Символьні доменні імена - студопедія

Якщо в поле номера мережі коштують тільки нулі. то за замовчуванням вважається, що вузол призначення належить тій же самій мережі, що і вузол, який відправив пакет.

Для стандартних класів мереж маски мають таке значення:

клас А - 11111111.00000000.00000000.00000000 (255.0.0.0)

клас В - 11111111.11111111.00000000.00000000 (255.255.0.0)

клас С - 11111111.11111111.11111111.00000000 (255.255.255.0)

Маска 255.255.128.0- 11111111.11111111.10000000.00000000

10000001. 01000000. 10000000. 00000000 або в десяткового формі запису - номер мережі 129.64.128.0, а номер вузла 0.0.6.5.

7.5. Протокол міжмережевої взаємодії IP

Основу транспортних засобів стека протоколів TCP / IP становить протокол міжмережевої взаємодії (Internet Protocol, IP). Він забезпечує передачу дейтаграм від відправника до одержувачів через об'єднану систему комп'ютерних мереж.

Назва даного протоколу - Intrenet Protocol - відображає його суть: він повинен передавати пакети між мережами. У кожній черговій мережі, що лежить на шляху переміщення пакета, протокол IP викликає кошти транспортування, прийняті в цій мережі, щоб з їх допомогою передати цей пакет на маршрутизатор, що веде до наступної мережі, або безпосередньо на вузол-одержувач.

Протокол IP відноситься до протоколів без встановлення з'єднань. Перед IP не ставиться завдання надійної доставки повідомлень від відправника до одержувача. Протокол IP обробляє кожен IP-пакет як незалежну одиницю, що не має зв'язку ні з якими іншими IP-пакетами. У протоколі IP немає механізмів, які звичайно застосовуються для збільшення вірогідності кінцевих даних: відсутнє квитирование - обмін підтвердженнями між відправником і отримувачем, немає процедури упорядкування, повторних передач або інших подібних функцій. Якщо під час просування пакета відбулася яка-небудь помилка, то протокол IP за своєю ініціативою нічого не робить для виправлення цієї помилки. Наприклад, якщо на проміжному маршрутизаторі пакет був відкинутий через закінчення часу життя або через помилку в контрольній сумі, то модуль IP не намагається заново послати зіпсований або втрачений пакет. Всі питання забезпечення надійності доставки даних по складеній мережі в стеці TCP / IP вирішує протокол TCP, що працює безпосередньо над протоколом IP. Саме TCP організовує повторну передачу пакетів, коли в цьому виникає необхідність.

Важливою особливістю протоколу IP, що відрізняє його від інших мережевих протоколів (наприклад, від мережевого протоколу IPX), є його здатність виконувати динамічну фрагментацію пакетів при передачі їх між мережами з різними, максимально допустимими розмірами поля даних кадрів MTU (Maximum Transfer Unit - максимальний розмір переданого блоку даних). Властивість фрагментації багато в чому сприяло тому, що протокол IP зміг зайняти домінуючі позиції в складних складових мережах. Слід зазначити, що при передачі пакетів всередині локальної мережі фрагментація IP-пакетів не використовується за непотрібністю (всі комп'ютери мають справу з однією і тією ж канальної технологією, отже і розмір MTU однаковий). Є прямий зв'язок між функціональною складністю протоколу і складністю заголовка пакетів, які цей протокол використовує. Це пояснюється тим, що основні службові дані, на підставі яких протокол виконує ту чи іншу дію, переносяться між двома модулями, що реалізують цей протокол на різних машинах, саме в полях заголовків пакетів. Тому дуже корисно вивчити призначення кожного поля заголовка IP-пакета, і це вивчення дає не тільки формальні знання про структуру пакета, а й пояснює всі основні режими роботи протоколу по обробці та передачі IP-дейтаграм.

IP-пакет складається з заголовка і поля даних. Тема, як правило, має довжину 20 байт, має наступну структуру.

Поле Номер версії (Version), що займає 4 біт, вказує версію протоколу IP. Зараз повсюдно використовується версія 4 (IPv4), і готується перехід на версію 6 (IPv6).

Поле Довжина заголовка (IHL) IP-пакета займає 4 біт і вказує значення довжини заголовка, виміряний в 32-бітових словах. Зазвичай заголовок має довжину в 20 байт (п'ять 32-бітових слів), але при збільшенні обсягу службової інформації ця довжина може бути збільшена за рахунок використання додаткових байт в поле Опції (IP Options). Найбільший заголовок займає 60 октетів.

Поле Тип сервісу (Type of Service) займає один байт і задає пріоритетність пакету і вид критерію вибору маршруту. Перші три біта цього поля образуютподполе пріоритету пакета (Precedence). Пріоритет може мати значення від найнижчого - 0 (нормальний пакет) до найвищого - 7 (пакет керуючої інформації). Маршрутизатор і комп'ютери можуть брати до уваги при-пріоритет пакета і обробляти більш важливі пакети в першу чергу. Поле Тип сервісу містить також три біта, що визначають критерій вибору маршруту. Реально вибір здійснюється між трьома альтернативами: малою затримкою, високою вірогідністю і високою пропускною здатністю. Встановлений біт D (delay) говорить про те, що маршрут повинен вибиратися для мінімізації затримки доставки даного пакета, біт Т - для максимізації пропускної здатності, а біт R - для максимізації надійності доставки. У багатьох мережах поліпшення одного з цих параметрів пов'язане з погіршенням іншого, крім того, обробка кожного з них вимагає додаткових обчислювальних витрат. Тому рідко, коли має сенс встановлювати одночасно хоча б два з цих трьох критеріїв вибору маршруту. Зарезервовані біти мають нульове значення.

Поле Загальна довжина (Total Length) займає 2 байта і означає загальну довжину пакета з урахуванням заголовка і поля даних. Максимальна довжина пакета обмежена розрядністю поля, що визначає цю величину, і становить 65 535 байт, проте в більшості хост-комп'ютерів і мереж настільки великі пакети не використовуються. При передачі по мережах різного типу довжина пакета вибирається з урахуванням максимальної довжини пакета протоколу нижнього рівня, що несе IP-пакети. Якщо це кадри Ethernet, то вибираються пакети з максимальною довжиною в 1500 байт, що уміщаються в поле даних кадру Ethernet. У стандарті передбачається, що всі хости повинні бути готові приймати пакети аж до 576 байт довжиною (чи приходять вони цілком або по фрагментах). Хостам рекомендується відправляти пакети розміром більш ніж 576 байт, тільки якщо вони впевнені, що приймає хост або проміжна мережа готові обслуговувати пакети такого розміру.

Поле Ідентифікатор пакету (Identification) займає 2 байта і використовується для розпізнавання пакетів, що утворилися шляхом фрагментації вихідного пакета. Всі фрагменти повинні мати однакове значення цього поля.

Поле Прапори (Flags) займає 3 бита і містить ознаки, пов'язані з фрагментацією. Встановлений біт DF (Do not Fragment) забороняє маршрутизатора фрагментувати даний пакет, а встановлений біт MF (More Fragments) говорить про те, що даний пакет є проміжним (не останнім) фрагментом. Біт, що зарезервований.

Поле Зсув фрагмента (Fragment Offset) займає 13 біт і задає зміщення • в байтах поля даних цього пакета від початку загального поля даних вихідного пакета, що зазнає фрагментації. Використовується при складанні / розбиранні фрагментів пакетів при передачах їх між мережами з різними величинами MTU. Зміщення-ня повинно бути кратно 8 байт.

Поле Час життя (Time to Live) займає один байт і означає граничний термін, протягом якого пакет може переміщатися по мережі. Час життя даного пакета вимірюється в секундах і задається джерелом передачі. На Маршрутизат-рах і в інших вузлах мережі після закінчення кожної секунди з поточного часу життя віднімається одиниця; одиниця віднімається і в тому випадку, коли час задер-ки менше секунди. Оскільки сучасні маршрутизатори рідко обрабат-вают пакет довше, ніж за одну секунду, то час життя можна вважати рівним максимальному числу вузлів, які дозволено пройти даному пакету до того, як він досягне місця призначення. Якщо параметр часу життя стане нульовим до того, як пакет досягне одержувача, цей пакет буде знищений. Час життя можна розглядати як годинниковий механізм самознищення. Значення цього поля змінюється при обробці заголовка IP-пакета.

Ідентифікатор Протокол верхнього рівня (Protocol) займає один байт і вка-показують, яким протоколом верхнього рівня належить інформація, розміщений-ва в поле даних пакета (наприклад, це можуть бути сегменти протоколу TCP, дейтаграми UDP, пакети ICMP або OSPF). Значення ідентифікаторів для раз-особистих протоколів наводяться в документі RFC «Assigned Numbers».

Контрольна сума (Header Checksum) займає 2 байта і розраховується толь-ко по заголовку. Оскільки деякі поля заголовка міняють своє значення в процесі передачі пакета по мережі (наприклад, час життя), контрольна сума перевіряється і повторно розраховується при кожній обробці IP-заголовка. Кон-контрольна сума - 16 біт - підраховується як доповнення до суми всіх 16-бито-вих слів заголовка. При обчисленні контрольної суми значення самого поля «контрольна сума» встановлюється в нуль. Якщо контрольна сума невірна, то пакет буде відкинутий, як тільки помилка буде виявлена.

Поле Опції (IP Options) є необов'язковим і використовується зазвичай тільки при налагодженні мережі. Механізм опцій надає функції управління, які необхідні або просто корисні при певних ситуаціях, проте він не ну-дружин при звичайних комунікаціях. Це поле складається з декількох підполів, каж-дое з яких може бути одного з восьми визначених типів. У цих підполях можна вказувати точний маршрут проходження маршрутизаторів, ре-гістріровать прохідні пакетом маршрутизатори, поміщати дані системи безпеки, а також тимчасові позначки. Так як число підполів може бути довільним, то в кінці поля Опції повинно бути додано кілька байт для вирівнювання заголовка пакета по 32-бітної кордоні.

Поле Вирівнювання (Padding) використовується для того, щоб переконатися в тому, що IP-заголовок закінчується на 32-бітної кордоні. Вирівнювання осуществля-ється нулями.

Інтерфейс: 192.168.36.16 on Interface 0x1000003

192.168.36.1 00-50-ba-b0-d5-2c динамічний

192.168.36.3 00-e0-18-03-ac-22 динамічний

192.168.36.13 00-50-ba-00-d2-2c динамічний

192.168.36.60 00-50-ba-b0-d5-3e динамічний

Поле «Тип запису» може містити одне з двох значень - «динамічний» або «статичний». Статичні записи створюються вручну за допомогою утиліти агр і не мають терміну старіння. Динамічні ж записи створюються модулем протоколу ARP, що використовує широкомовні можливості локальних мережевих технологій. Запис в ARP-таблиці вважається застарілою, якщо вона не використовувалася будь-якої вихідної датаграммой протягом певного інтервалу часу (зазвичай кілька хвилин). Застаріла запис видаляється з таблиці автоматично. Статичні записи не втрачають актуальності. Таким чином, в ARP-таблиці містяться записи не про всі вузлах мережі, а тільки про тих, які активно беруть участь в мережевих операціях. Оскільки такий спосіб зберігання інформації називають кешуванням, ARP-таблиці іноді називають ARP-кеш.

ARP-таблиці з'являється автоматично, через кілька мілісекунд після того, як вона була потрібна.

7.7. Протокол керуючих повідомлень Internet ICMP

Протокол керуючих повідомлень Internet (Internet Control Message Protocol, ICMP) - це протокол, описаний в RFC 792, і зазвичай його розглядають як частину рівня IP. Повідомлення ICMP инкапсулируются в пакети IP, щоб вони могли маршрутизироваться в мережі. Windows NT використовує ICMP для наступних цілей:

- Побудова і підтримка таблиць маршрутизації

- Надання допомоги при визначенні величини максимального переданого блоку по маршруту (PMTU)

- Діагностика проблем (використання утиліт ping і tracert)

- Управління контролем потоку для запобігання насичення передавальних ліній і маршрутизаторів