TCP/UDPを利用しない通信の処理は誰が行うのかを教えてください

Question

普通、TCP/UDPのポート番号を見てどのプロセスが処理を行うかが
決定され、プロセスへのパケットの受け渡しが行われるかと思います。
この考えを前提にすると、TCP/UDP以外の通信はどのプロセスが
処理を行うのかを判断できない＝OSが処理を行う
と考えられると思っているのですが、正しい理解でしょうか？

例えばICMPの通信はTCP/UDPを用いずにIPパケットの次ICMPのデータ部分が来るので、
PING応答を処理しているのはOSと思ってよいでしょうか。

また、Wiresharkなどはすべての通信を確認できると思いますが、
上記の理解だけでは動作原理が説明できないように思います。
何か別の仕組み（OSが提供する機能など）があるのでしょうか。

Answer 1

古い知識しかありませんが、一般には、OSに含まれるドライバが担当です。
昔は、ネットワーク関係のハードウェアは標準装備で無かったので、その都度、入れて(インストール)していましたが、今は、一般的なハードウェアについては、OSに標準装備されています。
どのプロセスが、どの通信を扱うかは、OSにプロセスを登録する時に、同時に担当するポート番号とかの設定を行い、そのプロセスが対応するポート番号なりの待受けを行う筈です。(と言うより、受信可能なプロセスが無ければ、OS/ドライバはどこにもデータを送れない)
ハードウェア ⇔ デバイスドライバ ⇔ OS ⇔ 通信プロセス(アプリ)
じゃなかったかと。ここでのOSの役割は、仲介であって特に処理を行う事は無いと思いました。(OSの範囲を狭い意味でとらえた場合)

Wiresharkなどはすべての通信を確認できる

Wireshark等は、通信の横取りをしているだけです。本来のプロセスが通信データを受け取るところを、横取りし、中身を見て、何もなかったように、本来のプロセスにデータを渡すだけ。 ある意味、セキュリティソフト、ウィルスとかと同様の動作です。受信するプロセスが無ければ、そのデータはそのまま、読み捨て。

Answer 2

こんにちは。

実際の実装は把握していませんが、ネットワーク通信は、プロトコル・スタックと呼ばれるドライバーが担うOSが多いようです。

インターネット上での通信でIPを使わないケースは（恐らく）存在しないと思います。
そのIPより上位のもの（ICMP、TPC、UDPもその例）については、多数あります。プロトコル・スタック内にOS標準で実装されているものもあれば、そうではないもの（当該プロトコルを使いたい時にドライバをインストールするなど）もあります。
私自身は、ICMP, TCP, UDP, L2TPくらいしか意識して使ったことはないです。少なくともWindowsは結構以前よりこれら全てを標準で搭載しています。（多くのOSは少なくともこれらを搭載している筈です。）

Wiresharkなどはすべての通信を確認できると思いますが、

Windowsの場合は、フィルタ・ドライバという仕組みがあって、ドライバとドライバの間に別のドライバを挿入できます。そのようなドライバをインストールして通信を横流しするのではないかと思います。
また、同時に NICをプロミスキャス・モードに設定して、NICに届く全ての通信を観察できるようにしています。

Answer 3

ICMPやIPルーティングのためのプロトコルは、OSの中のネットワーク管理が処理するはずです。

Wiresharkなどは、PCAPというOSのAPIを使っています。
詳しくは知りませんが、IPパケットの送受の時にコールバックされるんだと思います。

Windowsだと標準でPCAPが無いので、Wiresharkインストール時にWinPCAPもインストールされます。