35)Ip протоколи,ip- адреса?

Протокол IP знаходиться на міжмережевому рівні стека протоколів Tcp/ip. Функції протоколу IP визначені в стандарті Rfc-791 таким чином: “Протокол IP забезпечує передачу блоків даних, званих дейтаграммамі, від відправника до одержувачів, де відправники і одержувачі є комп'ютерами, адресами фіксованої довжини, що ідентифікуються (Ip-адресамі). Протокол IP забезпечує при необхідності також фрагментацію і збірку дейтаграмм для передачі даних через мережі з малим розміром пакетів”.Протокол IP є ненадійним протоколом без встановлення з'єднання. Це означає, що протокол IP не підтверджує доставку даних, не контролює цілісність отриманих даних і не виробляє операцію квитування (handshaking) - обміну службовими повідомленнями, підтверджуючими установку з'єднання з вузлом призначення і його готовність до прийому даних. Протокол IP обробляє кожну дейтаграмму як незалежну одиницю, що не має зв'язку ні з якими іншими дейтаграммамі в Інтернет. Після того, як дейтаграмма вирушає в мережу, її подальша доля ніяк не контролюється відправником (на рівні протоколу IP). Якщо дейтаграмма не може бути доставлена, вона знищується. Вузол, що знищив дейтаграмму, може облямувати за зворотною адресою icmp-повідомлення про причину збоївши. Гарантію правильної передачі даних надають протоколи вищестоящого рівня (наприклад, протокол TCP), які мають для цього необхідні механізми. Одне з основних завдань, що вирішуються протоколом IP, - маршрутизація дейтаграмм, тобто визначення дороги дотримання дейтаграмми від одного вузла мережі до іншого на підставі адреси одержувача. Загальний сценарій роботи модуля IP на якому-небудь вузлі мережі, що приймає дейтаграмму з мережі, такий:

з одного з інтерфейсів рівня доступу до середовища передачі (наприклад, з ethernet-інтерфейсу) в модуль IP поступає дейтаграмма; модуль IP аналізує заголовок дейтаграмми; якщо пунктом призначення дейтаграмми є даний комп'ютер: якщо дейтаграмма є фрагментом більшої дейтаграмми, очікуються останні фрагменти, після чого з них збирається вихідна велика дейтаграмма; з дейтаграмми витягуються дані і прямують на обробку одному з протоколів вищерозміщеного рівня (якому саме - вказується в заголовку дейтаграмми); якщо дейтаграмма не направлена ні на одну з ip-адрес даного вузла, то подальші дії залежать від того, дозволена або заборонена ретрансляція (forwarding) “чужих” дейтаграмм; якщо ретрансляція дозволена, то визначаються наступний вузол мережі, на який має бути переправлена дейтаграмма для доставки її за призначенням, і інтерфейс нижнього рівня, після чого дейтаграмма передається на нижній рівень цьому інтерфейсу для відправки; при необхідності може бути вироблена фрагментація дейтаграмми; якщо ж дейтаграмма помилкова або по яких-небудь причинах не може бути доставлена, вона знищується; при цьому, як правило, відправникові дейтаграмми відсилається ICMP-повідомлення про помилку.

При здобутті даних від вищестоящого рівня для відправки їх по мережі ip-модуль формує дейтаграмму з цими даними, в заголовок якої заносяться адреси відправника і одержувача (також отримані від транспортного рівня) і інша інформація; після чого виконуються наступні кроки: якщо дейтаграмма призначена цьому ж вузлу, з неї витягуються дані і прямують на обробку одному з протоколів транспортного рівня (якому саме - вказується в заголовку дейтаграмми); якщо дейтаграмма не направлена ні на одну з ip-адрес даного вузла, то визначаються наступний вузол мережі, на який має бути переправлена дейтаграмма для доставки її за призначенням, і інтерфейс нижнього рівня, після чого дейтаграмма передається на ніжній рівень цьому інтерфейсу для відправки; при необхідності може бути вироблена фрагментація дейтаграмми; якщо ж дейтаграмма помилкова або по яких-небудь причинах не може бути доставлена, вона знищується.

Тут і далі вузлом мережі називається комп'ютер, підключений до мережі і підтримуючий протокол IP. Вузол мережі може мати один і більш за ip-інтерфейси, підключені до однієї або різним мережам, кожен такий інтерфейс ідентифікується унікальною ip-адресою. Ip-мережею називається безліч комп'ютерів (Ip-інтерфейсів), часто, але не завжди приєднаних до одного фізичного каналу зв'язку, здатних пересилати ip-дейтаграмми один одному безпосередньо (тобто без ретрансляції через проміжні комп'ютери), при цьому ip-адреси інтерфейсів однієї ip-мережі мають загальну частину, яка називається адресою, або номером, ip-мережі, і специфічну для кожного інтерфейсу частину, звану адресою, або номером, даного інтерфейсу в даній ip-мережі. Маршрутизатором, або шлюзом, називається вузол мережі з декількома ip-інтерфейсамі, підключеними до різних ip-мереж, що здійснює на основі рішення задачі маршрутизації перенаправлення дейтаграмм з однієї мережі в іншу для доставки від відправника до одержувача.Хостамі називаються вузли ip-мережі, що не є маршрутизаторами. Зазвичай хост має один ip-інтерфейс (наприклад, пов'язаний з мережевою картою Ethernet або з модемом), хоча може мати і декілька. Маршрутизаторами є або спеціалізовані обчислювальні машини, або комп'ютери з декількома ip-інтерфейсамі, робота яких управляється спеціальним програмним забезпеченням. Комп'ютери кінцевих користувачів, різні сервери Інтернет і тому подібне незалежно від своєї обчислювальної потужності є хостамі. Невід'ємною частиною ip-модуля є протокол ICMP (Internet Control Message Protocol), що відправляє діагностичні повідомлення при неможливості доставки дейтаграмми і в інших випадках. Спільно з протоколом IP працює також протокол ARP (Address Resolution Protocol), що виконує перетворення ip-адрес в mac-адреси (наприклад, адреси Ethernet).

IP-адреса Ip-адреса є унікальним 32-бітовим ідентифікатором ip-інтерфейсу в Інтернет. Часто говорять, що ip-адреса привласнюється вузлу мережі (наприклад, хосту); це вірно у випадку, якщо вузол є хостом з одним ip-інтерфейсом, інакше слід уточнити, про адресу якого саме інтерфейсу даного вузла йде мова. Далі скорочено там, де це не викличе невірного тлумачення, замість адреси ip-інтерфейсу вузла мережі говориться про ip-адресу хоста. Ip-адреси прийнято записувати розбиттям всієї адреси по октетах, кожен октет записується у вигляді десяткового числа, числа розділяються крапками. Наприклад, адреса 10100000010100010000010110000011 записується як

10100000.01010001.00000101.10000011 = 160.81.5.131.

Ip-адреса хоста складається з номера ip-мережі, який займає старшу область адреси, і номери хоста в цій мережі, який займає молодшу частину. Положення кордону мережевої і хостової частин (зазвичай воно характеризується кількістю біт, відведених на номер мережі) може бути різним, визначаючи різних типів ip-адрес, які розглядаються нижчим.