IP csomag

Az IP csomag, vagy pontosabban a Internet Protocol datagram, az alapvető eleme Internet adatkommunikáció. Mindig két részből áll: a fejlécből , amely információkat tartalmaz a forrásról, a célról, az állapotról, a töredezettségről stb., Valamint a felhasználói adatokról . A TCP protokoll például kizárólag az IP csomag hasznos terhelésében található - ez egy réteg magasabb az OSI modellben .

Az IP-csomag kizárólag a protokoll szempontjából releváns információit a fejléc adatai tartalmazzák. Csakúgy, mint a teljes Internet Protokoll többi része, a fejléc adatterületének szerkezetét a protokoll ( IPv4 ) széleskörű 4. verziója határozza meg az RFC 791-ben . Az újabb 6-os protokollverzió ( IPv6 ) más fejlécadat-területtel rendelkezik.

A fejléc adatterületének felépítése (IP fejléc)

Az IPv4 fejléc adatterülete 20 bájtot tartalmaz, és legfeljebb 40 bájt opcionális mezőket tartalmaz, a fejléc hossza nem haladhatja meg a 60 bájtot. Az IPv6 fejléc 40 bájt hosszú. Az opciók itt láthatók a saját kiterjesztésük fejlécében.

IPv4
0 4 8. 12. 16. 20 24. 28. 31 bit
változat IHL TOS Teljes hossz
Azonosítás Zászlók Töredék kiegyenlítése
TTL Jegyzőkönyv Fejléc ellenőrző összeg
Forrás címe
Rendeltetési cím
Opciók és párnázás (opcionális)
IPv6
0 4 8. 12. 16. 20 24. 28. 31 bit
változat Forgalmi osztály Folyamat címke
Hasznos teher hossza Következő fejléc Komlóhatár
Forrás cím (128 bites)
Cél cím (128 bites)

Az IPv4 magyarázata

Az IPv4 mezőit az alábbiakban ismertetjük. Az IPv6 leírása az IPv6 cikk Fejlécformátum szakaszában található .

változat

4 bit méretű. Az IP verzió. Itt a 4-es és 6-os verzió jelenleg az Interneten legszélesebb körben használt 4- es verzióval lehetséges.

IHL (IP fejléc hossza)

4 bit méretű. Az IP fejléc adatterületének teljes hosszát 32 bit többszöröseként adjuk meg. Ha itt van egy 5, akkor a fejléc adatterülete ötször 32 bit, ami 160 bit vagy 20 bájt hosszúságú, ami egyben az IP fejléc adatterületének minimális hossza (az opcionális mező opcionális), és így jelzi, hogy a felhasználó hol tartózkodik adatok kezdődnek.

n1 - nx opciók

A fejléc teljes hossza = (532) + (hossz (n1) +… + hossz (nx) + párnázat 32 biten)

TOS (Szolgáltatás típusa)

8 bit méretű. A mező beállítható és kiértékelhető az IP adatcsomagok rangsorolása szempontjából ( Szolgáltatás minősége ).

Korábban ( RFC 791 ) a biteket a következőképpen értelmezték: 

Bits 0-2:  Precedence.
Bit    3:  0 = Normal Delay,      1 = Low Delay.
Bit    4:  0 = Normal Throughput, 1 = High Throughput.
Bit    5:  0 = Normal Reliability, 1 = High Reliability.
Bits 6-7:  Reserved for Future Use.

1998 decembere óta ( RFC 2474 ) a következő bontást kell alkalmazni: 

Bits 0-5:   DSCP (Differentiated Services Code Point)
Bits 6-7:   CU (Currently unused)

2001 szeptembere óta ( RFC 3168 ) a következő felosztás érvényes: 

Bits 0-5:   DSCP (Differentiated Services Code Point)
Bits 6-7:   ECN (Explicit Congestion Notification – IP-Staukontrolle)

többet a DSCP-ről és az ECN-ről az IANA DSCP-nyilvántartásában talál

A két RFC 791 és RFC 2474 szabvány kompatibilis, ha az első 6 bit nullára van állítva.

Teljes hossz

16 bit méretű. Megadja a teljes csomag hosszát (a fejléc adatait is beleértve). Ennek eredményeként a csomag maximális hossza 65535 bájt (64 KiB - 1 B). Minden gazdagépnek képesnek kell lennie legalább 576 bájt hosszúságú adatprogramok feldolgozására.

Azonosítás

16 bit méretű. Ez és a következő két mező, a Flags és a Fragment Offset vezérli az újraszerelést (korábban töredezett IP-adatcsomagok összeszerelését). Egy datagram egyedi azonosítója. Ennek a mezőnek és a „Forráscím” használatával a címzett felismerheti, hogy a töredékek összetartoznak-e, és a töredékeltolás segítségével újra összeállíthatja őket .

Zászlók

3 bit méretű. A bitek jelentése a következő:

0. bit
fenntartva, 0-nak kell lennie
1. bit - DF (ne töredezz)
Ha 1-re van állítva, akkor azt jelzi, hogy a csomagot nem szabad töredékekre bontani (töredezett)
2. bit - MF (több töredék)
Ha 1-re van állítva, akkor azt jelzi, hogy további töredékek következnek. Ha 0, akkor ez a csomag az utolsó (vagy egyetlen) töredék.

Töredék kiegyenlítése

13 bit méretű. Olyan szám, amely töredezett csomagok esetén azt a pozíciót jelzi a csomagban, ahonnan a töredék indul. A számozás 64 bites vagy 8 bájtos adatblokkokra vonatkozik, és független a töredezettségtől. Egy csomag tehát szükség esetén egymás után többször is felosztható kisebb és kisebb töredékekre. Csak az első tartalmazott adatblokk (eltolás) számát és a teljes hossz mezőt kell a töredék hosszához igazítani. Az első töredék vagy egy nem töredezett csomag eltolásként a nulla értéket tartalmazza. Ha egy 800 bájt felhasználói adatot tartalmazó csomag (eltolás 0 és 99 között van) két töredékre van felosztva, akkor a második töredék eltolása 50-es. Mivel az eltolás nem tartalmaz információt az eredeti csomag méretéről, a legutolsó töredéknek nullára kell állítania az MF zászlót.

Itt az ideje élni

8 bit méretű. A csomag élettartamát jelző érték. Ha ennek a mezőnek az értéke nulla, a csomag eldobásra kerül. A csomag útján lévő minden állomás (útválasztó) eggyel csökkenti ezt az értéket. Ez megakadályozza a csomagok örök továbbítását (például ha a csomagot helytelenül vezetik körbe, és túlterhelné a hálózatot).

Az 1981-es szabvány előírja, hogy minden állomás csökkenti a TTL-értéket a csomagnak az állomáson maradó másodpercek számával, de legalább eggyel. Ma de facto komlószámlálásként valósítják meg .

Jegyzőkönyv

8 bit méretű. Ez a mező kijelöli azt a későbbi protokollt , amelyhez a vonatkozó IPv4 csomagban továbbított felhasználói adatok tartoznak. Például, ha az IP-csomag TCP-csomagot tartalmaz, a 6-os érték egy 17 UDP-csomagot jelent. Ezeket az értékeket az IANA az RFC 3232 óta egy online adatbázisban definiálta a protokollszámokra.

Ez a mező az IPv6 fejlécben is elérhető, de a következő fejlécnek hívják . A megengedett értékek megegyeznek az IPv4 esetében.

Fejléc ellenőrző összeg

16 bit méretű. Az ellenőrző összeg csak a fejléc adatterületét biztosítja. Az IP-nek önmagában nincs mechanizmusa a terhelés helyességének ellenőrzésére, ezt a TCP / IP referencia modellben a szállítási réteg biztosítja . Ezt az értéket minden állomáson újra ellenőrizzük, és - mivel a TTL ugrásonként változik - újraszámítják. A fejléc adatterületének minden 16 bites félszavát hozzáadjuk a kiegészítés szabályainak megfelelően (add továbbítás az LSB-hez), és az egészet az összegből képezzük. Az eredmény 1111 1111 1111 1111 (Hex: 0xFFFF) legyen, különben hiba van a fejlécben. Előnye, hogy az ellenőrző összeg ugrásenként csak eggyel nő. A számítás tehát a hardveren gyorsan elvégezhető. Egy megbízhatóbb vizsgálati módszerrel, például a CRC-vel azonban az ellenőrző összeget minden egyes ugráshoz újraszámolni kellene. Ennek ellenére az ellenőrző összeg ellenőrzése viszonylag hosszú időt vesz igénybe. A modern útválasztók a feldolgozási sebesség miatt nem ellenőrzik az ellenőrző összeget, és csak növelik. Ezek a körülmények oda vezettek, hogy ez a mező már nem létezik az IPv6-ban.

Forrás címe

32 bit méretű. Az IP csomag forráscímét tartalmazza a hálózati bájt sorrendben ( bájtsorrend , az első bájt a legjelentősebb bájt ).

Rendeltetési cím

Tartalmazza a rendeltetési cím ugyanabban a formában, mint a forrás címet.

Opciók és párnázás

További információk az adott csomagról. Az opciók csak választhatóak a fejlécben, de minden IP modulnak támogatnia kell őket. Az opciók formátumát az RFC 791 írja le . Az adott csomag opcióival hozzárendelhető bájtok maximális száma (IHL * 4) -20. Mivel a 0 és 15 közötti értéktartomány az IHL 4 bitjével van kódolva, az opciók legfeljebb 40 bájtot foglalhatnak el. Az egyes opciók maguk is különböző hosszúságúak lehetnek: vannak fix hosszúságú és változó hosszúságú opciók is. Mivel az IP fejléc teljes hosszát az IHL mezőben csak 4 bájt többszörösében adják meg, a fel nem használt bájtokat nullákkal töltik be (kitöltés).

Szigorú útválasztás
Az Opció meghatározza a teljes útvonalat, amelyet a csomagnak meg kell haladnia
Ingyenes útválasztás
Az Opció megadja az útválasztók listáját, amelyeket a csomag nem hagyhat ki
Rögzítse az útvonalat
Lehetővé teszi a teljes útvonal rögzítését (ma az opciómező mérete általában már nem elegendő)
Időbélyeg
időbélyeg
Biztonság
Jelzi, hogy a csomag mennyire titkos

Lásd még

web Linkek

Egyéni bizonyíték

  1. ↑ Differenciált szolgáltatások terepi kódpontjai (DSCP) ( angol ) iana.org. Letöltve: 2019. május 10.
  2. ↑ Protokollszámok ( angol ) iana.org. Letöltve: 2019. május 10.