18. Перечислите и поясните уровни (стратегии) управления потоками, реализуемые протоколами сетевого уровня.

Назначение сетевых протоколов – это приспособление пакетов к особенностям промежуточных сетей и выбор направления передачи пакетов (т.е. маршрутизация). К функциям сетевых протоколов относятся:

 формирование пакетов с учетом требований промежуточных сетей (дополнение пакетов транспортного уровня заголовками, исключающими флаги, сетевые адреса получателя и отправителя, служебную информацию);

 управление потоками данных;

 маршрутизация пакетов;

 обнаружение неисправностей сети;

 ликвидация “заблудившихся” дейтаграмм.

Наиболее широко используемыми протоколами на сетевом уровне являются протоколы IP (Internet Protocol), X.25, IPX (Internet Packet Exchange).

Одна из функций сетевого уровней – это управление потоками данных в сетях, включающая управление нагрузками и борьбу с блокировками. Различают три стратегии управления.

1. Межузловое управление связано с распределением буферной памяти в промежуточных узлах (т.е. выделение каждому направлению передачи (порту маршрутизатора) определенного числа буферов). Эта мера приводит к ограничению длин канальных очередей.

2. Управление “вход–выход” направлено на предотвращение блокировок. Эта функция реализуется указанием в первом пакете сообщения его длины, что позволяет приемному узлу прогнозировать заполнение памяти и запрещать прием дейтаграмм некоторых сообщений, если прогнозируется блокировка памяти.

3. Управление внешними потоками реализуется

 путем предоставления приоритета в передаче внутренним потокам (т.е. внутри домена сети) перед внешним (т.е. в другие домены сети);

 ограничением числа пакетов в сети (пакет принимается маршрутизатором, если у узла-отправителя есть соответствующее разрешение на доступ в другой сегмент сети);

 посылкой предупредительных пакетов-заглушек в адрес источника, от которого идут пакеты в перегруженную линию связи.

19. Поясните, что представляет собой протокол ip, назовите его основные функции. В чем заключаются основные отличия протоколов iPv4 и iPv6?

Протокол IP – это дейтаграммный сетевой протокол без установления соединения. Функциями протокола IP являются:

а) фрагментация и сборка пакетов при прохождении через промежуточные сети, имеющие другие протоколы;

б) маршрутизация;

в) проверка контрольной суммы заголовка пакета (правильность передачи всего пакета проверяется на транспортном уровне, т.е. с помощью протокола ТСР);

г) управление потоком, т.е. сброс дейтаграмм при превышении заданного времени жизни пакета.

Наиболее распространенными версиями протокола IP являются версии IPv4 и IPv6. Усовершенствование протокола IPv6 по сравнению с IPv4 состоит в том, что:

1) используется 128-разрядная, кластерная схема адресации вместо простой 32-разрядной. Кластерная адресация означает то, что кластерные адреса идентифицируют группу узлов с общим адресным префиксом, хотя пакет предназначен конкретному узлу группы;

2) размер заголовка дейтаграммы уменьшен почти в 2 раза и упрощен его формат;

3) используется автоматическое назначение адресов, т.е. сам протокол запрашивает DNS-сервер;

4) простой переход между IPv4 и IPv6-адресами, который достигается за счет использования адреса специального вида, где выделяют 96-разрядный префикс в старших разрядах и 32-разрядный IPv4-адрес в младших разрядах.