Связь с другими протоколами

Протокол Internet взаимодействует с одной стороны с протоколами передачи информации между узлами, а с другой — с протоколами локальной компьютерной сети. При этом локальная сеть может являться малой компьютерной сетью, участвующей в создании большой сети.

Сценарий работы

Схему действий для передачи датаграммы от одной прикладной программы к другой можно проиллюстрировать следующим образом.

Предположим, что перенос будет включать прохождение одного промежуточного шлюза. Отправляющая прикладная программа готовит свои данные и вызывает свой локальный Internet модуль для отправки этих данных в качестве датаграммы, а в качестве аргументов этого вызова передает адрес получателя и другие параметры.

Модуль Internet готовит заголовок датаграммы и стыкует с ним данные. Модуль Internet определяет локальный сетевой адрес, соответствующий данному адресу Internet. В данном случае это адрес шлюза.

Модуль передает данную датаграмму и адрес в локальной сети в распоряжение интерфейса локальной сети.

Интерфейс локальной сети создает соответствующий этой сети заголовок и соединяет с ним датаграмму. Затем он передает по локальной сети полученный таким образом результат.

Датаграмма достигает узла, играющего роль шлюза и расположенного в вершине сети. Интерфейс локальной сети отделяет этот заголовок и передает датаграмму на модуль Internet. Модуль Internet определяет из Internet адреса, что датаграмма должна быть направлена на узел во второй сети. Модуль Internet определяет адрес узла-получателя в локальной сети. Он обращается к интерфейсу локальной сети с тем, чтобы она переслала данную датаграмму по назначению.

Интерфейс создает заголовок локальной сети и соединяет с ним датаграмму, а затем результат направляет на узел-получатель. На узле-получателе интерфейс локальной сети удаляет заголовок локальной сети и передает оставшееся на Internet модуль.

Модуль Internet определяет, что рассматриваемая выше датаграмма предназначена для прикладной программы на этом узле. Модуль передает данные прикладной программе в ответ на системный вызов. В качестве результата этого вызова передаются адрес получателя и другие параметры.

Описание функций

Функция или цель протокола Internet состоит в передаче датаграммы через набор объединенных компьютерных сетей. Это осуществляется посредством передачи датаграмм от одного модуля Internet к другому до тех пор, пока не будет достигнут получатель. Модули Internet находятся на узлах и шлюзах системы Internet. Датаграммы направляются с одного модуля Internet на другой через конкретные компьютерные сети, основанные на интерпретации Internet адресов. Таким образом, одним из важных механизмов протокола Internet является Internet адрес.

При передаче сообщений с одного Internet модуля на другой датаграммы могут нуждаться в прохождении через сети, для которых максимальный размер пакета меньше, чем размер датаграммы. Чтобы преодолеть эту сложность, в протокол Internet включен механизм фрагментации.

Адресация.

В протоколе сделано разграничение между именами, адресами и маршрутами. Имя показывает искомый нами объект. Адрес показывает его местонахождение. Internet имеет дело с адресами. Перевод имен в адреса является задачей протоколов более высокого уровня (прикладных программ или протоколов передачи синхронизации с узла на узел). Собственно модуль Internet осуществляет отображение адресов Internet на адреса локальной сети. Создание карты адресов локальной сети для получения маршрутов — задача процедур более низкого уровня (процедур локальной сети или шлюзов).

Адреса имеют фиксированную длину четыре октета (32 бита). Адрес начинается с сетевого номера, за которым следует локальный адрес (называемый полем остатка "rest"). Существуют три формата или класса адресов Internet: A, B и C, о которых будет рассказано ниже.

При отображении карты Internet адресов на адреса локальной сети следует соблюдать осторожность. Единичный узел должен уметь работать так, как если бы на его месте существовало несколько отдельных узлов для использования нескольких адресов Internet. Некоторые узлы могут иметь несколько физических интерфейсов (multi-homing).

Адресация

IP-адрес состоит из 4 октетов. Обычно, он записывается в виде X.X.X.X, где каждая позиция, отделенная точкой — десятичное значение октета. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения Internet (Network Information Center, NIC), если сеть должна работать как составная часть Internet. Обычно провайдеры услуг Internet получают диапазоны адресов у подразделений NIC, а затем распределяют их между своими абонентами.

Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Деление IP-адреса на поле номера сети и номера узла — гибкое, и граница между этими полями может устанавливаться весьма произвольно. Один узел может входить в несколько IP-сетей. В этом случае узел должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а один интерфейс.

Классы IP-адресов

IP-адрес имеет длину 4 байта и обычно записывается в виде четырех чисел, представляющих значения каждого байта в десятичной форме, и разделенных точками, например: 128.10.2.30 — традиционная десятичная форма представления адреса, 10000000 00001010 00000010 00011110 — двоичная форма представления этого же адреса.

Адрес состоит из двух логических частей — номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая к номеру узла, определяется значениями первых битов адреса:

• Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А, и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей, о чем будет сказано ниже.) В сетях класса А количество узлов должно быть больше 216, но не превышать 224.
• Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В и является сетью средних размеров с числом узлов 28 — 216. В сетях класса В под адрес сети и под адрес узла отводится по 16 битов, то есть по 2 байта.
• Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С с числом узлов не больше 28. Под адрес сети отводится 24 бита, а под адрес узла — 8 битов.
• Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, групповой адрес — multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес.
• Если адрес начинается с последовательности 11110, то это адрес класса Е, он зарезервирован для будущих применений.

В таблице ниже приведены диапазоны номеров сетей, соответствующих каждому классу сетей.

Класс	Наименьший адрес	Наибольший адрес
A	01.0.0	126.0.0.0
B	128.0.0.0	191.255.0.0
C	192.0.1.0	223.255.255.0
D	224.0.0.0	239.255.255.255
E	240.0.0.0	247.255.255.255

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: