Цели и задачи. Протокол IP создан для использования в компьютерных сетях с коммутацией пакетов

Лекция 2. Протокол IP

Протокол IP создан для использования в компьютерных сетях с коммутацией пакетов. Протокол IP обеспечивает передачу блоков данных, называемых пакетами, от хоста отправителя к хосту получателю, которые идентифицируются адресами фиксированной длины. Протокол IP обеспечивает при необходимости также фрагментацию и сборку пакетов для передачи данных через сети с разными размером кадра.

Протокол IP ограничен задачами передачи пакета (датаграммы IP) от отправителя к получателю через компьютерную сеть и не включает механизмов увеличения достоверности конечных данных, управления протоколом, синхронизации или других услуг, обычно применяемых в протоколах передачи от хоста к хосту.

Протокол IP выполняет две главные функции: адресацию и фрагментацию. Модули IP используют адреса, помещенные в заголовок пакета, для доставки IP пакетов получателям. Выбор пути передачи называется маршрутизацией. Модули IP используют поля в заголовке IP для фрагментации и восстановления датаграмм IP, когда это необходимо для их передачи через сети с меньшим размером кадра.

Сценарий действия состоит в том, что модуль IP меняет размер кадра на каждом из хостов, задействованных в internet-коммуникации и на каждом из шлюзов, обеспечивающих взаимодействие между сетями. Эти модули придерживаются общих правил для интерпретации полей адресов, для фрагментации и сборки IP датаграмм. Кроме этого, данные модули (и особенно шлюзы) имеют процедуры для принятия решений о маршрутизации.

Протокол IP обрабатывает каждый пакет как независимую единицу, не имеющую связи ни с какими другими пакетами. Протокол не имеет дело ни с соединениями, ни с логическими каналами (виртуальными или какими-либо другими). Протокол IP использует четыре ключевых механизма для формирования своих услуг: задание типа сервиса, времени жизни, опций и контрольной суммы заголовка.

Тип обслуживания используется для обозначения требуемой услуги. Тип обслуживания - это абстрактный или обобщенный набор параметров, который характеризует набор услуг, предоставляемых сетями, и составляющих собственно протокол IP. Этот способ обозначения услуг должен использоваться шлюзами для выбора рабочих параметров передачи в конкретной сети, для выбора сети, используемой при следующем переходе пакета, для выбора следующего шлюза при маршрутизации.

Механизм времени жизни служит для указания верхнего предела времени жизни IP пакета. Этот параметр устанавливается отправителем пакета и уменьшается в каждой точке на проходимом датаграммой маршруте. Если параметр времени жизни станет нулевым до того, как IP пакет достигнет получателя, эта датаграмма будет уничтожена. Время жизни можно рассматривать как часовой механизм самоуничтожения.

Механизм опций предоставляет функции управления, которые являются необходимыми или просто полезными при определенных ситуациях, однако он не нужен при обычных условиях. Механизм опций предоставляет такие возможности, как временные штампы, безопасность, специальная маршрутизация.

Контрольная сумма заголовка обеспечивает проверку того, что информация, используемая для обработки датаграмм IP, передана правильно. Данные могут содержать ошибки. Если контрольная сумма неверна, то IP пакет будет разрушен, как только ошибка будет обнаружена.