Протокол IP

Основным протоколом межсетевого уровня является межсетевой протокол IP(Internet Protocol). В его задачу входит продвижение пакета между подсетями – от одного пограничного маршрутизатора до другого, до тех пор, пока не попадет в сеть назначения. В отличие от протоколов прикладного и транспортного уровней протокол IP устанавливается не только на хостах, но и на всех шлюзах. Протокол IP – это дейтаграммный протокол, работающий без установления соединений по принципу «по возможности», в соответствии с которым он не берет на себя ответственность за доставку пакета до узла назначения. Если по каким-то причинам пакет теряется (например, из-за переполнения буфера), протокол IP не пытается повторить его передачу. Максимум на что он способен – послать уведомление о потере пакета, узлу-отправителю.

Протокол IP изначально проектировался как хорошо масштабируемое средство передачи пакетов в составных сетях, состоящих из большого количества сетей, объединенных как локальными, так и глобальными связями.

Работу протокола IP можно сравнить с функционированием обычной почты. Посланное через обычную почту письмо может дойти до адресата несколькими маршрутами, зависящими от погоды, расписания транспорта, каких-то случайных факторов. Точно также работает протокол IP. Для выбора пути передали данных, т.е. для маршрутизации, по протоколу IP используются маршрутизаторы. Маршрутизатор – это компьютер или специализированное устройство, которое направляв (маршрутизирует) данные в различные подключенные к нему сети.

Маршрутизаторы подобны регулировщикам движения по улицамгорода, которые, в зависимости от загрузки улиц, правил движения и прочих факторов управляют потоком транспорта через перекрестки.

Для определения наилучшего маршрута передачи данных маршрутизаторы используют протоколы маршрутизации. Операционные системы Windows поддерживают два протокола маршрутизации – протокол RIP (Routing Information Protocol) – протокол маршрутной информации и протокол OSPF (Open Shortest Path First) – первоочередное открытие кратчайших маршрутов.

Протокол RIP относится к так называемым дистанционно-векторным протоколам, т.е. он должен найти наилучший путь для передачи данных от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю. Для этого протокол рассчитывает число переходовот данного маршрутизатора к другим маршрутизаторам, которые находятся на пути передачи данных. Число переходов (называемое метрикой) указывает число маршрутизаторов, через которые должны пройти данные, чтобы попасть в компьютер-получатель. Протокол RIP поддерживает не более 15 переходов и для обновления данных о состоянии маршрутов использует периодически рассылаемые широковещательные запросы, в крупных сетях это приводит к перегрузке сети служебным трафиком.

Протокол OSPF также предназначен для обмена маршрутизаторами информацией о текущем состоянии сетевых маршрутов, однако вместо широковещательных запросов, предусмотренных протоколом RIP, протоколом OSPF сохраняет схему своейсети и передает маршрутную информацию на другие маршрутизаторы только при изменении этой схемы. Схема сети сохраняется в базе данных состояния каналов (Link State Database – LSDB), которая постоянно синхронизируется со всеми остальными маршрутизаторами OSPF, имеющимися в сети.

На этом же уровне работает и протокол межсетевых управляющих сообщений (Internet Control Message Protocol, ICMP), предназначенный для обмена информацией об ошибках между маршрутизаторами сети и узлом – источником пакета. Спомощью специальных пакетов ICMP сообщает о невозможности доставки пакета, о превышении времени жизни или продолжительности сборки пакета из фрагментов, об аномальных величинах параметров, об изменении маршрута пересылки и типа обслуживания, о состоянии системы и т.п.

Выбор последовательности шлюзов, через которые надо передавать пакет, чтобы он дошел до места назначения, – это задача протоколов уровня межсетевого взаимодействия. А вот перемещение пакета между соседними шлюзами впределах каждой из встречающихся на пути пакета подсетей – это уже задача локальной (то есть использующейся в каждой из подсетей) технологии. Каждый раз, когда требуется воспользоваться локальными средствами доставки пакета в пределах подсети, протокол IP обращается к нижележащему уровню межсетевых интерфейсов.

Дата добавления: 2013-12-12