27 Пакеты и инкапсуляция. Ethernet-заголовок. IPv4-заголовок. IPv6-заголовок.

В контексте диаграмм классов, пакет - это вместилище для некоторого набора классов и других пакетов. Пакет является самостоятельным пространством имен.

При создании программных объектов подобные ситуации можно моделировать, связывая со свойствами необходимые методы. Понятие инкапсуляции соответствует этому механизму. Классическое правило объектно-ориентированного программирования утверждает, что для обеспечения надежности нежелателен прямой доступ к полям объекта: чтение и обновление их содержимого должно производиться посредством вызова соответствующих методов. Это правило и называется инкапсуляцией.

Данные, передаваемые с использованием протокола IPv4, помещаются в сообщения, называемые пакетами. Протокол IPv4 использует пакет, который условно можно разделить на заголовок длиной, как правило, 20 байт и данные. Заголовок содержит адресные и управляющие поля, а в поле Данные находится непосредственно информация, которая передается через составную сеть. В отличие от формата некоторых других протоколов, например Ethernet, IPv4-пакет не содержит следующей за полем Данные контрольной суммы всего IPv4-пакета

При разработке протокола IPv6 были внесены изменения в формат IP-пакета. Увеличение размера IPv6-адреса с 32 бит до 128 бит добавило 24 байта к заголовку пакета, что, в свою очередь, привело к попытке уменьшить его размер за счет исключения полей, связанных с фрагментацией, и поля контрольной суммы. В результате заголовок пакета IPv6 увеличился всего в два раза. Пакет протокола IPv6 состоит из фиксированного заголовка и произвольного числа расширенных заголовков. Такой порядок способствует эффективной обработке пакетов на всем пути их следования. Фиксированный заголовок состоит из 40 байт и имеет формат

28 Пакеты и инкапсуляция. Arp-заголовок. Icmp-заголовок.

При продвижении пакета данных по уровням сверху вниз каждый новый уровень добавляет к пакету свою служебную информацию в виде заголовка и, возможно, трейлера (информации, помещаемой в конец сообщения). Эта операция называется инкапсуляцией данных верхнего уровня в пакете нижнего уровня. Служебная информация предназначается для объекта того же уровня на удаленном компьютере, ее формат и интерпретация определяются протоколом данного уровня.

В сети Ethernet для идентификации источника и получателя информации используются IP и MAC адреса. Информация, пересылаемая от одного компьютера другому по сети, содержит в себе физический адрес отправителя, IP-адрес отправителя, физический адрес получателя и IP-адрес получателя. ARP-протокол обеспечивает связь между этими двумя адресами, поскольку эти два адреса никак друг с другом не связаны. ARP - протокол разрешения адресов (Address Resolution Protocol) является протоколом третьего (сетевого) уровня модели OSI, используется для преобразования IP-адресов в MAC-адреса.

Протокол обмена управляющими сообщениями ICMP (Internet Control Message Protocol) позволяет маршрутизатору сообщить конечному узлу об ошибках, с которыми машрутизатор столкнулся при передаче какого-либо IP-пакета от данного конечного узла. Каждое сообщение протокола ICMP передается по сети внутри пакета IP. Пакеты IP с сообщениями ICMP маршрутизируются точно так же, как и любые другие пакеты, без приоритетов, поэтому они также могут теряться. Кроме того, в загруженной сети они могут вызывать дополнительную загрузку маршрутизаторов. Для того, чтобы не вызывать лавины сообщения об ошибках, потери пакетов IP, переносящие сообщения ICMP об ошибках, не могут порождать новые сообщения ICMP.