Пакеты, передаваемые протоколом без соединения

За формирование пакетов отвечают протоколы различного уровня. К одним из простых протоколов относится протокол без соединения. Пакеты, пересылаемые им по сети, проходят от одного компьютера к другому без подтверждения о соединении и без контроля о повреждении данных в пакетах. Т. е. отправляющий компьютер не "беспокоится" о том, дошли ли данные до адресата или нет. Даже у такого протокола структура пакета довольна сложна. В один пакет на каждом уровне, соответствующий протокол добавляет свою информацию.

Например, для передачи текста "не может н" (20EDE520ECEEE6E5F220ED в hex виде) формируется, например, следующий пакет:

9856945934531232343453450020015FD5108E00021E190900C0A80103C0A801013C460B07B620EDE520ECEEE6E5F2

Точное содержание пакета зависит от многих параметров, таких как длина пакета, IP-адресов получателя и отправителя, МАК-адресов сетевых карт и т.д.

 

Протокол IP

Протокол IP является самым главным во всей иерархии протоколов семейства TCP/IP. Именно он используется для управления рассылкой TCP/IP пакетов по сети Internet. Среди различных функций, возложенных на IP обычно выделяют следующие:

· определение пакета, который является базовым понятием и единицей передачи данных в сети Internet. Многие зарубежные авторы называют такой IP-пакет датаграммой;

· определение адресной схемы, которая используется в сети Internet;

· передача данных между канальным уровнем (уровнем доступа к сети) и транспортным уровнем (другими словами мультиплексирование транспортных датаграмм во фреймы канального уровня);

· маршрутизация пакетов по сети, т.е. передача пакетов от одного шлюза к другому с целью передачи пакета машине-получателю;

· "нарезка" и сборка из фрагментов пакетов транспортного уровня.

Главными особенностями протокола IP является отсутствие ориентации на физическое или виртуальное соединение. Это значит, что прежде чем послать пакет в сеть, модуль операционной системы, реализующий IP, не проверяет возможность установки соединения, т.е. никакой управляющей информации кроме той, что содержится в самом IP-пакете, по сети не передается. Кроме этого, IP не заботится о проверке целостности информации в поле данных пакета, что заставляет отнести его к протоколам ненадежной доставки. Целостность данных проверяется протоколами транспортного уровня (TCP) или протоколами приложений.

Таким образом, вся информация о пути, по которому должен пройти пакет берется из самой сети в момент прохождения пакета. Именно эта процедура и называется маршрутизацией в отличии от коммутации, которая используется для предварительного установления маршрута следования данных, по которому потом эти данные отправляют.

Существует несколько версий протокола IP. В настоящее время используется версия Ipv4 (RFC791). Формат пакета протокола представлена на рисунке 1.1

 

Рис.1.1 Формат пакета Ipv4

 

Фактически, в этом заголовке определены все основные данные, необходимые для перечисленных выше функций протокола IP: адрес отправителя (4-ое слово заголовка), адрес получателя (5-ое слово заголовка), общая длина пакета (поле Total Lenght) и тип пересылаемой датаграммы (поле Protocol).

Используя данные заголовка, машина может определить на какой сетевой интерфейс отправлять пакет. Если IP-адрес получателя принадлежит одной из ее сетей, то на интерфейс этой сети пакет и будет отправлен, в противном случае пакет отправят на другой шлюз. Если пакет слишком долго "бродит" по сети, то очередной шлюз может отправить ICMP-пакет на машину-отправитель для того, чтобы уведомить о том, что надо использовать другой шлюз. При этом, сам IP-пакет будет уничтожен. На этом принципе работает программа ping, которая используется для деления маршрутов прохождения пакетов по сети.

Зная протокол транспортного уровня, IP-модуль производит раскапсулирование информации из своего пакета и ее направление на модуль обслуживания соответствующего транспорта.