Протокол IP. Использование масок в IP-адресации

Использование масок в IP-адресации.

Особые IP-адреса

Если все двоичные разряды IP-адреса равны единице, то пакет с таким адресом назначения должен рассылаться всем узлам, находящимся в той же сети, что и источник данного пакета.

Если в поле номера узла назначения стоят только единицы, то пакет, имеющий такой адрес, рассылается всем узлам сети с заданным номером сети. Например, IP-адрес источника – 182.10.10.15, рассылает в сеть по адресу 192.129.15.255 сообщение – сеть класс C, где первые 3 байта – номер сети, а 255 – все единицы, то это означает что рассылка на все узлы данной сети.

Особый смысл имеет IP-адрес, первый октет (байт) которого равен 127. Данный адрес используется для тестирования программ и взаимодействия процессов в пределах одной машины. Например, когда программа посылает данные по IP-адресу 127.0.0.1, то в машине образуется как бы петля, данные реально по сети не передаются, а возвращаются обратно модулем верхнего уровня, как будто только что принятые данные.

В принципе если сеть работает автономно, и не подключена ни к какой другой составной сети, то администратор, вполне имеет право сам назначить IP-адреса. Однако если данная подсеть включается в состав другой более глобальной сети, то администратор должен получить в специальной организации диапазон адресов, разрешенных для него.

Для локального использования рекомендуется использовать следующие специально выделенные адреса, которые никогда ни каким маршрутизатором не обрабатываются. Эти адреса выделены как для класса A, так и для B и C. Для класса A – 10.0.0.0, B – 172.16.0.0-172.32.0.0, C – 192.168.0.0-192.168.255.0.

Маска – это число, которое используется в паре с IP-адресом, двоичная запись маски содержит единицы в тех разрядах, которые должны в IP-адресе интерпретироваться как номер сети.

Например, если задан IP-адрес 192.168.10.1 с маской 255.255.255.0 – это означает что номер сети – 192.168.10, номер узла – 1.

В масках количество единиц в последовательности определяющих границу номера сети не обязательно должно быть кратным 8-ми.

Лежит в основе стеков протоколов TCP/IP, реализует датаграммный способ доставки пакетов. Каждый пакет протоколом IP обрабатывается как отдельная независимая единица, которая не имеет никакой связи с другими единицами. Не реализует никаких функций по квитированию и упорядочиванию передаваемых пакетов. Важнейшей особенностью протокола IP является его способность выполнять динамическую фрагментацию пакетов при передаче их между сетями с различными максимально допустимыми размерами полей данных кадра. Именно эта особенность позволила данному протоколу обеспечить доминирующие позиции над другими протоколами.

Структура заголовка IP-пакета:

1) Номер версии. 4 бита. (4 или 6, переход к 6)

2) Длина заголовка. 4 бита. Указывается размер в 32-х разрядных словах.

3) Тип сервиса

3.1) Биты приоритета. 3 бита. Возможно задание приоритета от 0 – низший до 7.

3.2) Бит D. 1 бит.

3.3) Бит T. 1 бит.

3.4) Бит R. 1 бит.

3.5) Два нулевых бита. Не используются.

Биты D, T и R – определяют критерии выбора маршрута. В подавляющем большинстве случаев только один из битов устанавливается в 1, остальные в нули. Установленный бит D – означает, что маршрут должен выбираться исходя из минимизации задержки доставки данного пакета. Бит T – для максимизации пропускной способности. Бит R – для максимизации надежности доставки

4) Общая длина. 16 бит. Включая поле данных и сам заголовок (в байтах).

5) Идентификатор пакета. 16 бит. Поле позволяет производит фрагментацию пакета.

6) Флаги

6.1) Нулевой бит, не используется.

6.2) Бит D. Один бит.

6.3) Бит M. Один бит.

7) Смещение фрагментов – 13 бит.

Поля с 5 – 7 используются для фрагментации. Если установлен бит D, то маршрутизатору запрещено фрагментировать пакет. Бит M, говорит о том, что данный пакет является промежуточным фрагментом. Поле смещения фрагмента – задает смещение в байтах поля данных этого пакета от начала общего поля данных исходного пакета подвергнутого фрагментации.

8) Время жизни. 8 бит. Указывает предельный срок, в течение которого пакет может перемещаться по сети. Измеряется в секундах и задается источником передачи.

9) Протокол верхнего уровня. 8 бит.

10) Поле контрольной суммы. 16 бит. Вычисляется только для заголовка. Когда вычисляется биты контрольной суммы считаются нулевыми.

11) IP-адрес источника. 32 бита.

12) IP-адрес получателя. 32 бита.

13) Опции и выравнивание. Размер не установлен, но можно определить, есть длина заголовка. Данное поле является необязательным. Используется при отладке сети. Например, в поле опции в целях отладки указывают точный маршрут прохождения маршрутизаторов и другую информацию. Выравнивание – для полного заполнения пакета.

Дата добавления: 2014-01-11