/ پروتکل / اتصال

نام TCP / IP از دو پروتکل اصلی موجود در این نوع TCP و IP (پروتکل اینترنت)، TCP (پروتکل کنترل انتقال) رخ داده است. آنها مسئول انتقال اطلاعات قابل اعتماد بین رایانه هستند. پروتکل IP نزدیک به مفهوم آدرس IP است - آدرس منحصر به فرد کامپیوتر در شبکه.

TCP - پروتکل حمل و نقل

با توجه به این پروتکل، هر پیام به بسته ها (بسته های IP) تقریبا یک اندازه و فرمت برش داده شده است، این بسته ها به طور مستقل از یکدیگر جدا می شوند و پیام های منبع از بسته های دریافت شده دریافت شده از بسته های دریافت شده جمع آوری می شوند. در صورت از دست دادن یک بسته، می توانید یک درخواست برای ارسال مجدد آن ارسال کنید (یا از همه بسته ها تکرار کنید). در برخی موارد، انتقال مجدد، به عنوان مثال، هنگام انتقال صدا و تصویر در زمان واقعی، حساس نیست.

پروتکل IP - پروتکل مسیریابی

با توجه به این پروتکل، هر بسته، به جز اطلاعات سرمایه گذاری شده در آن، دارای یک عنوان، طول کل 20 بایت است. این شامل آدرس کامپیوتر فرستنده (آدرس IP) و آدرس گیرنده و سایر اطلاعات لازم برای مونتاژ بسته صحیح در مقصد است.
در شبکه های محلی، مسیری که بسته آن انتقال داده می شود، توسط ساختار هندسی شبکه تعیین می شود روش های ممکن اتصالات گره ها دانستن آن، شما می توانید دقیقا مسیری را مشخص کنید که داده ها هنگام ارسال پیام از یک کامپیوتر به دیگری به دیگری منتقل می شود.
در شبکه های جهانی و اینترنت، مسیر هر بسته به صورت پویا در طول فرایند انتقال به صورت پویا تعیین می شود. این تضمین بارگیری بهینه از گره ها و پایداری سیستم را برای آسیب رساندن به بخش های فردی تضمین می کند. دستگاه های ویژه - روترها - مسیر مسیر را انتخاب کرده و آن را به گره شبکه بعدی ارسال کنید. اصل تعیین دینامیکی مسیر مسیریابی انعطاف پذیر است.

برای اولین بار، اصول بسته های تعویض و مسیریابی انعطاف پذیر در هنگام توسعه شبکه ARPANET در سال 1969 به ایالات متحده اعمال شد. به همین دلیل است که ARPANET نمونه اولیه TCP / IP است - اساس اینترنت
کاربر اغلب با پروتکل های کاربردی مرتبط می شود، هر پروتکل برنامه با خدمات خدمات یا خدمات اینترنت مطابقت دارد.
مثلا، پروتکل HTTP این با اسناد WWW برخورد می کند - صفحات وب، کاربران از طریق پروتکل HTTP کار می کنند.
پروتکل FTPبه شما امکان می دهد اطلاعات را در قالب فایل ها انتقال دهید.
پستی پروتکل های POP و SMTP ارائه اتصال به سرورهای پست الکترونیکی، ارسال و تحویل نامه ها.
پروتکل NNTPبه شما اجازه می دهد تا با سرویس خبری کار کنید.

پروتکل انتقال داده TCP / IP

شبکه اینترنت، که شبکه ای از شبکه ها است و یک تعداد زیادی از شبکه های محلی، منطقه ای و شرکت های مختلف را متحد می کند، از طریق استفاده از یک پروتکل انتقال داده TCP / IP تک تک استفاده می شود. اصطلاح TCP / IP شامل نام دو پروتکل است:

• پروتکل کنترل انتقال (TCP) - پروتکل حمل و نقل؛
• پروتکل اینترنت (IP) - پروتکل مسیریابی.

پروتکل مسیریابی پروتکل IP انتقال اطلاعات بین رایانه های شبکه را فراهم می کند. کار این پروتکل را با توجه به انتقال اطلاعات با استفاده از ایمیل به طور منظم در نظر بگیرید. به منظور نامه ای که به مقصد می آید، پاکت نامه آدرس گیرنده (توسط یک نامه) و آدرس فرستنده را نشان می دهد (از آنها نامه).

به طور مشابه، اطلاعاتی که از طریق شبکه منتقل می شود "در پاکت قرار داده شده است"، که در آن "آدرس IP از رایانه های دریافت کننده و فرستنده نوشته شده است، به عنوان مثال" به: 198.78.213.185، "" از: 193.124.5.33 ". محتویات پاکت نامه در زبان کامپیوتر نامیده می شود بسته بندی IP و مجموعه ای از بایت است.

در فرآیند ارسال نامه های عادی، آنها برای اولین بار به اداره پست فرستنده منتقل می شوند و سپس توسط زنجیره پست پست به نزدیکترین گیرنده منتقل می شوند. در دفاتر پست متوسط، حروف مرتب شده اند، یعنی تعیین می شود که اداره پست بعدی باید این نامه را ارسال کند.

بسته های IP در مسیر رایانه گیرنده نیز از طریق سرورهای اینترنت چند منظوره عبور می کنند که در آن عملیات انجام می شود. مسیریابی. به عنوان یک نتیجه از مسیریابی، بسته های IP از یک سرور اینترنتی به دیگری ارسال می شوند، به تدریج به کامپیوتر گیرنده نزدیک می شوند.

پروتکل اینترنت (IP) مسیریابی بسته های IP را فراهم می کند، یعنی تحویل اطلاعات از کامپیوتر فرستنده به کامپیوتر دریافت کننده.

تعیین مسیر اطلاعات. "جغرافیا" اینترنت به طور قابل توجهی متفاوت از جغرافیا معمولی است. سرعت به دست آوردن اطلاعات بستگی به حذف سرور وب و تعداد سرورهای متوسط \u200b\u200bو کیفیت خطوط ارتباطی (پهنای باند آنها) است که از طریق آن اطلاعات از گره به گره منتقل می شود.

ما می توانیم به سادگی با مسیر انتقال اطلاعات در اینترنت آشنا شویم. برنامه ویژه Tracert.exe، که در ویندوز گنجانده شده است، به شما اجازه می دهد تا از طریق کدام سرورها اطلاعات را تاخیر کنید و اطلاعات را از سرور اینترنت انتخاب شده در رایانه خود منتقل کنید.

پس از دسترسی به اطلاعات در بخش مسکو از اینترنت، به یکی از محبوب ترین سرورهای جستجو برسید. اینترنت روسی www.rambler.ru.

تعیین مسیر انتقال اطلاعات

2. در پنجره جلسه MS-DOS در پاسخ به سیستم دعوت، دستور را وارد کنید.

3. پس از مدتی، انتقال اطلاعات ردیابی ظاهر می شود، یعنی لیستی از گره هایی که از طریق آن اطلاعات به کامپیوتر شما منتقل می شود و زمان انتقال بین گره ها منتقل می شود.

ردیابی مسیر انتقال اطلاعات نشان می دهد که سرور www.rambler.ru از ما در "فاصله" از 7 انتقال است، I.E. اطلاعات از طریق شش سرور اینترنت بین المللی (از طریق ارائه دهندگان MTU-Inform و Demos Moscow) منتقل می شود. سرعت انتقال اطلاعات بین گره ها به اندازه کافی بالا است، یک "انتقال" از 126 تا 138 میلی ثانیه صرف می شود.

پروتکل حمل و نقل حالا اجازه دهید تصور کنم که ما باید یک دستنوشته چند صفحه ای را از طریق ایمیل ارسال کنیم، و بسته پستی قبول نمی کند. این ایده ساده است: اگر دستنوشته در یک پاکت نامه منظم قرار ندهد، باید به ورق ها جدا شود و آنها را در پاکت های مختلف بفرستد. در عین حال، ورق های دستنوشته باید شماره گذاری شوند تا دریافت کننده می داند که در آن دنباله پس از آن این ورق ها متصل می شوند.

در اینترنت، یک وضعیت مشابه اغلب اتفاق می افتد زمانی که رایانه ها در فایل های حجمی بزرگ می شوند. اگر شما این فایل را به طور کامل ارسال کنید، می توانید برای مدت زمان طولانی به "Clog" یک کانال ارتباطی، آن را غیر قابل دسترس برای ارسال پیام های دیگر.

به منظور این اتفاق نمی افتد، در رایانه فرستنده، شما باید یک فایل بزرگ را به قطعات کوچک بکشید، آنها را بی حس کنید و آنها را در بسته های IP جداگانه به کامپیوتر دریافت کننده حمل کنید. در رایانه گیرنده، باید فایل منبع را از قسمت های فردی در دنباله درست جمع آوری کنید.

پروتکل کنترل انتقال (TCP)به عبارت دیگر، پروتکل حمل و نقل، پارتیشن فایل ها را به بسته های IP در طول فرایند انتقال و مونتاژ فایل ها در طول رسید تضمین می کند.

جالب توجه است، برای پروتکل IP مسئول مسیریابی، این بسته ها کاملا به یکدیگر مرتبط نیستند. بنابراین، آخرین بسته IP به راحتی می تواند اولین بسته IP را از بین ببرد. ممکن است حتی مسیرهای تحویل این بسته ها کاملا متفاوت باشد. با این حال، پروتکل TCP اولین بسته IP را پر می کند و فایل منبع را در دنباله درست جمع آوری می کند.

تعیین زمان بسته IP. بسته های IP زمان مبادله بین کامپیوتر محلی و سرور اینترنتی را می توان با استفاده از ابزار پینگ تعیین کرد که بخشی از آن است سیستم عامل پنجره ها. این ابزار دارای چهار بسته IP در آدرس مشخص شده است و زمان کل انتقال و پذیرش را برای هر بسته نشان می دهد.

تعیین زمان تعیین زمان IP

1. اینترنت را وصل کنید، دستور [MS-DOS Session Session] را وارد کنید.

2. در پنجره جلسه MS-DOS در پاسخ به سیستم دعوت، دستور را وارد کنید.

3. در پنجره جلسه MS-DOS نتیجه سیگنال تست در چهار تلاش نمایش داده می شود. زمان پاسخ پارامترهای با سرعت بالا کل اتصال خطوط ارتباطی را از سرور به کامپیوتر محلی مشخص می کند.

سوالات برای انعکاس

1. چه چیزی عملکرد جامع جهانی را تضمین می کند شبکه ی کامپیوتری اینترنت؟

وظایف عملی

4.5. ردیابی مسیر اطلاعات از یکی از محبوب ترین سرورهای جستجوی اینترنتی اینترنتی www.yahoo.com، واقع در بخش اینترنت "آمریکایی".

4.6. تعیین زمان به اشتراک گذاری زمان بسته IP با سرور www.yahoo.com.

شبکه اینترنت، که شبکه ای از شبکه ها است و یک تعداد زیادی از شبکه های محلی، منطقه ای و شرکت های مختلف را متحد می کند، از طریق استفاده از یک پروتکل انتقال داده TCP / IP تک تک استفاده می شود. اصطلاح TCP / IP شامل نام دو پروتکل است:

پروتکل کنترل انتقال (TCP) - پروتکل حمل و نقل؛

پروتکل اینترنت (IP) - پروتکل مسیریابی

پروتکل مسیریابی پروتکل IP انتقال اطلاعات بین رایانه های شبکه را فراهم می کند. کار این پروتکل را با توجه به انتقال اطلاعات با استفاده از ایمیل به طور منظم در نظر بگیرید. به منظور نامه ای که به مقصد می آید، پاکت نامه آدرس گیرنده (توسط یک نامه) و آدرس فرستنده را نشان می دهد (از آنها نامه).

به طور مشابه، اطلاعاتی که از طریق شبکه منتقل می شود "در پاکت بسته بندی شده"، که در آن آدرس های IP از رایانه های گیرنده و فرستنده نوشته شده است، به عنوان مثال "به: 198.78.213.185"، "از آنها: 193.124.5.33". محتویات پاکت نامه در زبان کامپیوتر نامیده می شود بسته بندی IP و مجموعه ای از بایت است.

در فرآیند ارسال نامه های عادی، آنها برای اولین بار به اداره پست فرستنده منتقل می شوند و سپس توسط زنجیره پست پست به نزدیکترین گیرنده منتقل می شوند. در دفاتر پست متوسط، حروف مرتب شده اند، یعنی تعیین می شود که اداره پست بعدی باید این نامه را ارسال کند.

بسته های IP در مسیر رایانه گیرنده نیز از طریق سرورهای اینترنت چند منظوره عبور می کنند که در آن عملیات انجام می شود. مسیریابیبه عنوان یک نتیجه از مسیریابی، بسته های IP از یک سرور اینترنتی به دیگری ارسال می شوند، به تدریج به کامپیوتر گیرنده نزدیک می شوند.

تعیین مسیر اطلاعات. جغرافیای اینترنت به طور قابل توجهی از جغرافیا معمولی متفاوت است. سرعت به دست آوردن اطلاعات بستگی به حذف سرور وب و تعداد سرورهای متوسط \u200b\u200bو کیفیت خطوط ارتباطی (پهنای باند آنها) است که از طریق آن اطلاعات از گره به گره منتقل می شود.

ما می توانیم به سادگی با مسیر انتقال اطلاعات در اینترنت آشنا شویم. برنامه ویژه tracert.exeکه بخشی از ویندوز است، به شما اجازه می دهد تا از طریق کدام سرورها و با آن اطلاعات تاخیری از سرور اینترنت انتخاب شده بر روی رایانه خود انتقال داده شود.

پروتکل حمل و نقل. حالا اجازه دهید تصور کنم که ما باید یک دستنوشته چند صفحه ای را از طریق ایمیل ارسال کنیم، و بسته پستی قبول نمی کند. این ایده ساده است: اگر دستنوشته در یک پاکت نامه منظم قرار ندهد، باید به ورق ها جدا شود و آنها را در پاکت های مختلف بفرستد. در عین حال، ورق های دستنوشته باید شماره گذاری شوند تا دریافت کننده می داند که در آن دنباله پس از آن این ورق ها متصل می شوند.

در اینترنت، یک وضعیت مشابه اغلب اتفاق می افتد زمانی که رایانه ها در فایل های حجمی بزرگ می شوند. اگر این فایل را به طور کامل ارسال کنید، می توانید "کانال ارتباطی را برای مدت زمان طولانی مسدود کنید، آن را غیر قابل دسترس برای ارسال پیام های دیگر.

به منظور این اتفاق نمی افتد، در رایانه فرستنده، شما باید یک فایل بزرگ را به قطعات کوچک بکشید، آنها را بی حس کنید و آنها را در بسته های IP جداگانه به کامپیوتر دریافت کننده حمل کنید. در رایانه گیرنده، باید فایل منبع را از قسمت های فردی در دنباله درست جمع آوری کنید.

جالب توجه است، برای پروتکل IP مسئول مسیریابی، این بسته ها کاملا به یکدیگر مرتبط نیستند. بنابراین، آخرین بسته IP به راحتی می تواند اولین بسته IP را از بین ببرد. ممکن است حتی مسیرهای تحویل این بسته ها کاملا متفاوت باشد. با این حال، پروتکل TCP اولین بسته IP را پر می کند و فایل منبع را در دنباله درست جمع آوری می کند.

پروتکل کنترل انتقال (TCP)، یعنی پروتکل حمل و نقل، پارتیشن فایل ها را به بسته های IP در طول فرایند انتقال و مونتاژ فایل ها در طول رسید تضمین می کند.

زمان مبادله IP بسته های بین کامپیوتر محلی و سرور اینترنتی را می توان با استفاده از ابزار تعیین کرد. پینگکه بخشی از عملیات است سیستم های ویندوز. "این ابزار چهار بسته IP را در آدرس مشخص شده ارسال می کند و زمان کل انتقال و پذیرش را برای هر بسته نشان می دهد.

کامپیوتر بر روی شبکه TCP / IP ممکن است آدرس های سه سطح را داشته باشد (اما حداقل دو):

• آدرس کامپیوتر محلی برای گره های موجود در شبکه های محلی - این آدرس MAC است آداپتور شبکه. این آدرس ها توسط تولید کنندگان تجهیزات تجویز می شوند و آدرس های منحصر به فرد هستند.
• آدرس IP شامل 4 بایت، به عنوان مثال، 109.26.17.100. این آدرس در سطح شبکه استفاده می شود. این توسط مدیر در هنگام پیکربندی کامپیوتر و روترها منصوب می شود.
• شناسه نام نمادین (DNS)، به عنوان مثال، www.set

پروتکل های شبکه

پروتکل شبکه - مجموعه ای از قوانین است که باعث می شود مبادله اطلاعات بین اجزای شبکه توسط دستگاه ها، به عنوان مثال، بین دو کارت های شبکه (عکس. 1).

شکل. 1. تصویر به مفهوم پروتکل شبکه

پشته مجموعه ای از پروتکل های چند سطحی است که به یک گروه متصل می شوند.

پروتکل پروتکل TCP / IP دو پروتکل است که پایه ارتباطات در اینترنت است. پروتکل TCP اطلاعات انتقال داده ها را در بخش ها (بسته ها) و اعداد آنها را از بین می برد. با استفاده از پروتکل IP، تمام بسته ها به گیرنده منتقل می شوند. بعد، با استفاده از پروتکل TCP بررسی می شود، تمام بسته ها به دست می آیند. پس از دریافت تمام وعده ها، TCP آنها را در نظم مورد نظر قرار می دهد و به طور کامل جمع می شود. در اینترنت از دو نسخه این پروتکل استفاده کرد:

• پروتکل IPv4 شبکه مسیر. در پروتکل این نسخه، هر گره شبکه مطابق با آدرس IP 32 بیت طولانی (I.E. 4 اکتبر یا 4 بایت) قرار می گیرد.
• IPv6 اجازه می دهد تا شما را به طور قابل توجهی به آدرس مقدار زیاد گره از IPv4. پروتکل اینترنت نسخه 6 از آدرس 128 بیتی استفاده می کند و می تواند آدرس های قابل توجهی بیشتر را تعیین کند.

آدرس های IP V6 V6 به صورت زیر نوشته شده است: X: X: X: X: X: X: X: X: X: X: X: X، جایی که X یک شماره هگزادسیمال است که شامل 4 کاراکتر (16 بیت) است و هر عدد دارای اندازه 4 بیت است. هر شماره در محدوده 0 تا F واقع شده است. در اینجا یک نمونه از آدرس IP نسخه ششم است: 1080: 0: 0: 0: 7: 800: 300C: 427A. در چنین ورودی، صفر های ناچیز را می توان کاهش داد، بنابراین قطعه آدرس: 0800: ضبط شده به عنوان 800 :.

آدرس های IP آن را معمول است برای ضبط تجزیه و تحلیل کل آدرس در اکتبر (8)، هر Octet در فرم یک عدد دهدهی نوشته شده است، اعداد از طریق نقاط جدا شده اند. به عنوان مثال، آدرس

10100000010100010000010110000011
ضبط شده به عنوان

10100000.01010001.00000101.10000011 = 160.81.5.131

شکل. 2 ترجمه آدرس از سیستم دودویی در اعشاری

آدرس IP میزبان شامل یک شماره شبکه IP است که منطقه آدرس قدیمی تر را اشغال می کند و اتاق های میزبان در این شبکه، که بخش جوانتر را اشغال می کند.
160.81.5.131 - آدرس IP
160.81.5. - شماره شبکه
131 - تعداد میزبان

پروتکل های اساسی (IP، TCP، UDP)

TCP / IP - نام جمع کننده برای مجموعه (پشته) پروتکل های شبکه سطوح مختلف مورد استفاده در اینترنت. ویژگی های TCP / IP:

• استانداردهای باز از پروتکل ها به طور مستقل از نرم افزار و سخت افزار توسعه یافته است؛
• استقلال از رسانه انتقال فیزیکی؛
• سیستم آدرس منحصر به فرد؛
• پروتکل های سطح بالا استاندارد برای خدمات کاربر مشترک.

شکل. 3 پروتکل TCP / IP پشته

پشته پروتکل TCP / IP به 4 سطح تقسیم می شود:

• کاربردی
• حمل کردن
• intersets
• فیزیکی و کانال

داده ها در بسته ها منتقل می شود. بسته ها دارای یک هدر و پایان هستند که حاوی اطلاعات رسمی هستند. داده ها، سطوح بالاتر بالاتر به بسته های پایین سطح وارد می شوند.

شکل. 4 بسته بندی بسته نمونه در پشته TCP / IP

سطح فیزیکی و کانال.
پشته TCP / IP به معنای استفاده از هر پروتکل های سطح دسترسی خاص و رسانه های اطلاعات فیزیکی نیست. از سطح دسترسی رسانه انتقال، رابط با ماژول IP مورد نیاز است که انتقال بسته های IP را فراهم می کند. شما همچنین باید از تغییر آدرس IP گره شبکه اطمینان حاصل کنید که بسته IP به آدرس MAC منتقل می شود. اغلب، پشته های کامل پروتکل می تواند به عنوان سطح دسترسی به رسانه انتقال عمل کند، سپس آنها IP را در بالای ATM، IP بیش از IPX، IP بیش از X.25 و غیره صحبت می کنند.

فایروال و پروتکل IP.

اساس این سطح پروتکل IP است.

IP (پروتکل اینترنت) - پروتکل اینترنت.

اولین استاندارد IPv4 در RFC-760 تعریف شده است (پروتکل استاندارد DOD استاندارد اینترنتی J. Postel Jan-01-1980)

آخرین نسخه IPv4 - RFC-791 (پروتکل اینترنت J. Postel Sep-01-1981).

اولین استاندارد IPv6 در RFC-1883 (پروتکل اینترنت، نسخه 6 (IPv6) مشخصات S. Deering، R. Hinden دسامبر 1995 تعریف شده است)

آخرین نسخه IPv6 - RFC-2460 (پروتکل اینترنت، نسخه 6 (IPv6) مشخصات S. Deering، R. Hinden دسامبر 1998).

اهداف اصلی:

• خطاب به
• مسیریابی
• تکه تکه شدن دیتاگرام
• انتقال داده

پروتکل IP بلوک های داده را از یک آدرس IP به دیگری ارائه می دهد.

یک برنامه که توابع یک پروتکل را اجرا می کند، اغلب ماژول نامیده می شود، به عنوان مثال، "ماژول IP"، "ماژول TCP".

هنگامی که ماژول IP یک بسته IP را از سطح پایین دریافت می کند، آدرس IP مقصد را بررسی می کند.

• اگر بسته IP مورد توجه قرار گیرد این کامپیوترداده های آن از آن به پردازش ماژول زیر سطح منتقل می شود (که به طور خاص در هدر بسته IP نشان داده شده است).
• اگر آدرس مقصد بسته IP، ماژول IP شخص دیگری می تواند دو راه حل را انجام دهد: اول این است که بسته های IP را نابود کنید، دوم این است که با تعریف مسیر زیر، آن را به مقصد ارسال کنید - روترها این کار را انجام می دهند.

همچنین ممکن است در مرز شبکه ها با ویژگی های مختلف لازم باشد، بسته های IP را به قطعات (تکه تکه شدن) بچرخانید، و سپس به یک عدد صحیح واحد بر روی کامپیوتر دریافت کننده جمع آوری کنید.

اگر ماژول IP به هر دلیلی نمی تواند بسته IP را تحویل دهد، آن را نابود می کند. در این مورد، ماژول IP می تواند یک اخطار خطا را به کامپیوتر منبع ارسال کند؛ چنین اطلاعیه ها با استفاده از پروتکل ICMP ارسال می شود که بخشی جدایی ناپذیر از ماژول IP است. بیشتر به هیچ وجه برای کنترل صحت داده ها، تأیید تحویل آنها، اطمینان از سفارش صحیح بسته های IP را تأیید کنید، پروتکل IP هیچ ارتباطی بین کامپیوترها ندارد. این وظیفه به سطح حمل و نقل اختصاص داده شده است.

شکل. 5 ساختار Pietogram IP. کلمات 32 بیت.

نسخه - نسخه پروتکل IP (به عنوان مثال، 4 یا 6)

طول ورود به سیستم - طول هدر بسته IP.

نوع خدمات (TOS - نوع سرویس) - نوع خدمات ().

TOS نقش مهمی در مسیریابی بسته ایفا می کند. اینترنت TOS دائمی را تضمین نمی کند، اما بسیاری از روترها در هنگام انتخاب مسیر (پروتکل های OSPF و IGRP) این پرسش ها را در نظر می گیرند.

شناسه دیتاگرام، پرچم ها (3 بیت) و شاخص قطعه - برای تشخیص بسته های تشکیل شده توسط تکه تکه شدن بسته منبع استفاده می شود.

زندگی عمر (TTL - زمان زنده) - هر روتر آن را به 1 کاهش می دهد، به طوری که بسته ها برای همیشه سرگردان نخواهند شد.

پروتکل - شناسه پروتکل سطح بالا نشان می دهد که کدام پروتکل سطح بالا متعلق به بسته است (به عنوان مثال: TCP، UDP).

مسیریابی

پروتکل IP روت شده است، برای مسیریابی آن ضروری است.

اطلاعات مسیر ممکن است:

• استاتیک (جداول مسیر به صورت دستی نوشته شده اند)
• پویا (اطلاعات مسیر توزیع پروتکل های ویژه)

پروتکل های مسیریابی پویا:

• RIP (پروتکل اطلاعات مسیریابی) - پروتکل انتقال اطلاعات مسیر، روترها به طور پویا جداول مسیر را ایجاد می کنند.
• OSPF (اولین مسیر کوتاه را باز کنید) - کشف پروتکل مسیر CRUSTER، یک پروتکل مسیریابی داخلی است.
• IGP (پروتکل دروازه داخلی) - پروتکل های مسیریابی داخلی، اطلاعات مسیر را در یک سیستم خودمختار توزیع می کند.
• EGP (پروتکل های دروازه بیرونی) - پروتکل های مسیریابی خارجی، اطلاعات مسیر بین سیستم های خودمختار را توزیع می کند.
• BGP (پروتکل دروازه مرزی) - پروتکل روترهای مرزی.
  پروتکل ICMP
• ICMP (پروتکل پیام کنترل اینترنت) - گسترش پروتکل IP، به شما امکان انتقال پیام های خطا یا پیام های تأیید را می دهد.
  سایر پروتکل های IP خدمات
• IGMP (پروتکل مدیریت گروه اینترنتی) - به شما اجازه می دهد یک خبرنامه چندپارچه را با ابزارهای IP سازماندهی کنید.
• RSVP (پروتکل رزرو منابع) - پروتکل رزرو منابع.
  ARP (پروتکل رزولوشن آدرس) یک پروتکل برای تبدیل آدرس IP و آدرس سطح کانال است.

سطح حمل و نقل

پروتکل های سطح حمل و نقل ارائه داده های شفاف بین دو فرایند کاربردی ارائه می دهند. فرآیند دریافت یا ارسال داده ها با استفاده از یک سطح حمل و نقل در این سطح توسط یک عدد به نام شماره پورت شناسایی می شود. بنابراین، نقش آدرس فرستنده و گیرنده در سطح حمل و نقل، شماره پورت (یا راحت تر پورت) را انجام می دهد.

تجزیه و تحلیل هدر بسته های دریافت شده از فایروال، ماژول حمل و نقل تعداد پورت داده گیرنده را تعیین می کند که داده ها از فرآیندهای برنامه کار می کنند و این داده ها را به فرآیند درخواست مربوطه انتقال می دهند. اعداد پورت گیرنده و فرستنده در هدر با یک ماژول حمل و نقل که داده ها را ارسال می کنند، نوشته شده اند. هدر لایه حمل و نقل شامل اطلاعات دیگر خدمات دیگر است؛ فرمت هدر بستگی به پروتکل حمل و نقل مورد استفاده دارد.

سطح حمل و نقل دو پروتکل اصلی را استخدام می کند: UDP و TCP.

پروتکل تحویل پیام قابل اعتماد TCP

TCP (پروتکل کنترل انتقال) - پروتکل کنترل انتقال، پروتکل TCP در مواردی که تحویل پیام تضمین شده مورد نیاز است، اعمال می شود.

اول من. آخرین نسخه TCP - RFC-793 (انتقال Contocol J. Postel Sep-01-1981).

ویژگی های کلیدی:

اندازه پنجره - تعداد بایت هایی که آماده پذیرش گیرنده بدون تایید هستند.

چک کردن مجموع - شامل شبه هدر، عنوان و داده ها است.

شاخص فوری نشان دهنده آخرین بایت داده های فوری است که شما باید بلافاصله واکنش نشان دهید.

URG - پرچم فوری، تبدیل به "اشاره گر فوری"، اگر \u003d 0، سپس فیلد نادیده گرفته می شود.

ACK - پرچم تأیید شامل "شماره تایید اگر \u003d 0 باشد، سپس فیلد نادیده گرفته می شود.

PSH - پرچم نیاز به اجرای عملیات فشار دارد، ماژول TCP باید فورا بسته برنامه را انتقال دهد.

RST - پرچم وقفه اتصال به شکست استفاده می شود

SYN - هماهنگ سازی پرچم اعداد توالی، هنگام ایجاد یک اتصال استفاده می شود.

فین - پرچم پایان انتقال از طرف فرستنده

پروتکل UDP

UDP (پروتکل Datagram Universal) یک پروتکل انتقال داده های جهانی است، یک پروتکل حمل و نقل سبک تر از TCP.

اولین و آخرین نسخه UDP - RFC-768 (پروتکل Datagram کاربر J. Postel Aug-28-1980).

تفاوت اصلی TCP:

• هیچ ارتباطی بین ماژول های UDP وجود ندارد.
• پیام را برای انتقال شکست نمی دهد
• اگر بسته از دست رفته باشد، درخواست ارسال مجدد ارسال نمی شود

UDP مورد استفاده قرار می گیرد اگر تحویل بسته تضمین شده مورد نیاز باشد، به عنوان مثال، برای جریان ویدئو و صوتی، DNS (از آنجا که داده های کوچک اندازه) استفاده می شود. اگر بررسی Checksum یک خطا را نشان داد یا اگر فرایند متصل به پورت مورد نظر وجود نداشته باشد، بسته نادیده گرفته می شود (نابود شده). اگر بسته ها سریعتر از زمان ماژول UDP به منظور پردازش آنها، بسته های ورودی نیز نادیده گرفته می شوند.

شکل 7 ساختار Datogram UDP. کلمات 32 بیت.

همه زمینه های بسته UDP نباید پر شوند. اگر دیتاگرام ارسال می شود پاسخی را فرض نمی کند، سپس آدرس فرستنده را می توان با صفر قطع کرد.

پروتکل زمان واقعی RTP

RTP (پروتکل زمان واقعی) - پروتکل حمل و نقل برای برنامه های زمان واقعی.

RTCP (پروتکل کنترل زمان واقعی) - پروتکل حمل و نقل بازخورد برای برنامه RTP.

جدول به صراحت ماسک های شبکه را نشان می دهد.

دو سوابق اول نشان می دهد که روتر به طور مستقل، از طریق رابط های مربوط به IP خود، دیتاگرام ها را به شبکه ارسال می کند که به طور مستقیم متصل است. تمام دیتاگرام های دیگر به G2 هدایت می شوند (194.84.0.118). رابط SE0 یک کانال سریال را به یک خط انتخاب شده نشان می دهد.

2.3.5. ایجاد مسیرهای استاتیک

جدول مسیر را می توان پر کرد روش های مختلف. مسیریابی استاتیک در مورد مورد استفاده قرار می گیرد زمانی که مسیرهای مورد استفاده نمی توانند در طول زمان تغییر کنند، به عنوان مثال، برای میزبان و روتر مورد بحث در بالا، جایی که هیچ راه دیگری وجود ندارد. مسیرهای استاتیک توسط یک مدیر شبکه یا یک گره خاص پیکربندی شده اند.

برای میزبان معمولی از مثال بالا، کافی است که فقط آدرس دروازه را مشخص کنید (روتر بعدی در مسیر پیش فرض)، سوابق باقی مانده در جدول واضح است و میزبان، دانستن آدرس IP و شبکه خود را ماسک، می تواند آنها را به ارمغان بیاورد. آدرس دروازه را می توان به صورت دستی مشخص کرد و به صورت خودکار در هنگام پیکربندی پشته TCP / IP از طریق سرور DHCP دریافت کرد (نگاه کنید به عملیات آزمایشگاهی "تخصیص دینامیکی آدرس های IP" در دوره "تکنولوژی اینترنت").

2.3.6. مسیریابی پویا

در صورت ترکیبی از شبکه های با یک توپولوژی پیچیده، زمانی که چندین مسیر از یک گره به دیگری وجود دارد و (یا) زمانی که وضعیت شبکه ها (توپولوژی، کیفیت کانال های ارتباطی) در طول زمان تغییر می کند، جداول مسیر به صورت پویا با استفاده از آن ها کامپایل می شوند پروتکل های مسیریابی مختلف. ما تاکید می کنیم که پروتکل های مسیریابی در واقع مسیریابی دیتاگرام را انجام نمی دهند - در هر صورت ماژول IP با توجه به سوابق جدول مسیر انجام می شود، همانطور که در بالا بحث شده است. پروتکل های مسیریابی بر اساس آن ها یا سایر الگوریتم ها به صورت پویا مسیر مسیرها را ویرایش می کنند، یعنی آنها، آنها را به اشتراک می گذارند و سوابق را حذف می کنند، در حالی که برخی از پرونده ها هنوز هم می توانند توسط مدیر وارد شوند.

بسته به الگوریتم کاری متمایز می شود بردار از راه دور پروتکل ها (پروتکل های بردار فاصله) و پروتکل ها وضعیت رابطه (پروتکل های دولت پیوند).

از لحاظ کاربرد، تقسیم به پروتکل ها وجود دارد خارجی (بیرونی) و درونی؛ داخلی (داخلی) مسیریابی.

پروتکل های بردار از راه دور الگوریتم Bellman Ford (Bellman-Ford) را اجرا کنید. طرح کلی کار آنها به شرح زیر است: هر روتر به صورت دوره ای اطلاعاتی در مورد فاصله از خود را به تمام شبکه های شناخته شده به آن پخش می کند ( "بردار فاصله") در لحظه اولیه، البته، اطلاعات فقط در مورد آن شبکه هایی که روتر به طور مستقیم متصل است ارسال می شود.

همچنین، هر روتر، با توجه به اطلاعات دریافت شده، یک فاصله بردار را از یک بار دریافت کرده است، داده های موجود در حال حاضر در دسترس به دستاوردهای شبکه یا اضافه می شود، نشان می دهد روتر که از آن بردار به دست آمده است روتر بعدی در راه داده های شبکه. پس از مدتی، الگوریتم همگرا می شود و تمام روترها اطلاعاتی در مورد مسیرها به تمام شبکه ها دارند.

پروتکل های بردار از راه دور فقط در شبکه های کوچک به خوبی کار می کنند. بیشتر الگوریتم کار آنها در فصل 4 بررسی خواهد شد. توسعه بردارهای فاصله - "بردارهای مسیر" مورد استفاده در پروتکل BGP.

هنگام کار پروتکل های وضعیت ارتباطات هر روتر وضعیت ارتباطات خود را با همسایگان کنترل می کند و زمانی که یک تغییر دولت (به عنوان مثال، زمانی که تجزیه ارتباطات) یک پیام پخش را ارسال می کند، پس از آن تمام روترهای دیگر، پایگاه های داده های خود را تنظیم می کنند و مسیرهای خود را دوباره محاسبه می کنند. بر خلاف پروتکل های بردار از راه دور، پروتکل های وضعیت وضعیت بر روی هر روتر ایجاد می شوند. پایگاه داده ای که نمودار کامل شبکه را توصیف می کند و به صورت محلی اجازه می دهد تا به سرعت مسیرهای را محاسبه کند.

پروتکل مشترک این نوع OSPF، بر اساس الگوریتم SPF (کوتاه ترین مسیر اول) جستجو برای کوتاه ترین مسیر در ستون پیشنهاد شده توسط Dikstroy (E.w.dijkstra).

پروتکل های وضعیت رابطه به طور قابل توجهی توسط بردار از راه دور پیچیده است، اما محاسبه سریع، بهینه و صحیح مسیرها را فراهم می کند. بیشتر بدانید پروتکل های وضعیت لینک در مثال پروتکل OSPF در فصل 5 در نظر گرفته می شود.

پروتکل های مسیریابی داخلی (به عنوان مثال، RIP، OSPF؛ IGP - پروتکل های دروازه دروازه داخلی نام Collector) در روترهایی که در داخل عمل می کنند اعمال می شود سیستم های خودمختار . سیستم خودمختار بزرگترین بخش اینترنت است که ارتباط شبکه هایی با سیاست مسیریابی مشابه و یک دولت مشترک دارد، به عنوان مثال، مجموعه ای از شبکه های شبکه های شرکت به تنهایی و مشتریان آن در روسیه است.

دامنه این یا پروتکل مسیریابی داخلی ممکن است کل سیستم خودمختار را پوشش دهد، بلکه تنها یکپارچگی شبکه ها، که بخشی از سیستم خودمختار است. چنین ارتباطی ما تماس می گیریم سیستم شبکه یا به سادگی سیستمگاهی اوقات، نشان دهنده پروتکل مسیریابی است که در این سیستم عمل می کند، به عنوان مثال: سیستم RIP، سیستم OSPF.

مسیریابی بین سیستم های خودمختار انجام می شود مرز (مرز) روترهایی که جداول مسیر آنها با استفاده از پروتکل های مسیریابی خارجی (نام مشترک EGP - پروتکل های دروازه بیرونی) کامپایل شده اند. ویژگی های پروتکل های مسیریابی خارجی این است که هنگام محاسبه مسیرها، آنها نباید نه تنها توپولوژی گراف شبکه را در نظر بگیرند، بلکه محدودیت های سیاسی که توسط اداره سیستم های خودمختار وارد شده اند، از طریق شبکه های ترافیک شبکه خود از سایر مستقل ها استفاده می کنند سیستم های. در حال حاضر، شایع ترین پروتکل مسیریابی خارجی BGP است.

2.4 فرمت هدر IP-DATAGRAM

دیتاگرام IP شامل یک هدر و داده است.

هدر دیتاگرام شامل کلمات 32 بیتی است و طول متغیر را بسته به اندازه فیلد "گزینه ها" دارد، اما همیشه چند 32 بیت است. عنوان به طور مستقیم از داده های منتقل شده در دیتاگرام پیروی می کند.

عنوان عنوان:

مقادیر زمینه های هدر به شرح زیر است.

جلد (4 بیت) - نسخه پروتکل IP، در در حال حاضر نسخه 4 استفاده شده، پیشرفت های جدید نسخه 6-8 نسخه است.

IHL (طول هدر اینترنت) (4 بیت) - طول هدر در کلمات 32 بیتی؛ دامنه ارزش های مجاز از 5 (حداقل طول هدر، فیلد "گزینه ها" گم شده است) تا 15 (به عنوان مثال، ممکن است حداکثر 40 بایت از گزینه ها وجود داشته باشد).

TOS (نوع خدمات) (8 بیت) - مقدار فیلد اولویت دیتاگرام و نوع مورد نظر مسیریابی را تعیین می کند. ساختار بایت توز:

سه بیت جوانتر ("اولویت") اولویت دیتاگرام را تعریف می کنند:

111 - مدیریت شبکه

110 - فایروال

101 - منتقد ECP

100 - بیش از فورا

011 - فورا

010 - بلافاصله

001 - فوری

000 - معمولا

بیت D، T، R، C نوع مورد نظر مسیریابی را تعیین می کند:

D (تاخیر) - انتخاب یک مسیر با حداقل تاخیر،

T (توانا) - انتخاب یک مسیر با حداکثر پهنای باند،

R (قابلیت اطمینان) - انتخاب یک مسیر با حداکثر قابلیت اطمینان،

C (هزینه) - انتخاب مسیر با حداقل هزینه.

در دیتاگرام تنها می تواند یکی از آنها نصب شود بیت D، T، R، C. بایت بایت ارشد استفاده نشده است.

حسابداری واقعی از اولویت ها و انتخاب مسیر مطابق با ارزش بایت TOS بستگی به روتر دارد نرم افزار و تنظیمات روتر می تواند محاسبه مسیرها را برای تمام انواع TOS، به طور کلی یا نادیده گرفتن به طور کلی پشتیبانی کند. روتر می تواند در هنگام پردازش تمام دیتاگرام ها یا در طول پردازش دیتاگرام ها، مقدار اولویت را در نظر بگیرد، تنها از مجموعه محدودی از گره های شبکه خارج می شود یا اولویت را نادیده می گیرد.

طول کل. (16 بیت) - طول کل دیتاگرام در اکتبر، از جمله عنوان و داده ها، حداکثر مقدار 65535، حداقل - 21 (هدر بدون گزینه و یک اکتب در زمینه داده) است.

شناسه (شناسایی) (16 بیت) پرچم ها (3 بیت)، قطعه افست (13 بیت) برای تکه تکه شدن و مونتاژ دیتاگرام ها استفاده می شود و در جزئیات بیشتر در پاراگراف 2.4.1 توضیح داده می شود.

TTL (زمان زندگی) (8 بیت) - "طول عمر" دیتاگرام. نصب شده توسط فرستنده، در ثانیه اندازه گیری می شود. هر روتر که از طریق آن DataGram عبور می کند، مقدار TTL را بازنویسی می کند، پیش تعیین شده زمان صرف شده در پردازش دیتاگرام. از آنجا که سرعت پردازش داده های فعلی بر روترها بزرگ است، معمولا در یک دیتاگرام کمتر از یک ثانیه صرف می شود، بنابراین در واقع، هر روتر از واحد TTL محروم می شود. هنگامی که مقدار ttl \u003d 0، دیتاگرام نابود می شود، پیام مربوط به ICMP را می توان به فرستنده ارسال کرد. کنترل TTL مانع از دیتاگرام در شبکه می شود.

پروتکل (8 بیت) - برنامه (پروتکل پشته بالاتر) را تعریف می کند که داده های دیتاگرام باید برای پردازش بیشتر منتقل شوند. برخی از کد های پروتکل در جدول 2.4.1 نشان داده شده است.

کد پروتکل IP

چکش هدر (16 بیت) - چکمه هدر، نشان دهنده 16 بیت، مکمل بیت ها در مجموع تمام کلمات 16 بیتی هدر است. قبل از محاسبه چکمه، مقدار فیلد "Header Checksum" تنظیم مجدد است. از آنجایی که روترها مقادیر برخی از فیلدهای هدر را هنگام پردازش دیتاگرام (حداقل فیلد "TTL" تغییر می دهند)، چکمه هر روتر دوباره دوباره محاسبه می شود. اگر هنگام چک کردن چکمه، یک خطا شناسایی شود، دیتاگرام نابود می شود.

آدرس منبع (32 بیت) - آدرس IP فرستنده.

آدرس مقصد (32 بیت) - آدرس IP دریافت کننده.

لایه گذاری. - عنوان را در امتداد مرز یک کلمه 32 بیتی قرار دهید اگر لیست گزینه ها تعداد غیر هدف از کلمات 32 بیتی را دریافت می کند. فیلد "Padding" با صفر پر شده است.

2.4.1 قطعه دیتاگرام

رسانه های مختلف انتقال حداکثر مقدار متفاوتی از بلوک داده های منتقل شده (MTU - واحد انتقال رسانه)، این تعداد بستگی به ویژگی های با سرعت بالا متوسط \u200b\u200bدارد و احتمال خطا رخ داده است. به عنوان مثال، اندازه MTU در 10 مگابیت در ثانیه اترنت برابر با 1536 اکتبر، 100 مگابیت در ثانیه FDDI - 4096 اکتبر است.

هنگام انتقال دیتاگرام از یک رسانه با MTU بزرگ در روز چهارشنبه، MTU کوچکتر ممکن است نیاز به تقسیم دیتاگرام داشته باشد. تکه تکه شدن و مونتاژ دیتاگرام ها توسط ماژول پروتکل IP انجام می شود. برای این، زمینه "ID" (شناسایی)، "پرچم" و "قطعه قطعه قطعه" از هدر دیتاگرام استفاده می شود.

پرچم ها -The شامل 3 بیت، جوانتر از آن همیشه تنظیم مجدد:

مقادیر بیت DF (قطعه ای نیست):

0 - تکه تکه شدن مجاز است

1 - تکه تکه شدن ممنوع است (اگر دیتاگرام را نمی توان بدون تکه تکه شدن انتقال داد، تخریب می شود).

مقادیر بیت MF (قطعات بیشتر):

0 - این قطعه آخرین (فقط) است،

1 - این قطعه آخرین نیست.

شناسه (شناسایی) - شناسه دیتاگرام، توسط فرستنده تنظیم شده است؛ برای جمع آوری دیتاگرام ها از قطعات برای تعیین تعلق قطعات یک دیتاگرام استفاده می شود.

قطعه افست - جابجایی قطعه، مقدار فیلد نشان می دهد که کدام موقعیت در زمینه داده Datagram منبع این قطعه است. جابجایی به عنوان بخش 64 بیتی در نظر گرفته می شود، I.E. حداقل اندازه قطعه 8 اکتبر است و قطعه زیر در این مورد جابجایی خواهد داشت. 1 قطعه اول دارای صفر صفر است.

روند تکه تکه شدن را در نظر بگیرید. فرض کنید اندازه دیتاگرام از 4020 اکتبر (از 20 هدر 20 Ochetov) از محیط FDDI (MTU \u003d 4096) به محیط اترنت (MTU \u003d 1536) منتقل می شود. در مرز رسانه ها، تکه تکه شدن دیتاگرام انجام می شود. هدر در این دیتاگرام و در تمام قطعات آن از همان طول - 20 اکتبر.

دیتاگرام منبع:
عنوان: id \u003d x، طول کل \u003d 4020، df \u003d 0، mf \u003d 0، foffset \u003d 0
داده ها (4000 اکتبر): "A .... A" (1472 Octet)، "در .... در" (1472 Octet)، "S .... C" (1056 اکتبر)

قطعه 1:
عنوان: id \u003d x، طول کل \u003d 1492، df \u003d 0، mf \u003d 1، foffset \u003d 0
داده ها: "A .... A" (1472 Octet)

قطعه 2:
عنوان: id \u003d x، طول کل \u003d 1492، df \u003d 0، mf \u003d 1، foffset \u003d 184
داده ها: "B .... B" (1472 Octet)

قطعه 3:
عنوان: id \u003d x، طول کل \u003d 1076، df \u003d 0، mf \u003d 0، foffset \u003d 368
داده ها: "C .... C" (1056 اکتبر)

تقسیم بندی می تواند بازگشتی باشد، به عنوان مثال، قطعات 1 و 2 را می توان دوباره تقسیم کرد؛ در این مورد، افست (قطعه قطعه قطعه) از ابتدای دیتاگرام اصلی در نظر گرفته می شود.

2.4.2 بحث در مورد تقسیم بندی

حداکثر تعداد قطعات 2/23 \u003d 8192 با حداقل (8 اکتبر) اندازه هر قطعه است. با یک قطعه بزرگتر، حداکثر تعداد قطعات به ترتیب کاهش می یابد.

در تکه تکه شدن، برخی از گزینه ها به هدر قطعه کپی می شوند، برخی از آنها - نه. تمام زمینه های دیگر هدر دیتاگرام در هدر قطعه وجود دارد. زمینه های هدر زیر می توانند ارزش خود را نسبت به دیتاگرام اولیه تغییر دهند: گزینه های زمینه، پرچم "MF"، "قطعه قطعه قطعه"، "طول کل"، "IHL"، Checksum. زمینه های باقی مانده به قطعات بدون تغییر کپی می شوند.

هر ماژول IP باید بتواند دیتاگرام 68 اکتبر بدون تکه تکه شدن (حداکثر اندازه هدر 60 اکتبر + حداقل قطعه ای از اکتتز) را انتقال دهد.

قطعات مونتاژ تنها در گره مقصد دیتاگرام انجام می شود، زیرا قطعات مختلف می توانند به مقصد مسیرهای مختلف پیروی کنند.

اگر قطعات در طول انتقال به تأخیر افتاده یا از دست رفته باشد، سپس قطعات باقی مانده که قبلا در نقطه مونتاژ به دست آمده اند، TTL کاهش می دهد در هر واحد در هر ثانیه تا زمانی که قطعات از دست رفته می رسند. اگر TTL برابر با صفر باشد، تمام قطعات تخریب می شوند و منابع مربوط به مونتاژ دیتاگرام ها منتشر می شوند.

حداکثر تعداد شناسه های دیتاگرام ها 65536 است. اگر تمام شناسه ها استفاده شوند، لازم است صبر کنید تا TTL منقضی شود تا بتوانید دوباره از همان شناسه استفاده کنید، زیرا برای TTL Seconds "Datagram قدیمی" یا جمع آوری شده است یا نابود شده است.

انتقال دیتاگرام ها با تکه تکه شدن دارای معایب خاصی است. به عنوان مثال، به شرح زیر از پاراگراف قبلی، حداکثر سرعت این انتقال 65536 / TTL دیتاگرام در ثانیه است. اگر ما در نظر داشته باشیم که مقدار توصیه شده TTL 120 است، حداکثر سرعت 546 دیتاگرام در ثانیه را به دست می آوریم. در محیط MTDI FDDI، حدود 4،100 اکتبر است که حداکثر سرعت انتقال داده ها را در محیط FDDI دریافت نمی کنید نه بیش از 18 مگابیت در ثانیه، که به طور قابل توجهی کمتر از این محیط است.

یکی دیگر از ضرر و زیان تکه تکه شدن کارایی کم است: با از دست دادن یک قطعه، کل دیتاگرام محفوظ است؛ با انتظار همزمان برای قطعات عقب مانده از چندین دیتاگرام، کسری منابع ملموس ایجاد شده است و عملکرد گره شبکه کاهش می یابد.

راه دور از فرآیند تقسیم بندی، استفاده از الگوریتم "مسیر MTU Discovery" ("تشخیص MTU در مسیر زیر" است)، این الگوریتم توسط پروتکل TCP پشتیبانی می شود. وظیفه الگوریتم تشخیص حداقل MTU در طول مسیر از فرستنده به مقصد است. برای این، دیتاگرام ها با کمی تعریف شده از DF ارسال می شوند ("تقسیم بندی ممنوع است"). اگر آنها به مقصد برسند، اندازه دیتاگرام کاهش می یابد، و این اتفاق می افتد تا زمانی که انتقال موفق باشد. پس از آن، در طول انتقال داده های مفید، دیتاگرام ها با اندازه مربوط به حداقل MTU تشخیص داده می شوند.

2.4.3. گزینه های IP

گزینه ها تعیین می شوند خدمات اضافی پروتکل IP برای پردازش دیتاگرام. این گزینه حداقل از گزینه گزینه گزینه، به دنبال آن طول و گزینه های گزینه با داده ها برای گزینه است.

ساختار اختیاری "نوع گزینه":

ارزش های بیت با:

1 - این گزینه به تمام قطعات کپی می شود؛

0 - این گزینه تنها در قسمت اول کپی شده است.

دو کلاس از گزینه ها تعریف شده است: 0 - "مدیریت" و 2 - "اندازه گیری و اشکال زدایی". در داخل گزینه کلاس توسط شماره شناسایی شده است. در زیر گزینه های شرح داده شده در استاندارد IP وجود دارد؛ علامت "-" در ستون "OCET طول" به این معنی است که این گزینه تنها از یک گزینه "گزینه Octeet" شامل می شود، شماره کنار پلاس به این معنی است که گزینه دارای طول ثابت است (طول مشخص شده در اکتبر مشخص شده است).

جدول 2.4.2

هنگامی که گزینه "پایان لیست گزینه ها" شناسایی می شود، گزینه ها متوقف می شوند، حتی اگر طول هدر (IHL) هنوز خسته نشده باشد. گزینه "بدون عملیات" معمولا برای هماهنگی بین گزینه های در امتداد مرز 32 بیت استفاده می شود.

اکثر گزینه ها در حال حاضر استفاده نمی شوند. گزینه های "جریان" و "Security" در یک دایره محدود از آزمایش ها استفاده می شود، گزینه های "رکورد خرده فروشی" و "Timestamp Internet Timestamp" دارای برنامه Traceroute است. فقط گزینه های "مسیریابی منبع شل / سخت" تعریف شده اند، آنها در پاراگراف بعدی در نظر گرفته می شوند.

استفاده از گزینه های دیتاگرام ها باعث کاهش پردازش آنها می شود. از آنجا که اکثر دیتاگرام ها گزینه ها را شامل نمی شوند، یعنی آنها دارای طول هدر ثابت هستند، پردازش آنها حداکثر برای این مورد بهینه سازی شده است. ظاهر این گزینه این فرآیند با سرعت بالا را قطع می کند و باعث می شود استاندارد ماژول جهانی IP قادر به پردازش هر گزینه استاندارد است، اما به دلیل ضایعات ضروری در سرعت.

گزینه ها "مسیریابی منبع شل / سختگیرانه" (کلاس 0، تعداد 3 و 9 به ترتیب) در نظر گرفته شده اند تا دیتاگرام مسیر پیش تعریف شده به فرستنده را مشخص کنند.

هر دو گزینه به همان اندازه نگاه می کنند:

فیلد "داده" حاوی لیستی از آدرس های IP مسیر مورد نیاز به ترتیب است. فیلد "اشارهگر" برای تعیین آیتم مسیر بعدی مورد استفاده قرار می گیرد، شامل تعداد اولین اکتبر آدرس IP این مورد در فیلد داده است. اتاق ها از ابتدای گزینه از واحد در نظر گرفته می شود، مقدار اولیه اشارهگر 4 است.

گزینه ها به شرح زیر عمل می کنند.

فرض کنید دیتاگرام ارسال شده از A در B باید از طریق روترها G1 و G2 ادامه یابد. در خروجی از فیلد "آدرس مقصد"، هدر دیتاگرام حاوی آدرس G1 است و فیلد داده گزینه است - آدرس G2 و B (اشاره گر \u003d 4). پس از ورود دیتاگرام در G1 از فیلد داده، از اکتبر مشخص شده توسط اشارهگر (Octet 4)، آدرس آیتم بعدی (G2) بازیابی می شود و در قسمت "مقصد آدرس" و ارزش قرار می گیرد از اشاره گر با 4 و آدرس G2 در فیلد داده افزایش می یابد، این گزینه آدرس رابط Router G1 قرار می گیرد، که از طریق آن دیتاگرام به یک مقصد جدید ارسال می شود (یعنی در G2). پس از ورود دیتاگرام در G2، روش تکرار می شود و دیتاگرام به V. ارسال می شود. هنگام پردازش دیتاگرام، مشخص شده است که مقدار اشاره گر (12) بیش از طول گزینه، به این معنی است که مقصد مسیر رسیده است

تفاوت بین "مسیریابی منبع شل" و گزینه های "مسیریابی منبع دقیق" به شرح زیر است:

"شل": آیتم بعدی مسیر مورد نظر را می توان برای هر تعداد از مراحل به دست آورد ( هپ);

"سخت": آیتم بعدی مسیر مورد نظر باید در 1 مرحله به دست آید، یعنی به طور مستقیم.

گزینه های در نظر گرفته شده به تمام قطعات کپی شده است. در دیتاگرام، تنها یک گزینه می تواند وجود داشته باشد.

گزینه های "Loose / Strict Source Roading" را می توان برای نفوذ غیر مجاز از طریق یک گره کنترل (فیلتر) استفاده کرد (در قسمت "آدرس مقصد"، آدرس مجاز تنظیم شده است، دیتاگرام توسط گره کنترل شده، پس از آن ممنوع است آدرس و دیتاگرام از قسمت داده مرتب شده اند. آدرس در حال حاضر در خارج از دسترس از گره کنترل قرار دارد)، بنابراین، به دلایل ایمنی، توصیه می شود که عبور از گره کنترل دیتاگرام ها را با گزینه های مورد نظر ممنوع کنید.

یک جایگزین با سرعت بالا برای استفاده از گزینه "مسیریابی منبع شل" یک جعبه IP-IP است: تصویربرداری از IP-datagram داخل IP-datagram (فیلد "پروتکل" دیتاگرام خارجی 4 است، ببینید). به عنوان مثال، لازم است برخی از بخش های TCP را از V از طریق S. از طریق S. از و با دیاگرام فرم ارسال کنید:

هنگام پردازش دیتاگرام در C مشخص می شود که داده های دیتاگرام باید برای پردازش پروتکل IP منتقل شوند و البته، البته، همچنین یک IP-datagram هستند. این دیتاگرام داخلی استخراج شده و به V. ارسال می شود.

در عین حال، زمان اضافی برای پردازش دیتاگرام تنها در گره C (پردازش دو هدر به جای یک) مورد نیاز بود، اما در تمام گره های دیگر مسیر هیچ پردازش اضافی در مقایسه با استفاده از گزینه ها نیازی نیست.

Application IP IP Encapsulation همچنین می تواند مشکلات ایمنی را که در بالا شرح داده شده است، ایجاد کند.

2.5. پروتکل ICMP

پروتکل ICMP (پروتکل پیام کنترل اینترنت، پروتکل پیام کنترل اینترنت، بخشی جدایی ناپذیر از ماژول IP است. این فراهم می کند بازخورد در صورت پیام های تشخیصی ارسال شده توسط فرستنده اگر غیرممکن باشد که دیتاگرام خود را تحویل دهد و در موارد دیگر. ICMP در RFC-792، افزودنی ها - در RCF-950،1256 استاندارد شده است.

پیام های ICMP تولید نمی شوند زمانی که حمل و نقل امکان پذیر نیست:

• datagrams حاوی پیام های ICMP؛
• اولین قطعه دیتاگرام نیست
• datagrams با هدف یک آدرس گروهی (پخش، چندپخشی)؛
• deetgram، آدرس فرستنده آن صفر یا گروه است.

تمام پیام های ICMP دارای عنوان IP هستند، مقدار "پروتکل" فیلد 1. داده های داده شده با پیام های ICMP پشته پروتکل را برای پردازش انتقال نمی دهند، اما توسط یک ماژول IP پردازش می شوند.

پس از هدر IP، شما باید یک کلمه 32 بیتی با فیلد "نوع"، "کد" و "Checksum" داشته باشید. فیلدهای نوع و کد را تعریف کنید محتوای پیام ICMP. فرمت بقیه دیتاگرام بستگی به نوع پیام دارد. چکمه به همان اندازه در هدر IP محسوب می شود، اما در این مورد محتویات پیام ICMP خلاصه شده است، از جمله فیلدهای "نوع" و "کد".

جدول 2.5.1

انواع پیام های ICMP

در زیر فرمت های ICMP پیام ها و نظرات به برخی از پیام ها داده می شود.

انواع 3، 4، 11، 12

در یک پیغام 12 در فیلد "xxxxxxxxxxxxx" (1 اکتبر)، شماره اکتبر هدر وارد شده است که در آن یک خطا شناسایی می شود؛ انواع 3، 4، 11 استفاده نمی شود. تمام زمینه های استفاده نشده با صفر پر شده است.

پیام های نوع 4 ("Source Slow") در صورت سرریز (یا خطر سرریز) بافر های پردازش دیتاگرام مقصد یا گره متوسط \u200b\u200bدر مسیر تولید می شود. پس از دریافت چنین پیام، فرستنده باید سرعت را کاهش دهد یا ارسال دیتاگرام ها را متوقف کند تا زمانی که پیام های این نوع را متوقف کند.

عنوان IP و کلمات اولیه دیتاگرام اصلی برای شناسایی آن توسط فرستنده و احتمالا تجزیه و تحلیل علت شکست داده می شود.

نوع 5

پیام های نوع 5 توسط روتر به فرستنده دیتاگرام ارسال می شود در مورد زمانی که روتر معتقد است که دیتاگرام ها در این مکان تکالیف باید از طریق روتر دیگری ارسال شود. آدرس روتر جدید در پیام دوم کلمه داده شده است.

مفهوم "مقصد" با ارزش "کد" مشخص شده است (جدول 2.5.1 را ببینید). اطلاعاتی در مورد جایی که دیتاگرام ارسال شد، که پیام های ICMP را باعث شده است از عنوان آن پیوست شده به پیام بازیابی می شود. عدم وجود یک ماسک شبکه، دامنه نوع برنامه 5 را محدود می کند.

انواع 0.8.

انواع 0 و 8 پیام برای تست ارتباطات از طریق پروتکل IP بین دو گره شبکه استفاده می شود. گره تست پیام های نوع 8 ("echo-request" را تولید می کند، در حالی که "شناسه" جلسه تست را تعریف می کند (تعداد توالی پیام های ارسال شده)، قسمت "شماره به ترتیب" شامل تعداد این پیام در دنباله است . فیلد داده شامل داده های دلخواه است، اندازه این فیلد با طول کل دیتاگرام مشخص شده در زمینه "طول کل طول هدر IP تعیین می شود.

ماژول IP که یک درخواست اکو دریافت کرده است، یک پاسخ اکو را ارسال می کند. برای انجام این کار، آن را در مکان های آدرس فرستنده و گیرنده تغییر می دهد، نوع پیام ICMP را به 0 تغییر می دهد و چکش را دوباره محاسبه می کند.

تست یک گره بر روی واقعیت به دست آوردن پاسخ های اکو، زمان گردش زمان، درصد تلفات و دنباله ای از ورود پاسخ ها می تواند نتیجه گیری در مورد حضور و کیفیت ارتباط با گره مورد آزمایش را انجام دهد. بر اساس ارسال و دریافت پیام های اکو، برنامه پینگ در حال اجرا است.

نوع 9

پیام های نوع 9 (اعلامیه روتر) به صورت دوره ای توسط روترهای میزبان شبکه ارسال می شود، به طوری که میزبان می تواند به طور خودکار جداول مسیر خود را پیکربندی کند. به طور معمول، این پیام ها در یک آدرس چند منظوره 224.0.0.1 ("همه میزبان ها") یا با آدرس پخش ارسال می شود.

این پیام حاوی آدرس های یک یا چند روتر مجهز به مقادیر اولویت برای هر روتر است. اولویت یک عدد با علامت نوشته شده در یک کد اضافی است؛ بیشتر تعداد، بالاتر از اولویت است.

فیلد "numaddr" شامل تعداد آدرس های روترها در این پیام؛ ارزش فیلد "addredrysize" دو است (اندازه میدان اختصاص داده شده به اطلاعات در مورد یک روتر، در کلمات 32 بیتی). "طول عمر"، عمر مفید اطلاعات موجود در این پیام را در ثانیه تعیین می کند.

نوع 10

پیام های نوع 10 (درخواست اعلامیه روتر) شامل دو کلمه 32 بیتی است که اولین قسمت از فیلد "نوع"، "کد" و "چک چک" است، و دوم محفوظ است (پر از صفر).

انواع 17 و 18

انواع انواع 17 و 18 (پرس و جو و پاسخ به ارزش درخواست ماسک شبکه) در مورد زمانی که میزبان می خواهد ماسک شبکه ای را که در آن قرار دارد، مورد استفاده قرار گیرد. برای انجام این کار، در آدرس روتر (یا پخش، اگر آدرس روتر ناشناخته باشد) درخواست ارسال می شود. روتر پیام را در پاسخ به ماسک ارزش ثبت شده در آن ارسال می کند که از آن درخواست آمده است. در مورد زمانی که فرستنده درخواست هنوز آدرس IP خود را نمی داند، پاسخ ارسال شده است.

فیلدهای "ID" و "شماره به ترتیب" می توانند برای نظارت بر انطباق درخواست ها و پاسخ ها مورد استفاده قرار گیرند، اما در اغلب موارد نادیده گرفته می شود.

2.6. پروتکل ARP

پروتکل ARP (پروتکل رزولوشن آدرس، پروتکل تشخیص آدرس) برای تبدیل آدرس های IP در آدرس های MAC طراحی شده است، که اغلب به عنوان آدرس های فیزیکی اشاره می شود.

MAC به عنوان کنترل دسترسی رسانه ها رمزگشایی شده است، کنترل دسترسی به رسانه انتقال. آدرس MAC شناسایی دستگاه های متصل به کانال فیزیکی، یک مثال از آدرس MAC - آدرس اترنت.

برای انتقال دیتاگرام IP بر روی کانال فیزیکی (ما اترنت را در نظر خواهیم گرفت)، شما باید این دیتاگرام را در فریم اترنت و در فریم فریم قرار دهید، آدرس کارت اترنت را مشخص کنید که این دیتاگرام به پردازش بعدی منتقل می شود پروتکل IP به پردازش بعدی. آدرس IP موجود در هدر دیتاگرام، رابط IP هر گره شبکه را آدرس می دهد و هیچ دستورالعملی برای رسانه انتقال فیزیکی ندارد که این رابط متصل شده است، و نه بیشتر در آدرس فیزیکی دستگاه (در صورت وجود)، با آن که این رابط به محیط زیست گزارش شده است.

جستجو برای این آدرس IP آدرس اترنت مربوطه توسط پروتکل ARP در سطح دسترسی به محیط انتقال انجام می شود. پروتکل یک جدول ARP پویا را در RAM حفظ می کند تا اطلاعات دریافت شده را ذخیره کند. روش پروتکل بعدی است.

از فایروال، یک فایل IP-datagram برای انتقال به کانال فیزیکی (اترنت) دریافت می شود، همراه با دیتاگرام، از جمله پارامترهای دیگر، آدرس IP گره مقصد منتقل می شود. اگر جدول ARP حاوی مقادیر آدرس اترنت مربوط به آدرس IP مورد نظر نباشد، ماژول ARP دیتاگرام را در صف قرار می دهد و یک پرس و جو پخش را تولید می کند. درخواست تمام گره های متصل به این شبکه را دریافت می کند؛ گره ای که آدرس IP خود را شناسایی کرد، پاسخ ARP (پاسخ ARP) را با مقدار آدرس اترنت آن ارسال می کند. داده های به دست آمده در جدول ثبت می شوند، انتظار برای دیتاگرام از صف حذف می شود و به کپسوله سازی در قاب اترنت برای حمل و نقل بعدی در کانال فیزیکی منتقل می شود.

درخواست ARP یا پاسخ در فریم اترنت بلافاصله پس از هدر فریم گنجانده شده است.

فرمت های پرس و جو و پاسخ یکسان هستند و تنها در کد عمل (کد عملیاتی، 1 و 2) متفاوت هستند.

علیرغم این واقعیت که ARP به طور خاص برای اترنت ایجاد شده است، این پروتکل می تواند انواع مختلفی از رسانه های فیزیکی را پشتیبانی کند ("زمینه نوع سخت افزار"، 1 مربوط به اترنت)، و همچنین انواع مختلف پروتکل های خدمت شده (پروتکل نوع "نوع پروتکل نوع" ) "ارزش 2048 مربوط به IP است). زمینه های H-Len و P-Len حاوی طول آدرس های فیزیکی و پروتکل به ترتیب در اکتبر هستند. برای اترنت H-Len \u003d 6، برای IP P-Len \u003d 4.

فیلدها "آدرس سخت افزار منبع" و "آدرس پروتکل منبع" شامل آدرس گیرنده فیزیکی (اترنت) و "پروتکل" (IP) می باشد. "آدرس سخت افزار هدف" و "هدف پروتکل هدف" شامل آدرس گیرنده مربوطه است. هنگام ارسال پرس و جو، فیلد "آدرس سخت افزار هدف" توسط صفر ها، و در فیلد "مقصد" مقصد می شود، هدر CD اترنت قرار می گیرد.

2.6.1 ARP برای دیتاگرام ها به شبکه دیگری هدایت می شود

دیتاگرام به شبکه خارجی (به دیگری) هدایت می شود باید به روتر منتقل شود. فرض کنید میزبان میزبان میزبان میزبان را از طریق G. روتر می فرستد، با وجود این واقعیت که در هدر دیتاگرام از یک فیلد «مقصد» ارسال می شود، آدرس IP B، قاب اترنت حاوی این دیتاگرام باید به آن تحویل داده شود روتر. این به این واقعیت حاصل می شود که ماژول IP هنگامی که ماژول ARP را فراخوانی می کند، به عنوان یک دیتاگرام به عنوان یک آدرس IP از آدرس گره مقصد روتر، استخراج شده از جدول مسیر منتقل می شود. بنابراین، دیتاگرام با آدرس در جعبه با آدرس MAC G:

ماژول اترنت در روتر R Router این فریم را از شبکه دریافت می کند، زیرا فریم به او داده می شود، داده ها را از فریم (یعنی دیتاگرام) حذف می کند و آنها را برای پردازش ماژول IP می فرستد. ماژول IP تشخیص می دهد که دیتاگرام به او خطاب نشده است، و میزبان، و در جدول مسیر آن تعیین می کند که در آن باید ارسال شود. علاوه بر این، دیتاگرام دوباره به سطح پایین تر، به رابط فیزیکی مناسب منتقل می شود که به عنوان آدرس IP آدرس گره مقصد روتر بعدی منتقل می شود، از جدول مسیر استخراج شده یا بلافاصله آدرس میزبان در صورتی که G روتر می تواند به طور مستقیم به این دیتاگرام ارائه دهد.

2.6.2 پروکسی ARP

پاسخ ARP را می توان به هیچ وجه گره دلخواه ارسال کرد، بلکه می تواند گره دیگری را ایجاد کند. چنین مکانیسم نامیده می شود پروکسی ARP.

یک مثال را در نظر بگیرید (شکل 2.6.1). میزبان از راه دور متصل به سوئیچ به شبکه به شبکه به شبکه 194.84.124.0/24 از طریق سرور دسترسی G. شبکه 194.84.124.0 سطح فیزیکی این اترنت است. سرور G مسائل یک میزبان یک آدرس IP 194.84.124.30، متعلق به شبکه 194.84.124.0 است. در نتیجه، هر گره از این شبکه، به عنوان مثال، میزبان، معتقد است که ممکن است به طور مستقیم به میزبان به میزبان ارسال کند، زیرا آنها در یک شبکه IP هستند.

شکل. 2.6.1 پروکسی ARP

ماژول IP میزبان یک ماژول ARP را برای تعیین آدرس فیزیکی تماس می دهد. با این حال، به جای اینکه (البته، البته، نمی تواند پاسخ دهد، زیرا سرور G از لحاظ جسمی به شبکه اترنت متصل نیست، که آدرس اترنت خود را به عنوان آدرس فیزیکی باز می کند . میزبان A. پس از این در ارسال، و G یک فریم حاوی دیتاگرام برای یک، که G مخاطب را با کانال سوئیچینگ ارسال می کند، دریافت می کند.