Галкин В.А., Григорьев Ю.А. - Телекоммуникации и сети (1053870), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Запрос эха и связанный с ним ответ можно использовать для проверки достижимости назначения и его способности отвечать на запросы. Так как и запрос эха, и ответ нанего передаются в IP-дейтаграммах, успешный прием ответа свидетельствует о работоспособности основных частей транспортной системы. Во-первых,программное обеспечение IP на машине источника выполнило маршрутизащпо дейтаграммы. Во-вторых, промежуточные маршрутизаторы между источником и получателем работоспособны и корректно маршрутизируют дейтаграммы. В-третьих, машина получателя работает (по крайней мере, онаобрабатьшает прерывания) и программное обеспечение, как IP, так и ICMP,выполняет свои функции.
И, наконец, таблищ>1 маршрутов в маршрутизаторахна всем обратном пути корректны.Во многих системах команда, которую пользователи вызывают для посылки запроса эха ICMP, назьюается ping. Усложненные версии этой программыпосьшают серии запросов эха ICMP, принимают ответы и вьщают статистикуо потерях дейтаграмм. Они позволяют пользователю указьюать длину посылаемых данных и интервалы времени между запросами. Менее сложные версии просто посьшают запрос эха ICMP и ждут ответа.Формат сообщения запроса эха и ответа эха. Средства для тестирования достижимости узлов сети представляют собой очень простой эхо-протокол, включающий обмен двумя типами сообщений: эхо-запрос и эхо-ответ.
Компьютер или маршрутизатор посылают по интерсети эхо-запрос, в которомуказывают IP-адрес узла, достижимость которого нужно проверить. Узел, получающий эхо-запрос, формирует и отправляет эхо-ответ и возвращает сообщение узлу ~ отправителю запроса. В запросе могут содержаться некоторыеданные, которые должны быгь возвращены в ответе.Рис. 5.30 иллюстрирует формат сообщений запроса эха и ответа на запросэха. Поле «Необязательные данные» имеет переменную длину и содержит данные, которые надо вернуть отправителю.
Ответ на эхо всегда возвращает теже самые данные, что бьши получены им в запросе. Поля «Идентификатор» и«Последовательный номер» отправитель использует для проверки соответствияответов запросам. Значение поля «Тип» определяет, является ли сообщениезапросом (8) или ответом (0).3725.5. Протоколы III уровня стека TCP/IP8Тип(З)16Код (0-5)31Контрольная суммаНе используется (должно быть нулевым)Префикс дейтаграммы (Заголовок плюс первые 8 байт дейтаграммы)Рис. 5.31. Формат сообщения о недостижимости назначенияСообщения о недостиэюимости назначения. Когда маршрутизатор неможет доставить 1Р-дейгаграмму, он посылает сообщите «назначение недостижимо» первоначальному отправителю, используя формат, приведенный нарис. 5.31. Поле «Код» в сообщении о недостижимости назначения содержитцелое число, которое описывает причину.
Возможные значения представлены втабл. 5.13.Таблица 5.13. Коды сообщений о недостижимости1£^адсообщения0123456789101112ПоясненияСеть недостижимаКомпьютер недостижимПротокол недостижимПорт недостижимНеобходима фрагментащмОшибка при маршрутизащш источникаСеть назначения неизвестнаКомпьютер назначения неизвестенКомпьютер источника изолированВзаимодействие с сетью назначения административно запрещеноТо же с компьютером назначенияСеть недостижима из-за класса обслуживанияКомпьютер недостижим из-за класса обслуживания|Хотя протокол ЕР является механизмом ненадежной доставки, дейтап)аммы не уничтожаются просто так. Всякий раз, когда опшбка мешает марпфутизатору произвести марпфутизащпо или доставку дейтаграммы, марпфутизатор посылает сообщение о недостижимости назначения его источнику, а затемуничтожает дейтаграмму.
Ошибки недостижимости сети обычно являютсяследствием ошибок маршрутизащш; ошибки недостижимости компьютера следствие ошибок при доставке.Назначения могут быгь недостижимыми из-за того, что оборудование бьшовременно неработоспособно, отправитель указал несуществующий адрес назначения или (в редких случаях) у маршрутизатора не указано маршрута ксети назначения. Необходимо отметить, что не все подобные ошибки можнообнаружить.3735.
Сетевые протоколыЕсли дейтаграмма содержит опцию маршрутизации источника с некорректным маршрутом, то это может привести к появлению сообщения об ошибкемаршрутизации источника. Если шлюзу нужно фрагментировать дейтаграмму,но установлен бит «не фрагментировать», то шлюз посьшает сообщение «требуется фрагментация» обратно источнику.Управление потоком дейтаграмм и переполнение сети. Так как IPпротокол не устанавливает соединения, то маршрутизаторы не могут резервировать память или коммуникационные ресурсы до получения дейтаграмм. Врезультате, трафик может вызвать перегрузку марпфутизаторов, ситуацию, называемую переполнением сети (congestion).
Переполнение сети происходитпо двум совершенно разным причинам. Во-первых, высокоскоростной компьютер может генерировать трафик быстрее, чем сеть может передавать его. Например, представим суперкомпьютер, генерирующий межсетевой трафик. Дейтаграммам, посьшаемым им, может потребоваться передача, в конечном счете,по медленной глобальной сети (WAN), хотя сам суперкомпьютер может бытьприсоединен к высокоскоростной LAN. Переполнение будет возникать в марпфутизаторе, присоединенном к глобальной сети, так как дейтаграммы будутприбьшать быстрее, чем их можно послать. Во-вторых, если большому числукомпьютеров одновременно нужно посьшать дейтаграммы через один маршрутизатор, этот маршрутизатор может оказаться переполненным, хотя ни одинисточник в отдельности не вызьшает эту проблему.Когда дейтаграммы прибывают на пшюз или маршрутизатор быстрее, чемон успевает их обрабатьшать, он временно ставит их в очередь в своей памяти.
Если эти дейтаграммы создают небольшую пиковую нагрузку при передаче дейтаграмм, то такая буферизация решает проблему. Если же трафик продолжает поступать, то, в конечном счете, маршрутизатор или пшюз займетвсю память под очередь и вьшужден будет удалять новые прибьшающие дейтаграммы. Тогда машина для выхода из состояния переполнения используетсообщения о подавлении источника.Сообщение о подавлении источника требует от источника уменьшить скорость передачи дейтаграмм. Обычно переполненные маршрутизаторы посылают по одному сообщению о подавлении источника на каждую удаляемуюдейтаграмму или используют более сложные технологии выхода из переполнения.
Формат подавления источника представлен на рис. 5.32. Помимо обычньпс полей ICMP «Тип», «Код» и «Контрольная сумма» и неиспользуемого32-битового поля, сообщения о подавлении источника имеют поле, содержащееО8Тип (4)16Код(О)31Контрольная суммаНе используется (должно быть нулевым)Префикс дейтаграммы (Заголовок плюс первые 8 байт дейтаграммы)Рис.
5.32. Формат сообщения о подавлении источника ICMP3745.5. Протоколы IIIуровня стека TCP/IPпрефикс дейтаграммы. Как и в других сообщениях об ошибках ICMP полепрефикса дейтаграммы содержит префикс дейтаграммы, вызвавшей этот запрос подавления источника.Сообщеьшя ICMP, вызывающего эффект, обратный подавлению источника,не существует. Вместо этого, компьютер, принявший сообщения о подавленииисточника от некоторой машины, снижает скорость, с которой он посьшает ейдейтаграммы.
Это происходит до тех пор, пока к нему не перестанут приходить сообщения о подавлении источника. Затем он постепенно увеличиваетскорость пока снова не получит сообщения о подавлении источника.Перенаправление маршрута. Маршрутные таблшхы у компьютеров обьшно статические, так как их конфигурирует администратор сети, а у маршрутизаторов - динамические, формируемые автоматически с помощью протоколовобмена маршрутной информащш. Поэтому с течением времени при изменениитопологии сети маршрутные таблицы компьютеров могут устаревать.При изменении топологии сети таблицы маршрутизации в маршрутизатореили компьютере могут стать некорректными. Изменение может быть временным (например, нужно заменить неисправное оборудование) или постоянным(например, когда в межсетевое взаимодействие включается новая сеть).
Маршрутизаторы периодически обмениваются информацией о маршрутизации,чгобы отслеживать изменения в сети и своевременно менять марпфуты. Длякорректировки поведения компьютеров маршрутизатор может использоватьсообщение протокола ICMP, назьшаемое «перенаправлением» (Redirect), запрашивающее изменение маршрута в таблице маршрутизации компьютера.Механизм перенаправления протокола ICMP позволяет компьютерам содержать в конфигурационном файле только IP-адреса его локальных маршрутизаторов.
С помощью сообщеьшй о перенаправлении маршрутизаторы будутсообщать компьютеру всю необходимую ему информацию о том, какому маршрутизатору следует отправлять пакеты для той или иной сети назначения, т. е.маршрутизаторы передадут компьютеру нужную ему часть их таблиц маршрутизации.Преимуществом схемы перенаправления ICMP является ее простота: онапозволяет компьютеру знать вначале адрес только одного маршрутизатора влокальной сети.