Transcript ICMP 타임스탬프 요구와 응답

TCP/IP 네트워크
제 6장
인터넷 제어 메시지 프로토콜
정보통신연구실
성균관 대학교
SungKyunKwan Univ.
1
목차
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
ICMP 개요
ICMP 메시지 형식
ICMP 주소 마스크 요구와 응답
ICMP 타임스탬프 요구와 응답
ICMP 포트 도달불가 에러
4.4BSD에서 ICMP 메시지 처리
요약
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6.1 ICMP 개요
ICMP목적 : 신뢰성 없는 전송인 IP를 어느 정도 보안하기 위해
gateway와 host간의 에러 메시지와 주의를 요하는 상태
정보를 취급하기 위한 프로토콜
- IP계층 또는 보다 상위 계층 프로토콜(TCP,UDP)에 의해 이용됨
- 어떤 ICMP 메시지는 사용자 프로세스에게 되돌려 주는
에러 메시지 생성
- ICMP 메시지는 IP 데이터그램으로 전송
- ICMP 공식 규격:RFC 792(Postel 1981b)
< IP 데이터그램에 캡슐화된 ICMP 메시지>
IP 헤더
ICMP 메시지
IP 데이터 그램
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6.1 ICMP 개요(ICMP 메시지
형식)

처음 4 바이트는 모든 메시지에 대해 같은 형식. 나머지 부분은 메시지에 따
라 다름
- 유형(type) 필드: 15개의 서로 다른 값
- 코드(code)필드: 특정 상태를 나타내기 위한서로 다른 값
- 검사값(checksum)필드: ICMP 전체 메시지를 대상으로
IP 헤더 검사 방식과 같은 알고리즘
<ICMP 메시지>
0
78
8비트 유형
15 16
8비트 코드
31
16비트 검사값
유형과 코드에 따른 내용
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6.2 ICMP 메시지 형식




<ICMP 메시지 유형>
조회(query),에러(error) 메시지를 구분하는 이유:
ICMP 에러 메시지가 특별하게 처리되기 때문
ICMP 에러 메시지는 절대로 ICMP 에러 메시지에 대
한 반응으로 생성되지 않음
ICMP 에러메시지 송신측:IP 헤더와 ICMP 에러 발생
의 원인이 된 IP 데이터그램의 처음 8 바이트가 포함
ICMP 에러 메시지 수신측:특정 프로토콜 또는 특정
사용자 프로세스와 메시지를 연관
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6.2 ICMP 메시지 형식







ICMP 메시지가 생성되지 않는 경우 (broadcast storms을 방지)
1. ICMP 에러 메시지
2. IP 브로드캐스트 주소나 IP 멀티캐스트 주소로 가는 데이터그램
3. 링크계층의 브로드캐스트로서 송신되는 데이터그램
4. 단편화 된 것 중 처음 부분이 아닌 데이터그램
5. 송신지 주소가 단일 호스트로 지정되어 있지 않은 데이터그램
(zero 주소,루프 백 주소,브로드 캐스트 주소,멀티 캐스트 주소)
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6.3 ICMP 주소 마스크 요구와
응답




ICMP 주소 마스크 요구: 디스크 없는 시스템이 부팅시
자신의 서브넷 마스크를 얻기 위해서 사용
ICMP 요구 메시지를 브로드캐스트(RARP를 이용하여
자신의 IP주소를 얻는 방법과 유사)
BOOTP 프로토콜
송신자가 식별자(identifier)와 순서번호(sequence number)를 선택
->응답 메시지에 값이 돌아옴,송신자는 요구에 맞는 응답인지 확인
<ICMP 주소 마스크 요구와 응답 메시지>
0
78
유형(17또는18)
식별자
15 16
31
코드(0)
검사합
순서번호
12바이트
32 비트 서브넷 마스크
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6.3 ICMP 주소 마스크
요구와 응답

ICMP 주소 마스크 요구를 발행해서 모든 응답을 출 력하는 프로그램
sun % icmpaddrmask 140.252.13.63
Received mask=ffffffe0, from 140.252.13.33 자기 자신 으로부터
Received mask=ffffffe0, from 140.252.13.35 bsdi로부터
Received mask=ffff0000, from 140.252.13.34 svr4로부터
svr4로부터 반환된 값이 틀린 이유:
svr4는 B클래스 주소 마스크를 되돌려 주므로
서브넷 마스크가 없다고 간주
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6.3 ICMP 주소 마스크 요구와
응답

<브로드캐스트 주소로 보내진 ICMP 주소 마스크 요구>
1 0.0
8:0:20:3:f6:42 ff:ff:ff:ff:ff:ff ip 60:
2 0.00(0.00) 0:0:c0:6f:2d:40 ff:ff:ff:ff:ff:ff ip 46
bsdi>sun:icmp:address mask is 0xffffffe0
3 0.01(0.01) 0:0:c0:c2:9b:26 8:0:20:3:f6:42 ip 60:
svr4> sun: icmp:address mask is 0xffff0000
송신 호스트(호스트 sun)가 회선상 아무것도 없더라도
ICMP 응답 메시지를 수신:
송신 호스트가 내부 루프백 메커니즘을 통하여 브로드캐스트 패킷
복사본을 수신하는 브로드캐스트의 특성 때문
svr4: 요구한 요청자에게만 응답을 보냄
bsdi: 응답을 브로드캐스트
RFC:시스템이 인정하는 주소 마스크에 대한 대행자가
아니면 주소 마스크 응답을 보내지 말아야 함
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6.3 ICMP 주소 마스크 요구와 응답
<예> sun % icmpaddrmask sun
received mask=ff000000, from 140.252.13.33
sun % icmpaddrmask localhost
received mask=ff000000,from 127.0.0.1
<설명>
 호스트 IP주소(140.252.13.33)로 보내진 IP 데이터그램
-> 루프 백 인터페이스로 전달
 되돌아온 주소 마스크 -> 루프 백 주소인 클래스 A 주소
(127.0.0.1)에 대응
<결과>
 ICMP 주소 마스크 요구 ->IP 주소와 루프 백 주소(루프백 인터페
이스로부터 수신)
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6.4 ICMP 타임스탬프 요구와 응답


ICMP 타임스탬프: 어떤 시스템이 다른 시스템에게 현 재 시간을
알리고 싶을 때
UTC(Coordinated Universal Time): 오전 0시부터 경과된 시간(ms)
<ICMP 타임스탬프 요구와 응답>
0
7 8
유형(17또는 18)
식별자
코드(0)
15 16
31
검사합
순서 번호
12 바이트
32-비트 originate 타임스탬프
32-비트 receive 타임스탬프
32-비트 transmit 타임스탬프
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6.4 ICMP 타임스탬프 요구와 응답






Originate timestamp: 요청자가 메시지를 보내는 시간
Receive timestamp: 응답측 시스템의 요구를 수신한 시간
Transmit timestamp: 응답측 시스템의 응답 시간
Receive(recv)값= Transmit(xmit)값
왕복 시간(rtt)= 응답 수신 시간 - 응답 송신 시간
시간차(difference)=Received timestamp 값 - Originated timestam값
<ICMPtime 프로그램에 의해 출력된 값들의 관계>
originate
요구
received
transmit
응답
RTT
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6.4 ICMP 타임스탬프
요구와 응답
<예>
sun % icmptime bsdi
orig=83573336, recv=83573330, xmit=83573330, rtt=2ms
difference= -6ms
sun % icmptime bsdi
orig=83577987, recv=83577980, xmit=83577980, rtt=2ms
difference= -7ms
<설명>
RTT가 정확하고 RTT의 반 이 요구 , 나머지 반이 응답에 의한 시간이라면
송신자의 시계를 조회한 호스트와 같은 시간을 갖기 위한 조정:
시간차(difference) - RTT의 반값
-> bsdi의 시계는 sun의 시계보다 7에서 8ms 만큼 늦다
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6.4 ICMP 타임스탬프 요구와 응답(1)

시간과 날짜로 얻는 다른 방법
1. Daytime 서비스: 현재의 시간과 날짜를 사람이 읽을 수 있는 ASCII 문자
형식(telnet 명령)
time 서비스: 1900년도 1월 1일 오전 0시부터 경과한 초값을 32비트
2진값으로 날짜와 초단위 시간값
sun % telnet bsdi daytime
Trying 140. 252.13. 35
Connected to bsdi.
Escape character is ‘^ ]’
처음 세줄은 telnet client의 출력이다
Web Feb 3 16:38: 33: 1993
이것은 daytime 서비스 출력이다
Connection closed by foreign host. 이것도 telnet 클라이언트 출력이다
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6.4 ICMP 타임스탬프
요구와 응답(2)
2. NTP(Network Time Protocol) 사용(RFC 1305[Mills 1992]):
ms 단위의 정확성을 가진 WAN, LAN상의 모든 시스템 시간
유지
3. OSF(Open Software Foundation)의 분산 컴퓨팅 환경
(DCE:Distributed Computing Environment): 컴퓨터간의 시간에
대한 동기를 맞추기 위해서 분산 타임 서비스 (DTS:Distributed
Time Service)
4. 버클리 Unix 시스템: LAN 상 시스템의 시간에 대한 동기를
맞추기 위해 timed(8) 데몬 제공
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6.5 ICMP 포트 도달불가 에러

ICMP 포트 도달불가 발생:
- 수신된 UDP datagram의 목적지 포트를 어떤 프로세스가 사용
하고 있어서 응답 할 수 없는 경우
- TFTP(Trivial File Transfer Protocol)클라이언트 사용
<TFTP 클라이언트 프로그램>
bsdi % tftp
tftp> connect svr4 8888
호스트 이름과 포트 번호를 지정
tftp> get temp.foo
파일을 가져온다
Transfer timed out
약 25초 후
tftp > quit
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6.5 ICMP 포트 도달 불가 에러
<TFTP 요구에 의해 생성된 ICMP 포트 도달 불가>
1. 0.0
arp who-has svr4 tell bsdi
2 0.002050 (0.0020) arp reply svr4 is-at 0:0:c0:c2:9b:26
3 0.002723 (0.0007) bsdi.2924>svr4.8888:udp 20
4 0.006399 (0.0037) svr4>bsdi: icmp:svr4 udp port 8888 unreachable
5 5.000776 (4.9944) bsdi.2924>svr4.8888:udp 20
6 0.006399 (0.0037) svr4>bsdi:icmp:svr4 udp port 8888 unreachable
7 10.000887 (4.9966) bsdi.2924>svr4.8888:udp 20
8 10.004416 (0.0035) svr4>bsdi:icmp:svr4 udp port 8888 unreachable
9 15.001014 (4.9966) bsdi.2924>svr4.8888:udp 20
10 15.004574 (0.0036) svr4>bsdi:icmp:svr4 udp port 8888 unreachable
11 20.001177 (4.9966) bsdi.2924>svr4.8888:udp 20
12 20.004759 (0.0036) svr4>bsdi:icmp:svr4 udp port 8888 unreachable
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6.5 ICMP 포트 도달불가 에러
<설명>

1번 줄: UDP 데이터그램이 svr4에 보내기 전 하드웨어 주소를
지정하 기 위한 ARP 요구를 보냄

2번 줄: ARP 응답이 돌아옴

3번 줄: UDP 데이터그램을 전송

4번 줄: ICMP 포트 도달불가 즉시 되돌아옴

5번 줄: TFTP 클라이언트는 ICMP 메시지를 무시하고 약 5초 후에
다른 UDP 데이터그램을 보냄

마지막 행 : “ UDP 20”(데이터 길이) = 2바이트(TFTP의 opcode)
+ 9 바이트(null로 종료된 temp.foo)+ 9바이트(null로
종료된 문자열 netascii)

tcpdump의 e옵션에서 사용한 ICMP 포트 도달불가 메시지 길이
= 70바이트
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6.5 ICMP 포트 도달불가 에러


UDP 데이터그램은 포트 번호의 목적지 없이 호스트간에 교환되고, 각 20
바이트의 UDP 데이터그램은 특정 포트(2924)로부터 특정 포트(8888)로
전송
ICMP 에러 메시지는 에러를 발생시킨 데이터그램의 IP 헤더 다음에 적
어도 처음 8바이트가 포함되어야 함
<“UDP port unreachable” 예에서 되돌아온 ICMP 메시지>
IP
데이터그램
ICMP
메시지
ICMP의 데이터 부분
이더넷 헤더
IP 헤더
ICMP 헤더
14 바이트
20 바이트
8바이트
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헤더 에러가 발생한
데이터그램의 IP 헤더
20 바이트
UDP 헤더
8 바이트
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6.5 ICMP 포트 도달불가 에러



UDP 헤더 : 송신지와 목적지 포트 번호
- 목적지 포트 번호(8888): ICMP 포트 도달불가 원인
- 송신지 포트 번호(2924):ICMP 에러를 수신한 시스 템이 특정
사용자 프로세스와 관련시키기 위해 사용
에러를 발생시킨 데이터그램의 IP 헤더 반환 이유:
ICMP의 계속되는 8바이트 내용(UDP 헤드)을 교환하는 방법을
알기 위해 프로토콜 필드가 IP헤드에 포함되기 때문
ICMP 도달불가 메시지:
- 코드: 3
- 두번째 32비트 워드: 0
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6.5 ICMP 포트 도달불가 에러
<ICMP 도달불가 메시지>
유형(3)
코드(0-15)
검사합
8바이트
사용하지 않음(0 이여야 함)
IP 헤드(옵션 포함) + 원래의 IP 데이터그램 데이터의 처음 8바이트
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6.5 ICMP 포트 도달불가 에러
(Tcpdump 타임 라인)
<유효하지 않는 포트에 대한 TFTP 요구의 타임 라인>
Svr4에게 Bsdi에 대한 응답을 부르고 있는 arp
S
Svr4rk 0;0;c0;c2;9b:26
에 있다는 것을 나타내는 arp 응답
Udp 20bytes
ICMP:Svr4 udp port 8888 unreachable
Udp 20bytes
ICMP:Svr4 udp port 8888 unreachable
Bsdi.2924
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Svr4.8888
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6.5 ICMP 포트 도달불가 에러

TFTP 클라이언트가 되돌아온 요구 메시지를 재전송
하는 이유:
BSD 시스템의 네트워크 프로그램에서 사용자 프로세스가
connect를 해당 소켓에서 발행하지 않으면
이 소켓 때문에 ICMP 메시지의 UDP를 사용하는 사용자 프로세
스에 알릴 수 없는 사태가 발생
표준 BSD의 TFTP 클라이언트는 connect를 발행하지 않으므로
ICMP 에러가 프로세스에서 인식되지 않기 때문
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6.6 4.4BSD에서 ICMP 메시지 처리





각 ICMP 메시지가 같은 구현내 처리 방법이 다른
이유:
치명적인 에러에서 정보 메시지까지 전반적인
상황을 포함하고 있기 때문
<4.4BSD에 의한 ICMP 메시지 처리 유형 참조>
ICMP 메시지 처리 방법
커널 ->커널
사용자 프로세스 -> 커널에 등록된 모든 사용자 프로세스에 전달
사용자 프로세스가 없는 경우 -> 버려지거나 무시
인용부호로 된 문자열: UNIX 에러 메시지
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6.7 요약




ICMP
ICMP
ICMP
ICMP
메시지 형식
주소 마스크 요구와 응답
타임스탬프 요구와 응답
포트 도달불가 에러
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