Tcp/ip и межсетевой уровень

Межсетевой уровень в иерархической структуре протокола TCP/IP соответствует сетевому уровню модели OSI. Каждый из этих уровней несет ответственность за прохождение пакетов по взаимосвязанным сетям, используя при этом программную адресацию.

Как показано на рис. 10.1, на межсетевом уровне протокола TCP/IP (который соответствует сетевому уровню модели OSI) функционирует несколько протоколов:

        Протокол IP, который обеспечивает маршрутизацию дейтаграмм с минимальными затратами на доставку и без установления соединения. Его не интересует содержание дейтаграмм, вместо этого он занимается поиском способа перемещения дейтаграмм в пункт назначения.

        Межсетевой протокол управляющих сообщений (Internet Control Message Protocol, ICMP), который обеспечивает возможности по управлению и передаче сообщений.

        Протокол преобразования адреса (Address Resolution Protocol, ARP), определяющий канальный адрес по известному IP-адресу.

        Протокол обратного преобразования адреса (Reverse Address Resolution Protocol, RARP), определяющий сетевые адреса по известным канальным адресам.

IР-дейтаграмма

На рис. 10.8 изображен формат IP-дейтаграммы, которая содержит IP-заголовок и данные, окруженные с одной стороны заголовком уровня управления доступом к среде (MAC), а с другой – концевым завершителем МАС-уровня.

Рис. 10.8. Формат IP-дейтаграммы

Определения полей внутри этой IP-дейтаграммы выглядят следующим образом:

VERS – номер версии.

HLEN – длина заголовка в 32-разрядных словах.

Тип сервиса – как дейтаграмма должна обрабатываться.

Общая длина – общая длина (заголовок плюс данные).

Метка идентификации, флаги и смещение фрагмента – обеспечивают фрагментацию дейтаграмм с целью обеспечения возможности подстройки под различные размеры максимального блока передачи (MTU) в сети Internet.

TTL – поле времени жизни (Time To Live) пакета с обратным отсчетом. Каждая станция должна уменьшать значение этого поля на единицу или на то количество секунд, которое было ею потрачено на пакет. При достижении счетчиком нулевого значения время жизни пакета истекает, и он уничтожается. Этот параметр времени жизни не дает пакетам бесконечно путешествовать по сети Internet в поисках несуществующих пунктов назначения.

Протокол – протокол более высокого уровня (уровня 4), который посылает дейтаграмму. Поле протокола определяет протокол уровня 4, который переносится внутри IP-дейтаграммы. Хотя большинство IP-трафика пользуется протоколом TCP, протокол IP могут использовать и другие протоколы. Каждый IP-заголовок должен идентифицировать для дейтаграммы протокол уровня 4 в пункте назначения. Протоколы транспортного уровня представляются заданными номерами, подобно тому, как это используется в случае номеров портов. Номер протокола и указывается в поле IP-дейтаграммы Протокол.

Контрольная сумма заголовка – контроль целостности заголовка.

IP-адрес отправителя и IP-адрес получателя – 32-разрядные IP-адреса, идентифицирующие конечные устройства, участвующие в обмене.

IP-опции – защита, тестирование и отладка в сети и другие функции.