Структура протокола ICMP

Internet Control Message Protocol или просто ICMP описан в RFC 792. Данный протокол определяет набор различных сообщений, целью которых является управление сетью.

ICMP сообщения могут классифицироваться как сообщения об ошибках, а также как сообщения типа “запрос - ответ”.

graph TD C{ICMP} C --> D[Error message] C --> E[Query-Response]

Ниже представлен основной формат пакета ICMP

Структура протокола ICMP

Пакеты ICMP определяются по их типу (Type), однако, большинство типов могут иметь более специфичные типы, они определяются по полю Code. RFC 1700 определяет все основные типы и коды для протокола ICMP.

В следующей таблице перечислены данные поля с их описанием

Тип	Код	Название
0	0	Echo Reply
3		DESTINATION UNREACHABLE
	0	Network Unreachable
	1	Host Unreachable
	2	Protocol Unreachable
	3	Port Unreachable
	4	Fragmentation Needed and Don't Fragment Flag Set
	5	Source Route Failed
	6	Destination Network Unknown
	7	Destination Host Unknown
	8	Source Host Isolated
	9	Destination Network Administratively Prohibited
	10	Destination Host Administratively Prohibited
	11	Destination Network Unreachable for Type of Service
	12	Destination Host Unreachable for Type of Service
4	0	SOURCE QUENCH (deprecated)
5		REDIRECT
	0	Redirect Datagram for the Network (or Subnet)
	1	Redirect Datagram for the Host
	2	Redirect Datagram for the Network and Type of Service
	3	Redirect Datagram for the Host and Type of Service
6	0	ALTERNATE HOST ADDRESS
8	0	ECHO
9	0	ROUTER ADVERTISEMENT
10	0	ROUTER SELECTION
11		TIME EXCEEDED
	0	Time to Live Exceeded in Transmit
	1	Fragment Reassembly Time Exceeded
12		PARAMETER PROBLEM
	0	Pointer Indicates the Error
	1	Missing a Required Option
	2	Bad Length
13	0	TIMESTAMP
14	0	TIMESTAMP REPLY
15	0	INFORMATION REQUEST (Obsolete)
16	0	INFORMATION REPLY (Obsolete)
17	0	ADDRESS MASK REQUEST (Near-Obsolete)
18	0	ADDRESS MASK REPLY (Near-Obsolete)
30	-	Traceroute

Данную информацию не следует учить, как и другую представленную в статьях, главное научиться понимать что это и для чего используется, остальное приходит с опытом работы. Тем более, что вся представленная информация общедоступна каждому из нас бесплатно.

Одни из наиболее часто встречающихся примеров ICMP сообщений являются Echo и Reply. По ссылке можно скачать дамп, показывающий выполнение команды ping в сторону адреса 8.8.8.8. Ниже будут представлены вырезки Echo и Reply из данных дампов.

ICMP Request

ICMP Reply

Далеко не все типы пакетов ICMP можно встретить сегодня в современных сетях, но некоторые из них имеют важное значение для функционала маршрутизации, например, редирект - ICMP Type 5.

Данный тип используется маршрутизаторами для уведомления других устройств о том, что для данного адреса назначения в текущей канальной среде следует использовать другой маршрутизатор.

Предположим, что в одной канальной среде с конечным устройством есть два маршрутизатора Router-London и Router-Moscow. Маршрутизатор Router-Moscow является шлюзом по умолчанию для конечного устройства. Конечное устройство отправляет пакет на маршрутизатор Router-Moscow, в свою очередь маршрутизатор Router-Moscow имеет достижимость адреса на который отправил конечный хост через маршрутизатор Router-London.

Получается, что маршрутизатор Router-Moscow должен отправить пакет в тот же самый интерфейс на котором он получил изначальный пакет. Маршрутизатор Router-Moscow отправляет пакет маршрутизатору Router-London, а также отправляет сообщение ICMP Redirect конечному устройству, информируя его о том, что все следующие пакеты он должен отправлять непосредственно через маршрутизатор Router-London (имеется в виду только до сети, куда был отправлен первый пакет, все пакеты до других сетей отправляются также на шлюз по умолчанию)

Практика

Рассмотрим пример с ICMP Redirect на практике. Имеется простая схема с двумя маршрутизаторами в одной канальной среде

Схема ICMP Redirect

Вся адресация представлена на схеме. В качестве простоты эксперимента рассмотрим ситуацию когда клиент будет отправлять пинг на адрес внешнего интерфейса маршрутизатора Router-London, маршрутизатор Router-Moscow является шлюзом для клиента.

На маршрутизаторе Router-Moscow дополнительно настроен статический маршрут до сети 172.17.0.0/24 через адрес внутреннего интерфейса маршрутизатора Router-London.

Router_Moscow# show ip route static
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, H - NHRP, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR

Gateway of last resort is not set

      172.17.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
S        172.17.0.0 [1/0] via 192.168.1.254
Router_Moscow#

Включив дебаг на маршрутизаторе Router-Moscow с помощью команды debug ip icmp, можно заметить как данный маршрутизатор отправляет сообщение ICMP Redirect клиенту.

Router_Moscow# debug ip icmp 
ICMP packet debugging is on
Router_Moscow#
*Oct  9 11:46:43.504: ICMP: redirect sent to 192.168.1.100 for dest 172.17.0.254, use gw 192.168.1.254
Router_Moscow#

При этом первый пакет на клиенте потеряется из-за того, что маршрутизатор Router-London не будет знать куда отправлять ответ на первый ICMP Request клиента, т.к. его кэш ARP будет пуст и ему придется отправить ARP Request чтобы узнать MAC-адрес клиента.

Потеря первого пакета при пинге клиента

Для того чтобы убедиться в правдивости моих слов предлагаю скачать дампы с двух интерфейсов маршрутизатора Router-London и Router-Moscow и посмотреть весь процесс самим.

Помните: так как все устройства находятся в общей широковещательной среде, то все пакеты отправленные на широковещательный адрес ffff.ffff.ffff будут видны в каждом из дампов.

Дамп с интерфейса gi0/0 маршрутизатора Router-Moscow Дамп с интерфейса gi0/0 маршрутизатора Router-London

По умолчанию редирект включен на устройствах cisco. Данное поведение можно отключить на интерфейсе, выполнив команду no ip redirects

P.S. вся информация представленная здесь используется исключительно в образовательных целях. Все совпадения с реальными объектами, адресами, именами и т.д. случайна и не несёт цели получить от этого выгоду или причинить кому-либо вред.

Back to top ↑