何選擇傳輸層協議類型很關鍵。如果要與現有的應用程序通信，必須使用與其相同的協議類型。在實際應用時，從可靠性來說，TCP提供了可靠的數據連接，UDP和直接訪問IP的一些協議是不可靠的，數據報可能會丟失、損壞或重復；從性能上講，UDP的性能最快，可靠性、流量控制重組包和連接維護等附加開銷降低了TCP的性能。對于速度比較慢的系統來說，如溫度、濕度傳感器，選擇TCP或UDP都無所謂，對于不太重要的傳感器選用UDP就可以了；對于可靠性要求較高的傳感器，應該選用TCP協議；對于實時性要求高的網絡設備，如網絡會議系統、IP音響、實時播放的電視等設備，數據傳輸率較高，應該選用UDP協議；有些有嚴格要求的同步系統應采用UDP；數據監控系統傳輸的可靠性要求較高，應采用TCP；Web和Email也應采用了TCP。總之，要根據實際情況來確定選用何種協議。

icmp協議范文第4篇

[論文摘要]主要論述網管系統中一個重要的功能網絡拓撲的自動發現。闡述相關的理論知識，并具體討論基于SNMP和基于ICMP的拓撲發現，最后對算法所適用范圍加以說明。雖然這種方法能夠較好的發現網絡拓撲，但是它需要占用大量的帶寬資源。

隨著計算機網絡的普及，人們對計算機網絡的依賴性大大加強了。在現有的技術條件下，人們希望有一個更加穩定可靠的網絡環境。計算機網絡管理系統就是應這樣的需求而產生的。它對網絡上的各種設備進行管理，通過監視和控制這些設備。及時地向管理人員報告網絡狀態，并且簡化網絡故障的處理，減少故障造成的損失，提高網絡的服務質量和效率。在我國，人們開始認識到網絡管理的重要性。

一、網絡管理中傳統的網絡拓撲發現算法

網絡拓撲的發現，實際上就是根據網絡上節點連接情況，構造出來一個反映這種連接關系的圖。網絡節點可以是網關，也可以是子網：網關節點是與子網和其它網關節點相鄰的節點；子網節點可被認為只與網關節點相鄰，至少與它的缺省網關相鄰。各子網通過各目的網關與其他子網通信，這些子網可以是一個局域網，也可以是某個局域網的一部分，它們都連接到網關的一個端口上。網關的端口可以連接子網，也可以同其他路由器相連。

主拓撲指的是反映出關鍵設備包括路由器，它們的接口和子網的連接關系，即路由器一路由器、路由器一子網、接口的關系。這些信息需要對網絡進行搜索而獲得：一般只需要對連接設備進行遍歷就可以得到主拓撲結構。當前的網管軟件都是通過對網絡設備的MIB庫進行訪問，所以這種方法又被稱為基于SNMP的拓撲發現。經過上述的遍歷過程，可以得到網絡拓拓撲圖的整體構成，知道了網絡主干通道情況。但是子網內部的具體設備以及連接狀態尚不可知。這就需要依靠子網發現來做進一步的工作。子網發現完成的任務是確定子網內各網絡設備的狀態、類型以及網絡接口。

遍歷的定義是：對于無向圖，以圖中某一點為出發點，沿著邊依次訪問圖的其余節點，如果圖是連通的，則從圖的任一點出發按一定的順序沿著某些邊可以訪問圖中的所有節點，而且每個節點僅被訪問一次，這一過程稱為圖的遍歷。在網絡上，一個節點可以和很多的節點連接，所以當進行網絡拓撲結構發現的時候，有可能會訪問已經被發現過的節點。因此，在遍歷的時候，必須對每一個節點設置一個標志。當節點未被訪問過時，相應的標志為0，否則，就置為1。

二、改進的網絡拓撲算法

前面基于SNMP的拓撲算法在一定程度上是非常有效的，拓撲的速度也非常快。但它存在一個缺陷。那就是，在一個特定的域中，所有的子網的信息都依賴于設備具有SNMP的特性，如果系統不支持SNMP，則這種方法就無能為力了。還有對網絡管理的不重視，或者考慮到安全方面的原因，人們往往把網絡設備的SNMP功能關閉，這樣就難于取得設備的MIB值，就出現了拓撲的不完整性，嚴重影響了網絡管理系統的功能。針對這一的問題，下面討論本文對上述算法的改進一基于ICMP協議的拓撲發現。

(一)ICMP報文的格式

ICMP被認為是IP層的一個組成部分。它傳遞差錯報文以及其他需要注意的信息。網際協議CIP沒有出錯報告或出錯校正機制，它依靠網際控制報文協議(ICMP)模塊來報告數據處理過程，井提供管理和狀態信息。ICMP報文在傳送時被封裝在IP數據報中，使用IP協議發送，但ICEP不看作是高層協議的內容。

回應請求與應答均以IP數據報的形式在網間傳輸，假如成功地收到一個應答(應答中的數據拷貝與請求中的任選數據完全一致)，不但說明信宿機可以到達，而且說明數據報傳輸系統的相應部分工作正常，至少信源機和信宿機的ICMP軟件和IP軟件工作正常，請求與應答經過中間網關也在正常工作。在許多TCP/IP實現中，用戶命令Ping便是利用ICMP回應請求／應答報文測試信宿機的可到達性的。

(二)PING的實現

PING的主要操作是發送報文，并簡單地等待回答。PING之所以如此命名，是因為它是一個簡單的回顯協議，使用ICMP響應請求與響應應答報文。PING主要由系統程序員用于診斷和調試。一般的，PING的功能有：

LOOP BACK PING用于驗證TCP/IP軟件的操作。

PIN G地址確定能否尋址物理網絡設備。

PING遠程IP地址驗證能否尋址網絡。

PING遠程主機名驗證主機上某個服務器的操作。

實現PING的過程主要是：首先向目的機器發送一個響應請求的ICMP報文，然后等待目的機器的應答，直到超時。如收到應答報文，貝以報告目的機器運行正常，程序退出。

(三)traceroute的實現

在IP頭的結構中，存在一個ip_ttl域，即生存時間(time to_live，TTL)。TTL參數用于測量數據報在網際存在多長時間。網絡中的每個路由器都檢查該域，如果TTL值為0，路由器就拋棄該數據報。路由器還必須對它處理的每個數據報的該域進行減I操作。在實際執行中，TTL域是一個反映跳段的值。所以，當數據報穿過一個IP節點(網關)時。TTL域中的值就減1。

traceroute的功能就是利用IP頭中的TTL域。開始時信源設置IP頭的TTL值為0，發送報文給信宿，第一個網關收到此報文后，發現TTL值為0，它丟棄此報文，并發送一個類型為超時的ICMP報文給信源。信源接收到此報文后對它進行解析，這樣就得到了路由中的第一個網關地址。然后信源發送TTL值為1的報文給信宿，第一個網關把它的TTL值減為0后轉發給第二個網關，第二個網關發現報文TTL值為0，丟棄此報文并向信源發送超時ICMP報文。這樣就得到了路由中和第二個網關地址。如此循環下去，直到報文正確到達信宿，這樣就得到了通往信宿的路由。

(四)網絡拓撲的發現算法

具體實現的步驟：

1、于給定的IP區間，利用PING依次檢測每個IP地址，將檢測到的IP地址記錄到IP地址表中。

2、對第一步中查到的每個IP地址進行traceroute操作，記錄到這些IP地址的路由。并把每條路由中的網關地址也加到IP表中。

3、對IP地址表中的每個IP地址，通過發送掩碼請求報文與接收掩碼應答報文，找到這些IP地址的子網掩碼。

4、根據子網掩碼，確定對應每個IP地址的子網地址，并確定各個子網的網絡類型。把查到的各個子網加入地址表中。

icmp協議范文第5篇

關鍵詞：SNMP（簡單網絡管理協議）；ICMP（PING）協議；網絡設備監測

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）19-4403-04

近年來，在局和臺統一部署和努力下，我臺的信息化建設取得了可喜的成績。隨著我臺信息化技術不斷發展，自動化規模越來越大，各類業務系統的應用，對網絡運行的穩定性和可靠性提出了更高的要求。網絡系統設備是實現發射機自動化重要的信息基礎設施，我臺網絡由于業務特點，決定了其網絡是分布式的，點多面廣，結構復雜，分支網絡在地理上分散于兩個臺區的多個機房內。用人工的方式去查看網絡系統中各個設備的運行參數，不僅費時費力，而且難以全面及時地掌握各業務系統的業務狀況。

目前比較流行的網絡管理軟件有IBM公司的Net View，HP公司的Open View，以及Cisco公司的Cisco Works等。但這些軟件以管理主干路由器為主，或者是建立在獨立廠商各自設備的基礎之上，對于我臺網絡結構并不能完全適用。而網絡設備正常運行與否，直接關系到發射機的播出情況，進一步導致不良的政治后果。為了解決目前的困難，實現一個高效的、實時的、智能的、合適的網絡設備監控系統，已經被提到了一個空前的高度上。

因此，我臺計劃建設信息化IT運維管理平臺，實現對網絡系統、服務器、數據庫、機房環境等信息基礎的設施的全程自動監控；改變以往被動的、孤立的、分散的管理模式，主動及全面發現系統中存在的問題[1]，以流程貫穿整個運維管理過程；減少運維人員的勞動強度，提高效率，切實保障各業務系統可靠、穩定、高效的運行，進一步信息化為全臺的服務質量。

1 基于ICMP和SNMP協議網絡運維系統設計

ICMP是（Internet Control Message Protocol）Internet控制報文協議。它是TCP/IP協議族的一個子協議，用于在IP主機、路由器之間傳遞控制消息。控制消息是指網絡通不通、主機是否可達、路由是否可用等網絡本身的消息[2]。本系統正是利用了“是否可達”功能來檢測目標主機是否處于聯網狀態。

SNMP，Simple Network Management Protocol，即簡單網絡管理協議[3]，是有IETF定義的一套基于SGMP（簡單網關監視協議）的網絡管理協議。在SNMP為技術的網絡管理系統中，管理工作站利用SNMP進行遠程監控管理網絡上的所有支持這種協議的設備：如計算機工作站、終端、路由器、Hub、網絡打印機等，主要負責監視設備狀態、修改設備配置、接受事件警告等。本系統正是利用了這些功能，對網絡中的設備進行各設備狀態的實時監視。

本次系統開發，結合我臺實際應用，采用SNMP及ICMP（PING）兩種方式，實時采集網絡中設備的相關數據，比對預設閾值，進行告警管理，并實時保存數據等功能。由于兩種協議都會一定程度上增加網絡帶寬，所以系統在設計之初就提出了時間間隔的概念，即兩次執行PING和SNMP的時間間隔。

本系統的ICMP協議采用了PING方式實現。管理主機向目標主機執行一次PING命令時，在預設的時間內沒有完成本次PING，則系統會認為管理主機與目標主機之間的鏈路出現了問題，將會產生語音、文字及圖像報警信息，通知維護人員前往處理故障。表若PING成功，表示目標主機可達，即主機處于正常聯網狀態，系統將繼續執行SNMP協議相關功能。

SNMP協議在PING成功后執行，獲取相應設備的參數信息，與預先設置的閾值進行比對，若超出閾值，同樣的會生成語音、文字及圖像的報警信息來通知維護人員。兩種協議實現流程如圖1所示。

2 網絡運維系統結構和功能

建立網絡設備監測系統[4]，實現傳統的被動式故障處理方式向前瞻式管理方式的轉變，既要使網絡中出現的危險和漏洞降到最低，防范于未然；又要減輕我臺面臨著巨大的運維壓力，降低信息管理的難度。因此，整個系統以事件為核心，將IT資源監控管理系統與流程管理系統有機地整合在一起。采用統一事件管理系統，對整個系統內的所有事件進行收集、關聯分析和處理。

通過統一的管理系統對管轄范圍內IT對象的運行狀況和系統性能進行實時的監控，并以類visio圖形化的方式直觀地展現出來。對于系統運行的異常表現及時采用文字、圖形及語音的方式報警。

本網絡運維系統主要是應對我臺現有的網絡設備，而我臺需要監測對象有：服務器、交換機、路由器、防火墻、存儲設備、終端主機、UPS等終端，所以此次系統設計也主要針對這此設備展開。根據我臺維護人員歷來的經驗，在故障處理過程中，主要針對設備 ICMP （PING）延遲，內存利用率，硬盤利用率，CPU利用率，網口流量，設備持續運行時間，會話數，電壓狀態等參數信息判斷網絡運行情況，所以軟件功能也由此展開。圖2顯示出了本系統的主要監測對象及功能：

圖2