为了更有效地转发 IP 数据报文和提高数据报文交互成功的机会，在 Network Layer 使用 ICMP 协议。ICMP 允许主机或设备报告差错情况和提供有关异常情况的报告。

差错信息：ICMP 差错检测（ping）

ICMP的一个典型应用是 Ping：Ping 是网络设备、Windows、Unix、Linux 平台上的一个命令，常用于探测到达目的节点的网络可达性，其实是一个小巧而实用的应用程序，该应用基于 ICMP 协议。

Ping是检测网络连通性的常用工具，同时也能够收集其他相关信息。用户可以在Ping命令中指定不同参数，如ICMP报文长度、发送的ICMP报文个数、等待回复响应的超时时间等，设备根据配置的参数来构造并发送ICMP报文，进行Ping测试。

ICMP Echo消息常用于诊断源和目的地之间的网络连通性，同时还可以提供其他信息，如报文往返时间等：
1）ICMP Echo Request / ICMP Echo Reply 分别用来查询和响应某些信息，进行差错检测。
2）当网络设备无法访问目标时，会（由网络设备）自动发送 ICMP 目的不可到报文到发送端设备。

控制消息：ICMP 重定向；Type=5, Code=0；

场景：在不同网段间通信，需要通过网关。从路由接口收到的数据包，又要从相同接口重新发出，路由就会响应 ICMP 重定向给主机。

用于路径优选。

错误报告：tracert & traceroute

ICMP 定义各种错误消息，用于诊断网络连接性问题；根据这些错误消息，源设备可以判断出数据传输失败的原因。

探知数据包从源到目的经过的路径（路由）

tracert（ICMP Echo Requst）

Tracert 基于报文头中的TTL值来逐跳跟踪报文的转发路径。Tracert是检测网络丢包和时延的有效手段，同时可以帮助管理员发现网络中的路由环路。

1）ICMP echo Requst * 3， TTL = 1，网络设备会相应 TTL Exceeded，此时探测到第一个网络设备地址；
2）ICMP echo Requst * 3， TTL = 2，网络设备会相应 TTL Exceeded，此时探测到第二个网络设备地址；
3）……
5）到遇到 ICMP Echo Reply 时，停止发包，此时已经探测到目的主机地址。

但是，部分设备 tracert 发送 UDP 报文，比如 华为路由器；

traceroute（UDP Packet）

1）UDP with Large Port Number * 3，TTL = 1，此时探测到第一个网络设备地址；
2）UDP with Large Port Number * 3，TTL = 2，此时探测到第一个网络设备地址；
3）……
4）当遇到目的主机时，会收到端口不可达报文，此时探测到目的主机地址；