Заголовок Пакета IP
Как показано на рисунке, протокол IP версии 4 определяет много различных полей в заголовке пакета IP. Эти поля содержат двоичные значения, на которые ссылаются службы IPv4, когда они передают пакеты по сети.
Здесь мы рассмотрим 6 ключевых полей:
- Исходный IP адрес (отправителя)
- IP адрес получателя
- Время жизни (TTL)
- Тип сервиса (ToS)
- Протокол
- Смещение Фрагмента
Ключевые поля заголовка IPv4
IP Адрес Назначения
Поле "IP Адрес Назначения" содержит 32-разрядное двоичное значение, которое представляет адрес целевого узла в пакете Сетевого уровня.
IP Адрес Источника
Поле "IP Адрес Источника" содержит 32-разрядное двоичное значение, которое представляет адрес исходного узла (отправителя) в пакете Сетевого уровня.
Время жизни
Время жизни (TTL) является 8-разрядным двоичным значением, которое указывает на остающуюся "жизнь" пакета. Значение TTL уменьшается по крайней мере на единицу каждый раз, когда пакет обрабатывается маршрутизатором (то есть, хопом). Когда значение становится нулевым, маршрутизатор отбрасывает или сбрасывает пакет, и он удаляется из сетевого потока данных. Этот механизм предотвращает бесконечное блуждание между маршрутизаторами пакетов, которые не могут достигнуть своего места назначения, в так называемой маршрутной петле. Если бы маршрутные петли продолжали оставаться, то сеть стала бы переполненной пакетами данных, которые никогда не будут достигать своего места назначения. Постепенное уменьшение значения TTL на каждом хопе гарантирует, что в конечном счете это значение станет нулевым и что пакет с полем TTL с истекшим сроком будет отброшен.
Протокол
Это 8-разрядное двоичное значение указывает на тип полезной нагрузки данных, которые переносит пакет. Поле "Протокол" позволяет Сетевому уровню передать данные к соответствующему протоколу верхнего уровня.
Примеры значений этого поля:
- 01 ICMP
- 06 TCP
- 17 UDP
Тип службы
Поле "Тип-Сервиса" содержит 8-разрядное двоичное значение, которое используется, чтобы определить приоритет каждого пакета. Это значение позволяет использовать механизм Качества Обслуживания (QoS) для более приоритетных пакетов, таких как те, которые переносят информацию IP телефонии. Маршрутизатор, обрабатывающий пакеты, может быть сконфигурирован так, чтобы решать, какой пакет он должен передать в первую очередь - на основе значения Типа Сервиса.
Смещение Фрагмента
Как отмечалось ранее маршрутизатору, вероятно, придется фрагментировать пакет, передавая его с одного носителя (канала передачи) на другой, у которого MTU будет меньше. Когда происходит фрагментация, пакет IPv4 использует поле "Смещение Фрагмента" и флаг MF в заголовке IP, чтобы восстановить пакет, когда он достигает конечного хоста. Поле смещение фрагмента идентифицирует порядок, в котором необходимо поместить пакетный фрагмент при реконструкции пакета.
Флаг "Дополнительные Фрагменты"
Флаг "Дополнительные Фрагменты" (MF) является одиночным битом в поле Флагов, используемым со Смещением Фрагмента для фрагментации и реконструкции пакетов. Когда флаг "Дополнительные Фрагменты" устанавливается, это означает, что это не последний фрагмент пакета. Когда узел получения видит, что пакет прибывает с MF = 1, он исследует Смещение Фрагмента, чтобы определить, куда этот фрагмент должен быть помещен в рекоструируемом пакете. Когда узел получения принимает кадр с MF = 0 и ненулевое значение в смещении Фрагмента, он помещает этот фрагмент как последнюю часть в восстанавливаемый пакет. У нефрагментированного пакета вся информация о фрагментации равна нулю (MF = 0, смещение фрагмента = 0).
Флаг "Не Фрагментировать"
Флаг "Не Фрагментировать" (DF) является одиночным битом в поле Флагов, который указывает, что фрагментация пакета не допустима. Если бит флага "Не Фрагментировать" устанавливается, то фрагментация этого пакета НЕ разрешается. Если маршрутизатор должен фрагментировать пакет, чтобы передать его вниз к Канальному уровню, но бит DF установлен в 1, то маршрутизатор отбрасывает этот пакет.
Далее: Поля Заголовка IP. Пример пакета