Лекции / 7. Лекция № 7 Технологии маршрутизации в IP-сетях 27.11.24
.pdf
Технологии коммутации в инфокоммуникационных сетях
Лекция № 7
Адресация в IP-сетях
Доцент кафедры СС и СК Маликова Е.Е.
2
Функции протокола IP
•Обеспечение логической адресации сетевых устройств;
•поддержка процесса маршрутизации;
•продвижение пакетов от одного узла коммутации к другому;
•предварительная фрагментация сегментов транспортного уровня и формирование из них пакетов.
3
Сравнение моделей OSI и TCP/IP
Структура заголовка пакета IPv4 |
5 |
|
Структура IP пакета
0 |
|
|
15 |
16 |
|
31 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4-bit |
|
4-bit |
ToS |
16-bit total packet length |
|
|
|
|
ver |
|
IHL |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
flags |
|
|
|
|
|
16-bit identification |
13-bit Fr offset |
|
|
|||
|
|
3-bit |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TTL |
|
Protocol |
|
Header checksum |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Source address |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Destination address |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Options (+padding) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DATA
Продолжение...
Версия. Чаше используется версия 4
IHL - IP header length – Длина заголовка
IP. Единица в IHL - 32-битное слово. Поле состоит из 4х бит =>максимальная длина заголовка IP 60 байт
TOS - type of service – Тип сервиса Первые 3 бита образуют подполе приоритета 4 TOS должен быть равен 0. Остальные 4 бита TOS:
минимизация задержки максимизация пропускной
способности максимизация надежности доставки минимизация стоимости
Только 1 из этих 4 бит может быть 1
TPL – полная длина пакета в байтах. Максимальная длина IP пакета -?.
IDENTIFICATION – это поле используется когда IP нуждается в дефрагментации датаграммы.
Все фрагменты должны иметь одинаковое значение данного поля.
Структура IP пакета
0 |
|
|
15 |
16 |
|
31 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4-bit |
|
4-bit |
TOS |
16-bit total packet length |
|
|
|
|
ver |
|
IHL |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
flags |
|
|
|
|
|
16-bit identification |
13-bit Fr offset |
|
|
|||
|
|
3-bit |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TTL |
|
Protocol |
|
Header checksum |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Source address |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Destination address |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Options (+padding) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DATA
TTL - time-to-live-время жизни Предельный срок в течение которого пакет может пересекаться по сети.Это поле. Это поле уменьшается каждый раз при обработке заголовка IP пакета. Когда поле становится равным 0 датаграмма уничтожается маршрутизатором и ICMP сообщение посылается отправителю.
PROTOCOL – поле указывает какому протоколу верхнего уровня принадлежит информация в поле данных пакета.
HEADER CHECKSUM рассчитывается только по заголовку.
SOURCE и DESTINATION – IP адреса отправителя и получателя.
OPTIONS поле переменной длины для различных опций.Часть из них мы обсудим позже. В конце поля OPTIONS должно быть добавлено несколько байт для выравнивания заголовка пакета по 32х битной границе.
DATA – поле Данных
Заголовки пакета IPv4
0 … 3 |
4 … 7 |
8 … 15 |
16 … 18 |
|
19 … 31 |
|
|
|
|
|
|
1. Версия |
2. Дл. заг |
3. Диф-е сервисы |
4. Общая длина пакета |
||
|
|
|
|
|
|
|
5. Идентификатор |
6. Флаги |
|
7. Смещение |
|
|
|
|
|
|
|
8. Время жизни |
9. Протокол |
10. Контрольная сумма заголовка |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
11. Адрес источника сообщения |
|
||
12. Адрес назначения
13. Поле опций
14. Поле опций
Поле дифференцированные сервисы DS (1)
•В новых спецификациях протокола IPv4 третье поле называется дифференцированные сервисы (DS). Старшие шесть бит поля определяют код дифференциальных сервисов (DSCP) и обеспечивают качество обслуживания QoS. Два младших бита используются для уведомления о перегрузке сети (ECN). В старых спецификациях это поле
типа сервиса (Type of Service – ToS) длиной 8 бит включает четыре идентификатора: трехразрядный идентификатор PR и одноразрядные D, T, R.
Поле дифференцированные сервисы DS (2)
•Идентификатор PR определяет тип пакета (нормальный, управляющий и др.) и в соответствие с этим задает приоритет передаваемого пакета. Установка 1 в разряде D означает требование минимизации задержки при передаче пакета; единица в разряде Т означает требование максимальной пропускной способности; установка 1 в разряде R требует обеспечение максимальной надежности.
Явное уведомление о перегрузке
• |
0 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
• |
+----- |
+ |
-----+ |
----- |
+----- |
+----- |
+----- |
+----- |
+----- |
+ |
• |
| Поле DS, DSCP |
|
|
| Поле ECN | |
||||||
• |
+----- |
+----- |
+----- |
|
+----- |
+----- |
+----- |
+----- |
+----- |
+ |
•Маркер ECT (ECN-capable transport): значения 01 или 10 - используется источником для информирования приемника о поддержке ECN;
•Маркер CE (congestion experienced): значение 11 - используется промежуточным маршрутизатором для информирования приемника о перегрузке.
•ECN – Explicit Congestion Notification – уведомление о перегрузке