Internet Protokolle. ICMP & Ping Internet Controll Message Protokolls

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1 Internet Protokolle ICMP & Ping Internet Controll Message Protokolls

2 ICMP I II ICMP Einführung ICMP Meldungstypen III Zusammenfassung

3 Einführung Im (heterogenen) Internet ist es nicht möglich Fehler hardwarebasiert zu melden. IP besitzt keine Fehlerkorrektur ICMP dient zur Lösung dieses Problems

4 Einführung ICMP dient zum Fehler- und Informationsmeldungsaustausch zwischen Rechnern/Routern in einem Netz. Ermöglicht die Koordination von Routern und Endsystemen Definiert in RFC 792 ICMP V.4 von J.Postel (1981) Erweitert in RFC 1885 ICMP V.6 NWG (1995) ICMP Mitteilungen werden in IP Paketen versendet

5 ICMP Auch wenn ICMP in IP Protokollen versand wird, wird es nicht als higher level protocol angesehen ICMP wird durch einen Trigger (jeweiliger Fehler bzw. ICMP Anfrage) ausgelöst Bei Fehlermeldungen befinden sich im Anhang die ersten 64 Bit des fehlerhaften Datenpackets ICMP wird immer an den Sender geschickt, nie an beteiligte Router, etc. Die Auswertung und Fehlerkorektur wird dem Sender überlassen

6 Aufbau einer ICMP Meldung Aufbau eines ICMP Pakets:

7 Aufbau einer ICMP Meldung Die im Datenteil anhängige ICMP Meldung ist wie folgt aufgebaut: Sie bestehen aus ICMP Header, Type Code Checksum Und Anhängen, je nach ICMP Typ

8 ICMP Header Aufbau des ICMP Header:

9 ICMP im Netzwerk Nachteil: wenn bei Netzwerküberlastungen ICMP versand werden, kann das zu weiteren Überlastung führen, z.b. Source Quenche Um die Netzwerkbelastung geringer zu halten und/oder Schleifen auszuschließen, generieren Fehler durch ICMP Pakete keine neuen ICMP Fehlermeldungen

10 ICMP Meldungstypen Type 0, 8 Echo Reply, Request Type 3 Destination Unreachable Type 4 Source Quench Type 5 Redirect Type 9 Router Advertisement Type 10 Router Solicitation Type 11 Time To Live Exceeded Type 12 Parameter Problem Type 13,14 Timestamp Request, Reply Type 15,16 Information Request, Reply Type 17,18 Address Mask Request, Reply

11 PING (Typ 8/0) Anwendung: Fehlersuche im Netzwerk Rechner A sendet ICMP-Request an Rechner B, Rechner B antwortet mit ICMP-Reply Zeitdifferenz und Paketverluste als Maßstab der Netzperformance

12 Beispiel eines Pings C:\>ping google.com Ping google.com [ ] mit 32 Bytes Daten: Antwort von : Bytes=32 Zeit=693ms TTL=48 Antwort von : Bytes=32 Zeit=524ms TTL=48 Antwort von : Bytes=32 Zeit=579ms TTL=48 Antwort von : Bytes=32 Zeit=481ms TTL=48 Ping-Statistik für : Pakete: Gesendet = 4, Empfangen = 4, Verloren = 0 (0% Verlust), Ca. Zeitangaben in Millisek.: Minimum = 481ms, Maximum = 693ms, Mittelwert = 569ms

13 Destination Unreachable (Typ 3) Wird versand wenn ein Router ein IP Paket nicht ausliefern kann Im Code Feld wird Fehler näher spezifiziert

14 Destination Unreachable Codes 0 network unreachable 1 host unreachable 2 protocol unreachable 3 port unreachable 4 fragmentation needed but but don t fragment bit set 5 source route failed 6 destination network unknown 7 destination host unkown 8 source host isolated 9 destination network administratively prohibited 10 destination host administratively prohibited 11 network unreachable for requested type of service 12 host unreachable for requested type of service 13 communication administratively prohibited by filtering 14 host precedence violation 15 precedence cutoff in effect

15 Überlast und Flusskontrolle IP ist verbindungslos, keine Reservierung von Ressourcen im vorraus möglich Gefahr: Pakete werden schneller erhalten, als verarbeitet Mögliche Ursachen: Einzelner Rechner der viele Last erzeugt, oder die Gesamlast vieler Rechner Pakete werden gespeichert, solange Ressourcen vorhanden, danach Löschung und Versand einer Source Quench ICMP Message.

16 Source Quench (Typ 4) Wird für jedes gelöschte Paket versendet Für jedes Source Quench verringert Sender Menge der Pakete pro Zeiteinheit; im Gegenzug wird Menge erhöht bis wieder SQ eingeht Dadurch dynamische Regelung der Last bei Erhalt des höchstmöglichen Durchsatzes

17 Route Change Request (Typ 5) Ursache: Paket wird suboptimal über einen Router versendet Wenn dieser besseren Weg kennt, sendet er RCR an Sender um dessen Routingtabelle upzudaten Sender kann dann Pakete auf besserem Weg senden

18 Ringschlüsse und überlange Routen Time Exceeded (Typ 11) Jedes IP-Paket enthält TTL Feld, ist dieses auf 0 wird das Paket zerstört und time exceeded Meldung mit Code 0 versendet Code 1 wird bei Fragmentierten Paketen verwendet, bei denen ein Fragment nicht rechtzeitig ankommt

19 Parameter Problem (Typ 12) Wird bei Problemen die nicht durch andere ICMP Meldungen abgedeckt werden, zb falscher Datagram Header, versendet Um die Meldung eindeutig zu machen wird POINTER auf Octet des Datagramms gesetzt, welches den Fehler erzeugte (Code 0) Code 1 bezeichnet fehlende Option im Datagramm

20 Timestamp Request/Reply (Typ 13/14) Wird verwendet um Uhr zu kontrollieren / synchronisieren Erfragt die Uhrzeit eines anderen Rechners / Routers Aus den Zeitdifferenzen Empfang/Versand kann Uhrzeit berechnet werden

21 Information Request/Reply (Typ 15/16) Verfahren um eigene Internetadresse zu ermitteln Veraltet, sollte nicht mehr verwendet werden Aktuelles Verfahren: RARP/BOOTP

22 Adress Mask Request/Reply (Typ 17/18) Um Subnetadresse des eigenen Netzwerkes zu erfahren kann Request an einen Router oder per Broadcast versendet werden Router antwortet mit Adresse in Reply

23 Router discovery via Router Advertisement /Solicitation (Typ 9/10) Nutzen: Router ausfindig machen, ohne sie zu kennen Dynamisch, da Router Multi/Broadcasts Advertisements absetzen Statische Counterparts: BOOTP/DHCP Protokolle Probleme dieser Protokolle: Routerausfälle

24 Zusammenfassung ICMP Meldungen Es gibt zwei ICMP Klassen: Fehlermeldungen und Informationsmeldungen ICMP-Messages werden in IP-Paketen versendet Der Header der ICMP-Messages enthält allgemein drei festgelegte Felder: Type, Code und Checksum, der Rest ist Meldungsabhängig ICMP ist wesentlicher Bestandteil des IP-Protokolls, es bietet Kommunikations-möglichkeiten zwischen Routern und Rechnern zur Fehler- und Informationsmeldung

25 Ausblick: traceroute Mit Traceroute lassen sich lassen sich die Wege nachvollziehen die IP-Pakete nehmen Anwendung: Debugging/Information Mechanismus: Pakete mit TTL n+1 werden aufeinanderfolgend verschickt und die time exceeded ICMP- Mitteilungen ausgewertet IP-Protokoll bietet keine Garantie das aufeinanderfolgende Pakete die selbe Route nehmen, trotzdem passiert dies fast immer

26 ICMP & PING Dustin Brinktriene & Christian Altrogge Internet Protokolle WS 2003/04 Literatur: Postel, Jon, "Internet Control Message Protocol DARPA Internet Program Protocol Specification", RFC 792, Network Information Center, SRI International, Menlo Park, Calif., September 1981 Douglas E. Comer: Internetworking with TCP/IP volume 1 principles, protocols and architecture. Prentice-Hall, New Jersey Stevenson: TCP/IP Illustrated

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