А.2. Заголовок IPv4

А.2. Заголовок IPv4

Уровень IP обеспечивает не ориентированную на установление соединения (connectionless) и ненадежную службу доставки дейтаграмм (RFC 791 [94]). Уровень IP делает все возможное для доставки IP-дейтаграммы определенному адресату, но не гарантирует, что дейтаграмма будет доставлена, прибудет в нужном порядке относительно других пакетов, а также будет доставлена в единственном экземпляре. Если требуется надежная доставка дейтаграммы, она должна быть обеспечена на более высоком уровне. В случае приложений TCP и SCTP надежность обеспечивается транспортным уровнем. Приложению UDP надежность должно обеспечивать само приложение, поскольку уровень UDP также не предоставляет гарантии надежной доставки дейтаграмм, что было показано на примере в разделе 22.5.

Одной из наиболее важных функций уровня IP является маршрутизация (routing). Каждая IP-дейтаграмма содержит адрес отправителя и адрес получателя. На рис. А.1 показан формат заголовка Ipv4.

Рис. А.1. Формат заголовка IPv4

? Значение 4-разрядного поля версия (version) равно 4. Это версия протокола IP, используемая с начала 80-х.

? В поле длина заголовка (header length) указывается полная длина IP-заголовка, включающая любые параметры, описанные 32-разрядными словами. Максимальное значение этого 4-разрядного поля равно 15, и это значение задает максимальную длину IP-заголовка 60 байт. Таким образом, если заголовок занимает фиксированные 20 байт, то 40 байт остается на различные параметры.

? 16-разрядное поле кода дифференцированных сервисов (Differentiated Services Code Point, DSCP) (RFC 2474 [82]) и 2-разрядное поле явного уведомления о загруженности сети (Explicit Congestion Notification, ECN) (RFC 3168 [100]) заменили 8-разрядное поле тип службы (сервиса) (type-of-service, TOS), которое описывалось в RFC 1349 [5]. Все 8 разрядов этого поля можно установить с помощью параметра сокета IP_TOS (см. раздел 7.6), хотя ядро может перезаписать любое установленное нами значение при проведении политики Diffserv или реализации ECN.

? Поле общая длина (total length) имеет размер 16 бит и задает полную длину IP- дейтаграммы в байтах, включая заголовок IPv4. Количество данных в дейтаграмме равно значению этого поля минус длина заголовка, умноженная на 4. Данное поле необходимо, поскольку некоторые каналы передачи данных заполняют кадр до некоторой минимальной длины (например, Ethernet) и возможна ситуация, когда размер действительной IP-дейтаграммы окажется меньше требуемого минимума.

? 16-разрядное поле идентификации (identification) является уникальным для каждой IP-дейтаграммы и используется при фрагментации и последующей сборке в единое целое (см. раздел 2.11). Значение должно быть уникальным для каждого сочетания отправителя, получателя и протокола в течение того времени, пока дейтаграмма может находиться в пути. Если пакет ни при каких условиях не может подвергнуться фрагментации (например, установлен бит DF), нет необходимости устанавливать значение этого поля.

? Бит DF (флаг запрета фрагментации), бит MF (указывающий, что есть еще фрагменты для обработки) и 13-разрядное поле смещения фрагмента (fragment offset) также используются при фрагментации и последующей сборке в единое целое. Бит DF полезен при обнаружении транспортной MTU (раздел 2.11).

? 8-разрядное поле времени жизни (time-to-live, TTL) устанавливается отправителем и уменьшается на единицу каждым последующим маршрутизатором, через который проходит дейтаграмма. Дейтаграмма отбрасывается маршрутизатором, который уменьшает данное поле до нуля. При этом время жизни любой дейтаграммы ограничивается 255 пересылками. Обычно по умолчанию данное поле имеет значение 64, но можно сделать соответствующий запрос и изменить его с помощью параметров сокета IP_TTL и IP_MULTICAST_TTL (см. раздел 7.6).

? 8-разрядное поле протокола (protocol) определяет тип данных, содержащихся в IP-дейтаграмме. Характерные значения этого поля — 1 (ICMPv4), 2 (IGMPv4), 6 (TCP) и 17 (UDP). Эти значения определены в реестре IANA «Номера протоколов».

? 16-разрядная контрольная сумма заголовка (header checksum) вычисляется для IP-заголовка (включая параметры). В качестве алгоритма вычисления используется стандартный алгоритм контрольных сумм для Интернета — простое суммирование 16-разрядных обратных кодов, как показано в листинге 28.11.

? Два поля — IPv4-адрес отправителя (source IPv4 address) и IPv4-адрес получателя (destination IPv4 address) — занимают по 32 бита.

? Поле параметров (options) описывается в разделе 27.2, а пример IPv4-параметра маршрута от отправителя приведен в разделе 27.3.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

Заголовок CLR

Из книги Язык программирования С# 2005 и платформа .NET 2.0. [3-е издание] автора Троелсен Эндрю

Заголовок CLR Заголовок CLR- это блок данных, который должны поддерживать все файлы .NET (и действительно поддерживают, благодаря компилятору C#), чтобы среда CLR имела возможность обрабатывать их. По сути, этот заголовок определяет множество флагов, позволяющих среде


Заголовок EPA

Из книги Основы AS/400 автора Солтис Фрэнк

Заголовок EPA Заголовок ЕРА содержится в базовом сегменте всякого системного объекта и содержит следующую информацию об объекте:байт атрибутов:постоянный ли;подвешенный ли;поврежден ли;присутствует ли группа доступа;трассируется ли;участвует ли в


4.13 Заголовок LLC для 802.2

Из книги TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security) автора Фейт Сидни М


9.4.1 Заголовок UDP

Из книги Разработка приложений в среде Linux. Второе издание автора Джонсон Майкл К.

9.4.1 Заголовок UDP На рис. 9.3 представлен формат заголовка UDP. Заголовок содержит 16-разрядные номера портов источника и назначения, определяющие конечные точки коммуникации. Поле длины определяет общее количество октетов в заголовке и части для данных сообщения UDP. Поле


10.8 Заголовок TCP

Из книги Удвоение продаж в интернет-магазине автора Парабеллум Андрей Алексеевич

10.8 Заголовок TCP На рис. 10.14 показан формат сегмента (заголовок TCP и данные). Заголовок начинается с идентификаторов портов источника и назначения. Следующее далее поле порядкового номера (sequence number) указывает позицию в исходящем потоке данных, которую занимает данный


17.5.2. Адресация IPv4

Из книги Инфобизнес на полную мощность [Удвоение продаж] автора Парабеллум Андрей Алексеевич

17.5.2. Адресация IPv4 Соединения IPv4 представляют собой кортеж из 4-х элементов (локальный хост, локальный порт, удаленный хост, удаленный порт). До установки соединения необходимо определить каждую его часть. Элементы локальный хост и удаленный хост являются IPv4-адресами.


17.8.1. Манипулирование IPv4-адресами

Из книги Социальные сети [Источники новых клиентов для бизнеса] автора Парабеллум Андрей Алексеевич

17.8.1. Манипулирование IPv4-адресами Функции inet_ntop() и inet_pton() являются относительно новыми и были введены для того, чтобы один набор функций мог обрабатывать и IPv4-, и IPv6-адреса. До их появления в программах использовались функции inet_addr(), inet_aton() и inet_ntoa(), которые предназначены


Заголовок

Из книги UNIX: разработка сетевых приложений автора Стивенс Уильям Ричард

Заголовок Раньше в интернет-магазинах было модно писать в заголовке под шапкой сайта фразы типа «Добро пожаловать в наш интернет-магазин!», «Мы любим и ценим наших покупателей», «У нас лучшее соотношение цены и качества» и т. п.Однако вскоре их владельцы поняли (к


Заголовок

Из книги автора

Заголовок Необходимо придумать интересный заголовок и/или слоган, например, как это реализовано у нас: «25-й час. Экстремальный тайм-менеджмент. У вас больше времени, чем вы думаете».Что важно в заголовке? Во-первых, он должен быть конкретным, чтобы люди сразу понимали, о чем


Структура адреса сокета IPv4

Из книги автора

Структура адреса сокета IPv4 Структура адреса сокета IPv4, обычно называемая структурой адреса сокета Интернета, именуется sockaddr_in и определяется в заголовочном файле <netinet/in.h>. В листинге 3.1[1] представлено определение POSIX.Листинг 3.1. Структура адреса сокета Интернета (IPv4):


7.6. Параметры сокетов IPv4

Из книги автора

7.6. Параметры сокетов IPv4 Эти параметры сокетов обрабатываются IPv4 и для них аргумент level равен IPPROTO_IP. Обсуждение пяти параметров сокетов многоадресной передачи мы отложим до раздела


Глава 12 Совместимость IPv4 и IPv6

Из книги автора

Глава 12 Совместимость IPv4 и IPv6 12.1. Введение В течение ближайших лет, возможно, произойдет постепенный переход Интернета с IPv4 на IPv6. Во время этого переходного периода важно, чтобы существующие приложения IPv4 продолжали работать с более новыми приложениями IPv6. Например,


Адреса IPv4 класса D

Из книги автора

Адреса IPv4 класса D Адреса класса D, лежащие в диапазоне от 224.0.0.0 до 239.255.255.255, в IPv4 являются адресами многоадресной передачи (см. табл. А.1). Младшие 28 бит адреса класса D образуют идентификатор группы многоадресной передачи (multicast group ID), а 32-разрядный адрес называется адресом


27.2. Параметры IPv4

Из книги автора

27.2. Параметры IPv4 На рис. А.1 мы показываем параметры, расположенные после 20-байтового заголовка IPv4. Как отмечено при рассмотрении этого рисунка, 4-разрядное поле длины ограничивает общий размер заголовка IPv4 до 15 32-разрядных слов (что составляет 60 байт), так что на параметры


А.4. Адресация IPv4

Из книги автора

А.4. Адресация IPv4 Адреса IPv4 состоят из 32 разрядов и обычно записываются в виде последовательности из четырех чисел в десятичной форме, разделенных точками. Такая запись называется точечно-десятичной. Первое из четырех чисел определяет тип адреса (табл. А.1). Исторически