ICMP ～きちんとIPで転送できますか？～

ICMPとは

ICMP(Internet Control Message Protocol)とは、IPによるエンドツーエンド通信を補佐するためのプロトコルです。

通信の主体はアプリケーションです。アプリケーション間のデータのやり取りができるようにするために、まずは、アプリケーションが動作しているPCやサーバなどとの間の通信ができなければいけません。つまり、エンドツーエンド通信が必要です。

エンドツーエンド通信はIPによって実現していますが、IP自体にきちんとエンドツーエンド通信ができているかどうかを確認する仕組みはありません。とりあえず、IPヘッダを付けてデータを送っているだけです。宛先まで届けばその返事が返ってくるはずですが、宛先まで届けられなかったらいつまでたっても返事が返ってきません。そして、届かなかった理由もわかりません。

そこで、別途、IPによるエンドツーエンド通信が正常にできているかどうかを確認するための機能を盛り込んでいるプロトコルとしてICMPが開発されています。

ICMPの機能

ICMPの主な機能は、以下の2つです。

エラーレポート
診断機能

何らかの理由でIPパケットを破棄したら、破棄した機器がICMPによって破棄したIPパケットの送信元にエラーレポートを送ります。これにより、エンドツーエンド通信ができなかった原因を通知します。

診断機能は、IPのエンドツーエンド通信ができるかどうかの確認です。具体的には、Pingによる通信確認やトレースルートによる通信経路の確認を行います。

ICMPのメッセージは、IPヘッダでカプセル化して転送します。IPヘッダのプロトコル番号1でICMPを表しています。

ICMPはインターネット層のプロトコルですが、ICMP「パケット」ではなくICMP「メッセージ」と表現することが多くなっています。

エラーレポート

到達不能メッセージ

ICMPのエラーレポート機能を実現するメッセージとして、到達不能(unreachable)メッセージがあります。ICMP到達不能メッセージは、何らかの理由でIPパケットを破棄した機器が生成します。「なぜIPパケットを破棄したのか」ということを、元のIPパケットの送信元へ通知します。

ICMP到達不能メッセージで、IPパケットを破棄した原因をコード化して以下の表のように定義しています。

コード	種類	意味
0	Network Unreachable	ネットワークに到達できない
1	Host Unreachable	特定のホストに到達できない
2	Protocol Unreachable	プロトコルを見つけることができない
3	Port Unreachable	ポートを使うことができない
4	Fragmentation Blocked	フラグメントを行うことができない
5	Source Route Failed	ソースルート通りにルーティングできない
6	Target Network Unknown	ネットワークを知らない
7	Target Host Unknown	ホストを知らない
8	Source Host Isolate	送信元がインターネットと交信できない
9	Target Network Prohibited	送信先ネットワークが拒否している
10	Target Host Prohibited	送信先ホストが拒否している
11	Network TOS Problem	要求したTOSで中継できない
12	Host TOS Problem	要求したTOSで中継できない