Читать книгу 📗 "Операционная система UNIX - Робачевский Андрей Михайлович"

Заголовок IP-датаграммы, позволяющий модулю протокола выполнить необходимую обработку данных, приведен на рис. 6.6.

Рис. 6.6. Заголовок IP-датаграммы

Заголовок занимает как минимум 20 октетов управляющих данных. Поле

определяет версию протокола и ее значение равно 4 (для IPv4). Поле (Internet Header Length) указывает длину заголовка в 32-битных словах. При минимальной длине заголовка в 20 октетов значение будет равно 5. Это поле также используется для определения смещения, начиная с которого размещаются управляющие данные протоколов верхнего уровня (например, заголовок TCP). Поле определяет требуемые характеристики обработки датаграммы и может принимать следующие значения:

Биты 0–2	Precedence . Относительная значимость датаграммы. Это поле может использоваться рядом сетей, при этом большее значение поля Precedence соответствует более приоритетному трафику (например, при перегрузке сети модуль передает только трафик со значением Precedence выше определенного порогового значения).
Бит 3	Delay . Задержка. Значение 0 соответствует нормальной задержке при обработке, значение 1 — низкому значению задержки.
Бит 4	Throughput . Скорость передачи. Значение 0 соответствует нормальной скорости передачи, значение 1 — высокой скорости.
Бит 5	Reliability . Надежность. Значение 0 соответствует нормальной надежности, значение 1 — высокой надежности.
Биты 6–7	Зарезервированы для последующего использования.

Поле

определяет обработку датаграммы при передаче через различные сети от источника к получателю. В большинстве случаев может оказаться невозможным удовлетворение сразу всех требований по обработке, предусмотренных полем . Например, удовлетворение требования низкого значения задержки, может сделать невозможным повышение надежности передачи. Фактическое отображение параметров на процедуры обработки конкретной сети зависит от архитектуры этой сети. Примеры возможных отображений можно найти в RFC 795 "Service mappings".

Поле

содержит общий размер датаграммы в октетах. Размер поля (16 бит) ограничивает максимальный размер IP-датаграммы 65535 октетами.

Следующее 32-битное слово используется при фрагментации и последующем реассемблировании датаграммы. Фрагментация необходима, например, когда датаграмма отправляется из сети, позволяющей передачу пакетов, размер которых превышает максимальный размер пакета какой-либо из сетей по пути следования датаграммы к получателю. В этом случае IP-модуль, вынужденный передать "большую" датаграмму в сеть с малым размером кадра, должен разбить ее на несколько датаграмм меньшего размера. Вообще говоря, модуль протокола должен обеспечивать возможность фрагментации исходной датаграммы на произвольное число частей (фрагментов), которые впоследствии могут быть реассемблированы получателем. Получатель фрагментов отличает фрагменты одной датаграммы от другой по полю

. Это поле устанавливается при формировании исходной датаграммы и должно быть уникальным для каждой пары источник-получатель на протяжении жизни датаграммы в сети. Поле указывает получателю на положение данного фрагмента в исходной датаграмме.

Поле

содержит следующие флаги:

Бит 0	Зарезервирован
Бит 1	DF. Значение 0 позволяет фрагментировать датаграмму. Значение 1 запрещает фрагментацию. Если в последнем случае передача исходной датаграммы невозможна, модуль протокола просто уничтожает исходную датаграмму без уведомления
Бит 2	MF. Значение 0 указывает, что данный фрагмент является последним в исходной датаграмме (в исходной датаграмме значение равно 0). Значение 1 сообщает реассемблирующему модулю о том, что данный фрагмент исходной датаграммы не последний

Для фрагментации датаграммы большого размера модуль протокола формирует две или более новых датаграмм и копирует содержимое заголовка исходной датаграммы в заголовки вновь созданных. Флаг MF устанавливается равным 1 для всех датаграмм, кроме последней, для которой значение этого флага копируется из исходной датаграммы. Данные разбиваются на необходимое число частей с сохранением 64-битной границы. Соответствующим образом устанавливаются значения полей

и .

Получатель фрагментов, например хост, производит реассемблирование, объединяя датаграммы с равными значениями четырех полей:

, адрес источника (), адрес получателя () и . При этом положение фрагмента в объединенной датаграмме определяется полем .

Следующее поле заголовка называется

(Time-to-Live) и определяет "время жизни" датаграммы в сети. Если значение этого поля становится равным 0, датаграмма уничтожается. Каждый модуль протокола, обрабатывающий датаграмму, уменьшает значение этого поля на число секунд, затраченных на обработку. Однако поскольку обработка датаграммы в большинстве случаев занимает гораздо меньшее время, a все равно уменьшается на 1, то фактически это поле определяет максимальное количество хопов (число промежуточных передач через шлюзы), которое датаграмма может совершить. Смысл этой функции — исключить возможность засорения сети "заблудившимися"

Поле

определяет номер протокола верхнего уровня, которому предназначена датаграмма. Значения этого поля для различных протоколов приведены в RFC 1700 "Assigned numbers", некоторые из них показаны в табл. 6.2.

Таблица 6.2. Некоторые номера протоколов

Номер	Протокол
1	Internet Control Message Protocol, ICMP
2	Internet Group Management Protocol, IGMP
4	Инкапсуляция IP в IP
6	Transmission Control Protocol, TCP
17	User Datagram Protocol, UDP
46	Resource Reservation Protocol, RSVP
75	Packet Video Protocol, PVP