TCP IP chyby a kontrolné správy

8.1.1. Internet Control Message Protocol (ICMP)
IP je nespoľahlivá metóda pre doručovanie dát, nemá zabudovaný mechanizmu o zlyhaní prenosu. ICMP protokol je súčasťou TCP/IP, pracuje na 3. vrstve OSI modelu, slúži ako protokol pre hlásenie (odstraňovanie) chýb v rodine protokolov TCP/IP.
8.1.2. Ohlasovanie chýb a oprava chýb


cisco

ICMP je protokol slúžiaci na ohlasovanie chýb v IP
protokole. Pri vyskytnutí chyby hlási tento stav na zdroj,
kde bola vyvolaná.
Ak pracovná stanica 1 pošle datagram na stanicu 6 a na
routri C dojde k výpadku Fa0/0, router C využije ICMP
protokol na poslanie správy stanici 1 o nemožnosti ho
doručiť. ICMP neopravuje chyby, len ich hlási.
Pri doručení správy routru C, vie zdrojovú a cieľovú IP
adresu, ale nepozná, kadiaľ šiel, preto pošle správu
o zlyhaní len zdrojovému zariadeniu.


cisco

8.1.3. ICMP dodaná správa

ICMP správy sú doručované IP protokolom ako ostatné dáta. Výnimka: Ak vznikne pri doručovaní ICMP správy chyba, negeneruje sa nová ICMP správa upozorňujúca na chybu (aby sa nezahlcovala sieť)
8.1.4. Nedosiahnuteľná sieť


cisco

Sieťová komunikácia závisí na niektorých základných podmienkach. Najskôr zariadenia pred vysielaním a prijímaním musia mať správne nakonfigurovaný TCP/IP protokol. Musia byť pridelené ip adresy, masky siete a default gateway, ak paket opúšťa lokálnu sieť. Ďalej sú to zariadenia medzi zdrojom a cieľom. Routre obsluhujú tieto funkcie, pričom musia mať správne nastavené protokoly a rozhrania. Ak routre nemajú potrebné informácie na prenos, prípadne sú poškodené alebo rozhranie majú vypnuté je cieľová sieť nedosiahnuteľná.
8.1.5. Použitie príkazu ping na otestovanie dosiahnutelnosti cieľa.
ICMP protokol môže byť použitý na overenie dosiahnutelnosti cieľa. ICMP vyšle echo požiadavku na cieľové
zariadenie, ak zariadenie prijme požiadavku, formuluje echo odpoveď a pošle ju späť.
ping ip adresa – posiela echo požiadavku na cieľovú IP, v tomto prípade sa používajú 4 echo požiadavky.


8.1.6. Detekovanie neúmerne dlhej cesty.
Cyklenie paketov alebo príliš komplexná sieť. V oboch prípadoch paket presiahne maximálny počet hopov. Každý IP datagram nesie v hlavičke položku TTL (time-to-live). Každý prechod smerovačom znižuje TTL o 1. Keď TTL dosiahne 0, datagram je zničený a jeho odosielateľovi sa pošle správa ICMP Time exceeded. Účelom je zabrániť zahlteniu siete cyklujúcimi paketmi.
8.1.7. Správy Echo


cisco


8.1.8. Správa cieľ nedosiahnuteľný


cisco

cisco
Datagram sa vždy nemusí dostať do svojho cieľa, môže nastať hardwarové zlyhanie, nesprávna konfigurácia protokolu, vypnuté rozhranie, nesprávne smerovanie. V tejto situácii sa pošle odosielateľovi správa o nedosiahnuteľnosti cieľa. Hodnota 3 v type poľa indikuje, že ide o správu typu cieľ nedosiahnuteľný. 0 v kóde hovorí o príčine, sieť bola nedosiahnuteľná.
8.1.9. Rôzne ohlasovanie chýb


cisco

Ak zariadenie nie je schopné poslať správu ďalej, pošle sa zdroju IP datagram s parametrom 12, v hlavičke je aj kód, ak je rovný 0, potom položka Pointer obsahuje číslo oktetu datagramu, ktorý spôsobil chybu.
8.2.1. Úvod do kontrolný správ
Internet Control Message Protocol (ICMP) je integrovaná časť TCP/IP protokolu. IP nemá zabudovanú podporu o hlásení chýb, ako aj poskytovanie informácií alebo kontrolných správ na hosta. O toto sa stará ICMP. ICMP kontrolné správy sú zapuzdrené v IP datagramoch. Na rozdiel od chybových správ nie sú generované ako výsledok straty paketu alebo chybovej situácie. Informujú hostov napr. o zahltení siete, o existencii „bližšej“ brány do vzdialených sietí.


8.2.2. ICMP presmerovanie/zmena požiadavky


ciscoICMP redirect/change request je všeobecnou ICMP kontrolnou správou. Tento typ správy môže byť inicializovaný len gateway, zvyčajne ide o router. Pokiaľ chcú hosti komunikovať z inou sieťou, musia mať nastavenú východziu bránu, ktorá je adresou portu routra pripojeného do rovnakej siete ako hosti. Ak chce host komunikovať s inou sieťou, router ho informuje cez redirect/change request o najlepšej ceste do danej siete.


cisco

H vyšle paket určený pre 10.1.1.1 (sieť 10.0.0.0/8) na default GW (172.16.1.100)
R1 cez svoje ST zistí, že paket má ďalej forwardovať na 172.16.1.200 cez rovnaké rozhranie(E0) ako paket obdržal R1 paket forwarduje na 172.16.1.200, súčasne zašle H správu ICMP Redirect/Change požadujúcu, aby H pakety pre 10.0.0.0/8 forwardoval na 172.16.1.200 ICMP Redirect/Change Request zasiela smerovač na zdrojovú IP adresu datagramu, ak:

  1. Vstupné aj výstupné rozhranie datagramu na smerovači je rovnaké
  2. Adresa siete/podsiete u zdrojovej IP adresy je rovnaká ako adresa siete/podsiete nasledujúceho smerovača na ceste
  3. Datagram nie je source routed
  4. Smer v ICMP Redirect nie je ďalší ICMP Redirect alebo default route

cisco-       Smerovač je skonfigurovaný na zasielanie redirectov
defaultne zapnuté, možno vypnúť na rozhraní príkazom R(config-if)#no ip redirects)


Code Valuc

Required Action
Redirected datagrams f or the network.
Redirected dstagr^ms fgr ihe host.
Redirected datagrams for the type of services and rietworks.
Redirected datagrams for the type of services and host.


Pri ICMP redirect/change request je použitý typ 5, kód 0-3. Interná adresa poľa obsahuje defaultnú bránu pre príslušnú sieť.
8.2.3. Synchronizácia času a odhad času prenosu
Hosti na rôznych sieťach, ktorí sa pokúšajú spojiť použitím programov, ktoré vyžadujú časovú synchronizáciu, môžu sa niekedy stretnúť s problémami. ICMP správy typu timestamp slúžia na zmiernenie tohto problému. Host pošle ICMP požiadavku o aktuálny čas vzdialeného hosta, ten mu odpovie cez ICMP timestamp odpoveď.


cisco

Pole v ICMP timestamp message:

  1. 13: požiadavka, obsahuje aktuálny čas
  2. 14: odpoveď, obsahuje čas vzdialeného hosta Kódové pole je 0, lebo nie sú dostupné žiadne prídavné parametre.

Prijatý a poslaný čas sú počítané v počte milisekúnd času trvania od polnoci univerzálneho času.
Všetky ICMP timestamp správy obsahujú originálneho a prijatého času, na základe nich vie určiť dobu trvania prenosu. Tento spôsob odhadu však je dosť nepresný, na výpočet času sa používa Network Time Protocol (NTP).
8.2.4. Informačné správy požiadavky a odpovede
Pôvodne určené k tomu, aby host mohol zistiť svoju adresu siete. V súčasnosti sú už menej používané, sú zastaralé, namiesto nich sa používa DHCP resp. BOOTP protokol. Sú dva typy správ, 15 je požiadavka a 16 je odpoveď.


8.2.5. Požiadavka na sieťovú masku
Administrátori delia siete do podsietí. Aby bol host schopný komunikovať v danej podsieti, musí poznať sieťovú
masku. Ak ju nevie, pošle požiadavku typu address mask na router. Ak vie adresu routra, pošle ju priamo na
router, inak je poslaná na broadcast. Pri obdržaní požiadavky routrom, router odpovie správou typu address
mask.
Príklad:
Host má IP adresu 172.16.5.2 a chce vedieť masku, pošle požiadavku na 255.255.255.255, z týmito
parametrami: ICMP = 1 Type: Address Mask Request = AM1 Code: 0 Mask: 255.255.255.0
Požiadavku spracuje router z IP adresou 172.16.5.1 a pošle odpoveď z týmito parametrami:
Destination address: 172.16.5.2, Protocol: ICMP = 1, Type: Address Mask Reply = AM2, Code: 0,
Mask: 255.255.255.0
Rozdelenie typov v ICMP správe:

  1. 17, je pridelená požiadavke
  2. 18, je pridelená pre odpoveď

6.2.6. Prieskumné správy routra


cisco

Slúži na zistenie default gateway od všetkých routrov. Tento proces začína hosť poslaním požiadavky na všetky routre, použitím multicastovej adresy 224.0.0.2. Môže byť použitý broadcast, ak by náhodou router nemal nakonfigurovaný multicast. Po prijatí žiadosti routrom, odpovie na žiadosť.


6.27. Router solicitation message


cisco

Hosť generuje ICMP router solicitation message v dôsledku neznalosti východzej brány.
Lokálny router mu ju zodpovie.


8.2.8. Preťaženie a kontrola prúdových správ
Ak sa viaceré počítače pokúšajú naraz o prístup na jeden počítač, môže dôjsť k zahlteniu dopravy. Podobne tento problém môže nastať pri prechode z rýchlej LAN na pomalšiu WAN. Dôjde k strate paketov. ICMP source-quench sú použité na redukovanie hodnoty dátových strát. Vysiela sa zdroju paketov s cieľom požiadať ho, aby dáta vysielal pomalšie. Cisco smerovače defaultne nevysielajú, pretože tieto správy tiež prispievajú k zahlteniu siete. Efektívne využitie je v malých úradoch a domácnostiach. Dobrým príkladom je domáca sieť, kde napr. 4 PC chcú pristupovať 56k na internet.