| CATEGORII DOCUMENTE |
PROTOCOALE UTILIZATE IN RETELE LOCALE: IPX/SPX, TCP/IP
Protocoalele IPX si SPX reprezinta doua tipuri de baza de protocoale de comunicatie in retele: IPX nu se bazeaza pe conexiuni, pe cand SPX este orientat catre conexiune. Vor fi aratate avantajele si dezavantajele fiecarui tip de protocol si vor fi prezentate structurile pachetelor IPX si SPX.
1 Protocolul IPX
Netware IPX este un protocol bazat pe datagrame (fara conexiune). Termenul fara conexiune inseamna ca atunci cand o aplicatie foloseste IPX pentru a comunica cu alte aplicatii din cadrul retelei, nu este stabilita nici o conexiune sau cale de date intre cele doua aplicatii. Deci, pachetele IPX sunt trimise catre destinatiile lor, dar nu se garanteaza si nici nu se verifica faptul ca acestea ajung sau nu la destinatie. Termenul datagrama (datagram) desemneaza faptul ca un pachet este tratat ca o entitate individuala, care nu are nici o legatura sau relatie secventiala cu alte pachete.
IPX executa functii echivelente nivelului retea din modelul OSI. Aceste functii includ adresare, rutare si transfer de pachete pentru schimburi de informatie, functiile IPX fiind dedicate transmisiei de pachete in cadrul retelei.
Deoarece IPX executa doar sarcinile nivelului retea din modelul OSI, ofera beneficiile vitezei si performantei care rezulta din incarcarea mica pe care o produce. Totusi, serviciile IPX sunt insuficiente daca sunt necesare garantiile nivelului transport. IPX este deci folosit in cazul in care este potrivit tipului particular de aplicatie, alegand in functie de caz IPX sau SPX.
Principalele avantaje si dezavantaje ale IPX sunt:
. Disponibilitatea simultana a sursei si destinatiei nu este necesara, deoarece nu exista o conexiune predeterminata. Totusi, sursa nu primeste nici o confirmare a faptului ca destinatia a primit datele;
. Flexibilitatea in rutarea pachetelor este mare, deoarece nu este necesara o ruta predeterminata a pachetelor;
Pachetele pot fi trimise catre destinatii multiple pur si simplu prin duplicarea pachetului si schimbarea adresei destinatie.
Un mesaj se poate trimite folosind IPX prin plasarea mesajului in portiunea de date a unui pachet IPX, la fel ca si punerea unui mesaj intr-un plic. Headerul pachetului IPX trebuie sa contina reteaua destinatie, numerele de nod si soclu (adica adresa la care trebuie trimis pachetul). IPX trimite fiecare pachet individual prin diferite subretele (posibil pe diferite rute pentru a profita de traficul mai scazut) pana cand pachetul atinge destinatia. Deoarece fiecare pachet este o entitate individuala, rutarea si secventierea pachetelor poate sa varieze.
Cand pachetul ajunge, sursa nu primeste nici o informatie privind livrarea cu succes a pachetului. Doar daca destinatia ia hotararea sa trimita un pachet catre sursa, sursa poate fi sigura de ajungerea pachetului la destinatie. Oricum, IPX trimite cu succes aproximativ 95% din numarul pachetelor.
2 Protocolul SPX
SPX este identic cu IPX cu exceptia faptului ca ofera servicii suplimentare conferite de faptul ca se afla la nivelul transport din modelul OSI, spre deosebire de IPX, aflat la nivelul retea. Aceste functii suplimentare fac din SPX un protocol orientat catre conexiune. Aceasta inseamna ca inainte ca un pachet SPX sa fie trimis, se stabileste o conexiune intre sursa si destinatie. SPX garanteaza livrarea datelor, secventierea pachetelor, detectarea si corectarea erorilor si suprimarea pachetelor duplicate.
In schimbul acestor garantii, SPX nu are viteza si performantele IPX. Proiectantul de aplicatii trebuie sa determine ce este mai important pentru aplicatiile sale: viteza sau siguranta livrarilor. Astfel, el va alege IPX sau SPX. Iata in continuare cateva dintre avantajele si dezavantajele folosirii SPX:
Livrarea garantata a datelor; conexiunea este stabilita inainte ca informatia sa fie trimisa si la sursa se intorc informatii privind livrarea cu succes. Trimiterea de pachete broadcast este greoaie, deoarece trebuie stabilita o conexiune cu fiecare potential receptor inainte. De asemenea, unele aplicatii nu au nevoie de garantarea livrarii fiecarui pachet;
Secventiere garantata a pachetelor; deci, oricate pachete ar cere transmiterea unui flux de date, acestea vor ajunge in ordine;
Suprimarea pachetelor duplicat; in timpul procesului de garantare a livrarii (care include retransmiterea pachetelor considerate pierdute), este posibila aparitia unor pachete duplicat care ajung ambele la nodul destinatie; SPX elimina astfel de pachete, deci aplicatia primeste doar o copie a datelor trimise de catre partenerul de comunicatie
a urmatorului gateway dintre cele disponibile. Echipamentul gateway curent trebuie sa fie capabil sa achizitioneze intr-un fel oarecare informatii despre alte echipamente gateway si despre caile disponibile pentru ca un pachet sa poata atinge reteaua destinatie. Cel mai bine ar fi ca aceste informatii privind posibilitatea atingerii de catre un pachet a unei retele indepartate sa poata fi achizitionata si mentinuta dinamic, in acord cu conectivitatea instantanee asigurata de toate celelalte echipamente gateway ale retelei globale (internet). Pentru a putea fi atins acest scop, echipamentele gateway trebuie sa fie capabile sa schimbe intre ele informatii asupra posibilitatii de a trimite un pachet catre diferite retele. De-a lungul anilor, au fost dezvoltate mai multe protocoale gateway-gateway, protocoale care cauta sa furnizeze acest schimb de informatii.
Echipamentele gateway care conecteaza un set de retele private din punct de vedere al proprietatii si administrarii pot sa foloseasca orice protocol, fara restrictii. De obicei, un asemenea protocol privat se numeste Interior Gateway Protocol (IGP). In termeni IP, fiecare astfel de retea administrata independent este numita sistem autonom (Autonomous System).
Pe de alta parte, toate echipamentele gateway care fac legatura intre retele private si retele publice de date (DDN, Digital Data Networks) trebuie sa foloseasca un protocol oficial simplu si bine definit numit Exterior Gateway Protocol.
Headerul IP
Pachetele (datagramele) IP au un antet (header) bine definit, header definit de standardele DoD (U.S.A. Department of Defense). Acest header are structura prezentata in figura 3.
In continuare sunt prezentate campurile care compun acest header:
Version (Versiune)
Abreviere: VER
Lungimea campului: 4 biti
Campul Version indica formatul headerului IP. Va fi prezentata in continuare versiunea 4, ultima pana la data aparitiei materialului bibliografic avut la dispozitie (1988). Versiunile 1 3 nu mai erau deja folosite inca la acea data.
Campul Version indica versiunea protocolului careia ii apartine pachetul. Includerea versiunii protocolului in fiecare pachet face posibila dezvoltarea de noi protocoale si testarea acestora fara a afecta buna functionare a retelei.
Internet Header Length (Lungimea headerului Internet)
Lungimea campului: 4 biti
Unitate: Grupe de cate 4 octeti
Gama: 5 15 (implicit 5)
Campul Internet Header Length indica
lungimea headerului IP exprimata in multipli de unitati de 32 biti. Acest camp este necesar
deoarece headerul IP are o lungime variabila datorita faptului ca lungimea
campului Options nu este
Type of Service (Tipul de serviciu)
Abreviere: TOS
Lungimea campului: 8 biti
Campul Type of Service contine parametrii IP care descriu calitatea serviciului dorita pentru prezentul pachet transmis. Campul permite calculatorului gazda sa specifice retelelor de tranzit tipul de serviciu pe care il doreste. Campul permite specificarea precedentei pachetului, nivelul dorit de incredere si nivelul presupus de consumare a resurselor, dupa cum se va arata mai jos.
Tipul de serviciu se foloseste pentru a specifica retelelor de tranzit ce serviciu se doreste de la acestea. Retelele de tranzit decid daca pot sau doresc sa se achite de serviciile cerute.
Total Length (Lungimea totala)
Abreviere: TL
Lungimea campului: 16 biti
Total Length este lungimea pachetului, masurata in octeti, incluzand headerul IP si zonele de date ale pachetului.
Se observa ca lungimea campului Total Length permite o lungime totala maxima a pachetului de 65.536 octeti.
Identification (Identificare)
Abreviere: ID
Lungimea campului: 16 biti
Campul reprezinta o valoare de identificare folosita pentru a asocia fragmentele unui pachet. ULP (Upper Layer Protocol) care transmite de obicei genereaza aceasta valoare ca pe un parametru al interfetei. Altfel, IP genereaza acest camp in asa fel incat el sa fie unic pentru fiecare ULP care transmite.
Campul Identification indica numarul pachetului pentru a permite calculatorului gazda destinatie sa determine carui pachet ii apartine fragmentul care tocmai a sosit.
Flags (Indicatori)
Lungimea campului: 3 biti
Acest camp contine indicatorii de control Don't Fragment (a nu se fragmenta, care inhiba fragmentarea pachetului de catre IP) si More Fragments (care ajuta la identificarea pozitiei unui fragment in pachetul original). 3
Strict Source Routing - cere ca pachetul sa urmeze o cale specificata;
Record Route - inregistreaza calea urmata de pachet;
Stream ID - permite unui gateway sa manipuleze o colectie de pachete in acelasi fel;
- Timestamp - permite o inregistrare a caii pe care o urmeaza un pachet prin retea cu inregistrarea de asemenea a momentelor in care pachetul a ajuns in diferite locuri.
Fragmentarea si reasamblarea pachetelor
Retelele intotdeauna impun o lungime maxima a pachetelor, din cauza:
limitarilor hardware (latimea unui slot de transmisie);
limitarilor software ale unui sistem de operare particular (de exemplu, un sistem de operare ar putea cere ca lungimea pachetelor pe care le manipuleaaI sa nu depaseasca 512 octeti);
protocoalele folosite (restrictii privind numarul de biti in campul de lungime a pachetelor);
restrictii impuse de standard;
masuri luate pentru reducerea numarului de erori;
limitari privind durata cat un pachet poate ocupa un canal.
In continuare, in tabelul 4, se prezinta un tabel care demonstreaza diversitatea lungimii maxime a pachetelor impusa de diferite retele.
Pachetele IP de nivel 3 in tranzit pot sa traverseze subretele a caror lungime maxima a pachetelor este mai mica decat lungimea pachetului. Pentru a se rezolva aceasta problema, IP prevede mecanismele de fragmentare si reconstituire a pachetelor.
Atunci cand un gateway ar trebui sa trimita un pachet intr-o retea care nu poate primi pachetul din cauza lungimii sale, echipamentul gateway trebuie sa fragmenteze pachetul original in mai multe subpachete, numite fragmente de pachet (datagram fragments), care sunt suficient de mici pentru a putea fi transmise.
Datagramele IP sunt transmise independent, deci datagramele fragmentate pot sa nu se 'intalneasca' pana cand ajung la calculatorul gazda destinatie si pot chiar sa ajunga in alta ordine decat cea originala. Deci, toate host-urile care pot sa receptioneze pachete trebuie sa fie capabile sa le si reasambleze.
Modulul IP din host-ul destinatie va reasambla datagramele fragmentate intr-o singura datagrama pentru livrare catre clientul sau de pe nivelul transport (4).
Figura 4 ilustreaza procesul fragmentarii pachetelor. Pentru claritate, figura este simplificata, neincluzand headere etc.
Trebuie remarcat ca nu toate protocoalele efectueaza fragmentarea si reasamblarea in acelasi fel. XNS (Xerox Network Standard) cere ca reasamblarea sa fie facuta de catre reteaua care a fragmentat datagrama, ceea ce simplifica implementarea pentru host-urile receptoare. XNS impune o restrictie importanta rutarii inter-retea si caracteristicilor retelei finale (receptoare) si anume ca cele doua retele sa admita pachete de aceeasi lungime maxima.
Setarea parametrilor IP
IP poate sa-si adapteze serviciile pentru a permite existenta unei diversitati de ULP-uri. De exemplu, un protocol de la nivelul transport care are cerinte de lucru in timp real, cum ar fi NVP (Network Voice Protocol) poate sa foloseasca serviciul IP de transmisie de pachete intr-un mod care difera de metodele utilizate de TCP, de exemplu.
Exista metode specifice prin care ULP-urile pot sa identifice serviciile care vor fi oferite de catre IP si sa adapteze aceste servicii intr-o configuratie particulara a retelei.
De exemplu, daca se doreste ca un
pachet (datagrama) sa parcurga o ruta specifica in drumul sau catre destinatie,
o astfel de ruta (numita
Parametrii setabili ai IP se pot incadra in doua categorii:
- parametri privind calitatea serviciilor (Service Quality Parameters);
- optiuni privind serviciile (Service Options).
Don't Fragment - Marcheaza o datagrama ca fiind o unitate indivizibila, care nu trebuie sa fie fragmentata de catre echipamentul gateway.
Serviciul de raportare a erorilor
Unele erori detectate de catre protocoalele de la nivelul legaturii de date sau raportate de catre protocoalele IP pereche trebuie indicate de catre nivelul IP al unui host nivelelor superioare interesate de aceste erori. Aceste indicatii descriu cateva clase de erori, incluzand argumente invalide, resurse insuficiente si probleme de transmisie. Erorile care sunt raportate de IP nivelelor superioare sunt in general determinate de fiecare implementare a IP.
Asignarea adreselor IP in functie de configuratia retelei
Unul dintre scopurile IP este de a asigura servicii intr-o mare varietate de medii (retele si retele globale). Mecanismul de adresare IP este astfel conceput incat sa permita trei clase diferite de configuratii ale retelelor. Cele trei clase de adrese IP, notate A, B, C, sunt prevazute pentru retele care au:
. A - multe hosturi distribuite in retele putine;
. B - o distributie medie a hosturilor si retelelor;
. C - putine hosturi in multe retele.
Doar 32 de biti sunt alocati pentru a exprima o adresa IP completa, care consta atat din adresa retelei, cat si din adresa hostului. O retea globala care contine doar cateva retele va avea nevoie doar de cativa biti pentru a identifica reteaua. Prin conventie, acestia vor fi cei mai semnificativi biti dintre cei 32 biti disponibili pentru adresare. Pe de alta parte, o retea globala cu multe retele va avea nevoie de mai multi biti pentru a exprima toate adresele de retele componente, deci va ocupa mai multi biti dintre cei 32 disponibili pentru a exprima adresa retelei (acesti biti vor fi tot cei mai seminficativi biti ai adresei).
In cadrul unei retele, hosturile pot fi organizate in comunitati mai mici, numite subretele. Forma adreselor IP permite, pentru proiectarea subretelelor, mascarea unor biti pentru a putea fi folositi pentru identificarea subretelelor.
De exemplu, un campus poate avea o adresa clasa B, care cere 2 octeti pentru portiunea alocata retelei si doi octeti pentru portiunea alocata hostului. In loc sa existe 65.536 adrese de hosturi, se poate alege solutia divizarii campusului in 254 subretele (un octet), fiecare avand cate 254 de hosturi (celalalt octet). Trebuie facuta observatia ca doar 254 de hosturi, respectiv retele sunt posibile, deoarece valorile 0 si 255 sunt rezervate).
Dupa cum se poate observa din tabelul de mai sus, inspectand primii trei biti ai unei adrese de IP se poate sti daca este o adresa de clasa A, B sau C. Daca primul (cel mai semnificativ) bit este 0, atunci adresa este o adresa clasa A. Daca primul bit este 1, trebuie inspectat al doilea bit. Daca primul bit este 0 si al doilea bit este 0, atunci adresa este de clasa B. Daca primii trei biti sunt 110, adresa este de clasa C. Daca primii trei biti sunt 111, atunci avem de a face cu o adresa clasa D, care nu este folosita (este o combinatie pastrata pentru dezvoltari ulterioare).
Servicii pe care IP le cere nivelelor inferioare
IP nu ofera doar servicii pentru ULP. In conformitate cu principiile ISO OSI, IP cere servicii nivelelor inferioare, incluzand transferul transparent de date intre calculatoare gazda din cadrul aceleiasi subretele si raportarea de erori. Datagramele pot sa nu fie receptionate in ordinea in care au fost transmise si nici nu se garanteaza transmiterea lor fara erori. Nivelele inferioare nivelului IP genereaza rapoarte privind erorile de la nivelul subretea si cele inferioare, dupa caz. Cerintele de mesaje de eroare specifice sunt dependente de subreteaua in cauza. De exemplu, in cazul unei subretele de tip Ethernet, spre deosebire de WAN, in general nu se raporteaza erori, cu exceptia cazului in care datagrama trebuie sa fie abandonata din cauza aparitiei a 16 coliziuni consecutive. Cat timp livrarea unei datagrame prin IP nu se pretinde ca ar fi infailibila, modul in care un modul IP reactioneaza la informatiile de eroare provenite de la nivelele inferioare este in mare masura nespecificat.
Internetwork Control Message Protocol (ICMP)
Nivelele superioare pot sa doreasca transmitera de mesaje catre modulele IP, prin care sa anunte faptul ca unele aspecte privind comportarea hostului care transmite pachete ar trebui modificate. Pentru aceasta se foloseste ICMP. In general, mesaje ICMP sunt generate de catre statii care percep o eroare sau o problema in cadrul unui pachet pe care un alt host l-a transmis. Eroarea poate fi detectata ori de hostul destinatie, ori de un echipament gateway intermediar. Daca reteaua, masina sau portul destinatie nu pot fi atinse, un gateway poate folosi ICMP pentru a avertiza hostul sursa asupra acestui fapt. ICMP poate de asemenea avertiza hostul sursa asupra rutelor preferate sau asupra congestiei retelei.
ICMP este in mod oficial considerat ca facand parte din IP. Totusi, datagramele ICMP sunt trimise folosind IP. Deci, ICMP este o parte functionala a nivelului trei, dar este codificat ca si cand ar face parte din nivelul patru.
3 Protocoalele TCP/IP
Transmission Control Protocol (TCP) si Internet Protocol (IP) se refera de fapt la un set de protocoale si servicii care impreuna permit calculatoarelor legate in retea sa se interconecteze pentru a realiza transferuri de fisiere, servicii de posta electronica si sesiuni de lucru interactiv la distanta.
TCP este folosit pe scara larga in mediile academice si ingineresti (si, de exemplu, in cadrul retelei guvernamentale americane).
De asemenea, datorita marelui numar de programe aparute pe piata care folosesc TCP/IP, acest set de protocoale a inceput sa fie din ce in ce mai raspandit in mediul comercial, ca si in cadrul retelelor locale de calculatoare.
3.1 Protocolul Internet (Internet Protocol-IP)
Intre protocoalele de nivel 3 (nivelul REtEA) documentate de Departamentul de Aparare al Statelor Unite (DoD - Department of Defense), Internet Protocol este cel mai important. Principalul sau scop este de a interconecta mai multe retele bazate pe schimbul de pachete intr-o supra-retea (internet - in continuare vom intelege prin internet (scris cu litere mici) orice supraretea (retea globala). Atunci cand este nevoie sa se specifice in mod explicit ca este vorba despre reteaua Internet initiata de catre DoD, cuvantul Internet se va scrie cu prima litera capitalizata). IP isi ofera serviciile diferitelor protocoale de pe nivelele superioare (Upper Layer Protocols - ULP) prin asistarea livrarii datelor ULP prin internet in cadrul unuia sau mai multor blocuri de date (datagrams).
Arhitectura internet permite o ierarhie de retele independente logic pe doua nivele. Nivelul cel mai de sus este conexiunea intre retele pereche. O retea poate sa contina o colectie de subretele pereche. Retelele si subretelele pot sa contina hosturi atasate direct, dupa cum se poate observa in figura 1.
Singura diferenta intre retele si subretele consta in modul in care sunt interpretate adresele IP si depinde de localizarea modulului IP specificat de adresa. In majoritatea cazurilor, subretelele pot fi numite pentru simplitate retele. In general, termenul 'subretea' este folosit doar in cazul in care este necesar sa se faca distinctia intre diferitele nivele ierarhice ale internet.
IP este limitat la functiile de baza necesare transmisiei unui bloc de date (datagram) prin internet. Fiecare bloc de date este o entitate independenta, nefiind legata de alte 'datagrame' (traducerea, poate putin fortata, a termenului 'datagram' este preluata din cartea 'Retele de calculatoare', cu semnificatia 'mesaj fara confirmare'). Nivelul IP al hostului asigura servicii protocoalelor de la nivelul transport si foloseste serviciile nivelului legaturii de date pentru a transmite datagramele hostului destinatie. IP nu pretinde ca ar oferi servicii sigure. Calculatoarele gazda (hosts) vor ignora datagramele atunci cand nu au resurse suficiente pentru procesare si nu vor detecta datagramele pierdute sau ignorate de catre nivelul legaturii de date.
IP izoleaza protocoalele de pe nivelele superioare de caracteristicile specifice retelei. Serviciile aditionale furnizate de catre IP includ diferite nivele de comportare a transmisiei, implicand caracteristici ca: precedenta, nivel de incredere, intarzieri. IP permite de asemenea etichetarea datelor, necesara in medii sigure, pentru a asocia datelor informatii de securitate.
Transmisia incepe atunci cand un protocol de pe nivelul superior transmite date catre IP pentru livrare. IP impacheteaza datele in format internet datagram si le transmite protocolului de pe nivelul legaturii de date pentru transmisie prin reteaua locala. Daca hostul destinatie se afla legat direct in reteaua locala, IP trimite pachetul direct acestui host. Daca destinatia se afla intr-o alta retea, IP trimite pachetul unui gateway IP local pentru transmisie. Acest gateway va trimite pachetul prin urmatoarea retea hostului destinatie sau unui alt gateway. Astfel, datagrama se propaga prin setul de retele interconectate de la un modul IP la altul, pana cand aceasta ajunge la destinatie. Pachetele transmise de catre hostul numarul 1 pot sa circule pe una dintre cele doua cai prezentate.
Gateway-urile, uneori numite 'Routere IP' (sau 'Local Bridges' ori 'Remote Bridges') sunt de fapt un fel de 'relee de pachete' care interconecteaza doua sau mai multe retele sau subretele. Fiecare gateway contine un modul IP aflat deasupra a doua sau mai multe procese bazate pe protocoale aflate la nivelul legaturii de date.
Modulele IP folosesc reguli comune pentru interpretarea adreselor internet necesare in procesul stabilirii traseului pe care pachetul trebuie sa-l urmeze pentru a ajunge la destinatie. Rutarea executata de catre un gateway se bazeaza pe campul network/subnetwork al adresei internet de destinatie.
Un gateway atasat mai multor retele trebuie sa decida care este reteaua urmatoare prin care trebuie sa treaca pachetul pe care l-a primit pentru a ajunge la destinatie. De asemenea, trebuie sa decida daca hostul destinatie se afla in cadrul urmatoarei retele (caz in care pachetul poate fi trimis direct acestui host) sau daca cel putin un alt gateway este necesar pentru a trimite pachetul catre reteaua destinatie aflata la distanta.
Pentru a determina care este urmatorul
gateway caruia trebuie sa-i fie transmis pachetul, echipamentul gateway curent trebuie sa cunoasca optiunile pe care le are la dispozitie si modul de alegere
Indicatorul Don't Fragment este destinat pentru folosirea cu calculatoare gazda care nu sunt capabile sa reconstituie pachetul din fragmentele din care este format. De fapt, multe implementari ale TCP/IP nu permit fragmentarea si reconstituirea pachetelor.
Fragment Offset (Offsetul fragmentului)
Abreviere: FO
Lungimea campului: 13 biti
Unitate: Grupe de cate 8 octeti
Gama: 0 8191 (implicit 0)
Campul indica pozitia fragmentului relativ la inceputul datelor in pachetul original. Atat un pachet complet, cat si primul fragment al unui pachet au acest camp resetat.
Fragment Offset localizeaza pozitia fragmentului curent intr-un pachet ca multiplu de 8 biti. Pentru aceasta, lungimea campului este de 13 biti, deci sunt permise maximum 8.192 fragmente pentru fiecare pachet, in acest caz extrem, primele 8.191 fragmente vor avea lungimea de un octet.
Time-to-Live (Timp de viata)
Abreviere: TTL
Unitate: secunde
Gama: 0 minute)
Acest camp indica timpul maxim cat poate sa ramana pachetul in internet. Cand valoarea acestui camp, dupa decrementare, ia valoarea zero, pachetul ar trebui distrus.
Unitatea de timp utilizata pentru masurarea timpului de viata al pachetului este secunda, deci timpul maxim de viata al unui pachet este 255 secunde (4,25 minute).
Valoarea campului este scazuta cu cel putin 1 de catre fiecare router prin care trece pachetul.
Protocol (Protocol)
Abreviere: PROT
Lungimea campului: 16 biti
Acest camp arata care ULP (Upper Level Protocol) trebuie sa receptioneze portiunea de date a unui pachet. Numerele asignate ULP-urilor uzuale sunt disponibile de la DoD Executive Agent for Protocols. Unele vor fi aratate mai jos, in tabelul 3.
Campul Protocol specifica protocolul particular de la nivelul 4 caruia ii apartine pachetul (de exemplu, TCP sau alt protocol echivalent).
Header Checksum (Suma de control a headerului)
Lungimea campului: 16 biti
Acest camp contine o suma de control aplicata doar headerului IP. Suma de control ajuta la detectarea unor eventuale erori aparute in timpul transmisiei. Algoritmul dupa care se genereaza aceasta suma de control este: se aduna complementele fata de 1 ale tuturor entitatilor headerului (grupate pe cate 16 biti) si apoi se complementeaza suma fata de 1.
Suma de control a headerului se foloseste doar pentru a verifica validitatea datelor din cadrul headerului. Ori de cate ori pachetul trece printr-un gateway, aceasta suma de control este recalculata (deoarece de fiecare data este modificat campul TTL).
Source Address (Adresa sursei)
Abreviere: SOURCE
Acest camp contine adresa Internet a calculatorului gazda care a generat pachetul.
Destinaton Adress (Adresa de destinatie)
Abreviere: DEST
Lungimea campului: 32 biti
Campul contine adresa Internet a hostului destinatie.
Adresele sursa si destinatie indica numarul retelei folosind 8 24 biti. Bitii nefolositi pentru identificarea retelei sunt folositi pentru a referi numarul hostului si, optional, numarul subretelei.
Options (Optiuni)
Abreviere: OPT
Lungimea campului: variabila
Acest camp a fost prevazut pentru a permite unor versiuni ulterioare ale protocolului sa includa informatii care nu sunt prezente in implementarea originala, sa permita experimentatorilor s incerce noi idei si sa evite alocarea permanenta a unor biti in cadrul headerului pentru informatii rar folosite.
Lungimea acestui camp depinde de numarul si tipurile optiunilor asociate cu pachetul.
Optiunile definite oficial sunt:
- Security - eticheteaza nivelul, compartimentul, grupul de utilizatori si restrictiile de manipulare, asa cum sunt ele cerute de DoD;
Loose Source Routing - permite celui care trimite pachetul sa ceara ca pachetul sa urmeze o cale oarecare (generala) prin retea;
Parametrii privind calitatea serviciilor influenteaza serviciul de transmisie asigurat de catre echipamentele gateway care intervin in procesul de transmisie, iar optiunile privind serviciile sunt folosite pentru a specifica cererea de servicii speciale care trebuie asigurate in cadrul modulelor IP.
3.1.4 Parametrii de calitate a serviciilor
Acele ULP care stiu ca datagramele lor vor trece prin echipamente gateway care pot efectua modificari asupra pachetelor care trec prin ele, pot sa sugereze acestor echipamente gateway tratamentul pe care acestea sa-l aplice fiecaruia dintre pachetele trimise. Aceste sugestii se realizeaza prin intermediul parametrului TOS (Type of Service) din cadrul headerului pachetului IP. Semnificatia acestui camp poate fi:
Precedence (Precedenta) - indica echipamentului gateway sa incerce sa aplice un tratament preferential pentru datagrame care au o inalta importanta. Tratamentul preferential poate sa previna astfel de datagrame sa fie intarziate in cadru unei cozi in interiorul echipamentului gateway, de exemplu.
Transmision mode - datagram versus stream (Modul de transmisie - datagrama sau sir de datagrame) - Modul Datagram (implicit) indica faptul ca ULP considera aceasta datagrama ca fiind un eveniment sporadic, necorelat cu datagrame trecute sau viitoare. Modul Stream cere echipamentului gateway sa minimizeze intarzierile si dispersia intarzierilor intre transmisiile pachetelor similare, prin rezervarea resurselor retelei.
Reliability (incredere) - destinat minimizarii pierderii datelor si ratei erorilor. Acest parametru asigura faptul ca resursele cozilor sunt alocate in primul rand pachetelor care cer un inalt nivel de siguranta si faptul ca pachetele care nu cer in mod explicit acest lucru pot sa fie 'aruncate' in cazul in care nu mai este loc in coada si apare un pachet care cere un inalt nivel de incredere.
Resource Tradeoff - indica daca este mai important sa se onoreze cererea de 'High Precedence' sau cea de 'High Reliability' in cazul in care echipamentul gateway nu poate sa le asigure pe ambele in acelasi timp.
Notiunea de Stream Mode versus Datagram Mode de obicei nu este folosita in cazul retelelor locale sau WAN terestre, dar se foloseste in cazul retelelor bazate pe rutarea prin satelit, deoarece routerele aflate pe sateliti in general pot sa ceara alocarea unei benzi de transmisie in avans. Daca routerul constata ca incepe sa receptioneze pachete care au bitul Stream Mode setat, el poate sa anticipeze primirea mai multor pachete care fac parte din acelasi sir si deci va cere statiilor sale pereche alocarea intr-un viitor apropiat a unei benzi de frecventa mai mari pentru a se asigura ca un pachet care va fi receptionat nu va fi intarziat in momentul receptiei pentru a se cere alocarea unei benzi de frecventa in timp real (routerele aflate pe sateliti nu pot sa comunice intre ele instantaneu; pachetele care trec prin ele au cel putin o intarziere de un sfert de secunda).
3.1.5 Optiuni privind serviciile
Headerul IP poate sa fie expandat pentru a include unele campuri optionale pentru a cere servicii IP in nodurile sursa, destinatie sau intermediare (de rutare). Cateva dintre optiunile definite sunt:
Security Labeling - Identifica nivelul de securitate (secret, strict secret etc.) al datagramei pentru serverele care contin informatii secrete.
Source Routing - Selecteaza setul de module IP din echipamentele gateway prin care trebuie sa treaca pachetul, in acord cu specificatia celui care trimite pachetul. Permite unui nod sa selecteze retelele prin care urmeaza sa tranziteze pachetul si retelele prin care nu trebuie sa tranziteze pachetul, astfel imbunatatind nivelul de securitate al unor anumite tipuri de tranzactii. Source Routing poate fi specificata ca fiind 'slaba' (lasandu-se echipamentului gateway unele libertati) sau 'stricta'.
Route Recording - Cere inregistrarea modulelor IP din cadrul echipamentelor gateway prin care tranziteaza pachetul, astfel incat hostul destinatie poate sa stie toate locurile prin care a trecut pachetul.
Stream Identification - Identifica sirul de pachete caruia ii apartine pachetul; este folosit in cadrul serviciilor de tip stream. 6
Timestamping - Permite echipamentului gateway sa marcheze momentul in care a procesat o datagrama.
3.1.10 Adress Resolution Protocol (ARP)
Toate statiile si echipamentele gateway sunt codificate folosind o adresa IP , care este limitata la 32 biti. Transmiterea de pachete printr-o retea Ethernet, de exemplu, cere adrese destinatie de 48 biti pentru a identifica nodul destinatie. De aceea, se pot inventa, de exemplu, cei 16 biti aditionali. Dar, nici aceasta nu este o solutie, deoarece adresele Ethernet sunt arbitrare si in general sunt setate de catre producatorii cartelelor de cuplare la retea (ba mai mult, primii 3 octeti ai adresei unei cartele Ethernet in general identifica producatorul cartelei). Deci, nu vor exista in general statii care sa aiba adrese legate in vreun fel. De aceea, un alt set de servicii trebuie asigurat in cadrul nivelului retea, pentru a asigura transformarea unei adrese IP de 32 biti intr-o adresa Ethernet de 48 biti. Astfel a aparut ARP.
Atunci cand un proces de la nivelul retea doreste sa transmita un pachet care are adresa Internet specificata, dar a carui adresa Ethernet nu este cunoscuta, acel proces de la nivelul retea trebuie sa transmita o cerere ARP broadcast pentru a afla adresa Ethernet a destinatiei. Un nod urmeaza sa raspunda cererii de adresa Ethernet continuta in pachetul ARP, de obicei chiar nodul destinatie. Cand este receptionat raspunsul, de obicei cei 48 biti sunt retinuti intr-un cache, astfel incat atunci cand va fi facuta o cerere de transmitere a unui pachet catre o destinatie, corespondentul Ethernet al adresei IP destinatie este cautat in cache, iar daca este gasit, pachetul este transmis direct si se poate evita o tranzactie ARP. Altfel, se genereaza un nou pachet ARP pentru a se afla adresa Ethernet corespunzatoare destinatiei. Deci, un host rezolva adresa destinatie in urmatorul mod: Cauta in cache adresa Ethernet corespunzatoare. Daca nu o gaseste, apeleaza la ARP pentru a transmite o cerere de adresa Ethernet in retea. Ca o alternativa, se poate folosi un fisier de configuratie aflat la nivelul hostului sursa. Deci, exista trei surse tipice din care se poate afla echivalentul Ethernet al unei adrese IP:
raspunsul la cereri ARP;
memoria cache de adrese provenite de la raspunsuri ARP anteroiare;
informatia continuta in fisierele de configuratie.
Specificarea protocolului ARP permite acestui protocol sa converteasca o datagrama IP intr-o cerere ARP. Astfel, datagrama va fi 'consumata'. De aceea, ULP trebuie sa fie gata sa asigure din nou datagrama nivelului trei. Deoarece functiile IP sunt considerate ca nedemne de incredere, pachetul transformat in cerere ARP este vazut de nivelul transport (nivelul patru) ca un pachet pierdut.
Trebuie remarcat ca ARP localizeaza hosturi aflate in aceeasi retea sau subretea ca si hostul sursa. Utilitatea sa este limitata deci la un broadcast Ethernet. Pentru a trimite pachete unui host dintr-o alta retea, datagrama trebuie intai trimisa unui router atasat retelei sursa. in acest caz, hostul sursa trebuie sa identifice adresa routerului, care apoi va trimite datagrama catre reteaua destinatie.
Unele routere IP raspund la cereri ARP in numele unui host indepartat. Hostul sursa este astfel 'pacalit', deoarece va crede ca ii raspunde hostul destinatie. Aceasta tehnica se numeste Proxy ARP. Folosirea ei nu este in general recomandata, dar este necesara atunci cand IP-ul unui host nu este suficient de sofisticat pentru a determina faptul ca pachetul trebuie trimis unui router pentru a putea ajunge la destinatie.
3.1.11 Reverse Address Resolution Protocol (RARP)
Sa presupunem ca singurul lucru pe care o statie il stie la initializare este propria sa adresa Ethernet, de obicei prin citirea informatiei de configuratie proprii. Deci, respectiva statie nu isi cunoaste propria adresa IP. De aceea, este necesar sa incerce sa afle aceasta adresa la initializare. Pentru servirea acestui scop s-a implementat protocolul RARP, care permite unei statii sa trimita un pachet broadcast prin care sa ceara informatii de tipul 'Cine sunt eu? adica 'Ce adresa IP am eu?'. De obicei, un host (tipic, un server RARP) trebuie sa fie pregatit sa execute inversul unui ARP, adica sa trimita inapoi adresa IP corespunzatoare adresei Ethernet primita. Acest protocol (RARP) este folosit doar la initializare. RARP nu mai este apoi rulat pana la o noua initializare a sistemului. O valoare 8035h a campului Type din cadrul headerului Ethernet identifica un pachet RARP. Trebuie notat ca trebuie sa existe un server RARP pe fiecare segment Ethernet, deoarece se folosesc pachete de tip broadcast, care nu sunt transferate mai departe de catre routerele IP.
3.1.11 Reverse Address Resolution Protocol (RARP)
Sa presupunem ca singurul lucru pe care o statie il stie la initializare este propria sa adresa Ethernet, de obicei prin citirea informatiei de configuratie proprii. Deci, respectiva statie nu isi cunoaste propria adresa IP. De aceea, este necesar sa incerce sa afle aceasta adresa la initializare. Pentru servirea acestui scop s-a implementat protocolul RARP, care permite unei statii sa trimita un pachet broadcast prin care sa ceara informatii de tipul 'Cine sunt eu? adica 'Ce adresa IP am eu?'. De obicei, un host (tipic, un server RARP) trebuie sa fie pregatit sa execute inversul unui ARP, adica sa trimita inapoi adresa IP corespunzatoare adresei Ethernet primita. Acest protocol (RARP) este folosit doar la initializare. RARP nu mai este apoi rulat pana la o noua initializare a sistemului. O valoare 8035h a campului Type din cadrul headerului Ethernet identifica un pachet RARP. Trebuie notat ca trebuie sa existe un server RARP pe fiecare segment Ethernet, deoarece se folosesc pachete de tip broadcast, care nu sunt transferate mai departe de catre routerele IP.
|
Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare |
Vizualizari: 1129
Importanta: 
Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved
