Protocollo ICMP e suo utilizzo: Programmi Ping e Traceroute Stack ...

Protocollo ICMP e suo utilizzo:
Programmi Ping e Traceroute
Ing. R.G. Garroppo
Stack protocollare TCP/IP
Ping Telnet FTP SMTP HTTP DNS SNMP NFS
Applicazione
RTP
Numero di Porta
TCP
UDP
Segmenti
Trasporto
ICMP
Rete
RARP
IP
ARP
Pacchetti
Indirizzo IP
Data Link
Fisico
Livello Data Link
Livello Fisico
Trame
Tipo di Trame
e Indirizzo DL

Entità, SAP, PDU
N-1 SAP
Entità di
livello N
N-1 SAP
Livello N
Interfaccia
Livello N-1
(N-1)-PCI
N-PDU
SAP
(N-1)-SDU
PDU: Protocol Data Unit
SDU: Service Data Unit
PCI: Protocol Control Inf.
SAP: Service Access Point
Entità di
livello N-1
Entità di
livello N-1
(N-1)-PDU
Header
Area dati TCP
Segmenti
Header
Area dati IP
Pacchetti
Header
Area dati Frame
Trame
Intestazione Pacchetto IP
0
8 16 24 32
Vers HLenght ToS Total Lenght
Identification Flag Offset
TTL Protocol Header Checksum
Source IP Address
Destination IP Address
Options
DATA (payload)

Internet Control Message Protocol
Specificato nella RFC 792
Utilizzato per comunicare errori o situazioni della rete che
richiedono attenzione
Il messaggio ICMP è incapsulato direttamente nel pacchetto
IP
Il messaggio ICMP, se trasmesso in seguito ad un errore,
trasporta l’intestazione IP e almeno i primi 8 byte del
pacchetto IP che ha generato l’errore
Questo permette di capire se l’errore è stato causato da UDP
o TCP e da quale processo (mediante numero di porta)
I messaggi sono scambiati fra host, senza l’uso di una
particolare porta UDP o TCP
Messaggio ICMP
20 Bytes
IP Header
Messaggio ICMP
8 16
0 31
Tipo
Codice
Checksum
Contenuto
Tipo: abbiamo 15 tipi diversi di messaggi ICMP
Codice: specifica meglio il tipo
Checksum: protegge il messaggio ICMP
Classificazione dei messaggi ICMP
•Richiesta
•Errore
...

Tipologie di messaggi ICMP - 1
Tipologie di messaggi ICMP - 2

Messaggi di errore ICMP
Per non causare un aumento eccessivo di messaggi di
errore ICMP trasmessi in broadcast, questi non vengono
generati in risposta a
Un messaggio di errore ICMP
Un pacchetto IP multicast o broadcast
Un pacchetto trasmesso in broadcast a livello 2
Un frammento di un pacchetto diverso dal primo
Un pacchetto IP avente come indirizzo sorgente un
indirizzo multicast o broadcast
ICMP Port Unreachable Error
Se il protocollo UDP riceve un segmento verso una porta sulla quale nessun
processo è in ascolto, genera questo errore
Per generarlo si può usare un’applicazione TFTP (69)

Programma Ping
Strumento per verificare la raggiungibilità di un terminale
Si base sullo scambio di messaggi ICMP echo request
(trasmesso dal client) e ICMP echo reply (trasmesso dal
server)
Permette di avere una stima approssimativa del Round Trip
Delay (RTT)
Attacchi Denial of Service ha condotto gli amministratori di
rete a filtrare tali messaggi
Per distinguere i diversi processi di ping su un terminale, si
usa campo identifier
Il campo sequence number permette di associare le risposte
alle diverse richieste
Programma Ping nel S.O. Window

Funzionamento Ping
Opzione Record Route del Ping
Attivando questa opzione (–r in Windows) ogni nodo
inserisce il proprio indirizzo nel campo IP RR option del
pacchetto IP che trasporta il messaggio ICMP Echo
request
Il ricevitore copia gli indirizzi nel pacchetto IP che
trasporta il messaggio ICMP echo reply
I nodi sul percorso di ritorno inseriscono il proprio
indirizzo IP nel pacchetto IP che trasporta il messaggio
ICMP echo reply
Gli indirizzi inseriti sono quelli delle interfacce di uscita

Opzione Record Route del Ping - 2
39 bytes
Code
Len
Ptr
Ptr=4
IP addr #1 IP addr #2
IP addr #9
1 1 1 4 bytes 4 bytes 4 bytes
Ptr=8
Ptr=36
Ptr=40
Problemi
L’opzione Record Route è opzionale e nodi o terminali
possono non supportarla
Il campo Header Length del pacchetto IP è di 4 bit, per cui la
dimensione massima dell’intestazione IP è di 15 word (blocco
di 32 bit). Posso registrare solo 9 indirizzi
Opzione Record Route del Ping - Esempio

Programma Traceroute
Permette di individuare il percorso dei pacchetti IP da
sorgente a destinazione
Perché usare Traceroute invece che Ping –r
Non tutti i router supportano l’opzione Record Route
Con Ping registro sia andata che ritorno, per cui raddoppio
numero di indirizzi IP registrati
Al più possono essere registrati nel campo Record Route
opzionale solo 9 indirizzi IP
Principio di Funzionamento di Traceroute
Il funzionamento si basa sul campo TTL e protocollo ICMP
Per conoscere indirizzo primo router basta trasmettere
pacchetto con TTL=1, per secondo router TTL=2, …
Il campo TTL viene decrementato di uno da ogni router della
rete
Se TTL=0 allora il router trasmette messaggio ICMP Time
exceeded e scarta il pacchetto
Per scoprire che siamo arrivati a destinazione utilizziamo delle
porte UDP molto alte in modo tale che sia poco probabile che
a destinazione ci sia un’applicazione in ascolto su tale porta
Se arriva un pacchetto su una porta inutilizzata, viene trasmesso
un messaggio ICMP port unreachable

Interfaccie riportate da Traceroute
L’indirizzo trasportato dai messaggi di errore ICMP sono delle
porte di ingresso dei nodi
LAN 1
*.52.1
Router 1 Router 2
*.9.29
*.186.10
*.186.12
LAN 2
Tracert www.ucla.edu
Traceroute – Esempio 1

Traceroute – Dettaglio scambio messaggi
Traceroute – Dettaglio messaggi