Павликевич М.Й Телекомунікаційні мережі ч2. Мережі ІР

Подождите немного. Документ загружается.

2. Мережі IP.

_______________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності

"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.

–

протокол управління пересиланням (Transmission Conr

ol Protocl

–

TCP);

8 – зовнішній шлюзовий протокол (Exterior Gateway Protocol – EGP);

9 – приватний внутрішній протокол роутінгу (Private Interior Routing Protocol –

PIRP)

17 – протокол данограм користувача (User Datagram Protocol – UDP);

89 – протокол “відкритий – першим найкоротший шлях” (Open Shortest Path

First – OSPF)

HEADER

CHECKSUM (FCS)

Контрольна сума IP заголовку, яка не охоплює даних IP

данограми.

Протоколи ICMP, IGMP, UDP та TCP мають свої власні контрольні суми, які

охоплюють їх заголовки та дані.

Контрольна сума обчислюється так: спочатку FCS встановлюється

рівною 0, потім сумуються всі 16-ти розрядні слова заголовку, далі шукається

доповнення до 0xFFFF, яке записується в поле FCS.

Якщо на приймальній стороні на підставі FCS виявляється помилка, то

IP-данограма просто знищується та у відповідь не генерується ніякого

повідомлення. Під час передавання IP-данограми маршрутизатором, оскільки

проводиться корекція TTL поля (-1), то коректується і FCS.

SOURCE IP

ADDRESS

розрядна IP

адреса джерела

данограми.

DESTINATION IP

ADDRESS

розрядна IP

адреса призначення IP

данограми.

IP OPTIONS

Поле змінної довжини (від 0 до 40 байтів), у якому вказують додаткові

послуги, які використовує IP данограма; деякі з них це:

 захист і контроль обмежень;

 запис маршруту (кожен маршрутизатор записує свою IP адресу в поле

опцій);

 часова відмітка (кожен маршрутизатор записує свою IP адресу і свій час);

 частковий маршрут (вказуються адреси маршрутизаторів через які має

пройти IP данограма);

 точний маршрут (задаються всі адреси маршрутизаторів, через які, і тільки

через які має пройти IP данограма);

Довжина поля опцій завжди повинна бути кратна 32-розрядному слову.

Детальніше див. нижче.

PADDING

Байт(и) набивки, присутні тоді, коли поле опцій не є кратним 32

розряд

ному

слову, значення бітів рівні 0.

DATA

Дані IP данограми, які є інформацією, наданою для пересилання протоколом

вищого рівня, визначеним полем протокол.

5.2.2. Опції данограми.

Від IP-впроваджень не вимагається здатність генерувати опції в данограмах, які вони

створюють, але всі IP-впровадження повинні бути здатні обробляти данограми, які містять опції.

Поле опції має змінну довжину. Опції можуть бути відсутні, або їх може бути багато. Існують два

формати опцій. Формат кожної опції визначається за значенням номера опції (Option Number), який

міститься у першому байті - октеті типу опції (Option Type). Перший формат передбачає тільки октет

тип опції, другий – октет тип опції, октет довжини і систему октетів даних.

Октет типу опції має однакову структуру в обидвох випадках і поділений на три поля (рис.

5.2).

Поле копіювання (COPY) вказує роутеру, як поводитися при фрагментації:

 COPY = 1 - опція копіюється у всі фрагменти;

 COPY = 0 - опція копіюється тільки у перший фрагмент.

2. Мережі IP.

_______________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності

"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.

Рис. 5.2. Поле типу опції в загальному полі Option.

Поля клас опції (OPTION CLASS) і номер опції (OPTION NUMBER) визначають загальний клас опцій

і конкретну опцію у цьому класі (табл.. 5.2, 5.3):

Таблиця 5.2. Класи опцій IP-данограми.

Клас опції

Значення

Данограма або контроль мережі

Зарезервовано для майбутнього вжитку

Відлагодження або вимірювання

Зарезервовано для майбутнього вжитку

Таблиця 5.3. Деякі опції IP- данограм.

Клас

опції

Номер

опції

Довжина

Опис

Кінець списку опцій. Використовується, якщо опції не закінчуют

ься

точно в кінці заголовка (див. поле PADDING)

Нема операції (використовується для вирівнювання октетів в списку

опцій)

11 + 8

байтів

даних

Рівень захисту та контроль обмежень (для захищених застосувань)

змінна

Вільний

роут

інг від джерела

. Використовується для маршруту

данограми вздовж визначеного шляху. Детальніше нижче.

змінна

Запис маршруту: збирання інформації про маршрут з між

мережн

ого

інтерфейсу. Використовується при трасуванні маршруту. Детальніше

нижче.

4 + 1 байт

даних

дентифікатор потоку. Використовується для переносу

ідентифікатора потоку SATNET.

змінна

Жорсткий

роут

інг від джерела. Використовується для маршруту

данограми вздовж шляху, визначеного джерелом. Детальніше нижче.

змінна, до

40 байтів

Часова відміт

ка (

timestamp

)

в об’єднанні мереж: сумарний час (в мс)

для міжмережного інтерфейсу. Вживається до запису даних про

сумарний час вздовж маршруту. Детальніше нижче.

Опції роутінгу IP-данограми

Поле опції дозволяє джерелу IP-данограми використати два

методи для точного забезпечення роутінгової інформації і один метод для визначення маршруту IP-

данограми.

Вільний роутінг від джерела. Ця опція (Loose Source Routing або Loose Source and Record

Route - LSRR) забезпечує джерелу IP-данограми засіб для точної роутінгової інформації, яка буде

Наведено для повноти викладу. Матеріал має довідковий характер.

2. Мережі IP.

_______________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності

"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.

використана роутерами при пересиланні данограми до призначення і для запису маршруту. Значення

полів для цієї опції наведені в табл.. 5.4:

Таблиця 5.4. Опція роутінгу від джерела.

1000011 (десяткове 131)

Значення байта

тип

опці

для вільного

роут

інгу від джерела

довжина

(

length

)

Містить довжину цього поля опції включно із полями

тип

довжина

вказівник

(

pointer

)

Вказує на дані опції для наступної IP

адреси, яка буде оброблятися.

Обчислюється відносно початку опції, так що мінімальна довжина

дорівнює 4. Якщо вказівник більший від довжини опції, то кінець

маршруту від джерела досягнений і подальший роутінг базується на IP-

адресі призначення (як для данограм без цієї опції).

дані маршруту

(

route data

)

Це послідовність 32

бітових

адрес

Коли данограма досягає призначення і маршрут від джерела не порожній (вказівник <

довжина), то приймальна станція може:

 Взяти наступну IP-адресу із поля дані маршруту (позначену вказівником) і помістити її у поле

адреси призначення данограми.

 Помістити локальну IP-адресу у список джерела на місце, відзначене вказівником. IP-адреса

для цього є локальною IP-адресою, відповідною мережі, до якої може бути вислана данограма

(роутери під’єднані до багатьох фізичних адрес і тому мають багато IP-адрес).

 Збільшити вказівник на 4.

 Переслатити данограму до нової адреси призначення.

Ця процедура гарантує, що зворотній маршрут записується в дані маршруту (у зворотньому

порядку), так що кінцевий приймач використовує ці дані для побудови вільного маршруту від

джерела у зворотньому напрямку. Це вільний маршрут від джерела, бо роутер, який висилає

данограму, може використати довільний маршрут і будь-яку кількість проміжних роутерів для

досягнення наступної адреси в маршруті.

Примітка. Станція-джерело вставляє IP-адресу першого проміжного роутера у поле адреси

призначення, а IP-адреси решти роутерів на шляху, включно із цільовим призначенням, поміщаються в

опцію маршрут від джерела. Записаний маршрут у данограмі, коли вона досягає призначення, містить IP-

адреси кожного із роутерів, які пересилали данограму. Кожен роутер вносить одну позицію у маршрут від

джерела і звичайно слід застосувати різні IP-адреси, бо роутери записують IP-адресу вихідного інтерфейсу,

з другого боку, маршрут від джерела початково містить IP-адресу вхідного інтерфейсу.

Строгий роутінг від джерела. Ця опція, яку називають також опцією Strict Source and Record

Route – SSRR, використовує ті самі засади, що й вільний роутінг від джерела, за винятком того, що

проміжний роутер мусить вислати данограму до наступної IP-адреси в маршруті від джерела через

безпосередньо під’єднану мережу, а не через проміжний роутер. Якщо він не може цього зробити, то

повідомляє про помилку за допомогою повідомлення ICMP - призначення недосяжне.

Запис маршруту. Ця опція забезпечує запис маршруту в IP-данограмі. Вона діє подібно до

роутінгу від джерела, який розглянено вище, однак на цей раз станція-джерело забезпечує порожнє

поле даних роутінгу, яке заповнюється, коли данограма проходить крізь роутери. Відзначимо, що

станція-джерело повинна забезпечити достатнє місце для роутінгової інформації: якщо поле даних

заповниться, перш ніж данограма досягне призначення, то данограма пересилатиметься без

подальшого записування маршруту. Значення полів цієї опції вказані в табл.. 5.5:

Таблиця 5.5. Опція запису маршруту.

0000111 (

десяткове 7

)

Значення байта

тип опції

для запису маршруту

довжина

(

length

)

Аналогічно, як для вільного

роут

інгу від джерела

вказівник

(

pointer

)

Аналогічно, як для вільного

роут

інгу від джерела

дані маршруту

(

route data

)

Кратні чотирьом байтам у довжині, визначеній джерелом данограми

Часова позначки (timestamp). Часова позначка – це опція, яка змушує певні (або всі) роутери

маршруту до призначення вставляти позначки часу до даних опції. Часова позначка вимірюється в

секундах і може бути використана для потреб відлагодження (debugging). Часова позначка не може

бути використана для вимірювання характеристик із двох причин:

2. Мережі IP.

_______________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності

"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.

 позначки часу недостатньо точні, бо більшість IP-данограм можуть пересилатися із

затримкою, меншою від одної секунди;

 позначки часу недостатньо точні, бо IP-роутери не місять мати синхронізованих тактових

генераторів.

Значення полів цієї опції вказані в табл.. 5.6:

Таблиця 5.6. Опція часової позначки.

01000100 (десяткове 68)

Це значення

тип оп

ції

для опції

часова

позначк

Internet

довжина

(

length

)

Аналогічно, як для вільного

роут

інгу від джерела

вказівник

(

pointer

)

Аналогічно, як для вільного

роут

інгу від джерела

переповнення

(

overflow

)

Чотирибітове ціле без знаку

–

число

модулів, які не

можуть

реєструвати часову позначку внаслідок браку місця в полі даних

прапорець

(

flag

)

бітове значення, яке вказує, як часові

позначк

и будуть реєстровані;

значеннями є:

0 – тільки часова позначка, яка зберігається у послідовних 32-бітових

полях;

1 – кожній часовій відмітці передує IP-адреса модуля, який здійснює

реєстрацію;

2 – поле IP-адреси наперед визначене і IP-модуль реєструє тільки тоді,

коли знаходить свою власну адресу у списку.

часова

позначк

(timestamp)

бітова часова

позначк

а, записана у

мс після півночі

(

GMT

)

Станція-джерело повинна поєднати цю опцію із достатньо великою областю даних для збереження

всіх часових відміток. Якщо область часових відміток заповнена, то нові часові позначки не

додаються.

5.3. Інкапсуляція, фрагментація та реасемлювання

данограми.

5.3.1. Інкапсуляція данограми.

Коли данограма поширюється від одної станції до іншої, то вона може перетинати межі

різних фізичних мереж. Для розуміння наступних полів данограми важливо розглянути, як пакети-

данограми співвідносяться з пакетами-рамками фізичної мережі. Ідея пересилання однієї данограми в

одній мережній рамці називається упакуванням або інкапсуляцією (encapsulation) (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Інкапсуляція данограми.

5.3.2. Фрагментація данограми.

В ідеальному випадку IP-данограма розміщається всередині однієї фізичної рамки. Мережне

обладнання звичайно накладає обмеження на довжину даних: Ethernet обмежує дані до 1500 байт,

FDDI - приблизно до 4470 байт. Це обмеження називають максимальним блоком для пересилання

(Maximum Transfer Unit ~ MTU). Кожен мережний інтерфейс має відповідне значення MTU. Коли IP-

рівень потребує передати данограму, розмір якої більший від MTU, то відбувається процес IP-

фрагментації, тобто розбиття даних на частини (фрагменти).

2. Мережі IP.

_______________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності

"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.

Програмне забезпечення TCP/IP створює можливість для поділу довгої данограми на менші

частини, якщо данограма передається через мережу із занадто малим MTU. Фрагментація може

відбуватися як на комп’ютері, який є джерелом IP-данограми, так і на проміжному маршрутизаторі.

Фрагментована данограма не збирається в одне ціле, аж поки не досягне свого місця призначення.

Окремий фрагмент данограми є цілком незалежною IP-данограмою зі своїм IP-заголовком і

маршрутизується незалежно від інших фрагментів, тобто фрагменти можуть приходити до джерела

різними шляхами і не в тому порядку, як їх було відіслано, крім того, фрагментація може відбуватися

неодноразово.

Нагадаємо які поля IP-заголовку використовуються при фрагментації (табл. 5.7):

Таблиця 5.7. Поля данограми, вживані при її фрагментації.

IDENTIFICATI

Унікальний номер кожної IP данограми, він копіюється у кожний фрагмент

при фрагментації для ідентифікації фрагментів при збиранні данограми в

пункті призначення.

FLAGS

Два молодші біти з трьох контролюють фрагментацію. Один з бітів (

fragments - MF) вказує на те, що це не останній фрагмент, тобто очікується

прийняття як мінімум ще одного фрагменту. Другий з бітів (don’t fragment -

DF) використовується для того, щоб позначити IP-данограму, яку не можна

піддавати фрагментації. Коли при пересиланні такої данограми фрагментація

все ж необхідна, то у відповідь до її джерела генерується ICMP-повідомлення

про помилку.

FRAGMENT

OFFSET

Використовується при фрагментації данограми і означає відступ в

оригінальній данограмі для даних, які передаються у фрагменті, від початку

даних нефрагментованої IP-данограми; визначається числом, кратним 8

байтам (байти заголовку оригінальної данограми не враховуються). Для

першого фрагенту або для нефрагментованої данограми це значення завжди

дорівнює 0. Щоб здійснити реасемблювання, адресат повинен отримати всі

фрагменти, починаючи від фрагменту з відступом 0 до фрагменту з

найбільшим відступом. Фрагменти, які не прибувають в потрібному порядку,

а також ті, які не належать до комунікації між маршрутизатором, що

фрагментує данограму, і адресатом, утруднюють реасемблювання.

TOTAL LENGTH

Вказує на довжину фрагменту, тобто це поле коректується під час

фрагментації.

Фрагментацію звичайно здійснює роутер, який з’єднує мережу з більшим MTU з мережею, в

якій MTU менший, ніж довжина данограми. Довжина фрагменту повинна бути кратною 8 байтам

(див. FRAGMENT OFFSET), останній останній фрагмент звичайно коротший. Щоб можна було

відновити копію оригінальної данограми перед її подальшим опрацюванням у місці призначення,

фрагменти повинні бути реасембльовані (reassembled).

Протокол IP вимагає, щоб кожне сполучення мало MTU, не менший від 68 байтів, так що коли будь-

яка мережа передбачає менше значення від вказаного (наприклад, мережа ATM має довжину комірки

53 байти, з яких 48 відведені для поміщення даних), то фрагментація і реасемблювання мусять бути

вбудовані в мережний інтерфейс у спосіб, прозорий для IP. 68 байтів – це сума максимальної

довжини IP-заголовка (60 байтів) і мінімально можливої довжини даних у фрагменті, крім останнього

(8 байтів). Маршрутизатор завжди повинен сприймати данограми з довжиною, яка не перевищує

MTU мережі, до якої він під'єднаний, і завжди повинен опрацьовувати нефрагментовані данограми

довжиною до 576 байтів. Хоч протокол IP не вимагає обслуговування нефрагментованих IP-

данограм, довших від 576 байтів, однак конкретні впровадження IP-протоколу можуть працювати із

довжинами 8192 байти і більше, і рідко працюють із меншими від 1500 байтів. Станції також повинні

сприймати і при потребі реасемблювати данограми довжиною щонайменше 576 байтів.

Фрагменти данограм мають той самий формат, як данограми, за вийнятком поля FLAG, яке

вказує, що це фрагменти.

Приклад: Оригінальна данограма з довжиною даних 1400 байтів (рис. 5.4 а) і три фрагменти

(рис. 5.4 б) для мережі з MTU = 620 байт. Значення відступів на рис. 5.5 вказують кількість байтів в

десятковій системі; їх слід поділити на 8, щоб отримати значення, яке зберігається в заголовках

2. Мережі IP.

_______________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності

"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.

фрагментів: відступ визначається кількістю 8-байтових блоків. Довжина IP-заголовків становить 20

байтів.

Рис. 5.4. Приклад фрагментації данограми: (а) оригінальна данограма; (б) фрагменти.

Нефрагментована данограма позначена у заголовку бітами прапорців фрагментації, рівними

нулю, також відступ нульовий. Коли здійснюється фрагментація, то повинні бути виконані такі

кроки:

 Біт прапорця фрагментування DF перевіряється для вияснення, чи фрагментація можлива. Якщо

цей біт встановлено в “1”, то данограма повинна бути відкинена, а повідомлення про помилку

через протокол ICMP доручається до джерела.

 Базуючись на значенні MTU, поле даних ділиться на дві або більше частин. Всі новостворені

порції даних (фрагменти), за винятком останньої, повинні мати довжину, кратну 8 байтам.

 Всі фрагменти даних поміщаються в IP-данограми. Заголовки цих данограм копіюються із

оригінального заголовка із такими модифікаціями:

 біт прапорця MF (more fragments) встановлюється в “1”, за винятком останнього фрагменту;

 поле відступ фрагменту (Fragment Offset) отримує значення, яке вказує на розташування

фрагменту даних в оригінальній (нефрагментованій) данограмі;

 якщо опції включені в оригінальну данограму, то біт найвищого порядку в байті тип опції

(Option Type) визначає, чи опції будуть скопійовані у всі данограми фрагментів, чи тільки у

перший фрагмент; наприклад, опція маршрутувати від джерела (Source Route) копіюється у

всі фрагменти, а тому цей біт встановлюється в “1”;

 встановлюється значення поля довжина заголовка (Header Length) для нової данограми;

 встановлюється значення поля повна довжина (Total Length) для нової данограми;

 переобчислюється поле контрольна сума заголовку данограми фрагменту (Header Checksum).

 Кожна із форагментованих данограм пересилається як звичайна данограма. Протокол незалежно

обслуговує кожен фрагмент, тобто фрагменти можуть пересилатися до призначення різними

маршрутами і можуть бути суб’єктами нових фрагментацій, якщо вони перетинають мережі з

меншими MTU.

5.3.3. Реасемблювання данограми.

Механізм фрагментації та збирання або реасемблювання (reassembling) данограм розроблено

так, що для вищих рівнів (TCP, UDP) він виглядає зовсім прозоро, хоча впливає на їх кількісні

характеристики пеерсилання даних. У TCP/IP фрагменти данограми передаються від пункту

фрагментації до адреси станції-призначення і лише там реасемблюються. Поле ідентифікація

(Identification) данограми містить унікальний номер, встановлений станцією-джерелом у межах,

визначених 16-бітовим числом. Оскільки це поле не змінюється при фрагментації, то фрагмент, яких

досягає приймальну станцію, може бути ідентифікований на підставі значень поля ідентифікація та

IP-адрес джерела і призначення. При цьому також перевіряється значення поля протокол (Protocol).

Для реасемблювання фрагментів приймальна станція виділяє буфер, як тільки поступає

перший фрагмент данограми. Водночас стартує програма таймера реасемблювання. Якщо таймер

2. Мережі IP.

_______________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності

"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.

вичерпується, а не всі фрагменти данограми прийняті, то данограма знищується. Початкове значення

цього таймера називають часом існування (time to live – TTL) данограми. Значення TTL залежить від

впровадження протоколу IP; окремі впровадження дозволяють конфігурувати його.

Коли послідовні фрагменти поступають перед вичерпанням таймера, то дані просто

копіюються у буфер на місце, визначене полем відступу (Fragment Offset). Отримання останнього

фрагменту завершує відновлення оригінальної несегментованої данограми. Далі процес обробки

даних продовжується так само, як для нефрагментованої данограми.

Збереження фрагментів на всьому шляху до остаточного пункту призначення має два недоліки. По-

перше, оскільки данограма не реасемблюється безпосередньо після проходження через мережу з

малим MTU, то малі фрагменти повинні передаватися від пункту фрагментації до остаточного

призначення. Це приводить до зменшення ефективності передавання, бо не використовуються

можливості проміжних мереж із більшим MTU. По-друге, якщо будь-який фрагмент втрачений при

передаванні, то данограма не може бути реасембльована. Тому ймовірність втрати данограми зростає

при здійсненні фрагментації, бо втрата хоч одного фрагменту означає втрату всієї данограми - не

існує механізму для повторного передавання окремого фрагменту. Однак, незважаючи на ці недоліки,

реасемблювання на приймальному кінці загалом працює добре. Воно дозволяє незалежно

маршрутувати кожен фрагмент і не вимагає від проміжних роутерів зберігати фрагменти або

реасемблювати їх.

5.4. Протокол повідомлень управління ICMP

Протокол ICMP (Internet Control Message Protocol - міжмережний протокол повідомлень

управління) є стандартним обов’язковим протоколом, описаним у RFC 792 із модифікаціями,

наведеними в RFC 950. Він є частиною STD 5, який також включає IP. Деякі аспекти застосувань

ICMP викладені в RFC 1191 та RFC 1256.

Коли роутер або станція-призначення повинні інформувати станцію-джерело про помилки

при обробці данограм, то вони використовують протокол ICMP. Протокол ICMP може бути

охарактеризований таким чином:

 ICMP використовує IP так, ніби ICMP є протоколом вищого рівня, тобто повідомлення ICMP

інкапсулюються в IP-данограми. Однак ICMP є інтегральною частиною IP і мусить бути

впроваджений у всі IP-модулі.

 ICMP використовується для повідомлень про певні помилки, але він не робить IP надійним

протоколом. Данограми все ще можуть бути недорученими без будь-якого повідомлення про їх

втрату. Надійність повинна бути впроваджена протоколами вищих рівнів, які використовують IP.

 ICMP може повідомляти про помилки в будь-якій данограмі за винятком ICMP-повідомлень, щоб

уникнути нескінченних повторень.

 Для фрагментованих IP-данограм ICMP-повідомлення висилаються тільки щодо помилок у

фрагменті 0, тобто ICMP-повідомлення ніколи не відносяться до IP-данограм з неннульовим

полем відступу фрагменту.

 ICMP-повідомлення ніколи не висилаються у відповідь на данограми із широкомовними або

багатоадресними адресами призначення.

 ICMP-повідомлення ніколи не висилаються у відповідь на данограми, які мають IP-адреси

джерела, що не є адресами одної станції. Інакше, адреса джерела не може бути нулем, адресою

зворотнього зв’язку або багатоадресною.

 ICMP-повідомлення ніколи не висилаються у відповідь на ICMP-повідомлення про помилки.

Вони можуть висилатися у відповідь на ICMP-запити (ICMP-типи 0, 8, 9, 10, 13..18).

 RFC 792 встановлює, що ICMP-повідомлення “можуть”, але не “мусять” бути генеровані для

повідомлення про помилки при обробці IP-данограм. На практиці роутери можуть майже завжди

генерувати ICMP-повідомлення про помилки, однак для станцій-призначень кількість

генерованих ICMP-повідомлень залежить від реалізації.

2. Мережі IP.

_______________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності

"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.

5.4.1. Повідомлення ICMP

ICMP-повідомлення передаються інкапсульованими в IP-данограми, як показано на рисунку

5.11. IP-заголовок завжди має номер протоколу, рівний 1, що позначає ICMP, і тип послуг, рівний

нулю (програма). Коли генерується ICMP-повідомлення про помилку, то воно завжди включає IP-

заголовок і перші 8 байтів IP- данограми, що її викликала. Це дозволяє асоціювати помилку з

конкретним протоколом (TCP чи UDP, завдяки полю protocol в IP-заголовку) і конкретним

прикладним процесом (завдяки тому, що номери портів знаходяться в перших восьми байтах TCP- та

UDP-заголовків).

Рис. 5.5. ICMP-повідомлення, інкапсульоване в IP-данограму.

На рисунку 5.5 показано формат ICMP-повідомлення. Перші чотири байти мають однаковий

формат для всіх ICMP-повідомлень, але решта залежить від його типу. Значення відповідних полів

наведені в табл. 5.8:

Таблиця 5.8. Значення полів повідомлення ICMP.

Тип (type)

тип ICMP

повідомлення; всього існує 15 різних типів;

Код (code)

код ICMP

повідомлення одного типу;

Контрольна сума

ICMP (checksum)

бітова контрольна сума, що охоплює все ICMP

повідомлення, обчислюється так само як для IP-заголовку; для

обчислення контрольної суми поле повинне мати значення 0.

Ідентифікатор

(identifier)

Ідентифікатор, який застосовується для узгодження

запиту/відповіді; повинен дорівнювати нулю.

Номер послідовності

(sequence number)

Номер послідовності, який застосо

вується для узгодження

запити/відповіді; повинен дорівнювати нулю.

Маска адреси

(address mask)

бітова маска адреси

Дані ICMP (body)

Саме повідомлення, має змінну довжину, його формат залежить

від типу ICMP-повідомлення.

2. Мережі IP.

_______________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності

"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.

Нижче наведені всі типи ICMP-повідомлень та їх короткий опис (табл.. 5.9).

Таблиця 5.9. Типм повідомлень ICMP.

Тип

Зміст

ехо (відповідь)

призначення недосяжне

обірвання джерела

переспрямування

ехо (запит)

оголошення

роут

ера

вимога

роут

ера

час вичерпаний (TT

L=0)

проблема із параметром

запит часової позначки

відповідь про часову позначку

запит інформації (застаріле)

відповідь про інформацію (застаріле)

запит

мережн

ої маски

відповідь про

мережн

у маску

Поле код містить код помилки для данограми, про яку повідомляється у даному ICMP-повідомленні.

Інтерпретація коду залежить від типу повідомлення (табл.. 5.10):

Таблиця 5.10. Інтерпретація коду помилки в повідомленні ICMP.

Тип

Код

Зміст

мережа недосяжна

станція недосяжна

протокол недосяжний

порт недосяжний

необхідна фрагментація і встановлено DF

біт

невдалий маршрут від джерела

невідома мережа призначення

невідомий станція призначення

станція

джерело ізольована (застаріла)

доступ до мереж

і призначення адміністративно заборонений

доступ до станції

призначення адміністративно заборонений

для вибраного TOS мережа недосяжна

для вибраного TOS комп’ютер недосяжний

зв’язок адміністративно заборонений за допомогою

фільтрування:

порушення приорітету комп’ютера

роз’єднання на основі приорітету

переспрямування для мережі

переспрямування для станції

переспрямування для мережі на основі TOS

переспрямування для станції на основі TOS

TTL рівне

0 під час транзитної передачі

TTL рівне 0 під час реасемблювання данограми

2. Мережі IP.

_______________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності

"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.

помилка в параметрі:

неправильний IP

заголовок

опція, що вимагається, відсутня

Існують два прості і дуже поширені застосування, які базуються на ICMP – ping і traceroute.

Ping використовує повідомлення Echo і Echo Reply для визначення, чи потрібна станція досяжна.

Traceroute висилає IP-данограму з малим значенням TTL, так що таймер TTL вичерпується на

маршруті до призначення. Тоді traceroute використовує ICMP-повідомлення Time Exceeded для

встановлення, де в об’єднанні мереж данограма вичерпала час існування і поєднує це з маршрутом до

станції. Важливе застосування протоколу ICMP для роутінгу IP-данограм буде розглянене нижче.