Структура пакету IP-протоколу

IP протокол (англ. IP — Internet protocol) — найбільш широко розповсюджена реалізація ієрархічної схеми мережної адресації. Використовуваний в мережі Інтернет, протокол відповідає за адресацію пакетів, але не відповідає за встановлення з'єднань, не є надійним і дозволяє реалізувати тільки негарантовану доставку даних

IP-пакети складаються з даних верхнього рівня та IP-заголовку. За специфікацією протоколу, пакет має бути не більший за 65535 бітів (з заголовком і даними включно).

· Версія (Version) — 4-бітове поле, що описує використовувану версію протоколу IP. Всі пристрої зобов'язані використовувати протокол IP однієї версії, пристрій що використовує іншу версію буде відкидати пакети.

· Довжина IP-заголовку (IP header Length — HLEN) — 4-бітове поле, що описує довжину заголовку пакету в 32-бітових блоках. Це значення — це повна довжина заголовку з врахуванням двох полів змінної довжини.

· Тип обслуговування (Type of Service — TOS) — 8-бітове поле, що вказує на степінь важливості інформації, яка присвоєна протоколом верхньго рівня.

· Загальна довжина (Total Length) — 16-бітове поле, що описує довжину пакету в байтах, із заголовком і даними включно. Для того щоб вирахувати довжину блока даних, потрібно від повної довжини відняти значення поля HLEN.

· Ідентифікація (Identification) — шістнадцятибітове поле, що зберігає ціле число, яке описує даний пакет. Це число являє собою послідовний номер.

· Флаги (Flags) — 3-бітове поле, в якому два молодших біта контролюють фрагментацію пакетів. Перший біт визначає чи був пакет фрагментовано, а другий чи є цей пакет останнім фрагментом в серії фрагментів.

· Зміщення фрагментації (Fragment Offset) — 13-бітове поле, що допомагає зібрати разом фрагменти пакетів. Це поле дозволяє використовувати 16 бітів в сумі для флагів фрагментації.

· Час життя (Time-to-Live — TTL) — 8-бітове поле — лічильник, в якому зберігаються послідовно зменшуване значення кількості пройдених вузлів (роутетів, що їх ще іноді в цьому випадку називають хопами(hops)) на шляху до місця призначення. У випадку коли лічільник пройдених хопів дорівнюватиме нулю — пакет буде відкинуто, таким чином попереджується нескінченна циклічна пересилка пакетів.

· Протокол (Protocol) — 8-бітове поле, що вказує на те, який протокол верхнього рівня отримає пакет, після завершення обробки IP-протоколом. Наприклад TCP або UDP.

· Контрольна сума заголовку (Header Checksum) — 16-бітове поле, що допомагає перевірити цілісність заголовку пакету.

· IP-адреса відправника (Source IP address) (адресант, сорс, відправник) — 32-бітове поле, що зберігає IP-адресу вузла-відправника.

· IP-адреса отримувача (Destination IP adress) (адресат, дест, отримувач) — 32-бітове поле, що зберігає адресу вузла призначення (отримувача).

· Опції (Options) — поле змінної довжини, що дозволяє протоколу IP реалізувати підтримку різних опцій, зокрема засобів безпеки.

· Підкладка (Padding) — поле, що використовується для вставки додаткових нулів, для гарантування кратності IP-заголовку 32 бітам.

· Дані (Data) — поле змінної довжини (64 Кбіт макс.), що зберігає інформації для верхніх рівнів.

37. Статичні і динамічна маршрутизація. Протоколи маршрутизації

Маршрутиза́ція (англ. Routing) — процес визначення маршруту прямування інформації між мережами. Поділяється на:

· Статична маршрутизація — маршрути задаються вручну адміністратором.

· Динамічна маршрутизація — маршрути обчислюються автоматично за допомогою протоколів динамічної маршрутизації — RIP, OSPF, EIGRP, IS-IS, BGP, HSRP та ін, які отримують інформацію про топологію і стан каналів зв'язку від інших маршрутизаторів у мережі.

Протоколи маршрутизації:

· Routing Information Protocol, RIP — один із найрозповсюдженіших протоколів маршрутизації в невеликих комп'ютерних мережах, який дозволяє маршрутизаторам динамічно оновлювати маршрутну інформацію (напрямок і дальність в хопах), отримуючи її від сусідніх маршрутизаторів.

· OSPF (англ. Open Shortest Path First) — протокол динамічної маршрутизації, заснований на технології відстеження стану каналу (link-state technology), що використовує для знаходження найкоротшого шляху Алгоритм Дейкстри (Dijkstra's algorithm). Переваги – відсутність обмежень досяжності, оптимальне використання пропускної здатності мережі, оптимальний вибір шляху маршрутизації, висока швидкість збіжності.

· Протокол IGRP (англ. Interior Gateway Routing Protocol) — протокол маршрутизації, розроблений фірмою Cisco, для своїх багатопротокольних маршрутизаторів в середині 80-х років для маршрутизації в межах автономної системи (AS), що має складну топологію і різні характеристики смуги пропускання і затримки. Для вибору маршруту в IGRP використовується комбінація показників, таких як затримка мережі, смуга пропускання, надійність і завантаженість мережі. Ваговий коефіцієнт цих показників може вибиратися автоматично або задаватися адміністратором мережі.

· EIGRP — дистанційно-векторний протокол маршрутизації, що був оптимізований для зменшення нестабільності протоколу після змін топології мережі, уникнення проблеми зациклення маршруту та більш ефективного і економного використання потужностей маршрутизатора.

· Border Gateway Protocol, BGP (англ. протокол граничного шлюзу) — основний протокол динамічної маршрутизації в Інтернет.

· BGP відрізняється від інших протоколів динамічною маршрутизацією, його призначення для обміну інформації про маршрути не між окремим маршрутизаторами, а між цілими автономними системами, і тому, крім інформації про маршрути в мережі, переносить також інформацію про маршрути на автономні системи. BGP не використовує технічні метрики, а здійснює вибір найкращого маршруту виходячи з правил, прийнятих в мережі.