Internet Control Message Protocol (ICMP) Łukasz Trzciałkowski

Internet Control Message Protocol (ICMP) Łukasz Trzciałkowski

Czym jest ICMP? Protokół ICMP jest protokołem działającym w warstwie sieciowej i stanowi integralną część protokołu internetowego IP, a raczej jest z nim ściśle związany. ICMP jest opakowywany w datagram protokołu IP, choć został zaprojektowany jako odrębny protokół. Zadaniem ICMP jest sygnalizowanie zaistniałych błędów podczas dostarczania datagramów IP w komunikacji host-to-host. ICMP został zdefiniowany w RFC-792 (IPv4) Łukasz Trzciałkowski 2

Kiedy wysyłany jest komunikat ICMP? Komunikaty protokołu ICMP są zwykle przesyłane automatycznie w następujących sytuacjach: Datagram IP nie dociera do miejsca docelowego. Nie można przesyłać dalej datagramów za pomocą routera IP (bramy) przy bieżącej szybkości transmisji. Router IP przekierowuje hosta wysyłającego dane na lepszą trasę wiodącą do miejsca docelowego. Łukasz Trzciałkowski 3

Budowa komunikatu ICMP Nagłówki ICMP nie mają jednolitej struktury, ich zawartość zależy od dwu 8-bitowych pól: typ komunikatu kod komunikatu danego typu Na podstawie pierwszych 8-bajtów pakietu obliczana jest jeszcze 16-bitowa suma kontrolna. 0 8 16 32 TYP Dane KOD SUMA KONTROLNA Łukasz Trzciałkowski 4

Typy komunikatów ICMP (typ) PYTANIE / ODPOWIEDŹ Echo request/reply (8/0) Timestamp request/reply (13/14) Information request/reply (15/16) Address mask request/reply (17/18) Router solicitation/advertisement (10/9) BŁĘDY Destination Unreachable (3) Time exceeded (11) Parameter problem (12) Source Quench (4) Redirect (5) Łukasz Trzciałkowski 5

ZAPYTANIA I ODPOWIEDZI komunikaty zapytań i odpowiedzi

Echo request/reply 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Type Code Checksum Identifier Sequence Number Data... +-+-+-+-+- Type typ komunikatu = 8 lub 0 Code podtyp komunikatu, uszczegółowienie typu = 0 Checksum suma kontrolna nagłówka Identifier identyfikator, służy do odróżniania pakietów ICMP wysyłanych do różnych hostów Sequence number numer sekwencyjny służy do odróżniania pakietów ICMP wysyłanych do tego samego hosta Data dane w zależności od typu komunikatu Łukasz Trzciałkowski 7

Echo request/reply Echo służy do stwierdzania czy dany host jest podłączony do sieci lub czy jest właczony. Komunikat musi wrócić jedynie ze zmienionym typem na 0. Treść komunikatu nie może ulec zmianie. Identyfikator może być użyty jako port TCP lub UDP w celu identyfikacji sesji. Numer Sekwencyjny może być zwiększony o jeden przy każdorazowym zapytaniu hosta o ECHO. Łukasz Trzciałkowski 8

Timestamp request/reply 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Type Code Checksum Identifier Sequence Number Originate Timestamp Receive Timestamp Transmit Timestamp Komunikat używany do sprawdzania sprawności sieci oraz badania czasu przetwarzania pakietów oraz opóźnień w ich przesyłaniu Łukasz Trzciałkowski 9

Timestamp request/reply Type typ komunikatu = 13 lub 14 Code podtyp komunikatu, uszczegółowienie typu = 0 Checksum suma kontrolna nagłówka Identifier identyfikator, służy do odróżniania pakietów ICMP wysyłanych do różnych hostów Sequence number numer sekwencyjny służy do odróżniania pakietów ICMP wysyłanych do tego samego hosta. Originate Timestamp czas wysłania komunikatu przez nadawcę Receive Timestamp czas odebrania komunikatu przez odbiorcę Transmit Timestamp czas odesłania komunikatu nadawcy Łukasz Trzciałkowski 10

Information request/reply 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Type Code Checksum Identifier Sequence Number Typ = 15 lub 16 Kod = 0 Komunikat służył stacjom bezdyskowym do otrzymywania informacji o własnym adresie IP. Mechanizm ten jest przestarzały i nie używany. Lepszym rozwiązaniem jest RARP, BOOTP, DHCP. Łukasz Trzciałkowski 11

Address Mask request/reply 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Type Code Checksum Identifier Sequence Number Address Mask Typ = 17 lub 18 Kod = 0 Komunikat służy stacjom bezdyskowym do otrzymania maski podsieci. Tak jak i w poprzednim przypadku lepszym rozwiązaniem są BOOTP i DHCP. Łukasz Trzciałkowski 12

Router Solicitation/ Advertisment Typ = 10 lub 9 Kod = 0 Komunikat Router Solicitation jest używany przy starcie komputera w celu znalezienia bramy. Routery co pewien czas ogłaszają się komunikatami Router Advertisment (broadcast) w celu powiadomienia innych o swoim istnieniu w odstepach 5-10 minutowych. Ogłoszenie ma ważność 30 i powinno być odnawiane. Łukasz Trzciałkowski 13

BŁĘDY komunikaty błędów

Destination Unreachable 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Type Code Checksum unused Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram Unused ignorowana i nie używana część komunikatu Internet Header + 64 bits... - nagłówk IP pakietu na który odsyłamy błąd oraz pierwsze 64 bity nagłówka wyższego protokołu, jeśli protokół wyższej warstwy używa portów, zakładamy, że numery portów będą ujęte w tych danych. Dane te służą do określenia procesu któremu należy przekazać błąd. Typ = 3 Kod = 1 15 Łukasz Trzciałkowski 15

Destination Unreachable (KODY) 0 - net unreachable (sieć nieosiągalna) 1 - host unreachable (host nieosiągalny) 2 - protocol unreachable (protokół nieosiągalny) 3 - port unreachable (port nieosiągalny) 4 - fragmentation needed and DF set (w odpowiedzi na pofragmentowany pakiet z ustawioną flagą don't fragment, sytuacja taka może się zdażyć jeśli pakiet trafi na sieć z mniejszym MTU, wtedy połowa pola unused zawiera MTU) 5 - source route failed (problem z rutingiem w routerze) Łukasz Trzciałkowski 16

Destination Unreachable (KODY) 6 destination network unknown (nieużywany, zamieniony na kod 0) 7 destination host unknown 8 source host isolated (odpowiedź na pakiety których router nie ma forwardować) 9 communication with destination network is administratively prohibited 10 - communication with destination host is administratively prohibited 11 network unreachable for type of service 12 - host unreachable for type of service 13 communication administratively prohibited 14 host precedence violation 15 precedence cutoff in effect Łukasz Trzciałkowski 17

Time Exceeded 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Type Code Checksum unused Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram Unused ignorowana i nie używana część komunikatu Internet Header + 64 bits... - nagłówk IP pakietu na który odsyłamy błąd oraz pierwsze 64 bity nagłówka wyższego protokołu, jeśli protokół wyższej warstwy używa portów, zakładamy, że numery portów będą ujęte w tych danych. Dane te służą do określenia procesu któremu należy przekazać błąd. Typ = 11 Kod = 0 lub 1 Łukasz Trzciałkowski 18

Time Exceeded (KODY) 0 - time to live exceeded in transit - komunikat zwracany w sytuacji gdy pole TTL w datagramie osiągnie wartość 0 (pakiet ginie) 1 - fragment reassembly time exceeded - komunikat zwracany, gdy adresat nie jest w stanie złożyć ponownie pofragmentowanego pakietu (brak jakiejś części), nie jest wysyłany gdy brakuje części pierwszej (numer 0) Łukasz Trzciałkowski 19

Parameter Problem Message 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Type Code Checksum Pointer unused Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram Pointer identyfikuje oktet którego dotyczy błąd Jeśli wystąpił problem z nagłówkiem datagramu, który uniemożliwi poprawne przetworzenie go. Następuje odrzucenie datagramu i poinformowanie o tym host źródłowy. Typ = 12 Kod = 0 Łukasz Trzciałkowski 20

Source Quench 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Type Code Checksum unused Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram Komunikaty (tłumienia źródła) służą do zarządzania pasmem. Router generuje Source Quench gdy bufor kolejki jest przepełniony lub dany host za szybko przysyła pakiety. W takim przypadku serwer odrzuca nadmiar pakietów i informuje hosta aby zwolnił. Typ = 4 Kod = 0 Łukasz Trzciałkowski 21

Redirect Łukasz Trzciałkowski 22

Redirect opis do diagramu Brama wysyła wiadomość przekierowującą (redirect) w następujących sytuacjach: Brama G1 otrzymuje datagram od hosta znajdującego się w tej samej sieci i sprawdza tablicę routingu w celu odnalezienia następnej bramy. Jeśli host i brama G2 są w tej samej sieci, wtedy brama G1 wysyła REDIRECT do hosta aby udał się do bramy G2 jako najkrótszej drogi do celu. Łukasz Trzciałkowski 23

Redirect 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Type Code Checksum Gateway Internet Address Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram TYP: 5 KODY: 0 = Redirect datagrams for the Network. 1 = Redirect datagrams for the Host. 2 = Redirect datagrams for the Type of Service and Network. 3 = Redirect datagrams for the Type of Service and Host. Łukasz Trzciałkowski 24

Kiedy ICMP nie zasygnalizuje? Błąd dotyczy ICMP Błąd jest w pakiecie wysyłanym na broadcast Adresatem nie jest pojedynczy host Adres jest zerowy lub loopback Błąd w ramce wysyłanej na ethernetowy adres rozgłoszeniowy Łukasz Trzciałkowski 25

Uwagi Zasypania lokalnej sieci (lokalnego hosta) dużą ilością komunikatów ICMP nie powinno mieć miejsca Uniemożliwić komputerom spoza sieci lokalnej aby mogły sprawdzać czy lokalne hosty są osiągalne (ping) Ogólnie: Należy stosować filtrowanie ICMP Icmp_echo_ignore_all Icmp_echo_ignore_broadcast Icmp_ratelimit Icmp_ignore_bogus_error_responses Accept_redirect Ping -R / hping / traceroute Łukasz Trzciałkowski 26