Справочник функций

Ваш аккаунт

Войти через: 
Забыли пароль?
Регистрация
Информацию о новых материалах можно получать и без регистрации:

Последние темы форума

Показать новые сообщения »

Почтовая рассылка

Подписчиков: 11821
Последний выпуск: 19.06.2015

Некоторые секреты IP-протокола.

Бред ТЕРНЕР
Журнал "Сети", #03/2000

Пожалуй, в последние годы ни о чем так много не писали в области сетевых технологий, как о протоколе IP. Однако, несмотря на такое внимание к данной теме, до сих пор почти ничего не сказано о базовых функциях IP, а именно о том, как маршрутизаторы и коммутаторы третьего уровня работают с IP-информацией и перемещают пакеты данных по сетям.

Напомним, что IP относится к группе протоколов TCP/IP. Протокол TCP реализует транспортные функции модели OSI (Open Systems Interconnection), ее четвертого уровня. Его основная обязанность - обеспечение надежной связи между начальной и конечной точками пересылки данных. IP располагается в OSI на сетевом, или третьем, уровне; он должен поддерживать передачу маршрутизаторам адресов отправителя и получателя каждого пакета на всем пути его следования. Маршрутизаторы и коммутаторы третьего уровня считывают записанную в пакетах по правилам IP и других протоколов третьего уровня информацию и используют ее совместно с таблицами маршрутизации и некоторыми другими интеллектуальными средствами поддержки работы сети, пересылая данные по сетям TCP/IP любого масштаба - от "комнатной" до глобальной, охватывающей всю планету.

Процесс маршрутизации начинается с определения IP-адреса, уникального для станции-отправителя (адреса источника), который может быть постоянным или динамическим. Каждый пакет содержит такой адрес, длина которого, в соответствии с современной спецификацией IPv4, составляет 32 бита.

Кроме того, в заголовке пакета записан IP-адрес его места назначения. Если отправляющая станция определяет, что адрес доставки не локальный, пакет направляется маршрутизатору первого сетевого сегмента. Этот маршрутизатор определяет IP-адрес пакета и проверяет по своей таблице, не расположена ли станция получателя в локальной физически подключенной к нему сети, которая называется IP-подсетью (обычно она назначается для всех сетевых интерфейсов маршрутизатора). Если же выясняется, что IP-адрес получателя локальный, маршрутизатор начинает искать внутреннее хранилище IP- и MAC-адресов локальных устройств - ARP-кэш (Adress Resolution Protocol), позволяющий сопоставлять IP- и MAC-адреса.

При обнаружении нужного MAC-адреса маршрутизатор помещает его в заголовок пакета (удаляя собственный MAC-адрес, который больше не нужен) и направляет пакет по месту назначения. Если MAC-адрес получателя не найден в ARP-кэше, маршрутизатор пересылает ARP-запрос в подсеть, соответствующую IP-адресу получателя пакета, где конечная станция с этим IP-адресом передает ответ на запрос, содержащий необходимый MAC-адрес. Затем маршрутизатор обновляет содержимое кэша, устанавливает новый MAC-адрес в заголовке пакета и отправляет его. Если пакет не предназначен для локальной подсети, маршрутизатор направляет его на маршрутизатор следующего сегмента по MAC-адресу последнего.

Процесс построения и обновления таблиц маршрутизации практически непрерывен. Он осуществляется средствами, использующими интеллектуальные протоколы обнаружения, например RIP или OSPF. В таблице каждого маршрутизатора указан оптимальный маршрут до адреса назначения или до маршрутизатора следующего сегмента (если адрес не принадлежит локальной подсети). Последовательно просматривая собственные таблицы маршрутизации, соответствующие устройства передают пакет "по этапу", запрашивая, при необходимости, MAC-адрес конечной станции. Этот процесс продолжается до тех пор, пока пакет не доберется до пункта назначения.

Однако при пересылке пакета через множество сетевых сегментов существует опасность образования "петель": неправильно сконфигурированный маршрутизатор постоянно возвращает пакет тому маршрутизатору, через который данный пакет уже проходил. Во избежание этого в IP предусмотрена TTL-функция (time-to-live), позволяющая задать предел времени путешествия пакета по сети. Значение TTL устанавливается заранее и уменьшается на единицу при каждом прохождении любого сегмента. Если величина TTL становится равной нулю, пакет удаляется, а маршрутизатор отсылает отправителю сообщение ICMP.

Механизм IP- маршрутизации

  • Маршрутизатор проверяет IP-адрес входящего пакета и просматривает таблицу, определяя, не является ли пунктом назначения локальная сеть.
  • Если IP-адрес назначения локальный, то маршрутизатор находит во внутреннем хранилище IP- и MAC-адресов локальных устройств MAC-адрес места назначения, помещает его в заголовок пакета и направляет пакет получателю.
  • Если MAC-адрес получателя не обнаруживается, маршрутизатор должен послать запрос о нем по IP-адресу получателя. Если после просмотра таблицы выясняется, что пакет не предназначен для локальной сети, маршрутизатор переправляет его маршрутизатору следующего сетевого сегмента, используя MAC-адрес последнего.

Оставить комментарий

Комментарий:
можно использовать BB-коды
Максимальная длина комментария - 4000 символов.
 

Комментарии

1.
62K
15 июня 2010 года
Poluboggg
0 / / 15.06.2010
Мне нравитсяМне не нравится
15 июня 2010, 22:35:00
Нормальная статья. Респект и уважуха. Это самое главное между прочим, да принципы работы. Вы попробуйте понять допустим, читая книгу Тима Паркера "TCP/IP для профессионалов" хоть что нибудь. Пока не прочтешь что ниже не поймешь нифига, что выше. А тем более принципов работы IP. Изучаешь допустим уже ARP и RARP, постигаешь уже MAC адреса, а сам в это время думаешь, Бля а как же маршрутизируется гребаный IP.
2.
Аноним
Мне нравитсяМне не нравится
4 мая 2006, 19:24:36
да про протокол год понятно
3.
Аноним
Мне нравитсяМне не нравится
26 апреля 2006, 07:08:39
Я новичок, мне интересно, хотя написано очень мало.
4.
Аноним
Мне нравитсяМне не нравится
18 февраля 2006, 14:24:43
Для тех кто мало-мальски знаком с основами протокола секретов мало это скорее всего принципы работы
5.
Аноним
Мне нравитсяМне не нравится
7 декабря 2005, 13:24:50
" а маршрутизатор отсылает отправителю сообщение ICMP"

А у ICMP есть TTL, а то при неправл. конфиг.
маршр. появятся петли на базе ICMP
6.
Аноним
Мне нравитсяМне не нравится
14 сентября 2005, 21:09:09
Да секретов здесь мало, но для тех кто все знает и так, а вот если человек действительно не знаком со стеком протоколов TCP/IP то и из этой статьи мало что поймет. Тут упомянается десяток протоколов а их функции описываются одним предложением. Короче эту тему не освоишь маленькой статейкой нужно почитать книжку...
7.
Аноним
Мне нравитсяМне не нравится
22 июня 2005, 16:30:22
На секрет мало похоже. Если кто-либо знаком с основами TCP/IP, то для него все понятно, о чем идет разговор в этой статье.
8.
Аноним
Мне нравитсяМне не нравится
24 декабря 2004, 15:44:53
Это не секреты - это принципы IP протокола...
Хотя, для непосвещенных... да.
Реклама на сайте | Обмен ссылками | Ссылки | Экспорт (RSS) | Контакты
Добавить статью | Добавить исходник | Добавить хостинг-провайдера | Добавить сайт в каталог