1. Протокол міжмережевої взаємодії ip. Основні функції.
IP протокол (англ. IP — Internet protocol) —Інтернет, протокол відповідає за адресацію пакетів, але не відповідає за встановлення з'єднань, не є надійним і дозволяє реалізувати тільки негарантовану доставку даних Протокол IP вибирає найефективніший шлях з числа доступних на основі рішень прийнятих протоколом маршрутизації.
IP объединяет сегменты сети в единую сеть, обеспечивая доставку данных между любыми узлами сети. Он классифицируется как протокол третьего уровня по сетевой модели OSI. IP не гарантирует надёжной доставки пакета до адресата. В частности, пакеты могут прийти не в том порядке, в котором были отправлены, продублироваться (приходят две копии одного пакета), оказаться повреждёнными (обычно повреждённые пакеты уничтожаются) или не прийти вовсе. Гарантию безошибочной доставки пакетов дают некоторые протоколы более высокого уровня — транспортного уровня сетевой модели OSI, — например, TCP, которые используют IP в качестве транспорта.
До основних функцій протоколу IP відносяться:
перенесення між мережами різних типів адресної інформації в уніфікованій формі
складання та розбирання пакетів при передачі їх між мережами з різним максимальним значенням довжини пакету
2. Структура заголовку ip-пакету
Поле Номер версии (Version), занимающее 4 бит, указывает версию протокола IP.
Поле Длина заголовка (IHL) IP-пакета занимает 4 бит и указывает значение длины заголовка, измеренное в 32-битовых словах.
Поле Тип сервиса (Type of Service) занимает один байт и задает приоритетность пакета и вид критерия выбора маршрута. Первые три бита этого поля образуют подполе приоритета пакета PR (Precedence). D (delay) маршрут должен выбираться для минимизации задержки доставки данного пакета, бит Т - для максимизации пропускной способности, а бит R - для максимизации надежности доставки.
Поле Общая длина (Total Length) занимает 2 байта и означает общую длину пакета с учетом заголовка и поля данных. Максимальная длина пакета 65 535 байт Поле Идентификатор пакета (Identification) занимает 2 байта и используется для распознавания пакетов, образовавшихся путем фрагментации исходного пакета. Все фрагменты должны иметь одинаковое значение этого поля.
Поле Флаги (Flags) занимает 3 бита и содержит признаки, связанные с фрагментацией. Установленный бит DF (Do not Fragment) запрещает маршрутизатору фрагментировать данный пакет, а установленный бит MF (More Fragments) говорит о том, что данный пакет является промежуточным (не последним) фрагментом. Оставшийся бит зарезервирован.
Поле Смещение фрагмента (Fragment Offset) занимает 13 бит и задает смещение в байтах поля данных этого пакета от начала общего поля данных исходного пакета, подвергнутого фрагментации. Используется при сборке/разборке фрагментов пакетов при передачах их между сетями с различными величинами MTU. Смещение должно быть кратно 8 байт.
Поле Время жизни (Time to Live) занимает один байт и означает предельный срок, в течение которого пакет может перемещаться по сети.
Идентификатор Протокол верхнего уровня (Protocol) занимает один байт и указывает, какому протоколу верхнего уровня принадлежит информация, размещенная в поле данных пакета
Контрольная сумма (Header Checksum) занимает 2 байта и рассчитывается только по заголовку. При вычислении контрольной суммы значение самого поля «контрольная сумма» устанавливается в нуль. Если контрольная сумма неверна, то пакет будет отброшен, как только ошибка будет обнаружена.
Поля IP-адрес источника (Source IP Address) и IP-адрес назначения (Destination IP Address) имеют одинаковую длину - 32 бита - и одинаковую структуру.
Поле Опции (IP Options) является необязательным и используется обычно только при отладке сети.
Поле Выравнивание (Padding) используется для того, чтобы убедиться в том, что IP-заголовок заканчивается на 32-битной границе. Выравнивание осуществляется нулями.
3. Принципи маршрутизації. Маршрутизація без використання масок.
Принцип маршрутизации, в свою очередь, включает в себя две подзадачи:
□ определение маршрута;
□ оповещение сети о выбранном маршруте.
Определить маршрут означает выбрать последовательность транзитных узлов и их интер-
фейсов, через которые надо передавать данные, чтобы доставить их адресату. Определение
маршрута — сложная задача, особенно когда конфигурация сети такова, что между парой
взаимодействующих сетевых интерфейсов существует множество путей. Чаще всего выбор
останавливают на одном оптимальном^ по некоторому критерию маршруте. В качестве кри-
териев оптимальности могут выступать, например, номинальная пропускная способность
и загруженность каналов связи; задержки, вносимые каналами; количество промежуточных
транзитных узлов; надежность каналов и транзитных узлов.
Без масок
Итак, пусть пользователю компьютера cit.mgu.com, находящегося в сети 129.13.0.0, необхо-
димо установить связь с FTP-сервером. Пользователю известно символьное имя сервера
unix.mgu.com, поэтому он набирает на клавиатуре команду обращения к FTP-серверу по
имени:
> ftp unix.mgu.com
Выполнение этой команды инициирует три последовательные операции:
1. DNS-клиент (работающий на компьютере cit.mgu.com) передает DNS-серверу сообще-
ние, в котором содержится запрос об IP-адресе сервера unix.mgu.com, с которым он хочет
связаться по протоколу FTP.
2. DNS-сервер, выполнив поиск, передает ответ DNS-клиенту о найденном IP-адресе
сервера unix.mgu.com.
3. FTP-клиент (работающий на том же компьютере cit.mgu.com), используя найденный IP-
адрес сервера unix.mgu.com, передает сообщение работающему на нем FTP-серверу.