16
правок
Изменения
IP
,Нет описания правки
[[Файл:ip_in.jpg|right|IP в модели OSI и стеке TCP/IP.]]
'''IP''' (''Internet Protocol'') - протокол сетевого уровня стека TCP/IP. Протокол был создан в 1981 году и описан в RFC 791. Основной задачей протокола является доставка датаграмм между хостами сетей TCP/IP через произвольное число промежуточных узлов (маршрутизаторов).
Функции, реализуемые IP:
* Основа передачи данных.
* Адресация.
* Маршрутизация.
* Фрагментация датаграмм.
Протокол IP не гарантирует надежной доставки пакета: пакеты могут прийти в неправильном порядке, пакет может быть утерян, пакет может продублироваться или оказаться поврежденным. За надежность доставки пакетов отвечают протоколы транспортного уровня.
{| class="wikitable" style="margin: 0 auto; text-align: center;"
|+Структура заголовка IPv4 Header Format
|-
* Остаток (Padding): переменная длина
** Часть из нулей, гарантирующая, что длина заголовка заканчивается на 32 бите.
===Пример===
IPv4 и его расположение внутри кадра.
[[Файл:ipv4_example.png|IPv4 example.]]
==IPv6==
* Адрес получателя (''Destination address'')
** 128 бии. IPv6 адрес получателя.
== IP-адрес ==
{{Определение
|definition=IP-адрес — уникальный сетевой адрес узла в компьютерной сети, построенной по протоколу IP.
}}
=== IPv4-адрес ===
IPv4 использует 32-битные адреса, ограничивающие адресное пространство 4 294 967 296 (2<sup>32</sup>) возможными уникальными адресами. У каждого хоста и маршрутизатора в Интеренете есть IP-адрес. IP-адрес не имеет отношения к хосту. Он имеет отношение к сетевому интерфейсу, поэтому иногда хост или маршрутизатор могут иметь несколько IP-адресов.
IP-адреса имеют иерархическую организацию. Первая часть имеет переменную длину и задает сеть, а последняя указывает на хост.
Обычно IP-адреса записываются в виде 4 десятичных чисел, каждое в диапозоне от 0 до 255, разделенными точками ('''dot-decimal notation'''). Каждая часть представляет один байт адреса. Например, шестнадцатиричный адрес 80D00297 записывается как 128.208.2.151.
{{Определение
|definition=Префикс — непрерывный блок пространства IP-адресов, соответствующий сети, в которой сетевая часть совпадает для всех хостов.
}}
Префикс задается наименьшим IP-адресом в блоке и размером блока. Размер определяется числом битов в сетевой части, оставшиеся биты в части хоста могут варьироваться. Таким образом, размер является степенью двойки. Он записывается после префикса IP-адреса в виде слэша и длины сетевой части в битах. В предыдущем примере префикс содержит 2<sup>8</sup> адресов и поэтому для сетевой части отводится 24 бита. Записывается так: 128.208.2.0/24.
=== Сетевые адреса, адреса интерфейсов и широковещательные адреса ===
IP адрес может означать одно из трех:
* Адрес IP сети (группа IP устройств, имеющих доступ к общей среде передаче - например, все устройства в сегменте Ethernet). Сетевой адрес всегда имеет биты интерфейса (хоста) адресного пространства установленными в 0 (если сеть не разбита на подсети);
* Широковещательный адрес IP сети (адрес для 'разговора' со всеми устройствами в IP сети). Широковещательные адреса для сети всегда имеют интерфейсные (хостовые) биты адресного пространства установленными в 1 (если сеть не разбита на подсети).
* Адрес интерфейса (например Ethernet-адаптер или PPP интерфейс хоста, маршрутизатора, сервера печать итд). Эти адреса могут иметь любые значения хостовых битов, исключая все нули или все единицы - чтобы не путать с адресами сетей и широковещательными адресами.
=== IPv6-адрес ===
Адрес в IPv6 представляется как восемь групп из четырех шестнадцатеричных чисел, разделенных двоеточиями.
При записи адреса используются следующие правила:
* Если одна и более групп, идущих подряд, равны 0000, то они опускаются и заменяются на двойное двоеточие.
* Незначащие старшие нули в группах опускаются.
* Для записи встроенного или отображенного IPv4 адреса последние две группы цифр заменяются на IPv4 адрес.
* При использовании IPv6 адреса в [[URL]] он помещается в квадратные скобки.
* Порт в [[URL]] пишется после закрывающей квадратной скобки.
===Типы IPv6 адресов===
* Групповой (''Anycast'') - для отправки пакета на "любой" индивидуальный адрес. Такой адрес может быть назначен нескольким устройствам. Пакет будет доставлен ближайшему устройству с этим адресом.
===НотацияФрагментация===Адрес Большинство каналов передачи данных устанавливают максимальную длину пакета (''MTU''). В случае, когда длина пакета превышает это значение, происходит фрагментация.{{Определение|definition=IP-фрагментация - разбиение пакета на множество частей, которые могут быть повторно собраны позже.}} ==Маршрутизация== Протокол IP требует, чтобы в маршрутизации участвовали все узлы (компьютеры). Длина маршрута, по которому будет передан пакет, может меняться в IPv6 представляется как восемь групп зависимости от того, какие узлы будут участвовать в доставке пакета. Каждый узел принимает решение о том, куда ему отправлять пакет на основании таблицы маршрутизации (''routing tables''). {{Определение|definition=Подсеть - логическое разбиение сети IP.}} === Маска подсети ===Длина префикса не выводится из четырех шестнадцатеричных чиселIP-адреса, разделенных двоеточиямипоэтому протоколу маршрутизации вынуждены передавать префиксы на маршрутизаторы. Иногда префиксы задаются с помощью указания длины.При записи {{Определение|definition=Маска подсети — двоичная маска, соответствующая длине префикса, в которой единицы указывают на сетевую часть.}} То есть маска подсети определяет как будут локально интерпретироваться IP адреса используются следующие правилав сегменте IP сети, что для нас весьма важно, поскольку определяет процесс разбивки на подсети. Стандартная маска подсети - все сетевые биты в адресе установлены в '1' и все хостовые биты установлены в '0'.Выполненение операции И между маской и IP-адресом позволяет выделить сетевую часть. О маске подсети нужно помнить три вещи:* Если одна Маска подсети предназначена только для локальной интерпретации локальных IP адресов (где локальный значит - в том же сетевом сегменте);* Маска подсети - не IP адрес - она используется для локальной модификации интерпретации IP адреса. === Бесклассовая междоменная маршрутизация === Изначально использовалась классовая адресация (INET), но со второй половины 90-х годов XX века она была вытеснена бесклассовой адресацией (CIDR), при которой количество адресов в сети определяется маской подсети. Таблицы маршрутизации со временем сильно растут, и более группс этим нужно что-то делать. Маршрутизатор может узнавать о расположении IP-адресов по префиксам различной длины. Но вместо того чтобы разделять сеть на подсети, мы объединим несколько коротких префиксов в один длинный. Этот процесс называется '''агрегацией маршрута (route aggregation)'''. Длинный префикс, идущих подрядполученный в результате, равны 0000иногда называют '''суперсетью (supernet)''', то они опускаются в противоположность подсетям с разделением блоков адресов. [[Файл:Cidr_aggregation.png|right|Пример агрегации маршрута.]] При агрегации IP-адреса содержатся в префиксах различной длины. Один и заменяются на двойное двоеточиетот же IP-адрес может рассматриваться одним маршрутизатором как часть блока /22 (содержащего 2<sup>10</sup> адресов), а другим — как часть более крупного блока /20 (содержащего 2<sup>12</sup> адресов). Это зависит от того, какой информацией обладает маршрутизатор. Такой метод называется '''CIDR (Classless InterDomain Routing — бесклассовая междоменная маршрутизация)'''.* Незначащие старшие нули Также префиксы могут пересекаться. Согласно правилу, пакеты передаются в направлении самого специализированного блока, или '''самого длинного совпадающего префикса (longest matching prefix)''', в группах опускаютсякотором находится меньше всего IP-адресов. '''По сути CIDR работает так:''' * Для записи встроенного или отображенного IPv4 адреса последние две группы цифр заменяются на IPv4 Когда прибывает пакет, необходимо определить, относится ли данный адреск данному префиксу; для этого просматривается таблица маршрутизации. Может оказаться, что по значению подойдет несколько записей. В этом случае используется самый длинный префикс. То есть если найдено совпадение для маски /20 и /24, то для выбора исходящей линии будет использоваться запись, соответствующая /24.* При использовании IPv6 Однако этот процесс был бы трудоемким, если бы таблица маршрутизации просматривалась запись за записью. Вместо этого был разработан сложный алгоритм для ускорения процесса поиска адреса в таблице (Ruiz-Sanchez и др., 2001). *В маршрутизаторах, предполагающих коммерческое использование, применяются специальные чипы [[VLSI]], в которые данные алгоритмы встроены аппаратно. === Классы IP-сетей === [[URLФайл:Ip-classes.jpg|right|Классы IP.]] он помещается Раньше использовали классовую адресацию. Сколько бит используется сетевым ID и сколько бит доступно для идентификации хостов (интерфейсов) в квадратные скобкиэтой сети, определяется сетевыми '''классами'''. Всего 5 классов IP-адресов: '''A''', '''B''', '''C''', '''D''', '''E'''. Их структура и диапазоны указаны на рисунке. Существует также специальные адреса, которые зарезервированы для 'несвязанных' сетей - это сети, которые используют IP, но не подключены к Internet. Вот эти адреса:* Одна сеть класса A: 10.0.0.0* 16 сетей класса B: 172.16.0.0 - 172.31.0.0* 256 сетей класса С: 192.168.0.0 - 192.168.255.0 Стандартные маски подсети для трех классов сетей: * A класс - маска подсети: 255.0.0.0* B класс - маска подсети: 255.255.0.0* C класс - маска подсети: 255.255.255.0 ==Полезные ссылки==* Information Sciences Institute, University of Southern California (September 1981). "RFC 791". Internet Engineering Task Force. Retrieved July 12, 2016.* [http://how-to.ru/linux/howto/IP-Subnetworking-HOWTO.html IP Sub-networking Mini-Howto]* Таненбаум Э, Уэзеролл Д. Компьютерные сети. — Питер, 2012. — 960 с* Порт в [https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocol Wiki]* [URLhttp://www.cisco.com/cisco/web/support/RU/107/1075/1075653_3.html IP-адресация]* [https://www.ict.tuwien.ac.at/lva/384.081/datacom/09-IP_Technology_v6-1_handout.pdf Data Communication Lectures of Manfred Lindner – Part IP Technology Fundamentals] пишется после закрывающей квадратной скобки* [https://www.ict.tuwien.ac.at/lva/384.081/datacom/10-IP_Routing_v6-1_handout.pdf Data Communication Lectures of Manfred Lindner – Part IP Routing Fundamentals]
