Галкин В.А., Григорьев Ю.А. - Телекоммуникации и сети (1053870), страница 84
Текст из файла (страница 84)
Поля «Адрес отправителя IP» и «Адрес получателя IP» содержат 32-битовые IP-адреса отправителя и конечного получателя дейтаграммыIPv4. Хотя дейтаграмма может проходить через большое число промежуточных шлюзов или маршрутизаторов, поля отправителя и получателя никогда неизменяются; они указывают IP-адреса истинного источника и конечного назначения.IP-адрес состоит из адреса сети и адреса узла в этой сети и принадлежитодному из пяти классов (рис. 5.21). Класс данного IP-адреса можно определить по первым трем старшим битам, причем первых двух бит достаточно дляопределения принадлежности адреса к одному из трех основных классов. Адреса класса А вьщеляют под адрес сети 7 бит, а под адрес узла 24 бит. Адресакласса В вьщеляют 14 бит под адрес сети и 16 бит под адрес узла.
И наконец,сети класса С, состоящие менее чем из 256 узлов, вьщеляют 21 бит под адрессети и только 8 бит под адрес узла. Маршрутизаторы используют для маршрутизации поле «Адреса сети». Характеристики классов IP-адресов представлены в табл. 5.8.0Классе 0Классе816Номер сетиКлассе | l | l | 0 |Класс/)1 1 10Классеl|l|l|l|0|31Номер узлаНомер сетиl|0|24||Номер узлаНомер сети||Номер узлаГрупповой адрес1Резерв1Рис. 5.21. Структура IP-адресов протокола IPv43575.
Сетевые протоколыТаблица5.8. Классы ff-адресовКлассIP-адресаДиапазонзначенийпервого октетаВозможноеколичествосетейВозможноеколичествоузловА1-12612616777214В128-1911638265534С192-2232097150254Е224 - 239228240-2472^^Когда обьршые компьютеры имеют два или более физических соединений,их назьюают многоадреснь»«и (multi-homed). Многоадресные узлы требуютнескольких адресов IP.
Каждый адрес соответствует одному из соединенийэтой машины с сетью. Так как IP-адреса кодируют как сеть, так и узел в этойсети, они не описывают конкретную машину, а только соединение ее с сетью.Поэтому маршрутизатор, соединяющий N сетей, имеет N различньпс IP-адресов, по одному на каждое сетевое соединение.Межсетевые адреса могут использоваться для указания как на сети, так ина отдельные узлы. По соглашению адрес сети имеет поле «адреса узла», равное нулю. ГР-адреса могут использоваться для указания широковещания и отображения его в аппаратное широковещание.
По соглашению, широковещательный адрес имеет поле адреса узла со всеми битами, равными «1». Такойшироковещательный адрес назьшают направленным (directed) широковещательным адресом, так как он содержит как корректный идентификатор сети,так и корректный широковещательный адрес узла. Направленный широковещательный адрес может однозначно интерпретироваться в любой точке Интернета, так как он идентифшщрует уникальным образом сеть получателяпомимо указания на широковещание в этой сети. Направленные широковещательные адреса обеспечивают мощный (и чем-то опасный) механизм, позволяющий удаленной системе посьшать один пакет, который будет распространен в режиме широковещания в указанной сети.С точки зрения адресации, главным недостатком направленного широковещания является то, что оно требует знаний об адресе сети.
Другая форма широковещательного адреса, называемая ограниченный широковещательный адрес или локальный сетевой широковещательный адрес, обеспечиваетшироковещательный адрес для локальной сети (сети отправителя), независимо от назначенного ей IP-адреса. Локальный широковещательный адрессостоит из 32 единиц (поэтому он иногда назьшается широковещательным адресом из всех единиц). Узел может использовать ограниченный широковещательный адрес в процессе своего запуска, до того, как он узнает свой IP-адресили IP-адрес локальной сети.
Как только узел узнает IP-адрес своей сети, онможет использовать направленное широковещание.3585.5. Протоколы IIIуровня стека TCP/IPЕсли поле адреса, состоящее из единиц, может интерпретироваться как «всеузлы» в сети, то поля, состоящие из нулей, межсетевое программное обеспечение интерпретирует как символ «это». Поэтому IP-адрес с адресом узла, равным «О», обозначает «этот узел», а межсетевой адрес с идентификатором сети«О» обозначает «эта сеть». Конечно, использовать эти адреса нужно только втом контексте, в котором они интерпретируются однозначно.Помимо широковещания схема адресов IP поддерживает спещ1альную форму групповой доставки, известную как групповая доставка (multicasting).
Групповая доставка особенно полезна для сетей, в которых аппаратная технологияподдерживает групповую доставку.При описании IP-адресов принято использовать точечную десятичную нотащпо. IP-адреса записывают как четыре десятичных числа, разделенных: десятичными точками, и каждое из этих чисел представляет значение одногооктета IP-адреса.
Например, IP-адрес 195.190.21.45 соответствует узлу 45 сети195.190.21.0 класса С.Сетевой адрес класса У4 127.0.0.0 зарезервирован для обратной связи и введен для тестирования взаимодействия между процессами на одной машине.Когда какая-либо программа использует адрес обратной связи для передачиданных, протокольное программное обеспечение в колшьютере возвращает этиданные, ничего не посылая по сети. Таким образом, пакет, посланный в сеть садресом 127, не будет передаваться ни по какой сети. Более того, узел илимаршрутизатор никогда не должен распространять информащпо о маршрутахдля сети с номером 127; этот адрес не является адресом сети.Интерпретащ1я вьзделенных адресов IPv4 представлена в табл. 5.9.Таблица 5.9. Интерпретация адресов ЕР1Поле адресаАдрес сетиАдрес узлаВсе нулиНомер сетиВсе нулиВсе нулиНомер узлаВсе единищ»!Номер сетиВсе едишщы127-ИнтерпретащмДанный узелДанная IP-сетьУзел в данной (локальной) IP-сетиВсе узлы в данной (локальной) IP-сетиВсе узлы в указанной IP-сети«Петля»Поле «Данные», представленное на рис.
5.16, показьшает начало областиданных в дейтаграмме. Его длина зависит от того, что посьшается в дейтаграмме.Поле «Опции IP», рассматриваемое ниже, имеет переменную длину. Поле«Заполнение» зависит от выбранных опций. Оно представляет собой биты, содержащие нули, которые могут потребоваться для дополнения заголовка дейтаграммы до длины, кратной 32 бит (напомним, что поле длины заголовка указывает ее в 32-битньпс словах).Межсетевые опции дейтаграммы. Поле «Опции IP», следующее за адресом назначения, не нужно каждой дейтаграмме; опции включаются, в основном,3595. Сетевые протоколы2КопироватьКласс опции3Номер опцииРис. 5.22. Межсетевые опции IP-дейтаграммыдля тестирования или отладки сети.
Обработка опций, тем не менее, являетсясоставной частью протокола IP, поэтому все стандартные реализации включают ее. Длина поля «Опции IP» зависит от выбранных опций. Когда в дейтаграмме есть опции, они размещаются друг за другом, без специальных разделителей между ними. Каждая опция состоит из кода опции длиной 1 октет, закоторым может следовать длина опции (тоже занимает 1 октет) и группы октетов данных для этой опции. Октет кода опции делится на три поля: 1-битовыйфлаг «Копировать», 2-битовый «Класс опции» и 5-битовый «Номер опции»(рис. 5.22). Флаг «Копировать» управляет тем, как маршрутизаторы рассматривают опции при фрагментации. КогдаТаблица 5.10, Классы опцийбит «Копировать» установлен в 1, он укапротокола Ipv4зывает, что эта опция должна копироватьКлассЗначеш1еопциися во все фрагменты.
Когда он установУправлениедейтаграммойленв О - опцию нужно копировать только0или сетьюв первый фрагмент, а не во все.Зарезервировано1Биты «Класс опции» и «Номер опции»Отладка и измерения12указывают общий класс опции и номерЗарезервировано| опции внутри этого класса. В табл. 5.103представлено значение номера класса.
В табл. 5.11 приведен список возможных опций в IP-дейтаграммах и указаны для них значения полей «Класс опции»и «Номер опции». Как видно из этого списка, большая часть опций предназначена для управления.Таблица 5.1L Список опций протокола IPv41 Класс1 Номер Длинаопции опции0001102030708092436011ПеременнаяПеременная4ПеременнаяПеременнаяОписаниеКонец списка опций. Используется, если опция не заканчивается в конце заголовка (смотри также поле дополнения)Нет операции (используется для выравнивания октетов всписке опций)Секретность (для военных приложений)Слабая маршрутизация источника. Используется длямаршрутизации дейтаграммы по указанному путиЗапись маршрута.
Используется для трассировки маршрутаИдентификатор потока. Используется для передачиидентификатора потока SATNET (недействительно)Сильная маршрутизация источника. Используется длямаршрутизации дейтаграммы по указанному путиМежсетевые временные метки. Используется для записивременных меток по маршруту|5.5. Протоколы IIIуровня стека TCP/IP08Код (7)16Длина24УказательПервый IP-адресВторой IP-адресРис. 5.23. Формат опции записи маршрутаОпция записи маршрута Опции маршрутизации и временных меток являются самыми интересными, так как они обеспечивают способ наблюдения илиуправления тем, как маршрутизируются дейтаграммы.
Опция запись маршрута позволяет источнику создать пустой список IP-адресов и заставить каждыймаршрутизатор, обрабатывающий дейтаграмму, добавлять свой IP-адрес кэтому списку. Рис. 5.23 иллюстрирует формат опции записи маршрута.Как описано вьппе, поле «Код» содержит номер опции и класс опции (7 - длязаписи маршрута). Поле «Длина» указывает обшую длину опции в том виде, вкотором она представлена в 1Р-дейтаграмме, включая первые три октета. Поля,начиная с поля, помеченного «Первый ЕР-Адрес», составляют область, зарезервированную под хранение межсетевых адресов. Поле «Указатель» определяет смещение внутри опции первого свободного слота в списке.Всякий раз, когда машина обрабатывает дейтаграмму, имеющую опциюзаписи маршрута, она добавляет свой адрес к списку записи маршрута (в опции должно быть вьщелено достаточно места исходным отправителем для того,чтобы поместились все нужные элементы).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
