Internet Control Message Protocol: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 27. Februar 2024, 20:32 Uhr

Internet Control Message Protocol (ICMP) - Austausch von Statusinformationen der IP-Verbindung

Beschreibung

Das Internet-Protokoll ermöglicht die Kommunikation von Geräten über beliebige Pfade
Treten dabei Fehler auf, kann ICMP den Absender informieren

Mögliche Probleme

Gerät oder Dienst ist nicht erreichbar
Header-Daten wurden verfälscht
die Lebenszeit (TTL) eines Datagramms ist abgelaufen
die Pufferkapazität des Empfängers ist erschöpft

OSI-Schicht 3

Die Daten werden jedoch in IP-Paketen transportiert, wie dies bei TCP & UDP geschieht, obwohl ICMP kein Transportprotokoll ist
ICMP nutzt somit das IP-Protokoll, als wäre es ein Protokoll einer höheren Schicht (im OSI-Modell), obwohl es eigentlich integraler Bestandteil des IP-Protokolls ist

Fehlerermittlung

Situationen, die eine ICMP-Fehlermeldung auslösen

Grund	Fehler	Auslöser
Ziel nicht erreichbar	Destination Unreachable	Dieser Fehler tritt auf, wenn der Zielrechner nicht mehr existiert, oder auf diesem kein passendes Protokoll gefunden werden kann. Tritt dieser Fall ein, wird der Absender entsprechend benachrichtigt
Zeit überschritten	Time Exceeded
Ungültige Parameter	Parameter Problem
Senderate reduzieren	Source Quench
Umleitung im Netzwerk	Redirect

Prüfung auf Erreichbarkeit eines Gerätes
Ermittlung des Pfades, den ein Datagramm durch das Netz beschreitet
Ermittlung der maximalen Größe des Datagramms auf diesem Pfad

Paketstruktur

Header

Der ICMP-Header folgt direkt auf den IPv4-Header

wird an der Protokollnummer erkannt
Erweitert den IP-Header und ist als integraler Bestandteil des IP-Protokolls zu sehen
Länge: 8 Byte + Datenabschnitt variabler Größe

Format der ersten vier Bytes

Mit dem ersten Byte wird der Typ der Nachricht kodiert
Das zweite Byte enthält einen, vom jeweiligen Typ abhängigen Code
Das dritte und vierte Byte bilden eine Prüfsumme des Headers
Die folgenden vier Bytes sind vom Typ der ICMP-Nachricht abhängig

Typ	Typname	Code	Bedeutung
0	Echo Reply	0	Echo-Antwort
3	Destination Unreachable	0	Netzwerk nicht erreichbar
		1	Host (Zielstation) nicht erreichbar
		2	Protokoll nicht erreichbar
		3	Port nicht erreichbar
		4	Fragmentierung nötig, Don’t Fragment aber gesetzt
		5	Route nicht möglich
		13	Paket wird von der Firewall des Empfängers geblockt
4	Source Quench	0	Datagramm verworfen, da Warteschlange voll
5	Redirect Message	0	Benachrichtigung über eine Umleitung für das angegebene Netzwerk
		1	Benachrichtigung über eine Umleitung für den ausgewählten Host
		2	Umleitung für den angegebenen Dienst & das Netz
		3	Umleitung für den angegebenen Dienst & den Host
8	Echo Request	0	Echo-Anfrage (Ping)
9	Router Solicitation	0	Suche nach einem Router
10	Router Advertisement	0	Bekanntmachung eines Routers
11	Time Exceeded	0	TTL (Time To Live, Lebensdauer) abgelaufen
11	Time Exceeded	1	Zeitlimit während der Defragmentierung überschritten

Daten

Je nach Typ der ICMP-Nachricht haben die, sich dem ICMP-Header anschließenden Daten, einen unterschiedlichen Inhalt und sind verschieden strukturiert

Oft wird der IP-Header wiederholt und im Anschluss daran die ersten 64 Bit des ursprünglichen Datagramms
Damit wird dem Zielrechner die Zuordnung der Nachricht ermöglicht

Anwendung

Erreichbarkeit prüfen	ping
Weg nachvollziehen	traceroute
Maximale Path-MTU ermitteln	Path MTU Discovery
Umleitung im Netzwerk	IPv4/ICMP/Redirect

Anhang

Siehe auch

Internet Control Message Protocol

Dokumentation

RFC

https://tools.ietf.org/html/rfc792

Links

Weblinks

@@ Zeile 1: / Zeile 1: @@
-'''ICMP''' ('''I'''nternet '''C'''ontrol '''M'''essage '''P'''rotocol) tauscht Statusinformationen der IP-Verbindung aus
+'''I'''nternet '''C'''ontrol '''M'''essage '''P'''rotocol (ICMP) - Austausch von Statusinformationen der IP-Verbindung
 == Beschreibung ==
+* Das Internet-Protokoll ermöglicht die Kommunikation von Geräten über beliebige Pfade
-<noinclude>
-== Anhang ==
-=== Siehe auch ===
-{{Special:PrefixIndex/{{BASEPAGENAME}}}}
-==== Sicherheit ====
-==== Dokumentation ====
-===== RFC =====
-# https://tools.ietf.org/html/rfc792
-==== Links ====
-===== Projekt =====
-===== Weblinks =====
-= TMP =
-== Beschreibung ==
-* Das Internet-Protokoll ermöglicht die Kommunikation von Geräten über beliebige Pfade.
 * Treten dabei Fehler auf, kann ICMP den Absender informieren
@@ Zeile 30: / Zeile 12: @@
 ; OSI-Schicht 3
-* Die Daten werden jedoch in IP-Paketen transportiert, wie dies bei TCP & UDP geschieht, obwohl ICMP kein Transportprotokoll ist.
+* Die Daten werden jedoch in IP-Paketen transportiert, wie dies bei TCP & UDP geschieht, obwohl ICMP kein Transportprotokoll ist
-* ICMP nutzt somit das IP-Protokoll, als wäre es ein Protokoll einer höheren Schicht (im OSI-Modell), obwohl es eigentlich integraler Bestandteil des IP-Protokolls ist.
+* ICMP nutzt somit das IP-Protokoll, als wäre es ein Protokoll einer höheren Schicht (im OSI-Modell), obwohl es eigentlich integraler Bestandteil des IP-Protokolls ist
-; Fehlerermittlung
+== Fehlerermittlung ==
-{| class="wikitable sortable"
+; Situationen, die eine ICMP-Fehlermeldung auslösen
-|+ Situationen, die eine ICMP-Fehlermeldung auslösen
+{| class="wikitable options"
+! Grund !! Fehler !! Auslöser
 |-
-! Grund !! Auslöser
+| Ziel nicht erreichbar || Destination Unreachable || Dieser Fehler tritt auf, wenn der Zielrechner nicht mehr existiert, oder auf diesem kein passendes Protokoll gefunden werden kann. Tritt dieser Fall ein, wird der Absender entsprechend benachrichtigt
 |-
-| Ziel nicht erreichbar (''Destination Unreachable'') || Dieser Fehler tritt auf, wenn der Zielrechner nicht mehr existiert, oder auf diesem kein passendes Protokoll gefunden werden kann. Tritt dieser Fall ein, wird der Absender entsprechend benachrichtigt.
+| Zeit überschritten || Time Exceeded ||
 |-
-| Zeit überschritten (''Time Exceeded'') ||
+| Ungültige Parameter || Parameter Problem ||
 |-
-| Ungültige Parameter (''Parameter Problem'') ||
+| Senderate reduzieren || Source Quench ||
 |-
-| Senderate reduzieren (''Source Quench'') ||
+| Umleitung im Netzwerk || Redirect ||
-|-
-| Umleitung im Netzwerk (''Redirect'') ||
-|-
-| Prüfung auf die Erreichbarkeit eines Gerätes ||
-|-
-| Ermittlung des Pfades, den ein Datagramm durch das Netz beschreitet ||
-|-
-| Ermittlung der maximalen Größe des Datagramms auf diesem Pfad ||
 |}
+* Prüfung auf Erreichbarkeit eines Gerätes
+* Ermittlung des Pfades, den ein Datagramm durch das Netz beschreitet
+* Ermittlung der maximalen Größe des Datagramms auf diesem Pfad
 == Paketstruktur ==
-=== ICMP-Header ===
+=== Header ===
-[[File:ICMP4.png|750px]]
+[[File:ICMP4.png|mini|500px]]
+Der ICMP-Header folgt direkt auf den IPv4-Header
-; Der ICMP-Header folgt direkt auf den IPv4-Header
 * wird an der Protokollnummer erkannt
 * Erweitert den IP-Header und ist als integraler Bestandteil des IP-Protokolls zu sehen
@@ Zeile 67: / Zeile 45: @@
 : Format der ersten vier Bytes
-* Mit dem ersten Byte wird der Typ der Nachricht kodiert.
+* Mit dem ersten Byte wird der Typ der Nachricht kodiert
 * Das zweite Byte enthält einen, vom jeweiligen Typ abhängigen Code
 * Das dritte und vierte Byte bilden eine Prüfsumme des Headers
+* Die folgenden vier Bytes sind vom Typ der ICMP-Nachricht abhängig
-Die folgenden vier Bytes sind vom Typ der ICMP-Nachricht abhängig.
+{| class="wikitable options big"
-{| class="wikitable toptextcells"
 |-
 ! Typ !! Typname !! Code !! Bedeutung
@@ Zeile 114: / Zeile 91: @@
 |}
-=== ICMP-Daten ===
+=== Daten ===
-* Je nach Typ der ICMP-Nachricht haben die, sich dem ICMP-Header anschließenden Daten, einen unterschiedlichen Inhalt und sind verschieden strukturiert.
+Je nach Typ der ICMP-Nachricht haben die, sich dem ICMP-Header anschließenden Daten, einen unterschiedlichen Inhalt und sind verschieden strukturiert
-* Oft wird der IP-Header wiederholt und im Anschluss daran die ersten 64 Bit des ursprünglichen Datagramms.
+* Oft wird der IP-Header wiederholt und im Anschluss daran die ersten 64 Bit des ursprünglichen Datagramms
-* Damit wird dem Zielrechner die Zuordnung der Nachricht ermöglicht.
+* Damit wird dem Zielrechner die Zuordnung der Nachricht ermöglicht
 == Anwendung ==
-=== ping ===
+{| class="wikitable options big"
-'''[[ping]]''' prüft die Verbindung zu einem Zielsystem, indem es einen '''Echo Request''' sendet und einen '''Echo Reply''' erwartet
+|-
+| Erreichbarkeit prüfen || [[ping]]
+|-
+| Weg nachvollziehen || [[traceroute]]
+|-
+| Maximale Path-MTU ermitteln || [[Path MTU Discovery]]
+|-
+| Umleitung im Netzwerk || [[IPv4/ICMP/Redirect]]
+|}
- $ '''ping google.de'''
+<noinclude>
- PING google.de(ham02s17-in-x03.1e100.net (2a00:1450:4005:80b::2003)) 56 data bytes
-bytes from ham02s17-in-x03.1e100.net (2a00:1450:4005:80b::2003): icmp_seq=1 ttl=119 time=25.7 ms
-bytes from ham02s17-in-x03.1e100.net (2a00:1450:4005:80b::2003): icmp_seq=2 ttl=119 time=22.9 ms
-bytes from ham02s17-in-x03.1e100.net (2a00:1450:4005:80b::2003): icmp_seq=3 ttl=119 time=22.6 ms
-bytes from ham02s17-in-x03.1e100.net (2a00:1450:4005:80b::2003): icmp_seq=4 ttl=119 time=22.9 ms
-bytes from ham02s17-in-x03.1e100.net (2a00:1450:4005:80b::2003): icmp_seq=5 ttl=119 time=23.1 ms
- ^C
- --- google.de ping statistics ---
-packets transmitted, 5 received, 0% packet loss, time 4006ms
- rtt min/avg/max/mdev = 22.572/23.416/25.650/1.130 ms
+== Anhang ==
+=== Siehe auch ===
+{{Special:PrefixIndex/{{BASEPAGENAME}}}}
+----
+{{Special:PrefixIndex/ICMP}}
-[[File:Ping.png|750px|none]]
+==== Dokumentation ====
+===== RFC =====
+# https://tools.ietf.org/html/rfc792
-=== Trace Route ===
+==== Links ====
-Mit '''[[traceroute]]''' kann der Weg eine IP-Datagramms ermittelt werden
+===== Weblinks =====
- $ '''traceroute google.de'''
- traceroute to google.de (172.217.19.67), 30 hops max, 60 byte packets
-  fritz.box (192.168.100.1)  0.450 ms  0.593 ms  0.743 ms
-  ber1005dihr001.versatel.de (62.214.63.92)  12.670 ms  12.750 ms  12.693 ms
-  62.214.37.245 (62.214.37.245)  13.746 ms  13.787 ms  13.825 ms
-  62.214.37.130 (62.214.37.130)  23.674 ms  23.716 ms 62.214.37.158 (62.214.37.158)  41.595 ms
-  72.14.222.28 (72.14.222.28)  22.010 ms  22.063 ms 89.246.109.250 (89.246.109.250)  29.791 ms
-  108.170.251.145 (108.170.251.145)  26.073 ms 108.170.252.18 (108.170.252.18)  37.669 ms 108.170.252.19 (108.170.252.19)  24.852 ms
-  209.85.245.203 (209.85.245.203)  18.491 ms 209.85.242.79 (209.85.242.79)  44.834 ms 209.85.244.219 (209.85.244.219)  23.396 ms
-  ham02s17-in-f3.1e100.net (172.217.19.67)  18.911 ms  17.654 ms  19.136 ms
-Das Programm kann zur Analyse von Netzwerkproblemen genutzt werden
-* Nimmt ein Paket den erwarteten Weg, oder kommt es über Umwege dorthin?
-* Welche alternativen Wege beschreitet ein Paket beim Ausfall eines Netzknotens?
-Es werden die Laufzeiten zwischen den einzelnen Stationen (Hops) ermittelt, so dass überprüft werden kann, ob es auf dem Weg zum Ziel zu Engpässen oder Überlastungen kommt.
-==== Funktionsweise ====
-[[File:ICMP-traceroute.png| 600px |right]]
-Der Absender sendet eine ICMP-Nachricht vom Typ ''Echo Request'' an den Zielrechner.
-* Von besonderer Bedeutung ist hierbei die Lebenszeit der Nachricht von eins (''TTL=1'').
-Die nächste Station auf dem Weg zum Zielrechner vermindert den Wert von ''TTL'' um eins, so daß dieser Wert jetzt Null beträgt und die Nachricht daraufhin verworfen wird.
-* Der Absender wird jedoch über diesen Vorgang informiert und erhält eine ICMP-Nachricht vom Typ ''time to live exceeded in transit'', die auch die IP-Adresse der Zwischenstation enthält.
-Der Absender verschickt daraufhin erneut ein ''Echo Request'' an den Zielrechner - dieses Mal jedoch mit einer ''TTL'' von zwei.
-* Somit erreicht die Nachricht die zweite Zwischenstation auf dem Weg zum Ziel, bevor auch diese verworfen und der Absender benachrichtigt wird.
-Der Absender versendet nun weitere Nachrichten vom Typ ''Echo Request'' - und erhöht jeweils den Wert der Lebenszeit - bis der Zielrechner erreicht wird und eine ICMP-Nachricht vom Typ ''Echo Reply'' erhalten wird.
-Am Ende des Programmablaufs wird von ''traceroute'' eine nummerierte Liste erhalten, die die IP-Adressen der durchlaufenen Zwischenstationen und der dazugehörigen Laufzeiten enthält.
-=== Path MTU Discovery ===
-* Ermittlung der '''''M'''aximum '''T'''ransfer '''U'''nit'' zu einem entfernten IP-Netzwerk
-* Muss von jedem Router unterstützt werden
-''' Ermittlung der MTU '''
-* Der Sender generiert ein IP-Paket mit der MTU des lokalen Netzes und gesetztem ''Don't Fragment''-Bit
-* Wird auf dem Weg ein Transfernetz erreicht, dessen MTU überschritten wird, sodass dessen Router das Paket fragmentieren müsste, wird das Paket verworfen und der Absender durch eine ICMP-Nachricht vom Typ 3 Code 4 (''Destination Unreachable'',''Fragmentation required, and DF flag set'') benachrichtigt.
-* Da der Absender nun die MTU der Gegenseite kennt, kann er die seine entsprechend anpassen und die Daten erneut versenden.
-=== Umleitung im Netzwerk ===
-[[File:ICMP-Redirect.png|600px|right]]
-Wird von einem Router bemerkt, daß es für ein IP-Paket einen schnelleren Weg zum Ziel gibt, kann er den Absender darüber informieren. Dies geschieht mit einer ICMP-Nachricht vom Typ ''Redirect'':
-* Rechner '''B''' möchte Daten an Rechner '''A''' versenden und sendet diese an seinen Standard-Router '''R2''' (1)
-* Router '''R2''' übergibt die Daten an Router '''R1''', der diese an den Zielrechner '''A''' weiterleitet (2)
-* Router '''R2''' erkennt jedoch, daß es für Rechner '''A''' günstiger wäre, sich gleich an Router '''R1''' zu wenden und teilt ihm dieses durch eine ICMP-Nachricht vom Typ ''Redirect'' mit (3)
-* Rechner '''B''' sendet fortan die Daten direkt zu Router '''R1''' (4)
-== Syntax ==
-=== Optionen ===
-=== Parameter ===
-=== Umgebungsvariablen ===
-=== Exit-Status ===
-== Konfiguration ==
-=== Dateien ===
 [[Kategorie:IPv4]]
+[[Kategorie:ICMP]]
 </noinclude>