Протокол ip

Протокол IP(Internet Protocol, RFC 791) является датаграммным протоколом для работы в сетях с коммутацией пакетов. Протокол IP обеспечивает передачу датаграмм от отправителя к получателям, где отправители и получатели являются хост-компьютерами. Каждый хост идентифицируется адресом фиксированной длины. Протокол Internet обеспечивает при необходимости фрагментацию и сборку датаграмм для передачи данных через сети с малым размером пакетов.Протокол Internet позволяет предоставлять услуги различных типов и качеств.

Две главные функции протокола: адресация и фрагментация.

Модули IP используют адреса, помещенные в заголовок IP-пакета, для передачи Internet датаграмм получателям. Выбор пути передачи называется маршрутизацией.

Модули IP используют поля в заголовке IP-пакета для фрагментации и восстановления датаграмм, когда это необходимо для их передачи через сети с малым размером пакетов.

Каждая датаграмма обрабатывается как независимая единица, которая не имеет связи ни с какими другими датаграммами.

Для формирования услуг IP использует 4 механизма: задание типа сервиса, времени жизни, опций и контрольной суммы заголовка.

1. Тип обслуживания используется для обозначения требуемой услуги. Тип обслуживания - это набор параметров, который характеризует набор услуг, предоставляемых сетями. Этот способ обозначения услуг должен использоваться шлюзами для выбора рабочих параметров передачи в конкретной сети, для выбора сети, используемой при следующем переходе датаграммы, для выбора следующего шлюза при маршрутизации сетевой Internet датаграммы.

2. Механизм времени жизни служит для указания предела времени жизни Internet датаграммы. Устанавливается отправителем датаграммы и уменьшается в каждой точке на проходимом датаграммой маршруте. Если параметр времени жизни станет нулевым до того, как датаграмма достигнет получателя, эта датаграмма будет уничтожена.

3. Механизм опций предоставляет функции управления, которые являются необходимыми или просто полезными при определенных ситуациях. Механизм опций предоставляет такие возможности, как временные штампы, безопасность, специальная маршрутизация.

4. Контрольная сумма заголовка обеспечивает проверку того, что информация, используемая для обработки датаграмм Internet, передана правильно. Данные могут содержать ошибки. Если контрольная сумма неверна, то Internet датаграмма будет разрушена.

Протокол Internet не обеспечивает надежности коммуникации. Не имеется механизма подтверждений ни между отправителем и получателем, ни между хост-компьютерами. Не имеется контроля ошибок для поля данных, только контрольная сумма для заголовка. Не поддерживается повторная передача, нет управления потоком.

Обнаруженные ошибки могут быть оглашены посредством протокола ICMP (Internet Control Message Protocol), который поддерживается модулем Internet протокола.

Адресация ip.

IP-адрес имеет длину 4 байта и обычно записывается в виде четырех чисел, представляющих значения каждого байта в десятичной форме, и разделенных точками, например:

128.10.2.30 - десятичная форма представления адреса,

10000000 00001010 00000010 00011110 - двоичная форма представления адреса.

Класс А 0 N сети N узла

Класс В 1 0 N сети N узла

Класс С 1 1 0 N сети N узла

Класс D 1 1 1 0 адрес группы multicast

Класс Е 1 1 1 1 0 зарезервирован

Структура IР-адреса:

Адрес состоит из двух логических частей - номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая к номеру узла, определяется значениями первых битов адреса:

Диапазоны номеров сетей, соответствующих каждому классу сетей:

Класс Наименьший адрес Наибольший адрес

A 01.0.0.0 126.0.0.0

B 128.1.0.0 191.255.0.0

C 192.0.1.0 223.255.255.0

D 224.0.0.0 239.255.255.255

E 240.0.0.0 255.255.255.254

Существует несколько соглашений об особой интерпретации IP-адресов:

1.если IР-адрес состоит только из двоичных нулей, 0 0 0 0 ................................... 0 0 0 0

то он обозначает адрес того узла, который сгенерировал этот пакет;

2.если в поле номера сети стоят 0, 0 0 0 0 .......0 Номер узла

то по умолчанию считается, что этот узел принадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил пакет;

3.если все двоичные разряды IP-адреса равны 1, 1 1 1 1 .........................................1 1

то пакет с таким адресом назначения должен рассылаться всем узлам, находящимся в той же сети, что и источник этого пакета. Такая рассылка называется ограниченным широковещательным сообщением (limited broadcast);

4.если в поле адреса назначения стоят сплошные 1, Номер сети 1111................11

то пакет, имеющий такой адрес рассылается всем узлам сети с заданным номером. Такая рассылка называется широковещательным сообщением (broadcast);

5.адрес 127.0.0.1 зарезервирован для организации обратной связи при тестировании работы программного обеспечения узла без реальной отправки пакета по сети. Этот адрес имеет название loopback.

6. multicast - означает, что данный пакет должен быть доставлен сразу нескольким узлам, которые образуют группу с номером, указанным в поле адреса. Узлы сами идентифицируют себя, то есть определяют, к какой из групп они относятся. Один и тот же узел может входить в несколько групп. Такие сообщения в отличие от широковещательных называются мультивещательными. Групповой адрес не делится на поля номера сети и узла и обрабатывается маршрутизатором особым образом.