home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Handbook of Infosec Terms 2.0 / Handbook_of_Infosec_Terms_Version_2.0_ISSO.iso / text / rfcs / rfc1393.txt < prev    next >
Text File  |  1996-05-07  |  13KB  |  237 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                          G. Malkin Request for Comments: 1393                                Xylogics, Inc.                                                             January 1993 
  8.  
  9.                       Traceroute Using an IP Option 
  10.  
  11. Status of this Memo 
  12.  
  13.    This memo defines an Experimental Protocol for the Internet    community.  Discussion and suggestions for improvement are requested.    Please refer to the current edition of the "IAB Official Protocol    Standards" for the standardization state and status of this protocol.    Distribution of this memo is unlimited. 
  14.  
  15. Abstract 
  16.  
  17.    Traceroute serves as a valuable network debugging tool.  The way in    which it is currently implemented has the advantage of being    automatically supported by all of the routers.  It's two problems are    the number of packets it generates and the amount of time it takes to    run. 
  18.  
  19.    This document specifies a new IP option and ICMP message type which    duplicates the functionality of the existing traceroute method while    generating fewer packets and completing in a shorter time. 
  20.  
  21. Table of Contents 
  22.  
  23.    1.  Traceroute Today  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2    2.  Traceroute Tomorrow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2    2.1 Basic Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2    2.2 IP Traceroute option format . . . . . . . . . . . . . . . . 3    2.3 ICMP Traceroute message format  . . . . . . . . . . . . . . 4    3.  Protocol  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5    3.1 Hop Counts  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5    3.2 Destination Node Operation  . . . . . . . . . . . . . . . . 6    3.3 Router Operation  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6    4.  References  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7    5.  Security Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7    6.  Author's Address  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 
  24.  
  25.  
  26.  
  27.  
  28.  
  29.  
  30.  
  31.  
  32.  
  33.  Malkin                                                          [Page 1] 
  34.  RFC 1393                       Traceroute                   January 1993 
  35.  
  36.  1.  Traceroute Today 
  37.  
  38.    The existing traceroute operates by sending out a packet with a Time    To Live (TTL) of 1.  The first hop then sends back an ICMP [1] error    message indicating that the packet could not be forwarded because the    TTL expired.  The packet is then resent with a TTL of 2, and the    second hop returns the TTL expired.  This process continues until the    destination is reached.  The purpose behind this is to record the    source of each ICMP TTL exceeded message to provide a trace of the    path the packet took to reach the destination. 
  39.  
  40.    The advantage of this algorithm, is that every router already has the    ability to send TTL exceeded messages.  No special code is required.    The disadvantages are the number of packets generated (2n, where n is    the number of hops), the time it takes to duplicate all the nearer    hops with each successive packet, and the fact that the path may    change during this process.  Also, this algorithm does not trace the    return path, which may differ from the outbound path. 
  41.  
  42. 2.  Traceroute Tomorrow 
  43.  
  44.    The proposed traceroute would use a different algorithm to achieve    the same goal, namely, to trace the path to a host.  Because the new    traceroute uses an ICMP message designed for the purpose, additional    information, unavailable to the original traceroute user, can be made    available. 
  45.  
  46. 2.1 Basic Algorithm 
  47.  
  48.    A new IP Traceroute option will be defined.  The presence of this    option in an ICMP Echo (or any other) packet, hereinafter referred to    as the Outbound Packet, will cause a router to send the newly defined    ICMP Traceroute message to the originator of the Outbound Packet.  In    this way, the path of the Outbound Packet will be logged by the    originator with only n+1 (instead of 2n) packets.  This algorithm    does not suffer from a changing path and allows the response to the    Outbound Packet, hereinafter refered to as the Return Packet, to be    traced (provided the Outbound Packet's destination preserves the IP    Traceroute option in the Return Packet). 
  49.  
  50.    The disadvantage of this method is that the traceroute function will    have to be put into the routers.  To counter this disadvantage,    however, is the fact that this mechanism may be easily ported to a    new IP version. 
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58. Malkin                                                          [Page 2] 
  59.  RFC 1393                       Traceroute                   January 1993 
  60.  
  61.  2.2 IP Traceroute option format 
  62.  
  63.     0               8              16              24    +-+-+-+-+-+-+-+-+---------------+---------------+---------------+    |F| C |  Number |    Length     |          ID Number            |    +-+-+-+-+-+-+-+-+---------------+---------------+---------------+    |      Outbound Hop Count       |       Return Hop Count        |    +---------------+---------------+---------------+---------------+    |                     Originator IP Address                     |    +---------------+---------------+---------------+---------------+ 
  64.  
  65.    F (copy to fragments) 
  66.  
  67.       0 (do not copy to fragments) 
  68.  
  69.    C (class) 
  70.  
  71.       2 (Debugging & Measurement) 
  72.  
  73.    Number 
  74.  
  75.       18 (F+C+Number = 82) 
  76.  
  77.    ID Number 
  78.  
  79.       An arbitrary number used by the originator of the Outbound Packet       to identify the ICMP Traceroute messages.  It is NOT related to       the ID number in the IP header. 
  80.  
  81.    Originator IP Address 
  82.  
  83.       The IP address of the originator of the Outbound Packet.  This is       needed so the routers know where to send the ICMP Traceroute       message for Return Packets.  It is also needed for Outbound       Packets which have a Source Route option. 
  84.  
  85.    Outbound Hop Count (OHC) 
  86.  
  87.       The number of routers through which the Outbound Packet has       passed.  This field is not incremented by the Outbound Packet's       destination. 
  88.  
  89.    Return Hop Count (RHC) 
  90.  
  91.       The number of routers through which the Return Packet has passed.       This field is not incremented by the Return Packet's destination. 
  92.  
  93.  
  94.  
  95.  
  96.  
  97. Malkin                                                          [Page 3] 
  98.  RFC 1393                       Traceroute                   January 1993 
  99.  
  100.  2.3  ICMP Traceroute message format 
  101.  
  102.     0               8              16              24    +---------------+---------------+---------------+---------------+    |     Type      |     Code      |           Checksum            |    +---------------+---------------+---------------+---------------+    |           ID Number           |            unused             |    +---------------+---------------+---------------+---------------+    |      Outbound Hop Count       |       Return Hop Count        |    +---------------+---------------+---------------+---------------+    |                       Output Link Speed                       |    +---------------+---------------+---------------+---------------+    |                        Output Link MTU                        |    +---------------+---------------+---------------+---------------+ 
  103.  
  104.    Type 
  105.  
  106.       30 
  107.  
  108.    Code 
  109.  
  110.       0 - Outbound Packet successfully forwarded       1 - No route for Outbound Packet; packet discarded 
  111.  
  112.    Checksum 
  113.  
  114.       The 16 bit one's complement of the one's complement sum of all 16       bit words in the header.  For computing the checksum, the checksum       field should be zero. 
  115.  
  116.    ID Number 
  117.  
  118.       The ID Number as copied from the IP Traceroute option of the       packet which caused this Traceroute message to be sent.  This is       NOT related to the ID number in the IP header. 
  119.  
  120.    Outbound Hop Count 
  121.  
  122.       The Outbound Hop Count as copied from the IP Traceroute option of       the packet which caused this Traceroute message to be sent. 
  123.  
  124.    Return Hop Count 
  125.  
  126.       The Return Hop Count as copied from the IP Traceroute option of       the packet which caused this Traceroute message to be sent. 
  127.  
  128.  
  129.  
  130.  
  131.  
  132.  Malkin                                                          [Page 4] 
  133.  RFC 1393                       Traceroute                   January 1993 
  134.  
  135.     Output Link Speed 
  136.  
  137.       The speed, in OCTETS per second, of the link over which the       Outbound/Return Packet will be sent.  Since it will not be long       before network speeds exceed 4.3Gb/s, and since some machines deal       poorly with fields longer than 32 bits, octets per second was       chosen over bits per second.  If this value cannot be determined,       the field should be set to zero. 
  138.  
  139.    Output Link MTU 
  140.  
  141.       The MTU, in bytes, of the link over which the Outbound/Return       Packet will be sent.  MTU refers to the data portion (includes IP       header; excludes datalink header/trailer) of the packet.  If this       value cannot be determined, the field should be set to zero. 
  142.  
  143.  3.  Protocol 
  144.  
  145.    The Outbound Packet which is used to carry the IP Traceroute option    should use no special Type Of Service (TOS) or Precedence, unless the    purpose is to trace the path of packets with special TOS or    Precedence values. 
  146.  
  147.    The TTL of the Outbound Packet should be set to the default value    specified in "Assigned Numbers" [2]. 
  148.  
  149. 3.1 Hop Counts 
  150.  
  151.    The hop counts ultimately provide information on the length of the    outbound and return paths to the destination.  They also provide a    means of determining whether or not any ICMP Traceroute messages have    been lost.  For example, if a Traceroute message with an OHC of 4 is    followed by a message with an OHC of 6, then the the message with an    OHC of 5 was lost.  This is why simply counting Traceroute messages    is not sufficient for determining path length. 
  152.  
  153.    The originator of the Outbound Packet should set the OHC to zero and    the RHC to 0xFFFF.  0xFFFF is a special value which indicates to    routers that the packet is an Outbound Packet rather than a Return    Packet (which begins with an RHC of zero). 
  154.  
  155.    It is important to note that the Traceroute hop counts are NOT    related to the IP TTL.  A hop count should only be incremented when    an ICMP Traceroute message is sent. 
  156.  
  157.  
  158.  
  159.  
  160.  
  161.  Malkin                                                          [Page 5] 
  162.  RFC 1393                       Traceroute                   January 1993 
  163.  
  164.  3.2 Destination Node Operation 
  165.  
  166.    When a node receives an Outbound Packet with an IP Traceroute option,    the Return Packet, if such is required (e.g., ICMP Echo    Request/Reply), should also carry that option.  The values in the ID    Number, OHC, and Originator Address fields should be copied into the    Return Packet.  The value of the RHC field should be set to zero. 
  167.  
  168.    The destination should NOT increment any hop counts or send any ICMP    Traceroute messages. 
  169.  
  170. 3.3 Router Operation 
  171.  
  172.    When a router forwards a packet with an IP Traceroute option, it    should send an ICMP Traceroute message to the host in the Originator    IP Address field of the option.  If the value of the RHC field is    0xFFFF then the packet is an Outbound Packet and the OHC should be    incremented; otherwise, the RHC field should be incremented.  The    Traceroute message should reflect the incremented hop count.  The    Output Link Speed field should be set to the speed, in OCTETS per    second, of the link over which the Outbound/Return Packet will be    sent (e.g., 1,250,000 for an Ethernet) or zero if the output link    speed cannot be determined.  The Output Link MTU field should be set    to the MTU of the link over which the Outbound/Return Packet will be    sent or zero if the MTU cannot be determined. 
  173.  
  174.    The Outbound/Return Packet should be forwarded as though the    Traceroute option did not exist; that is, it should take the same    path to the destination as an optionless packet. 
  175.  
  176.    The ICMP Traceroute message should have the same TOS and Precedence    values as the Outbound/Return Packet.  The TTL should be set to the    default defined in "Assigned Numbers". 
  177.  
  178.    The ICMP Traceroute message should not carry the IP Traceroute    option. 
  179.  
  180.    If the Outbound Packet cannot be forwarded, the ICMP Traceroute    message should have a Code value of 1.  If the Return Packet cannot    be forwarded because there is no route, then there is no need to send    a Traceroute message since it could not be forwarded either. 
  181.  
  182.  
  183.  
  184.  
  185.  
  186.  
  187.  
  188.  
  189.  
  190.  Malkin                                                          [Page 6] 
  191.  RFC 1393                       Traceroute                   January 1993 
  192.  
  193.  4.  References 
  194.  
  195.    [1] Postel, J., "Internet Control Message Protocol", STD 5, RFC 792,        USC/Information Sciences Institute, September 1981. 
  196.  
  197.    [2] Reynolds, J., and J. Postel, "Assigned Numbers", STD 2, RFC 1340,        USC/Information Sciences Institute, July 1992. 
  198.  
  199.  5.  Security Considerations 
  200.  
  201.    Security issues are not discussed in this memo. 
  202.  
  203.  6.  Author's Address 
  204.  
  205.    Gary Scott Malkin    Xylogics, Inc.    53 Third Avenue    Burlington, MA 01803 
  206.  
  207.    Phone:  (617) 272-8140    EMail:  gmalkin@Xylogics.COM 
  208.  
  209.  
  210.  
  211.  
  212.  
  213.  
  214.  
  215.  
  216.  
  217.  
  218.  
  219.  
  220.  
  221.  
  222.  
  223.  
  224.  
  225.  
  226.  
  227.  
  228.  
  229.  
  230.  
  231.  
  232.  
  233.  
  234.  
  235.  Malkin                                                          [Page 7] 
  236.  
  237.