ping

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出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/06/23 04:34 UTC 版)

Ping ipv6

現在主流のipv4のPingとは違って、ipv6の場合はInternet Control Message Protocol for IPv6 を使用し、IPv4で使われていたICMPのエラー通知（詳細はエラー表示の欄を参照）などの機能に加えて、ARPに相当するアドレス解決の機能もあわせ持つようになった。

エラー表示

宛先のホストからの応答がない場合、ほとんどの実装では単にタイムアウトを表示するだけだが、一部の実装では、タイムアウトに関する以下のようなエラー通知を定期的に出力する。

H – ホストにアクセスできない
!N – ネットワークにアクセスできない
!P – プロトコルにアクセスできない
S – 送信元ルートが失敗した
F – フラグメントが必要
U – 宛先ネットワークが不明
!W – 宛先ホストが不明
I – 送信元ホストが孤立している
A – 宛先ネットワークとの通信が管理上禁止されている
Z – 宛先ホストとの通信が管理上禁止されている
Q – このToSでは、宛先ネットワークに到達できない
T – このToSでは、宛先ホストに到達できない
X – 通信が管理上禁止されている
V – ホスト優先順位違反
C – 優先順位カットオフが有効

エラーが発生した場合、宛先ホストや中間ルータは、"host unreachable"や"TTL exceeded in transit"などのICMPエラーメッセージを返信する。このメッセージには、元のメッセージの最初の8バイト（この場合はICMP echo requestのヘッダ）が含まれているため、pingユーティリティは応答を発信元のクエリーと照合できる^[9]。

メッセージのフォーマット

ICMPパケット

IPv4データグラム
	Bits 0–7	Bits 8–15	Bits 16–23
ヘッダ (20 bytes)	バージョン/IHL	サービスの種類	長さ
	識別子		フラグとオフセット
	Time To Live (TTL)	Protocol	ヘッダのチェックサム
	送信元IPアドレス
	宛先IPアドレス
ICMPヘッダ（8バイト）	メッセージの種類	コード	チェックサム
ICMPヘッダ（8バイト）	ヘッダデータ
ICMPペイロード（オプション）	ペイロードデータ

IPv6データグラム
	Bits 0–3	Bits 4–7	Bits 8–11	Bits 12–15	Bits 16–23	Bits 24–31
ヘッダ（40バイト）	バージョン	トラフィッククラス		フローラベル
	ペイロード長				次のヘッダ	ホップリミット
	送信元アドレス
	宛先アドレス
ICMP6ヘッダ（8バイト）	メッセージの種類		コード		チェックサム
ICMP6ヘッダ（8バイト）	ヘッダデータ
ICMP6ペイロード（オプション）	ペイロードデータ

ICMPパケットの一般的な構成:^[10]

IPv4ヘッダ（青）: プロトコルは1(ICMP)、サービスタイプは0が設定される。
IPv6ヘッダ（青）: 次のヘッダは58(ICMP6)が設定される。
ICMPヘッダ（赤）:
- ICMPメッセージの種類（8ビット）
- コード（8ビット）
- チェックサム（16ビット）。パケットのICMP部分で計算される（IPヘッダは使用されない）。Typeフィールドで始まるICMPメッセージの1の補数和の16ビットの1の補数である^[11]。
- ヘッダデータ（32ビット）。echo request, replyでは、識別子（16ビット）とシーケンス番号（16ビット）で構成される。
ICMPペイロード：様々な種類の回答のペイロード。実装の詳細により任意の長さにすることができる。ただし、IPヘッダとICMPヘッダを含むパケットは、ネットワークのmaximum transmission unit(MTU)より小さくなければならない。MTUより大きくなると、フラグメントされる危険性がある。

echo request

echo request（エコー要求）は、ICMP/ICMP6のメッセージである。

00	08	16
Type = 8(IPv4, ICMP) 128(IPv6,ICMP6)	Code = 0	ヘッダチェックサム
識別子		シーケンス番号
ペイロード

クライアントは、識別子とシーケンス番号を使用して、応答を要求と一致させることができる。実際には、ほとんどのLinuxシステムはpingプロセスごとに異なる識別子を使用しており、シーケンス番号はそのプロセス内で増加する番号である。Windowsは、Windowsのバージョンによって異なる固定識別子と、起動時にのみリセットされるシーケンス番号を使用する。

echo reply

echo reply（エコー応答）は、echo requestの応答として生成されるICMPメッセージである。規定では、エコー要求を受信した場合は必ずエコー応答を返信しなければならず、エコー応答にはエコー要求に含まれるペイロードをそのまま含まなければならない。

00	08	16
Type = 0(IPv4,ICMP) 129(IPv6,ICMP6)	Code = 0	ヘッダチェックサム
識別子		シーケンス番号
ペイロード

識別子とシーケンス番号は、エコー要求と応答を関連付けるためにクライアントで使用される。

ペイロード

パケットのペイロードは一般にASCII文字で埋められている。以下に、ICMP echo requestの最後の32バイトのtcpdumpユーティリティによる出力の例を示す（echo requestパケットは0x0800から始まり、ICMPヘッダの後にペイロードがある）。

16:24:47.966461 IP (tos 0x0, ttl 128, id 15103, offset 0, flags [none],
proto: ICMP (1), length: 60) 192.168.146.22 > 192.168.144.5: ICMP echo request,
id 1, seq 38, length 40
       0x0000:  4500 003c 3aff 0000 8001 5c55 c0a8 9216  E..<:.....\U....
       0x0010:  c0a8 9005 0800 4d35 0001 0026 6162 6364  ......M5...&abcd
       0x0020:  6566 6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374  efghijklmnopqrst
       0x0030:  7576 7761 6263 6465 6667 6869            uvwabcdefghi

ペイロードには、送信の時間を示すタイムスタンプやシーケンス番号（上記の例では含まれていない）を含むことができる。これにより、pingは各パケットの送信時刻を記録することなく、ステートレスな方法でラウンドトリップタイムを計算できる。

脚注

注釈

^ EditMTU等。
^ ここでのgopherはIT用語でのgopherではなく、齧歯目のgopherのことである。

出典

^ [1]
^ ^a ^b Mike Muuss. “The Story of the PING Program”. U.S. Army Research Laboratory. 2010年9月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年9月8日閲覧。 “I named it after the sound that a sonar makes, inspired by the whole principle of echo-location.”
^ "The Story of the PING Program", Mike Muuss
^ Salus, Peter (1994). A Quarter Century of UNIX. Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-54777-1
^ Mills, D.L. (1983). Internet Delay Experiments (英語). IETF. p. 1. doi:10.17487/RFC0889. STD 8. RFC 889. 2015年6月26日閲覧。
^ http://www.manpagez.com/man/8/ping/
^ “RFC 1122 - Requirements for Internet Hosts -- Communication Layers”. p. 42. 2012年3月19日閲覧。 “Every host MUST implement an ICMP Echo server function that receives Echo Requests and sends corresponding Echo Replies.”
^ ^a ^b “Windows firewall: how block ICMP (echo response)”. 2019年2月27日閲覧。
^ “ICMP: Internet Control Message Protocol”. repo.hackerzvoice.net (2000年1月13日). 2014年12月4日閲覧。
^ “RFC 792 - Internet Control Message Protocol”. Tools.ietf.org. 2014年2月2日閲覧。
^ “RFC Sourcebook's page on ICMP”. 2010年12月20日閲覧。
^ “redhat linux /proc/sys/net/ipv4 parameters”. 2019年2月27日閲覧。
^ Abdou, AbdelRahman; Matrawy, Ashraf; van Oorschot, Paul (April 2017). Accurate Manipulation of Delay-based Internet Geolocation. ACM AsiaCCS. doi:10.1145/3052973.3052993。

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