Рис. 3. Заголовок пакета IP-протокола
Обычная длина заголовка составляет 20 байтов, но при большом объеме служебной информации она может быть увеличена до 60 байтов, что указывается в поле Длина заголовка. Приоритет от самого низкого – 0, до самого высокого – 7, устанавливается тремя битами PR в поле Тип сервиса.
Остальные три бита этого поля D,T и R назначают критерии выбора маршрута пакета в сети – минимальную задержку, максимальную пропускную способность и максимальную надежность соответственно.
В поле Общая длина указана длина всего пакета, включая заголовок и поле данных. Максимальный размер 65 535 байт обычно не используется. Длина зависит от протокола нижнего уровня. Если это Ethernet, то максимальный размер пакета составляет 1500 байтов. Идентификатор пакета используется при фрагментации исходного пакета. Все фрагменты имеют одинаковое значение идентификатора. Флаги D и М содержат признаки фрагментации. Если D = 1, то маршрутизатору запрещается фрагментировать данный пакет. Равенство М = 1 говорит о том, что пакет – не последний фрагмент. Смещение фрагмента задает расстояние в байтах до начала общего поля данных исходного фрагментированного пакета. Время жизни измеряется в секундах и задается передатчиком. Если время нахождения в сети превысит указанный параметр, то пакет будет уничтожен. Протоколами верхнего уровня для IP-пакета могут быть TCP, UDP, OSPF. Контрольная сумма определяется только по заголовку.
Устройство, которое устанавливается на границе сетей с различной топологией в глобальных сетях, называется маршрутизатором. Маршрутизаторы локальных сетей предназначены для разделения крупных локальных сетей на подсети. Он по адресу пакета определяет один из маршрутов, по которому будет направлен пакет и обеспечивает соединение между собой на сетевом уровне различных фрагментов локальных сетей или отдельных, работающих по различным протоколам локальных вычислительных сетей, каждая из которых имеет свой сетевой адрес. Адрес получателя на сетевом уровне состоит из двух частей. Старшая часть адреса определяет номер сети, младшая – номер узла в сети. В пределах одной сети все узлы должны иметь одну и ту же старшую часть адреса.
Маршрутизатор собирает информацию о топологии межсетевых соединений и на ее основе пересылает пакеты сетевого уровня в сеть назначения. Основная задача маршрутизатора - выбор наилучшего пути в сети. Кроме этого он фильтрует, фрагментирует пакеты, обрабатывая их в буферном устройстве памяти. Для решения этих задач требуется большая вычислительная мощность, поэтому маршрутизатор представляет собой специализированный компьютер с одним или несколькими процессорами, работающий под управлением специализированной операционной системы реального времени. Многие разработчики маршрутизаторов использовали операционную систему Unix.
Маршрутизация - одна из главных задач сетевого уровня. Она осложняется тем, что самый короткий путь не всегда самый лучший. Часто при выборе маршрута учитывается время передачи пакета по этому маршруту. Время доставки пакета зависит от пропускной способности каналов связи и нагрузки, которая может меняться с течением времени. Часто многопротокольные маршрутизаторы используются как пограничные устройства для объединения географически удаленных фрагментов локальной сети через территориальную сеть.
На рис. 3 показан пример составной сети, содержащей восемь IP-подсетей. IP-сети связаны четырьмя маршрутизаторами М1, М2, М3 и М4. Маршрутизатор М1 подключен к сети 201.36.14.0 через порт с адресом 201.36.14.3. В маршрутизаторах корпоративных сетей используются внутренние протоколы маршрутизации RIP, OSPF. В глобальных сетях работают протоколы BGP, EGP, чаще всего используемые поставщиками услуг Интернет.
В качестве расстояния между конечными узлами сети протокол RIP допускает различные виды метрик. В большинстве случаев в нем применяется простейшая метрика – количество маршрутизаторов, которое нужно пройти пакету до сети назначения. Пакет проходит по пути с наименьшим количеством маршрутизаторов. Вместе с тем протокол RIP допускает при выборе маршрута учитывать задержку доставки пакета, пропускную способность канала связи и надежность сети. Если необходимо, то эти показатели устанавливаются соответствующими признаками D, T, R в поле “качество сервиса” IP-пакета.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.