Лекции / 7. Лекция № 7 Технологии маршрутизации в IP-сетях 27.11.24

•IP (Internet Protocol) – межсетевой протокол (RFC 791)

•ICMP (Internet Control Message Protocol) - протокол управляющих сообщений в Интернете, отвечает за различные виды низкоуровневой поддержки протокола IP, включая сообщение об ошибках, вспомогательные маршрутизирующие запросы и отладочные сообщения (RFC 792). ICMP протокол третьего уровня модели OSI, который используется для диагностики проблем со связностью в сети. Если маршрутизатор получает пакет с адресом (destination), до которого у маршрутизатора нет пути, то пакет будет уничтожен, а маршрутизатор отправит отправителю пакет по протоколу ICMP, в котором будет содержаться ошибка Network unreachenable. ICMP помогает определить может ли достичь пакет адреса назначения в установленные временные рамки. Обычно, ICMP используют маршрутизаторы и устройства третьего уровня.

•ARP (Address Resolution Protocol) –протокол преобразования адресов,

который обеспечивает трансляцию IPадресов в MAC – адреса (RFC826).

Internet Control Message

Protocol

Application

Назначение протокола ARP

•Протокол ARP может по IP-адресу определить МАС-адрес устройства. Каждое устройство в сети поддерживает таблицу ARP, которая содержит соответствующие MAC и IP адреса других устройств той же локальной сети. Таблица ARP любого узла может быть просмотрена по команде arp –a. Таким образом, при передаче данных по сети узел

для нахождения МАС-адреса назначения посылает в сеть широковещательный ARP запрос (всем устройствам), в котором задается IP-адрес устройства назначения, на который в ответ получает: либо МАС-адрес узла назначения из той же локальной сети, либо МАС-адрес входного интерфейса маршрутизатора (шлюза по умолчанию), если адресат находится в удаленной сети.

Протокол IPv6

Для повышения скорости передачи данных по сети в протоколе IPv6, по сравнению с протоколом IPv4, исключены некоторые функции маршрутизатора. Так, маршрутизатор не выполняет фрагментирование пакетов, объем которых превышает MTU канального уровня. Функция фрагментирования возложена на конечные узлы. Поэтому информация о фрагментировании удалена из основного фиксированного заголовка и, при необходимости, может быть включена в расширенные заголовки. Расширенные заголовки обычно обрабатываются конечными узлами. Кроме того, исключена функция вычисления и проверки контрольной суммы, поскольку подобная проверка проводится на канальном и транспортном уровне. Вычисление контрольной суммы в каждом маршрутизаторе протокола IPv4 было обусловлено тем, что значение поля TTL потеряло актуальность.

Формат заголовка пакета IPv6

Поля заголовка IPv6(1)

1.В заголовке IPv6 сохранилось поле версии, которое содержит значение 0110.

2.Поле «Класс трафика» (Traffic Class)

определяет приоритет передаваемого пакета. Первые 6 бит определяют класс трафика, оставшиеся 2 бита используются для контроля перегрузки.

Поля заголовка IPv6(2)

3. Поле заголовка IPv6 «Метка потока» (Flow Label) позволяет идентифицировать различные транспортные потоки без декапсуляции пакета транспортного уровня. При использовании версии IPv4 только на транспортном уровне задавался номер порта, т.е. адресовалось приложение верхнего уровня. «Метка потока» позволяет значительно упростить маршрутизацию однородного потока пакетов. При этом маршрутизаторы будут передавать пакеты сообщения реального времени (аудио- и видеоинформация) вдоль одного и того же пути, чтобы избежать вариации задержек (джиттера) и избежать приема пакетов не в том порядке, в котором они передавались.

Поля заголовка IPv6(3)

4.Вместо поля «Общая длина пакета» в новой версии появилось «Длина поля нагрузки» (Payload Length),

которое не учитывает длину заголовка

5.Поле «Следующего заголовка» (Next Header)

позволяет создавать расширенные (дополнительные) заголовки, задавая заголовки маршрутизации, фрагментации, аутентификации, а также тип заголовка, где определяется протокол транспортного уровня (TCP, UDP). Расширенный заголовок может также определять тип приложения верхнего уровня.