Pingの「往復時間」はIPヘッダーのどこに保存されますか？

ICMPを使用する場合ping、TTL round-trip timeがわかっており、IPヘッダーに格納されます。以下のIPヘッダーマップでは、TTLの場所を知っていますが、往復時間はどこにありますか？

に保存されていOptionsますか？

protocol-theory ping icmp

— 航空機
ソース

回答:

往復時間は実際にはどこにも保存されません。送信ホストは、ICMPの16ビットの識別子とシーケンスフィールドを使用して、各ICMPエコー要求メッセージを送信した時刻を記憶しています。ICMPエコー応答を取得すると、現在の時刻を記録し、応答で識別された一致する要求パケットを送信した時刻を見つけ、差を計算して報告します。

通常、pingはICMPの識別フィールドを使用して複数の同時pingを区別し、シーケンスフィールドを使用して個々のパケットを区別します。

特定のパケットの発信時間をどこに保存するかを決定するのは実装次第です。ホストのテーブルに保存する代わりに、通常、それを発信要求で送信し、応答でコピーを使用して時間を計算します。（これを指摘してくれたコメント投稿者に感謝します。）データは、実装に都合の良い方法で送信されます。もちろん、データを適切にコピーするには、遠端および介在する機器を信頼する必要があります。一部のシステムは、マイクロ秒の分解能で16バイトで時間を表すことが知られており、ミリ秒の分解能で8バイトとして表すものもあります。

dataIPパケットの部分内の形式はICMPエコー要求/応答メッセージで、RFC 792「インターネット制御メッセージ形式」（p14）からここにコピーされます。

Type要求の場合は8、返信の場合は0。Codeは0です。

    0                   1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |     Type      |     Code      |          Checksum             |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |           Identifier          |        Sequence Number        |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |     Data ...
   +-+-+-+-+-

PS。明確にするために、IPヘッダーの識別フィールドは通常、任意の値に設定され、送信パケットごとに異なり、断片化の再構成に使用され、ICMP本体の何とも同じ値を持ちません。

また、オプションとしてタイムスタンプをIPヘッダーに入れるためのメカニズムが定義されていますが、非常に多くのルーターが特定のIPオプションを渡さないように構成されているため、これはpingの通常のメカニズムではありません。RFC 781インターネットプロトコルタイムスタンプオプションの仕様を参照してください。

最後に、ここではすべてがIPv4の観点から書かれていますが、元の質問によると、ただし、IPv6のpingは非常によく似ています。ICMPv6RFC 4443を参照してください。

— ジョナサンジョ
ソース

AIUIの「識別」フィールドは、フラグメント再構成用のパケットを識別するために使用されます。エコー要求は、ICMPヘッダーのidおよびseqフィールドによってエコー応答と照合されます。

— Peter Green

ご指摘いただきありがとうございます。IPIDではなくICMPであることを明確にしました（ご存知のとおり、seqです）。

— ジョナサンジョ

ICMPペイロードのセクションにpingタイムスタンプを格納するLinuxの実装が少なくとも1つあると確信しDataています。これにより、エコー応答がインターネット交換を通過したときに、非常に興味深いエラーメッセージが表示され、すべてのパケットでその場所のビットが破損していました。

— kasperd 2018

もちろんあなたは正しい、そして私はこれを言うために答えを更新した。ただし、RTT自体ではなく、保存されているのは送信者のクロックに応じた送信絶対時間です。

— ジョナサンジョ2018

少なくともpingLinux の一般的なユーティリティでは、パケットが送信された時刻は、エコー要求パケットのデータ部分に、つまりIPおよびICMPヘッダーの後に格納されます。受信側がエコー応答で応答する場合、データ部分はそのまま保持されるため、送信側は往復時間を計算できます。

これは、pingユーティリティのマニュアルページ（「ICMPパケットの詳細」の下）で説明されています。

データスペースが少なくともstruct timevalping のサイズの場合、このスペースの最初のバイトを使用して、往復時間の計算に使用するタイムスタンプを含めます。データ領域が短い場合、往復時間は与えられません。

私のマシンでsizeof(struct timeval)は16なので、パケットデータサイズを15に設定すると、ping往復時間が表示されなくなります。

$ ping -s 15 8.8.8.8 
PING 8.8.8.8 (8.8.8.8) 15(43) bytes of data.
23 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=1 ttl=121

もちろん、@ jonathanjoの回答で説明されているように、ユーティリティ内に送信タイムスタンプを保存することも、可能な実装です。Linuxユーティリティでも重複パケットを検出するため、内部での記録が必要です。

— イルッカチュ
ソース

データサイズを16未満に設定すると、RTTを表示できないのはプログラムのバグのようですが、良い点があります。

— カナダ、

@canadadry、まあ、パケット自体にタイムスタンプを入れるのは明白です。必要な唯一の状況は、応答パケットが来たときなので、ローカルに保存する意味はありません。もちろん、プログラムは80年代のBSDオリジナルから派生したように見えるので、それも時代と関係があるかもしれません。とにかく、なぜそんなに小さなパケットを使いたがるのか、正確にはわかりません。最小のイーサネットフレームサイズでさえ、イーサネット、IP、ICMPヘッダー、および16バイトのタイムスタンプに適合するのに十分な大きさであることに注意してください。（ただし、2バイトが残っているため、これ以上の拡張のための余地はあまりありません。）

— ilkkachu

@ilkkachuは時間の保存場所を教えてくれてありがとう。回答を更新しました。小さなパケット：多くのネットワークの問題は、パケットサイズで区別されます。

— jonathanjo

@ikkachuシスコのpingパケットを確認しました。64ビットのミリ秒単位の時間もあります。

— ジョナサンジョ2018