Основные характеристики протокола ip

Основные характеристики протокола IP следующие:

- Формат IP-пакета

- Способ обработки конфликтных ситуаций

- Способ маршрутизации

Формат пакета включает заголовок и поле данных. Полная длина пакета модет достигать (216-1)=65 535 байт. В заголовке указывается версия протокола, приоритет, адреса получателей и отправителей и другие данные. IP-адреса, содержащиеся в заголовке, являются 32-битовыми идентификаторами объектов сети — оконечных устройств и маршрутизаторов. Первая часть IP адреса указывает на сеть, в которой находится устройство, а вторая идентифицирует сам хост, либо интерфейс маршрутизатора. При этом компьютеры в подсетях объединяются общими начальными битами адреса. Количество этих бит, общее для данной подсети, называется маской подсети. Ранее использовалось деление пространства адресов по классам (classful) — A, B, C, причем класс сети определялся диапазоном значений старшего октета и определял число адресуемых узлов в данной сети. В настоящее время используется бесклассовая адресация (classless) и маски подсетей. Также в связи с истощением запаса адресов Ipv4 вводится в эксплуатацию шестая версия протокола — IPv6, которая позволяет адресовать значительно большее количество узлов, чем Ipv4. Длина адреса узла в протоколе IPv6 составляет 128 бит. Для устранения из сети пакетов, задержанных в следствие каких либо причин, в заголовке указывается «время жизни» пакета TTL(Time To Live). При прохождении пакета через какое-либо устройство, TTL уменьшается на 1, а по истечении TTL пакет уничтожается с уведомлением отправителя. В заголовке IP пакета также указывается информация о протоколе транспортного уровня, для которого предназначена информация, содержащаяся в поле данных IP-пакета. Способ обработки конфликтных ситуаций поддерживается специальным протоколом ICMP. Он предназначен для выяснения природы ошибок и оповещения о них приложений, сформировавших пакет. Способ маршрутизации определяет оптимальный маршрут доведения пакета до получателя, адрес которого указан в заголовке пакета. Направление передачи пакета определяется с помощью таблицы маршрутизации. Протокол IP поддерживает как статическую, так и динамическую маршрутизацию. Статическая маршрутизация подразумевает, что путь для IP-пакета написан вручную сетевым администратором на маршрутизаторе. Динамическая маршрутизация подразумевает использование протоколов динамической маршрутизации, таких как: RIP, EIGRP, OSPF, BGP, IS-IS. Направление движения пакета маршрутизатор определяет по принципу наибольшего побитного совпадения адреса получателя и адреса сети в таблице маршрутизации.

Протокол icmp

Протокол межсетевых управляющих сообщений (Internet Control Message Protocol, ICMP), описанный в RFC 792, является вспомогательным протоколом, использующимся для диагностики и мониторинга сети. Он разработан для того, чтобы маршрутизаторы сообщали об ошибках или предоставляли информацию о нестандартных условиях работы сети. Он является необходимой частью протокола IP. Протокол ICMP – это протокол сообщения об ошибках. Он обеспечивает маршрутизаторам, обнаруживающим ошибки, способ сообщения об ошибке первоначальному источнику, а источник сам должен связать ошибки с конкретными прикладными программами и предпринять действия по исправлению ошибок.

Протокол ICMP выполняет следующие функции:

- обмен тестовыми сообщениями для выяснения наличия и активности узлов сети (команда ping)

- анализ достижимости узлов и сброс пакетов, направленных к недостижимым узлам (команда traceroute)

- изменение маршрутов (Redirect)

- уничтожение пакетов с истекшим временем жизни TTL

- синхронизация времени в узлах сети

- регулирование трафика (регулирование частоты отправки пакетов)

С точки зрения уровневых протоколов, ICMP является частью сетевого уровня. Но по отношению к IP ICMP протокол более высокого уровня, так как он пользуется услугами IP для доставки своих сообщений. Каждое ICMP-сообщение передается внутри IP-пакета.