Was ist ICMP?

Das Internet Control Message Protocol (ICMP) ist ein Protokoll der Netzwerkschicht, das von Routern und Hosts verwendet wird, um Fehler zu melden und Betriebsinformationen auszutauschen – nicht erreichbare Ziele, Pakete mit Zeitüberschreitung sowie Echo-Anfragen und -Antworten. Es überträgt selbst keine Nutzdaten; seine Aufgabe besteht darin, zu signalisieren, was mit dem IP-Datenverkehr geschehen ist, und bildet somit die Grundlage für Tools wie „ping“ und „traceroute“.

Die wichtigsten Erkenntnisse

• ICMP meldet Fehler und Diagnosedaten zum IP-Datenverkehr, nicht zu den Nutzerdaten.
• Echo-Anfrage- und Antwortnachrichten bilden die Grundlage für das Dienstprogramm „ping“.
• VOS-Geräte nutzen ICMP-Tests zur SLA-Überwachung und zur Überprüfung der Routenverfügbarkeit.
• Meldungen über Zeitüberschreitungen ermöglichen die Ermittlung des Pfades von Traceroute Schritt für Schritt.
• ICMP kann in VOS pro WAN-Schnittstelle deaktiviert, aktiviert oder variabel eingestellt werden.

Auf dieser Seite: Warum das wichtig ist · So funktioniert es · Arten · ICMP & Versa · Häufig gestellte Fragen

Warum ist ICMP wichtig?

ICMP ist die Art und Weise, wie die Netzwerkschicht über sich selbst kommuniziert. Ohne ICMP hätte ein Router, der ein Paket verwirft, weil das Ziel nicht erreichbar ist oder weil dessen TTL abgelaufen ist, keine Möglichkeit, dies dem Absender mitzuteilen – Pakete würden einfach verschwinden, und jeder Fehler würde identisch aussehen: Stille. ICMP verwandelt dieses Schweigen in ein eindeutiges Signal: Ziel nicht erreichbar, Zeitüberschreitung, Fragmentierung erforderlich. Dieses Signal ermöglicht es Endgeräten und Verwaltungstools, zwischen „das Netzwerk ist langsam“ und „das Netzwerk ist ausgefallen“ zu unterscheiden, und es ist die Grundlage für zwei der grundlegendsten Netzwerkdienstprogramme: ping und traceroute.

Die Bedeutung von ICMP zeigt sich auch im täglichen Betrieb. Jedes pfadbewusste Netzwerk benötigt eine ressourcenschonende Möglichkeit, mehrmals pro Sekunde über viele Verbindungen hinweg die Frage „Ist dieser nächste Hop noch vorhanden?“ zu stellen; eine ressourcenintensive Abfrage auf Anwendungsebene wäre bei diesem Umfang zu aufwendig. ICMP-Echo-Anfragen sind die kostengünstigste Antwort auf diese Frage. Deshalb stützen sich Verfügbarkeitsprüfungen, Monitore für statische Routen und SLA-Prüfungen branchenweit – einschließlich VOS-Implementierungen – neben DNS und TCP auf ICMP als Standard-Prüftyp.

Was ist ICMP?

ICMP-Nachrichten werden in IP-Paketen übertragen – Protokollnummer 1 für IPv4, Protokollnummer 58 für ICMPv6 –, werden jedoch nicht über ein Protokoll der Transportschicht wie TCP oder UDP übertragen, sodass keine Ports beteiligt sind. Jede Nachricht verfügt über einen Typ und einen Code, die zusammen angeben, was geschehen ist: Typ 8 ist eine Echo-Anfrage, Typ 0 ist eine Echo-Antwort, Typ 3 ist „Ziel nicht erreichbar“ (mit Codes unter anderem für „Host nicht erreichbar“, „Netzwerk nicht erreichbar“ und „Port nicht erreichbar“) und Typ 11 ist „Zeitüberschreitung“, die gesendet wird, wenn die TTL eines Pakets den Wert Null erreicht.

Da ICMP über die IP-Übertragung selbst berichtet, generieren Router diese Pakete automatisch, während diese das Netzwerk durchlaufen – ein Host muss sie niemals anfordern. Genau das macht Traceroute möglich: Es sendet Pakete mit steigenden TTL-Werten und liest die „Time-Exceeded“-Antworten von jedem Hop entlang des Pfades aus. Das ist auch der Grund, warum ICMP häufig Gegenstand von Firewall-Richtlinien ist – da es automatisch und auf niedriger Ebene abläuft, kann uneingeschränktes ICMP Topologieinformationen preisgeben oder zur Erkundung missbraucht werden, weshalb die meisten Netzwerke es eher selektiv zulassen, anstatt es bedingungslos zu erlaubten.

Arten von ICMP

Es gibt zwei Protokollversionen. ICMPv4 (RFC 792) ist die ursprüngliche Version, die mit IPv4 verwendet wird und Echo-, Unreachable-, Redirect- und Time-Exceeded-Meldungen umfasst. ICMPv6 (RFC 4443) dient IPv6 und übernimmt Aufgaben, die IPv4 an andere Protokolle delegiert – sowohl die Nachbarerkennung als auch die zustandslose Adressautokonfiguration laufen über ICMPv6 statt über ein separates Protokoll.

Innerhalb jeder Version lassen sich die Nachrichten in zwei Klassen unterteilen. Fehlermeldungen – Ziel nicht erreichbar, Zeitüberschreitung, Parameterproblem – melden dem ursprünglichen Absender einen Übermittlungsfehler zurück. Informationsmeldungen – Echo-Anfrage/Antwort, Router-Advertisement/Solicitation – enthalten keinen Fehler; es handelt sich um Abfragen und Antworten, die zu Diagnose- und Erkennungszwecken dienen. Ping nutzt das Informationspaar; Traceroute stützt sich auf das Fehlerpaar. Der Großteil des operativen ICMP-Verkehrs, einschließlich SLA- und Erreichbarkeitsüberwachung, basiert auf eben diesem kleinen Satz von Echo- und Fehlermeldungen und nicht auf den seltener verwendeten Optionen des Protokolls.

ICMP & Versa

ICMP ist eine wichtige Option bei der Konfiguration von VOS-Schnittstellen und kein nachträglicher Einfall. WAN-Schnittstellen – physische, PPPoE- und Loopback-Schnittstellen – können jeweils für die ICMP-Übertragung auf „Deaktiviert“, „Aktiviert“ oder „Variabel“ eingestellt werden, sodass ein Betreiber über die WAN-Schnittstellenkonfiguration in Concerto die Offenlegung pro Gerät und pro Schnittstelle festlegen kann. Subschnittstellen verfügen über einen Schalter für ICMP-Antworten sowie Einstellungen für das Intervall und den Schwellenwert der Fehlermeldung, die unter „Schnittstellen konfigurieren“ eingerichtet werden; VOS-Geräte antworten standardmäßig auf ICMP-Anfragen, dieses Verhalten kann jedoch deaktiviert werden.

Über die Schnittstellenrichtlinien hinaus nutzt VOS ICMP als Überwachungssonde. Statische Routen können mit ICMP-basierten Überwachungsobjekten verknüpft werden, die eine Route zurückziehen, wenn die Überprüfungen fehlschlagen, und SD-WAN-SLA-Messungen verwenden ICMP neben DNS und TCP als aktive Überwachungssondentypen für die Pfadauswahl und die Überwachung von SaaS-Anwendungen, wie im SD-WAN-Designleitfaden beschrieben. In Aktiv-Aktiv-HA-Zweigstellentopologien ist es die ICMP-Überwachung über die Cross-Connect-Verbindung, die ein ausgefallenes Peer-Gerät erkennt und die Rücknahme der statischen Route auslöst.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen ICMP und TCP bzw. UDP?

TCP und UDP sind Protokolle der Transportschicht, die Anwendungsdaten zwischen Ports übertragen; ICMP ist ein Protokoll der Netzwerkschicht ohne Ports, das Betriebs- und Fehlermeldungen über die IP-Übertragung selbst übermittelt. ICMP ist kein Ersatz für eines der beiden – es liefert Informationen über das Netzwerk, überträgt jedoch keinen Anwendungsdatenverkehr.

Warum verwendet Ping ICMP?

Bei einem Ping wird eine ICMP-Echo-Anfrage gesendet und auf eine Echo-Antwort gewartet. Für diesen Austausch sind weder eine Anwendung noch ein Port oder ein Sitzungsstatus erforderlich – es genügen lediglich zwei Hosts, die IP-Daten verarbeiten können –, was ihn zum einfachsten Test für die grundlegende Erreichbarkeit und die Round-Trip-Latenz zwischen zwei Punkten macht.

Warum blockieren oder beschränken Firewalls ICMP?

Da ICMP automatisch generiert wird und unterhalb der Anwendungsschicht arbeitet, kann uneingeschränktes ICMP die interne Topologie gegenüber einem Scanner offenlegen oder für Flooding- und Reflection-Angriffe missbraucht werden. Die meisten Firewall-Richtlinien lassen bestimmte Nachrichtentypen – Echo und „Destination Unreachable“ – zu, während die übrigen Nachrichten blockiert oder in ihrer Übertragungsrate begrenzt werden.

Was ist der Unterschied zwischen ICMPv4 und ICMPv6?

ICMPv4 (RFC 792) verarbeitet Fehler- und Diagnosemeldungen für IPv4. ICMPv6 (RFC 4443) übernimmt dieselbe Aufgabe für IPv6, übernimmt jedoch zusätzlich Funktionen, die bei IPv4 separat behandelt wurden, darunter die Nachbarerkennung und die zustandslose Adressautokonfiguration, wodurch es eine zentralere Rolle für den Betrieb von IPv6-Netzwerken spielt.

Wie nutzt Traceroute das ICMP-Protokoll?

Traceroute sendet eine Folge von Paketen mit steigenden TTL-Werten. Jeder Router, der ein abgelaufenes Paket verwirft, sendet eine ICMP-Meldung wegen Zeitüberschreitung zurück und gibt sich damit als Knotenpunkt zu erkennen; wenn das Ziel schließlich antwortet, hat Traceroute den gesamten Pfad Schritt für Schritt rekonstruiert.

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