IP хаттамасы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 18 бет
Таңдаулыға:

2. Протокол IP

2.1. Функции протокола IP

IP хаттамасы TCPIP стек хаттамасының желіаралық деңгейінде табылады. IP
хаттама функциясы RFC-791 стандартында келесідей тәсілдермен анықталады: “
IP хаттамасы таратушы мен қабылдаушы арасында дейтаграмма деп аталатын,
мұнда таратушы мен қабылдаушылар компьютер болатын,мәліметтер блогын
таратуды қамтамассыз етеді. IP хаттамасы фрагментациялауды және
дейтаграмманы сол сияқты жинастыруды кіші өлшемді пакеттермен желі арқылы
мәліметтерді таратуды қамтамассыз етеді ”.
IP хаттамасы қосуды орнатусыз хаттама болғандықтан тиімсіз болып табылады .
Бұл IP хаттамасы мәліметтерді жеткізуді растамайды, қабылданған
мәліметтердің бүтіндігін қамтамассыз етпейді және квитирлау операциясын
жасамайды (handshaking) – қызметтегі хабарлармен алмастыруға,
тағайындалған түйінмен байланысты орнатуды растау және оның мәліметті
қабылдауға дайындығын растау. IP хаттамасы әрбір дейтаграмманны , басқа да
Интернеттегі дейтаграммалармен байланыспайтын тәуәлсіз бірлік ретінде
өңдейді. Дейтаграмма қалай желіге жіберілісімен, оның келекшектегі тағдыры
жіберушімен басқарылмайды (IP хаттамасы деңгейінде). Егер дейтаграмма
жеткізілмейтін болса, онда ол жойылады . Дейтаграмманы жойған түйін кері
адрес бойынша үзілс себебі байланысты ICMP – хабар жіберуі мүмкін.
Мәліметтерді дұрыс тарату кепілдігін, яғни осындай жұмысты істеуге керекті
механизмдері бар жоғарғы деңгейдегі хаттамалар береді (мысалы, TCP
хаттамасы).
IP хаттамасының негізгі шешетін мәселелерінің бірі - дейтаграмма
маршрутизациясы, яғни ол дейтаграмма жолын бір желі түйінінен басқа желі
түйінімен қабылдаушы адресіне негізделе анықтау.
IP модулінің желіден дейтаграмманны қабылдаушы, қандайда бір желі түйінінде
жұмыс істеу ортақ көрінісі, мынадай:
• рұхсат деңгейі интерфейстерінен тарату ортасына рұхсат алу IP
модулдеріне (мысалы, Ethernet-интерфейсі) дейтаграмма түседі.
• IP модулі дейтаграмма бастамасын анализдейді ;
• егер тағайындалған дейтаграмма пункттері берілген компьютер болса:
o егер дейтаграмма үлкен дейтаграмманың, қалған фрагменттерді
күтетін фрагменті болса, онда одан кейін бастапқы үлкен
дейтаграмма жиналады ;
o дейтаграммадан мәліметтер шығарылып және жоғарғы деңгейдегі
хаттамалардың біріне өңдеуге бағытталады (қайсыған
бағытталатыны дейтаграмма бастауында жазылады);
• егер дейтаграмма берілген түйіндер ішіндегі IP-адрестерінің
ешқайсысына бағытталмаса, онда әрі қарай іс әрекет өзге
дейтаграммада рұхсат етілген немесе рұхсат етілмеген ретрансляция
(forwarding) бойынша анықталады;
• егер ретрансляция рұхсат етілсе, онда келесі желі түйіндері
анықталады, тағайындалуы бойынша жеткізу үшін дейтаграмманы қайта
түзету, және төменгі деңгейдегі интерфейс,сондықтан дейтаграмма
жөнелту үшін осы интерфейс бойынша төменгі деңгейге өтеді;
қажеттілікке байланысты дейтаграмма фрагментациясы болуы мүмкін.

• егер дейтаграмма қателі немесе қандай да бір себебтерге байланысты
жеткізілмесе, онда ол жойылады; ережеге сәйкес, дейтаграмма жіберушіге
қате туралы ICMP-хабар жеткізіледі;
• егер дейтаграмма осы түйінге арналса, онда одан мәліметтер шығарылып
және транспорттық деңгейдегі хаттамалардың біріне өңделуге жіберіледі
(қайсыған бағытталатыны дейтаграмма бастауында жазылады);
• егер дейтаграмма берілген түйін бойынша IP-адрестерінің ешқайсысына
бағытталмаса, онда келесі желі түйіні анықталады, тағайындалу бойынша
жеткізу үшін дейтаграмма қайта түзетілуі керек және төменгі деңгейдегі
интерфейс, осы интерфейс бойынша жөнелту үшін дейтаграмма төменгі
деңгейге жіберіледі; қажет болған жағдайда дейтаграмма
фрагментациясы болуы мүмкін;
• егер дейтаграмма қателі немесе қандай да бір себебтерге байланысты
жеткізілмесе, онда ол жойылады;
Мұнда желі түйіні деп желіге қосылған және IP хаттамасын көтеретін
компьютер болып табылады. Желі түйіні бір немесе бірнеше IP-интерфейстерден
құралып, бір немесе әртүрлі желілерге қосылған осындай әрбір интерфейс IP-
адрестерімен идентифицирланады.
IР желісі деп көптеген компьютерлер жиыны, жиі бірақ, әрқашан бір
физикалық байланыс каналына қосылмаған, өзінше бір біріне IP-
дейтаграммаларын жіберуге бейімделген (яғни бұл компьютер аралық
ретрансляция жасауға), сонымен қоса бір IP-желінің IP-адрестерінің
интерфейстері ортақ бөлігін керек етедін, яғни адрес болып табылатын немесе
IP-желінің нөмірі болатын, спецификалық әр интерфейс үшін бөлігі адрес деп
аталып немесе сол берілген интерфейс бойынша бір IP-желінің нөмірімен
аталынуы.
Маршрутизатор немесе шлюз деп әр IP-желінісіне қосылған бірнеше ІР
интерфейсті желі түйіні, маршрутизация бағытталуын шешу негізінде
қабылдаушы мен жіберуші арасында бір желіден екіншісіне жеткізуді айтамыз.
Хост деп IP-желі маршрутизатор болып табылмайтын түйіндері болып табылады.
Әдетте хост бір ІР-интерфейсті (мысалы, Ethernet желі картасымен немесе
модемен байланысқан)керек етеді, бірақтанда бірнешеуін керек етуі мүмкіню.

Маршрутизатор өзін мамандандырылған есептеуіш машинасы немесе бірнеше ІР
интерфейсті компьютерлер ретінде көрсетіп, жұмыстары олардың арнайы
программалық қамтамассыз етумен басқарылады.
IP-модулінің негізгі бөлігі болып ICMP хаттамасы (Internet Control Message
Protocol) болып табылады. Ол дейтаграмма жеткізілмеген жағдайда
диагностикалық хабар жіберуші болып табылады. ІР хаттамаларымен бірге IP-
адрестерін MAC-адрестерге түрлендіретін(мысалы, Ethernet адресі) ARP
хаттамалары (Address Resolution Protocol) жұмыс жасайды.

2.2. IP-адресі

IP-адрес является уникальным 32-битным идентификатором IP-интерфейса в
Интернет. Часто говорят, что IP-адрес присваивается узлу сети (например,
хосту); это верно в случае, если узел является хостом с одним IP-
интерфейсом, иначе следует уточнить, об адресе какого именно интерфейса
данного узла идет речь. Далее для краткости там, где это не вызовет
неверного толкования, вместо адреса IP-интерфейса узла сети говорится об IP-
адресе хоста.
IP-адреса принято записывать разбивкой всего адреса по октетам, каждый
октет записывается в виде десятичного числа, числа разделяются точками.
Например, адрес
10100000010100010000010110000011
записывается как
10100000.01010001.00000101.10000011 = 160.81.5.131.
IP-адрес хоста состоит из номера IP-сети, который занимает старшую область
адреса, и номера хоста в этой сети, который занимает младшую часть.
Положение границы сетевой и хостовой частей (обычно оно характеризуется
количеством бит, отведенных на номер сети) может быть различным, определяя
различные типы IP-адресов, которые рассматриваются ниже.

2.3. Маршрутизация

Дейтаграмманы маршрутизациялау процесі осы түйін бойынша деитаграмманы
жіберу және деитаграмма ізімен келесі түйінді(next hop) анықтау, яғни ол
тағайындау түйіні немесе келесі түйінді анықтап және оған дейтаграмма
жіберуші аралық маршрутизатор арқылы іске асады. Түйін жіберуші болмасын,
кез-келген аралық маршрутизатор болмасын дейтаграмма жіберілетін тізбек
жайында мәлімет ала алмайды.Түйін-жіберуші болмасын, кез-келген аралық
маршрутизатор болмасын дейтаграмма жіберілетін шынжыр тәрізді тізбек
жайында мәлімет ала алмайды; әр маршрутизатор, сондай-ақ түін- жіберуші,
тағайындалған дейтаграмма адресіне негізделе, маршруттың келесі түйіндерін
табады. Дейтаграмма маршрутизациясы IP хаттамасы деңгейінде іске
асады. Маршрутизация таблица маршрутындағы мәлімет
негізінде жүзеге асады.
Таблица маршрутындағы қатар келесі өрістерден құралады:
• тағайындалу желі адресі;
• келесі маршрутизатор адресі
• көмекші өріс.
Таблица қолдан немесе арнайы протоколдармен құралуы мүмкін.Әр желі түйіні,
сонымен қатар хост ең қарапайым болсада маршрутизация таблицасы болады.

2.3.1 Маршрутизация мысалы

Маршрутизация процесін мына мысалдан көреміз.
А және В хосттары (2.3.1 сур.) 1 желіде орналасқан делік, онда 1 желі 2
желімен G1маршрутизатор арқылы байланысады. 2 желіге G2 маршрутизатор
қосылған, яғни ол С хосты орналасқан 3 желімен байланыстырады.

Сур. 2.3.1. Маршрутизация мысалы

Мысалы, А хостының таблицалар маршруты былай көрініс табады:
1желі А
басқа желілер G1
1 желі түйіндеріне адрестелген дейтаграмма (бұл оның локальдық желісі)сол А
хостын жібереді, ал басқа кез-келген басқа желіге адрестелген дейтаграмма
А хостын G1 маршрутизаторына, әрі қарайғы тағдырын шешу үшін жібереді.
А хосты В хостына жібереді деп алайық. Бұл жағдайда В адресі А адресі
секілді сол желіге жатады, таблица маршруттарынан А хостың жеткізілу А
хостымен іске асатыны анықталады
Егер А хосты С хостына дейтаграмма жіберсе онда ол С хостының 1 желіге
жатпайтындығын C-тің IP-адреcі бойынша жіберіп анықтайды.
. А Маршруттар таблицасына байланысты,1 желіге жатпайтын, тағайындалу
пунктіндегі барлық дейтаграммалар G1 маршрутизаторына жіберіледі.Сонымен А
хосты G1 маршрутизаторының жіберген дейтаграммасымен не істейтіндігін
бімейді және оның әрі қарайғы маршруты қалай болады – оның бәрі G1
маршрутизаторының иелігінде. G1өз кезегінде өзінің маршрутттар
таблицасында 3 желіге адрестелген барлық дейтаграммалар G2 маршрутизаторына
жіберілуі керек екенін анықтайды. Бұл таблицада көрсетігендей болуы
мүмкін, бастапқы маршрут түрінде G1орналасқан сияқты, мына түрде болады.
3 желі G2,

Осымен G1 функциясы аяқталады, әрі қарайғы дейтаграмма жолы оған мәлім емес
және оны қызықтырмайды. G1 маршрутизатор дейтаграмманы қабылдап, оның сол
қосылған желілердің біреуіне адрестелгенін және С хостына дейтаграмманың
жеткізілуін анықтайды.

2.3.2. Локалдық желі ұйымының Интернетке қосылу мысалы.

Шын мәніндегі локалдық желі ұйымының Интернетке қосылу мысалын
қарастырайық(2.3.2 сурет). Локалдық желінің IP-адресі -
194.84.124.024.Осы желіге G1 маршрутизаторы қосылған. Ethernet локалдық
желісіне қосылған осы маршрутизатордың IP-интерфейсінің адресі
194.84.124.1.Екінші маршрутизатор IP-интерфейсі басқарушы провайдер
Интернетке алып баратын ерекшеленген линияға(синхронды тізбектелген канал)
қосылған. Осы линияның екінші ұшына провайдерге жататын G2 маршрутизатордың
IP-интерфейсі қосылған. Осы екі интерфейс бөлек желіні 194.84.0.11630
құрастырады. Бұл желіде интерфейс номеріне 2бит орын - 4 ваоиантты адрес
бөлінген, олардың ішіндегі біреуі (00) сол желіні, екінші біреуі (11) –
кеңтаратылымды білдіреді. Сол себебті, осыған ұқсас желілерде барлығы 2
түйін болуы мүмкін – бұл ең минималды болатын желі.
Желідегі 194.84.0.11630 G1маршрутизаторының интерфейсі
адресі 194.84.0.117 мынадай, ал G2 маршрутизаторыныңкі — 194.84.0.118
мынадай. G2 маршрутизатор тағыда бірнеше интерфейстерді керек етеді,
яғни лоардың бөлігіне қосылатындар басқа линиядағы клиенттер,
коммуникациялық центрдіңлокалдық желісі, басқада маршрутизаторлар және
алыстағы байланыс үшін магистралды линиялар.

Сурет 2.3.2. Локалдық желінің Интернетке қосылуы

2.3.3. Маршрутизатор немесе шлюз?

Кішігірім терминология бойынша түсінік.
Ойлау нүктесінен қарағанда G2 топологиясының қосылуы (2.3.2 сурет) өзіндік
маршрутизатор(router) болып табылып, сондай-ақ ол көпсанды IP-интерфейс
аралығында ағындарды коммутирлейді, сол уақытта шлюз болып табылатын G1
(gateway) - өзге екі орталы мәлімет тарату интерфейсі (локалды Ethernet
желісі және ерекшеленген линия). Локалдық желі бойынша емес барлық
дейтаграммалар, олар шартсыз G2 ге трансляциялап, содан кейін G2 ғана
маршрутизациялауға кіріседі. Сондықтан біз “маршрутизатор” (“router”) және
“шлюз” (“gateway”) терминдерін синоним ретінде алып, оларды локалдық
желімен шеткі пайдаланушы және(мысалы, ұйым желісі) “сыртқы әлем”
аралығында орналасқан маршрутизатор ретінде “шлюз” терминін пайдаланамыз.

2.3.5. Статикалық маршруттарды құру.

Таблицалар маршруты әртүрлі әдістермен құрылуы мүмкін. Статикалық
маршруттау пайдаланушы маршруттар біраз уақыт көлемінде өзгермейтін
болғанда ғана пайдаланады, мысалы, жоғарыда айтылған хост және
маршрутизатор үшін, мұнда қандайда бір алтернативті маршруттар қалыс
қалады. Статикалық маршруттар желі администраторы немесе нақты бір түйін
арқылы конфигурацияланады. Жоғарыда келтірілген мысал бойынша қатардағы
хост үшін шлюз адресін беру жеткілікті, ал қалған таблицадағы жазулардан
көрініп тұрғандай және хост өзінің IP-адресі мен желілік маскасын біліп,
ішкімнің көмегінсіз жұмыс жасауы мүмкін. Шлюз адресі қолдан көрсетілуі
мүмкін, сол сияқты TCPIP стегін DHCP сервер арқылы конфигурация кезінде
автоматты қабылдануы мүмкін.

2.4.3. IP опциялары

IP хаттамасының дейтаграмманы өңдеуде опциялар қосымша қызметтерді
анықтайды. Опциялар минимум ретінде октеттерден опция типінен құралады,
яғни оның ізінше октеттің опция ұзындығы іздесуі және опциялар үшін
берілген октеттер.
Октет құрлысы “опция типі”:

С битінің мәні:
1 – опциялар барлық фрагменттерге көшіріледі;
0 - опциялар бірінші фрагментке көшіріледі.
Опциялардың екі класы анықталды: 0 - “Басқару” және 2 - “олшеу ”. Опциялар
класының ішінде номерменидентифицирланады. Төменде IP хаттама стандартында
жазылған опциялар көрсетілген; бағандағы “-” мәні октет ұзындығы
опциялар октеттен “ опциялар типінен” құралатындығын көрсетеді, ал
жанындағы плюс мәнімен алынған сан опцияның фиксирланған ұзындығының бар
екендігін көрсетеді.
Таблица 2.4.2
IP опциясы
Класс Номер Октет Опция
ұзындығы
0 0 - опция тізімінің аяғы
0 1 - Операция жоқ
0 2 + (11) қауіпсіздік
0 3 + Loose Source Routing (бос
(бос орындау жөнелтуші
маршруты)
0 9 + Strict Source Routing (қатал
орындау жөнелтуші маршруты)
0 7 + Маршрут жазылуы
0 8 + (4) Stream ID
2 4 + Internet Timestamp (уақытша
штамп)

Опция тізімінде анықталу кезінде Опция тізіміннің ақыры опцияларды жинау
тоқтатылады, (IHL) бастама ұзындығы тоқтатылмаса да. Опция “ операция жоқ”
әдетте опция аралығын 32 бит шекарасында теңестіру үшін пайдаланылады.

Көптеген опциялар қазіргі кезде пайдаланылмайды. “Stream ID” және
“қауіпсіздік” опциялары экспериментті шектелген шеңберде қолданылады,
Маршрут жазылуы және “Internet Timestamp” опция функциясын traceroute
программасы атқарады. Нақты бір қызығушылықты “LooseStrict Source Routing”
опциясы көрсетеді, олар келесі пунктте көрсетілген.
Опцияларды дейтаграммаларда пайдалану олардың өңделуін тежейді. Көптеген
дейтаграммалар опциялардан құралмайды, фиксирланған бастама ұзындығын керек
етеді, олардың өңделуі осы жағдай үшін максималды оптимизацияландырылған.
Опцияның пайда болуы осы жылдам процесті ұзіп және стандартты универсалды
IP модулін шақырып, жылдамдығын жоғалтқандығы арқасында, стандартты
опциялардың кез-келгенін өңдеуге бейім келеді.

3.1. Функции протокола TCP

Протокол TCP (Transmission Control Protocol, Протокол контроля передачи)
обеспечивает сквозную доставку данных между прикладными процессами,
запущенными на узлах, взаимодействующих по сети. Стандартное описание TCP
содержится в RFC-793.
TCP - надежный байт-ориентированный (byte-stream) протокол с установлением
соединения. TCP находится на транспортном уровне стека TCPIP, между
протоколом IP и собственно приложением. Протокол IP занимается пересылкой
дейтаграмм по сети, никак не гарантируя доставку, целостность, порядок
прибытия информации и готовность получателя к приему данных; все эти задачи
возложены на протокол TCP.
При получении дейтаграммы, в поле Protocol которой указан код протокола TCP
(6), модуль IP передает данные этой дейтаграммы модулю TCP. Эти данные
представляют собой TCP-сегмент, содержащий TCP-заголовок и данные
пользователя (прикладного процесса). Модуль TCP анализирует служебную
информацию заголовка, определяет, какому именно процессу предназначены
данные пользователя, проверяет целостность и порядок прихода данных и
подтверждает их прием другой стороне. По мере получения правильной
последовательности неискаженных данных пользователя они передаются
прикладному процессу.
Ниже основные функции протокола TCP и их реализация рассмотрены более
подробно.

3.1.1. Базалық мәлімет тарату.

TCP модулі өдерінің клиент аралығында, екі жақты бағытта үзіліссіз мәлімет
ағынын таратуды орындайды. TCP клиенті болып, қажет болған жағдайда
мәлімет алуды немесе екінші түйіндегі процесс-клиентке мәлімет жіберуші
қолданбалы процестер болып табылады.
TCP хаттамасы клиент мәліметтерін, үзіліссіз интерпретирлаушы октет ағыны
ретінде көрсетеді. TCP бірсіпра TCP-сегмент өлшемі ретінде екінші түйінге
жіберу үшін осы ағынды бөліктерге бөледі. Сегментті алу немесе жіберу үшін
TCP модулі IP модулін шақырады.
Тез арада мәлімет жіберу TCP модулінің ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.