Структура информации заголовка IP

IP версия 4

Версия

Длина заголовка

8Тип сервиса

8 Общая длина пакета

Прио-ритет

D

Т

R

X

X

Идентификатор

Флаги

Смещение фрагмента

Х

DF

MF

Время жизни

Протокол верхнего уровня

Контрольная сумма

IP-адрес источника

IP-адрес назначения

Опции и заполнитель

Данные

 

v Версия – поле занимает 4 бита и содержит номер версии данного IP-протокола. В зависимости от номера версии формируется формат заголовка

v Длина заголовка – поле содержит 4 бита. Задает полную длину IP-заголовка, выраженную в 32-разрядных словах (мин 5, макс 6 слов по 32 разряда). Нужно для идентификации границы с данными.

v Тип сервиса – равно тип обслуживания. Состоит из 8 битов и указывает как обрабатывать данный пакет:

o Первые три бита задают приоритет
3 бита -> 8уровней приоритета.
0 – обычный приоритет
7 – пакет сетевого уровня. Обычно – 0

o Далее три одинаковых флага D, T, R по одному биту. Данные флаги задают по какому критерию выбирать маршрут передачи данного пакета. Если…
D=1 – пакет передается по маршруту с минимальной задержкой
Т=1 – пакет передается по пакету с максимальной пропускной способностью.
R=1 – пакет передается с максимальной надежностью.

o Далее два флага Х не используются, но в ранних версиях – в первом из них указывались стоимостные функции.

Протоколы Старый, RIP – метрика ХАПов
маршрутизации Новый – OSPF, метрика T, ПС, надежность
D, T, R биты используются только в OSPF

v Общая длина пакета – длина данного поля – 16 битов. Задает полную длину пакета, включая длину заголовка, которая выражается в БАЙТАХ.
Lд = L _∑ - Lз
макс длина, общая длина, длина заголовка
Максимально возможная длина пакета – 65535 байт
В протоколе IP предусмотрена автоматическая фрагментация пакетов, то есть исходный пакет разбивается на отдельные фрагменты и только конечный узел, адресат пакета, собирает из фрагментов целый пакет.

v Идентификатор – содержит 16 бит, содержит уникальный ID данного пакета, присвоенный передающим узлом.
И для того чтобы собрать сегмент используется идентификатор.
Каждый из сегментов протокол IP формирует в виде отдельного пакета и в каждом пакете записывается тот же самый идентификатор, что и у исходного пакета.

v Флаги

o Х – не используется

o DF – Don’t fragment – пакет не фрагментируется, значит передается по протоколу ICMP, работаем только при 0

o MF – more fragment – исходный пакет будет фрагментироваться, если здесь установлен 0 – за этим пакетом будет следовать еще один пакет. Если 1 – то это последний фрагмент пакета

v Поле смещения фрагмента, 13 битов, содержит смещение фрагмента относительно начала исходного пакета. Это поле служит для правильной сборки пакета из его фрагментов. Обычно кратно 8 байтам.
|__заг__|__________|___________|

0 1500 3000

|ß----смещение------> |

Поля Идентификатор, MF, Смещение фрагмента – используются для сборки пакета.

Если пакет мал, фрагментации нет, то содержимое поля СМЕЩЕНИЕ равно 0

 

v Время жизни – поле состоит из 8 бит, содержит предварительное время, отведенное для доставки пакета. Как правило от 15 до 30 сек.
Если во время не уложились то по протоколу ICMP передается источнику сообщение о гибели пакета, причем это время t_c<<1сек.
Для этого время жизни измеряется не в секундах, а в ХАПах.
Max число HOP-ов - 16. Это сделано чтобы пакет не затерялся в сети.

v Протокол верхнего уровня – 8 бит, содержит код протокола верхнего уровня, к которому адресована информация, содержащаяся в данном пакете.
Код протокола TCP = 6

v Контрольная сумма заголовка. От 12 до 16 битов.
Данное поле служит для повышения надежности передачи пакета и вычисляется только для заголовка. Здесь суммируем 32х-разрядные слова, алгоритм СRC_32. Контрольная сумма вычисляется каждым маршрутизатором, т.к. время жизни меняется.

v IP-адрес источника – 4 байта

v IP-адрес назначения – 4 байта

v Опции и заполнитель
Поле опции – необязательное поле. Используется только при отладке сети для реализации функции управления:

o Одношаговая маршрутизация,

o Маршрутизация от источника

В этом поле могут регистрироваться промежуточные маршрутизаторы.

Заполнение (Padding) –. дополнение поля опций, когда данных недостаточно для того, чтобы общая длина заголовка IP (в битах) была кратна 32.

 

После – данные

Возможности, предусмотренные в протоколе IP модернизировались по необходимости.

Основные обстоятельства, которые обязали модернизировать протокол IP

1. Повышение производительности компьютеров и коммуникационного оборудования

2. Появление новых приложений, работающих с мультимедийной информацией, которая очень чувствительна к задержкам, но и занимает очень большой объем для ее передачи.

3. Бурное расширение сети Интернет, которая практически истощила адресное пространство протокола IP ver.4

4. Новые стратегии администрирования.

Более новая версия – IP v.6, все остальное – в IP NG – Next Generation

IP-6 полностью поддерживает идеологию IP-4