Межсетевой протокол IP

Тема 2.2 Межсетевой протокол IP

Межсетевой протокол IP был создан для использования в сложных сетях, объединенных из разнородных подсетей на основе коммутации пересылаемых пакетов.

Данный протокол не имеет механизмов для увеличения достоверности переданных данных, управления потоками данных, синхронизации или прочих служб применяемых для передачи данных.

Функция и цель протокола состоит в передаче дейтаграмм через ряд взаимосвязанных сетей. Это осуществляется пересылкой дейтаграмм между IP-модулями, располагающимися на хостах, пока дейтаграммы не попадут к своему адресату. Модулем называется программная реализация протоколом какой-либо процедуры.

Перенаправление дейтаграмм с одного IP-модуля на другой через локальные сети осуществляется на основе отображения сетевых адресов на локальные адреса сети, а выбор пути называется маршрутизацией.

При передачи информации с одного модуля на другой дейтаграммы могут меняться по размеру так как на разных участках могут работать разные протоколы, для решения этой проблемы IP разбивает крупные пакеты на более мелкие фрагменты.

Каждая дейтаграмм состоит из заголовка и поля данных.

Заголовок дейтаграммы содержит такие поля: версия, длину выраженную в 32-битовых словах, тип сервиса определяющий качество обслуживания, общую длину выраженную в байтах, идентификатор дейтаграммы для сборки дейтаграммы из фрагментов, флаги состоящие из 3 бит (для указания стоит выполнять фрагментацию или нет), смещение фрагмента для сборки дейтаграммы из фрагментов при смещении поля данных, время жизни указывающее на время жизни дейтаграммы в сети, идентификатор протокола которому будет далее передан пакет, контрольная сумма заголовка, IP-адрес отправителя и IP-адрес получателя, опции для тестирования сети, выравнивание для заполнения заголовка до 32 бит.

В начале 90-х годов стек протоколов TCP/IP столкнулся с проблемой нехватки адресов. В результате был создан протокол IP версии 6 в котором основной целью модернизации стало создание масштабируемой схемы адресации; повышение пропускной способности сети за счет сокращения работ, выполняемых маршрутизаторами; предоставление гарантий качества транспортных услуг; обеспечение защиты данных, передаваемых по сети.

Чтобы технология TCP/IP могла решать задачу объединения сетей используется специальная система адресации являющаяся уникальной нумерацией всех сетей составной сети. Для этого используются сетевые адреса, которые называются IP адресами, состоящими из номера сети и номера узла.

IP-адрес имеет фиксированную длину в 32 бита. Наиболее распространенной формой представления IP-адреса является запись в виде четырех чисел, представляющих значения каждого байта в десятичной форме разделенных точками, например 128.10.2.30. этот адрес может быть представлен в двоичном виде 10000000.00001010.00000010.00011110 или в шестнадцатеричном виде 80.0А.02.1D.

Как видно по записи IP-адреса деления на номер сети и номер узла нет, хотя это деление всегда используется. Например маршрутизация осуществляется на основании номера сети, который маршрутизатор выделяет из заголовка IP-адреса.

Для деления IP адреса на номер сети и номер узла используют маску и классы IP адресов.

Маска – это число, применяемое в паре с IP-адресом, где двоичная запись маски содержит непрерывную последовательность единиц в тех разрядах, которые должны в IP-адресе интерпретироваться как номер сети.

Граница между последовательностями единиц и нулей в маске соответствует границе между номером сети и номером узла в IP-адресе. Маска может быть записана 255.255.255.0 или в двоичном виде 11111111.11111111.11111111.0.

Вводится пять классов IP-адресов A, B, C, D, E, где классы D и Е имеют специальное назначение. Для каждого класса сетевых адресов определено собственное положение границы между номером сети и номером узла.

Дата добавления: 2014-01-07