Параметры протокола TCP-IP

Протокольный стек TCP/IP

Комплект протоколов TCP/IP создавался для сети Интернет (Internet Protocol Suite). На сегодня он широко используется как в глобальных сетях, так и в локальных. Комплект содержит общедоступные документы RFC (Request For Comments), созданных коллективными силами мирового сетевого сообщества. Транспортировка информации в интернете основана на коммутации пакетов. Весь комплект основан на IP — протоколе негарантированной доставке пакетов без установки соединения.

Данные в TCP/IP передаются пакетам согласно структуре, которая называется IP-дейтаграммы, которые имеют поле заголовка IP Datagram Header и поле данных IP Datagram Data. Формат заголовка можно увидеть на рис. 1, где он представлен в виде 32-битных слов. Конечные узлы — получатели и отправители информации называют хостами (host). Шлюзы (gateway) — промежуточные устройства, которые оперируют IP-пакетами.

Рисунок — 1

Поля имеют следующее определение для протокола IPv4 и для IPv6:

Название	Длина	Описание
Version	4 бита	номер версии протокола, который определяет формат заголовка
IHL (Internet Header Length)	4 бита	длина заголовка в 32-битных словах (не менее 5)
Type of Service	8 бит	абстрактное описание качества сервиса: биты 0-2 — Precedence — параметр указывающий на приоритет трафика бит 3 — Delay — задержка: 0 нормальная, 1 — малая бит 4 — Throughput — пропускная способность: 0 — нормальная, 1 — высокая бит 5 — Reliability — надежность: 0 — нормальная, 1 — высокая биты 6-7 — резерв
Total Length	16 бит	Вся длина дейтаграммы (заголовок + данные). Разрешается длина до 65 535 байт. Однако на практике хосты принимают только пакеты до 576 байт
Identification	16 бит	идентификатор, который назначается посылающим узлом для сборки фрагментов дейтаграмм
Flags	3 бита	Управляющие флаги: бит 0 — резерв, должен быть нулевым бит 1 — DF (Dont Fragment) — 0 — дейтаграмму можно фрагментировать, 1 — нет бит 2 — MF — (More Fragments — будут еще фрагменты), 0 — последний фрагмент, 1 — не последний
Fragment offset	13 бит	нахождение фрагмента в дейтаграмме (смещение в 8-байтных блоках), первый фрагмент имеет нулевое смещение
Time to Live (TTL)	8 бит	время жизни пакета в сети. в секундах. Нулевое значение означает, что дейтаграмму нужно удалить. Начальное значение задается отправителем, шлюзы декрементируют (отнимают) значение поля и за каждую секунду пребывания пакета в очереди. Однако современное оборудование не задерживает пакет больше чем на секунду, то поле можно использовать для подсчета промежуточных узлов. Также задав значение вручную, к примеру TTL = 1, значит что пакет не покинет подсеть отправителя
Protocol	8 бит	Идентификатор протокола более высокого уровня, который использует это поле
Header Checksum	16 бит	контрольная сумма заголовка. Контрольная сумма проверяется и пересчитывается в каждом шлюзе в линии связи. Сумма по модулю 2¹⁶ всех 16-битных слов заголовка (включая контрольную сумму) должна быть нулевой
Source Address	32 бита	IP-адрес отправителя
Destination Address	32 бита	IP-адрес получателя
Options — опции пакета, длина разная. Опции могут быть:	( )	Один октет с типом опции Октет типа(см. ниже), октет длины опции и октет данных опции
Padding	( )	заполнитель который выравнивает пакет до 32-битной границы

Октет типа опции может содержать:

1 бит — флаг копирования опции во все фрагменты. 1 — копируется, 0 -нет
2 бита — класс опции: 0 управления, 2 — отладка и измерения, 1 и 3 — резерв
5 бит — номер опции. Опции определенные из Интернета (см. табл. ниже)

В дейтаграмму длиной 576 байт умещается 64-байтный заголовок и 512-байтный блок данных. Поскольку по пути к адресату в сети может встречаться сети с меньшим размером поля данных кадра, IP — определяет единый для всех маршрутизаторов метод сегментации — разбивки дейтаграммы на фрагменты и обратной сборки (реассемблирования). Фрагментированная дейтаграмма собирается только ее окончательным приемником, причем отдельные фрагменты могут добираться разными путями. Порядок сборки основан на смещении фрагмента.

Класс	Номер	Длина	Назначение
0	0	—	End Of Option list — конец списка опций
0	1	—	No Operation — пустая опция
0	2	11	Security — безопасность
0	3	произвольная	Loose Source Routing — свободная маршрутизация от источника
0	9	произвольная	Strict Source Routing — ограниченная маршрутизация от источника
0	9	произвольная	Record Route — запись маршрута (трассировка)
0	8	4	Stream ID — идентификатор потока
2	4	произвольная	Internet Timestamp — отметки времени