Опубликован: 28.09.2007 | Уровень: специалист | Доступ: платный
Лекция 1:

Введение в Интернет

Лекция 1: 12345678 || Лекция 2 >

Флаг копия, равный 1, говорит о том, что опция должна быть скопирована во все фрагменты дейтаграммы. При равенстве этого флага 0 опция копируется только в первый фрагмент. Ниже приведены значения разрядов 2-битового поля класс опции (таблица 1.2.1.).

В таблице, которую вы найдете ниже, приведены значения классов и номеров опций (таблица 1.2.2.).

Наибольший интерес представляют собой опции временные метки и маршрутизация. Опция записать маршрут (RR) создает дейтаграмму, где зарезервировано место, куда каждый маршрутизатор по дороге должен записать свой IP-адрес (например, в случае утилиты traceroute). Формат опции записать маршрут в дейтаграмме представлен ниже на рис. 1.8 (предусмотрено место для записи 9 IP-адресов; к сожалению, реализация RR не является обязательной, да и девяти шагов часто недостаточно):

Таблица 1.2.1.
значение поля класс опции описание
0 Дейтаграмма пользователя или сетевое управление
1 Зарезервировано для будущего использования
2 Отладка и измерения (диагностика)
3 Зарезервировано для будущего использования
Таблица 1.2.2.
класс опции номер опции Длина описания назначение
0 0 - Конец списка опций. Используется, если опции не укладываются в поле заголовка (смотри также поле "заполнитель")
0 1 - Никаких операций (используется для выравнивания октетов в списке опций)
0 2 11 Ограничения, связанные с секретностью (для военных приложений)
0 3 * Свободная маршрутизация. Используется для того, чтобы направить дейтаграмму по заданному маршруту
0 7 * Запись маршрута. Используется для трассировки
0 8 4 Идентификатор потока. Устарело
0 9 * Жесткая маршрутизация. Используется, чтобы направить дейтаграмму по заданному маршруту
2 4 * Временная метка Интернет
* в колонке длина означает — переменная.

Поле код содержит номер опции (7 в данном случае). Поле длина определяет размер записи для опций, включая первые 3 октета. Указатель отмечает первую свободную позицию в списке IP-адресов (куда можно произвести запись очередного адреса). Интересную возможность предоставляет опция маршрут отправителя — посылать дейтаграммы по заданному отправителем маршруту. Это позволяет исследовать различные маршруты, в том числе те, которые недоступны через узловые маршрутизаторы. Существует две формы такой маршрутизации: Свободная маршрутизация и Жесткая маршрутизация (маршрутизация отправителя). Форматы для этих опций показаны ниже:

Формат опций записать маршрут

Рис. 1.8. Формат опций записать маршрут
Формат опций маршрутизации

Рис. 1.8a. Формат опций маршрутизации

Жесткая маршрутизация означает, что адреса определяют точный маршрут дейтаграммы. Проход от одного адреса к другому может включать только одну сеть. Свободная маршрутизация отличается от предшествующей возможностью прохода между двумя адресами списка более чем через одну сеть. Поле длина задает размер списка адресов, а указатель отмечает адрес очередного маршрутизатора на пути дейтаграммы.

IP-слой имеет маршрутные таблицы, которые просматриваются каждый раз, когда IP-модуль получает дейтаграмму для отправки. Когда дейтаграмма получается от сетевого интерфейса, IP первым делом проверяет, принадлежит ли IP-адрес места назначения к списку локальных адресов или является широковещательным адресом. Если верен один из этих вариантов, дейтаграмма передается программному модулю в соответствии с кодом в поле протокола. IP-процессор может быть сконфигурирован как маршрутизатор, в этом случае дейтаграмма может быть переадресована в другой узел сети. Маршрутизация на IP-уровне носит пошаговый характер. IP не знает всего пути, он владеет лишь информацией, какому маршрутизатору послать дейтаграмму с конкретным адресом места назначения. Просмотр маршрутной таблицы происходит в три этапа:

  1. отыскивается полное соответствие адресу места назначения. В случае успеха пакет посылается соответствующему маршрутизатору или непосредственно интерфейсу адресата. Связи точка-точка выявляются именно на этом этапе;
  2. отыскивается соответствие адресу сети места назначения. В случае успеха система действует так же, как и в предшествующем пункте. Одна запись в таблице маршрутизации соответствует всем ЭВМ, входящим в данную сеть;
  3. осуществляется поиск маршрута по умолчанию и, если он найден, дейтаграмма посылается в соответствующий маршрутизатор.

Чтобы посмотреть, как выглядит простая маршрутная таблица, воспользуемся командой netstat -rn (ЭВМ Sun. Флаг -r выводит на экран маршрутную таблицу, а -n отображает IP-адреса в цифровой форме. С целью экономии места таблица в несколько раз сокращена) (таблица 1.2.3.).

Таблица 1.2.3.
routing tables destination gateway flags refcnt use interface
193.124.225.72 193.124.224.60 ughd 0 61 le0
192.148.166.1 193.124.224.60 ughd 0 409 le0
193.124.226.81 193.124.224.37 ughd 0 464 le0
192.160.233.201 193.124.224.33 ughd 0 222 le0
192.148.166.234 193.124.224.60 ughd 1 3248 le0
193.124.225.66 193.124.224.60 ughd 0 774 le0
192.148.166.10 193.124.224.60 ughd 0 621 le0
192.148.166.250 193.124.224.60 ughd 0 371 le0
192.148.166.4 193.124.224.60 ughd 0 119 le0
145.249.16.20 193.124.224.60 ughd 0 130478 le0
192.102.229.14 193.124.224.33 ughd 0 13206 le0
Default 193.124.224.33 ug 9 5802624 le0
193.124.224.32 193.124.224.35 u 6 1920046 le0
193.124.134.0 193.124.224.50 ugd 1 291672 le0

Колонка destination — место назначения, Default — отмечает маршрут по умолчанию; Gateway — IP-адреса портов подключения (маршрутизаторов); REFCNT (reference count) — число активных пользователей маршрута; USE — число пакетов, посланных по этому маршруту; interface — условные имена сетевых интерфейсов. Расшифровка поля FLAGS приведена ниже (таблица 1.2.4.).

Таблица 1.2.4.
u Маршрут работает (up).
g Путь к маршрутизатору (gateway), если этот флаг отсутствует, адресат доступен непосредственно
h Маршрут к ЭВМ (host), адрес места назначения является полным адресом этой ЭВМ (адрес сети + адрес ЭВМ). Если флаг отсутствует, маршрут ведет к сети, а адрес места назначения является адресом сети
d Маршрут возник в результате переадресации
m Маршрут был модифицирован с помощью переадресации

Опция временные метки работает так же, как и опция запись маршрута. Каждый маршрутизатор на пути дейтаграммы делает запись в одном из полей дейтаграммы (два слова по 32 разряда). Формат этой опции отображен на рисунке 1.9.

Формат опции "временные метки"

Рис. 1.9. Формат опции "временные метки"

Смысл полей длина и указатель идентичен тому, что сказано о предыдущих опциях. 4-битовое поле переполнение содержит число маршрутизаторов, которые не смогли записать временные метки из-за ограничений выделенного места в дейтаграмме. Значения поля флаги задают порядок записи временных меток маршрутизаторами (таблица 1.3.).

Временные метки должны содержать время в миллисекундах, отсчитанное от начала суток. Если маршрутизатору некуда положить свою временную метку (число меток превысило 9), он инкрементирует счетчик переполнение.

Таблица 1.3.
значение флага назначение
0 Записать только временные метки; опустить IP-адреса
1 Записать перед каждой временной меткой IP-адрес (как в формате на предыдущем рисунке)
3 IP-адреса задаются отправителем; маршрутизатор записывает только временные метки, если очередной IP-адрес совпадает с адресом маршрутизатора

Взаимодействие других протоколов с IP можно представить из схемы на рис. 1.10. В основании лежат протоколы, обеспечивающие обмен информацией на физическом уровне, далее следуют протоколы IP, ICMP, ARP, RARP, UDP, TCP, IGMP и протоколы маршрутизаторов. Чем выше расположен протокол, тем более высокому уровню он соответствует. Протоколы, имена которых записаны в одной и той же строке, соответствуют одному и тому же уровню. Но все разложить аккуратно по слоям невозможно: некоторые протоколы занимают промежуточное положение, что и отражено на схеме, (области таких протоколов захватывают два уровня). Здесь протоколы IP, ICMP и IGMP помещены на один уровень, для чего имеется немало причин. Но иногда последние два протокола помещают над IP, так как их пакеты вкладываются в IP-дейтаграммы. Так что деление протоколов по уровням довольно условно. На самом верху пирамиды находятся прикладные программы, хотя пользователю доступны и более низкие уровни (например, ICMP), что также отражено на приведенном рисунке 1.10.

Распределение протоколов Интернет по уровням

Рис. 1.10. Распределение протоколов Интернет по уровням

Интернет — это инструмент общения, средство доступа к информации и как всякий инструмент требует практики. Из вашего собственного опыта вы знаете, что можно прочесть ворох инструкций о том, как забивать гвозди, но научиться этому можно лишь на практике. Поэтому рекомендую с самого начала, читая данные тексты, чаще садитесь за терминал.

Лекция 1: 12345678 || Лекция 2 >
Наталья Шульга
Наталья Шульга

Курс "информационная безопасность" .

Можно ли на него записаться на ПЕРЕПОДГОТОВКУ по данному курсу? Выдается ли диплом в бумажном варианте и высылается ли он по почте?

Мария Архипова
Мария Архипова
виктор виноградов
виктор виноградов
Россия, Курская область
Евгений Миловзоров
Евгений Миловзоров
Россия, Пенза, ПГУ, 2004