Основу этого уровня составляет IP-протокол.
IP (Internet Protocol) – интернет протокол.
Первый стандарт IPv4 определен в RFC-760 (DoD standard Internet Protocol J. Postel Jan-01-1980)
Последняя версия IPv4 - RFC-791 (Internet Protocol J. Postel Sep-01-1981).
Первый стандарт IPv6 определен в RFC-1883 (Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification S. Deering, R. Hinden December 1995)
Последняя версия IPv6 - RFC-2460 (Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification S. Deering, R. Hinden December 1998).
Основные задачи:
· Адресация
· Маршрутизация
· Фрагментация датаграмм
· Передача данных
Протокол IP доставляет блоки данных от одного IP-адреса к другому.
Программа, реализующая функции того или иного протокола, часто называется модулем, например, “IP-модуль”, “модуль TCP”.
Когда модуль IP получает IP-пакет с нижнего уровня, он проверяет IP-адрес назначения.
· Если IP-пакет адресован данному компьютеру, то данные из него передаются на обработку модулю вышестоящего уровня (какому конкретно - указано в заголовке IP-пакета).
· Если же адрес назначения IP-пакета - чужой, то модуль IP может принять два решения: первое - уничтожить IP-пакет, второе - отправить его дальше к месту назначения, определив маршрут следования - так поступают маршрутизаторы.
|
|
Также может потребоваться, на границе сетей с различными характеристиками, разбить IP-пакет на фрагменты (фрагментация), а потом собрать в единое целое на компьютере-получателе.
Если модуль IP по какой-либо причине не может доставить IP-пакет, он уничтожается. При этом модуль IP может отправить компьютеру-источнику этого IP-пакета уведомление об ошибке; такие уведомления отправляются с помощью протокола ICMP, являющегося неотъемлемой частью модуля IP. Более никаких средств контроля корректности данных, подтверждения их доставки, обеспечения правильного порядка следования IP-пакетов, предварительного установления соединения между компьютерами протокол IP не имеет. Эта задача возложена на транспортный уровень.
Структура дейтограммы IP. Слова по 32 бита.
Версия - версия протокола IP (например, 4 или 6)
Длина заг. - длина заголовка IP-пакета.
Тип сервиса (TOS - type of service) - Тип сервиса (подробнее рассмотрен в лекции 8).
TOS играет важную роль в маршрутизации пакетов. Интернет не гарантирует запрашиваемый TOS, но многие маршрутизаторы учитывают эти запросы при выборе маршрута (протоколы OSPF и IGRP).
Идентификатор дейтаграммы, флаги (3 бита) и указатель фрагмента - используются для распознавания пакетов, образовавшихся путем фрагментации исходного пакета.
Время жизни (TTL - time to live) - каждый маршрутизатор уменьшает его на 1, что бы пакеты не блуждали вечно.
Протокол - Идентификатор протокола верхнего уровня указывает, какому протоколу верхнего уровня принадлежит пакет (например: TCP, UDP).
|
|
Коды некоторые протоколов RFC-1700 (1994)
Код | Протокол | Описание |
- | Зарезервировано | |
ICMP | Протокол контрольных сообщений | |
IGMP | Групповой протокол управления | |
IP | IP-поверх-IP (туннели) | |
TCP | Протокол управления передачей | |
EGP | Протокол внешней маршрутизации | |
IGP | Протокол внутренней маршрутизации | |
UDP | Протокол дейтограмм пользователя | |
IDRP | Междоменный протокол маршрутизации | |
XTP | Xpress транспортный протокол | |
RSVP | Протокол резервирования ресурсов канала | |
IGRP | внутренний протокол маршрутизации | |
OSPFIGP | внутренний протокол маршрутизации | |
ETHERIP | Ethernet-поверх-IP | |
101-254 | - | не определены |
- | зарезервировано |
Маршрутизация.
Протокол IP является маршрутизируемый, для его маршрутизации нужна маршрутная информация.
Маршрутная информация, может быть:
· Статической (маршрутные таблицы прописываются вручную)
· Динамической (маршрутную информацию распространяют специальные протоколы)
Протоколы динамической маршрутизации:
· RIP (Routing Information Protocol) - протокол передачи маршрутной информации, маршрутизаторы динамически создают маршрутные таблицы.
· OSPF (Open Shortest Path First) - протокол "Открой кротчайший путь первым", является внутренним протоколом маршрутизации.
· IGP (Interior Gateway Protocols) - внутренние протоколы маршрутизации, распространяет маршрутную информацию внутри одной автономной системе.
· EGP (Exterior Gateway Protocols) - внешние протоколы маршрутизации, распространяет маршрутную информацию между автономными системами.
· BGP (Border Gateway Protocol) - протокол граничных маршрутизаторов.
Протокол ICMP
ICMP (Internet Control Message Protocol) - расширение протокола IP, позволяет передавать сообщения об ошибке или проверочные сообщения.
Другие служебные IP-протоколы
IGMP (Internet Group Management Protocol) - позволяет организовать многоадресную рассылку средствами IP.
RSVP (Resource Reservation Protocol) - протокол резервирования ресурсов.
ARP (Address Resolution Protocol) - протокол преобразования IP-адреса и адреса канального уровня.