IPv6/ICMP
IPv6/ICMP - ICMPv6 (Internet Control Message Protocol für IPv6)
Beschreibung
| ICMPv6 (Internet Control Message Protocol Version 6) | ||||||||||||||||||
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| Familie | Internetprotokolle | |||||||||||||||||
| Einsatzgebiet | Fehlermeldungen, Diagnose, Autoconfiguration, Routing | |||||||||||||||||
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Das Internet Control Message Protocol for the Internet Protocol Version 6 (ICMPv6) ist die mit IPv6 zusammen verwendete Version des Internet Control Message Protocol
- Es dient, wie schon bei IPv4, in Netzwerken zum Austausch von Fehler- und Informationsmeldungen
- Zusätzlich findet es aber noch im Neighbor Discovery Protocol, dem Ersatz des Address Resolution Protocol, Verwendung
- ICMPv6 zwingend notwendig
Im Gegensatz zum ICMP bei IPv4 ist ICMPv6 zwingend für den Betrieb von IPv6 nötig
- Ein generelles Blockieren von ICMPv6 auf der Firewall führt dazu, dass IPv6 nicht funktioniert (vgl. RFC 4890)
ICMPv6 dient als Hilfsprotokoll für IPv6, ist in derselben OSI-Schicht 3 wie dieses angesiedelt und nutzt das IPv6-Protokoll zum Versand von ICMP-Nachrichten
- Als Protokoll-Nummer wird dabei 58 ins Next-Header-Feld des IPv6-Headers eingefügt
Header
| 0 | Type | Code | Prüfsumme | |||||||||||||||||||||||||||||
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| … | ICMPv6-Nachricht … | |||||||||||||||||||||||||||||||
Das Feld Type gibt die Klasse der ICMP-Nachricht an
- welche mit dem Feld Code genauer spezifiziert werden kann
Die Prüfsumme wird zur Verifizierung der Gültigkeit des ICMPv6-Pakets benutzt
Der restliche Inhalt der ICMP-Nachricht wird durch den jeweiligen Typ bestimmt
- Bei Fehlernachrichten wird nach den möglichen zusätzlichen Feldern immer noch so viel wie möglich vom fehlerverursachenden Paket angehängt
Prüfsumme
| 0 | IPv6-Absender-Adresse | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| 32 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 64 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 96 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 128 | IPv6-Ziel-Adresse | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 160 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 192 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 224 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 256 | IPv6-Nutzlast-Größe | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 288 | Checksumme 0 | Next Header 58 | ||||||||||||||||||||||||||||||
Die Prüfsumme (engl. checksum) eines ICMPv6-Pakets ist ein 16-Bit-Einerkomplement der Summe des Einerkomplements der gesamten ICMPv6-Nachricht
- Zusätzlich zur Nachricht wird noch ein IPv6-Pseudoheader vorne angehängt
- Zur Berechnung der Prüfsumme wird das Prüfsummenfeld auf 0 gesetzt
- Der zur Berechnung der Prüfsumme verwendete Pseudoheader sieht wie im Schema nebenan aus
Dies ist eine der Neuerungen von ICMPv6 gegenüber ICMP, wo die Prüfsumme nur über den ICMP-Header berechnet wurde
Verarbeitung
- Regeln für die Verarbeitung von ICMPv6-Nachrichten
- Unbekannte ICMPv6-Fehlernachrichten müssen an die darüberliegende Netzwerkschicht weitergereicht werden
- Unbekannte ICMPv6-Informationsnachrichten müssen ohne Benachrichtigung des Absenders verworfen werden
- Jeder Fehlernachricht wird am Ende so viel wie möglich des fehlerverursachenden Pakets angehängt
- Die Protokollnummer zum Weiterreichen von unbekannten Fehlernachrichten wird aus dem angehängten Originalpaket entnommen
- Auf folgende Pakete werden keine Fehlernachrichten versandt
- Fehlernachrichten
- Pakete an Multicast-, Link-Level-Multicast- oder Link-Level-Broadcast-Adressen mit folgenden Ausnahmen:
- Packet-Too-Big-Nachrichten
- Parameter-Problem-Nachrichten mit Code 2 – unbekannte IPv6-Option
- Das Netz darf nicht mit ICMPv6-Fehlernachrichten geflutet werden
Nachrichten-Typen
| Gruppe | TType | Beschreibung |
|---|---|---|
| Fehlernachrichten | 0–127 | mit dem höchstwertigen Bit (engl. most significant bit) auf 0, sind Fehlernachrichten |
| Informationsnachrichten | 128–255 | mit dem höchstwertigen Bit auf 1, sind Informationsnachrichten |
Fehlernachrichten
| Type | Beschreibung | RFC |
|---|---|---|
| 1 | Destination Unreachable | RFC 4443 |
| 2 | Packet Too Big | RFC 4443 |
| 3 | Time Exceeded | RFC 4443 |
| 4 | Parameter Problem | RFC 4443 |
Destination Unreachable
| 0 | Type | Code | Prüfsumme | |||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 32 | Unbenutzt | |||||||||||||||||||||||||||||||
| … | Fehlerhaftes Paket | |||||||||||||||||||||||||||||||
- Destination Unreachable - Type 1
Destination-Unreachable-Nachrichten sollten vom Router erzeugt werden, wenn ein Paket nicht ausgeliefert werden konnte
- Wenn das Paket wegen Überlastung fallen gelassen wurde, muss keine Destination Unreachable versandt werden
Wenn das Paket wegen fehlender Routen nicht ausgeliefert wurde, wird der Code 0 gesetzt
- Ist das Ausliefern administrativ verboten (Firewall), wird der Code 1 gesetzt
- Wenn der Router die IPv6-Adresse nicht auflösen kann, oder ein Problem mit dem Link hat, wird der Code 3 gesetzt
- Wenn ein Zielhost für ein UDP-Paket keinen Listener hat, sollte er ein Destination Unreachable mit Code 4 versenden
Wenn ein Destination Unreachable empfangen wird, muss es der darüberliegenden Schicht weitergereicht werden
Packet Too Big
| 0 | Type | Code | Prüfsumme | |||||||||||||||||||||||||||||
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| 32 | MTU | |||||||||||||||||||||||||||||||
| … | Fehlerhaftes Paket | |||||||||||||||||||||||||||||||
- Packet Too Big - Type 2
Eine Packet-Too-Big-Nachricht muss vom Router erzeugt werden, wenn ein Paket nicht weitergeleitet werden kann, weil es größer ist als die maximale MTU des Links, über den es versendet werden soll. Packet-Too-Big-Nachrichten werden vom Path MTU Discovery gebraucht, um die pfadabhängige MTU zu ermitteln
Der Code sollte vom Sender auf 0 gesetzt und vom Empfänger ignoriert werden
Wenn ein Packet Too Big empfangen wird, muss es dem darüberliegenden Layer weitergereicht werden
Time Exceeded
| 0 | Type | Code | Prüfsumme | |||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 32 | Unbenutzt | |||||||||||||||||||||||||||||||
| … | Fehlerhaftes Paket | |||||||||||||||||||||||||||||||
- Time Exceeded - Type 3
Wenn ein Router ein Paket mit einem Hop-Limit von 0 erhält, oder den Time-to-Live-Wert auf 0 reduziert, muss er das Paket verwerfen und ein Time Exceeded mit Code 0 an den Absender versenden
- Das zeigt entweder eine Endlosschleife im Routing an oder ein zu kleines anfängliches Hop-Limit
Wenn von einer fragmentierten Nachricht nicht alle Fragmente innerhalb einer gewissen Zeit ankommen, wird das Paket verworfen und es muss ein Time Exceeded mit Code 1 versendet werden
Parameter Problem
| 0 | Type | Code | Prüfsumme | |||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 32 | Pointer | |||||||||||||||||||||||||||||||
| … | Fehlerhaftes Paket | |||||||||||||||||||||||||||||||
- Parameter Problem - Type 4
Wenn ein Host beim Verarbeiten eines IPv6-Pakets ein Problem in einem Feld feststellt und nicht mit der Verarbeitung weiterfahren kann, muss er das Paket verwerfen und eine Parameter-Problem-Nachricht verschicken
Mit dem Code wird dabei die Art des Problems genauer beschrieben
| 0 | Fehlerhaftes Header-Feld gefunden |
| 1 | Unbekannter Next-Header-Typ gefunden |
| 2 | Unbekannte IPv6-Option |
| 3 | Unvollständiger IPv6 Header Chain im ersten IPv6 Fragment |
Der Pointer zeigt dabei auf die Stelle im Paket, an der das Problem aufgetreten ist
Informationsnachrichten
| Type | Beschreibung | RFC |
|---|---|---|
| 128 | Echo Request | RFC 4443 |
| 129 | Echo Reply|Echo Reply | RFC 4443] |
| 130 | Multicast Listener Query | RFC 2710 und RFC 3810 |
| 131 | RFC 2710 | |
| 132 | Multicast Listener Done | RFC 2710 |
| 133 | Router Solicitation | RFC 4861 |
| 134 | Router Advertisement | RFC 4861 |
| 135 | Neighbor Solicitation | RFC 4861 |
| 136 | Neighbor Advertisement | RFC 4861 |
| 137 | Redirect | RFC 4861 |
| 138 | Router Renumbering | RFC 2894 |
| 139 | ICMP Node Information Query | RFC 4620 |
| 140 | ICMP Node Information Response | RFC 4620 |
| 141 | Inverse Neighbor Discovery Solicitation Message | RFC 3122 |
| 142 | Inverse Neighbor Discovery Advertisement Message | RFC 3122 |
| 143 | Version 2 Multicast Listener Report | RFC 3810 |
| 144 | Home Agent Address Discovery Request Message | RFC 3775 |
| 145 | Home Agent Address Discovery Reply Message | RFC 3775 |
| 146 | Mobile Prefix Solicitation | RFC 3775 |
| 147 | Mobile Prefix Advertisement | RFC 3775 |
| 148 | Certification Path Solicitation Message | RFC 3971 |
| 149 | Certification Path Advertisement Message | RFC 3971 |
| 150 | ICMP messages utilized by experimental mobility protocols such as Seamoby | RFC 4065 |
| 151 | Multicast Router Advertisement | RFC 4286 |
| 152 | Multicast Router Solicitation | RFC 4286 |
| 153 | Multicast Router Termination | RFC 4286 |
| 155 | RPL Control Message | RFC 6550 |
| 200 | Private experimentation | |
| 201 | Private experimentation | |
| 255 | Reserved for expansion of ICMPv6 informational messages |
Echo Request
| 0 | Type | Code | Prüfsumme | |||||||||||||||||||||||||||||
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| 32 | Identifikation | Sequenznummer | ||||||||||||||||||||||||||||||
| … | Daten | |||||||||||||||||||||||||||||||
- Echo Request - Type 128
Mit einem Echo Request wird um eine Antwort gebeten
- Ein Echo Request ist nichts anderes als ein simpler Ping
- Das Datenfeld kann mit Daten vergrößert werden, um größere Pakete zu produzieren
- So kann man zum Beispiel die MTU ermitteln
Jedes System muss gemäß RFC auf Echo Requests reagieren und mit Echo Replies antworten
- Auch sollte jedes System eine Anwendung zum Versenden und Empfangen von Echo Request/Replies besitzen
- Hiervon wird in der Praxis jedoch oft abgewichen, so blockiert beispielsweise die Windows-Firewall standardmäßig ICMPv6-Echo-Request-Anfragen
Empfangene Echo Request können an Anwendungen weitergeleitet werden, die auf ICMP-Nachrichten horchen
Echo Reply
| 0 | Type | Code | Prüfsumme | |||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 32 | Identifikation | Sequenznummer | ||||||||||||||||||||||||||||||
| … | Daten | |||||||||||||||||||||||||||||||
- Echo Reply - Type 129
Auf eine Echo-Request-Nachricht muss mit einem Echo Reply geantwortet werden
- Das Paket ist bis auf das Typenfeld dasselbe. Echo-Reply-Nachrichten sollen nur an Unicast-Adressen verschickt werden
Anhand der Identifikation und der Sequenznummer wird der Empfänger die Antworten zu seinen Anfragen zuordnen können
Empfangene Echo-Reply-Nachrichten müssen an die Anwendung weitergereicht werden, die den zugehörigen Echo Request versendet hat
- An die restlichen auf ICMP horchende Anwendungen kann es weitergereicht werden
Multicast Listener Discovery
- Multicast Listener Discovery - Type 130
MLD ist die Implementation von IGMP (IPv4) in IPv6
- Es wird also genutzt, um Multicast-Abonnements zu verwalten
- Dabei entspricht MLDv1 IGMPv2 und MLDv2 IGMPv3
- Bei den jeweils neueren Versionen lässt sich bestimmen, welche Quell-Adressen für Multicast-Streams akzeptabel sind.), Windows seit 2006 (Vista), FreeBSD seit 2009 (8.0)
Anhang
Siehe auch
RFC
| RFC | Titel |
|---|---|
| 3122 | Extensions to IPv6 Neighbor Discovery for Inverse Discovery Specification |
| 4443 | Internet Control Message Protocol (ICMPv6) for the Internet Protocol Version 6 (IPv6) Specification |
| 4604 | |
| 4861 | Neighbor Discovery for IP Version 6 (IPv6) |
| 7112 | Implications of Oversized IPv6 Header Chains |
| 8200 | Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification, löst 2460 ab |
Links
Weblinks
- https://de.wikipedia.org/wiki/ICMPv6
- IANA ICMP Parameters - Vollständige Liste der ICMPv6-Typen und -Codes