МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НУ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» Кафедра ІСМ Розрахункова робота на тему: “Інтернет-протокол ІPv4” З курсу: ”Комп’ютерні мережі” Завдання Протокол ІPv4. Розробити навчальну програму, яка ілюструє роботу інтернет протоколу ІPv4. Теоретична частина 1. Вступ 1.1. Мотивація Протокол IP призначений для використання в з'єднаних між собою комп'ютерних мережах обміну даними на основі комутації пакетів. Такі системи отримали назву “catenet” [l] Протокол забезпечує передачу блоків даних, що називаються дейтаграмами, від відправника до одержувача, хости яких ідентифікуються адресами фіксованої довжини. Протокол також забезпечує, при потребі, фрагментацію і збирання дейтаграм великого розміру для передачі крізь мережі, що не можуть працювати з пакетами великого розміру. 1.2. Сфера застосування Сфера застосування протоколу обмежується доставкою бітових пакетів (дейтаграм) від відправника до одержувача через систему з'єднаних між собою мереж. Протокол не підтримує механізмів підвищення надійності доставки даних, управління потоком даних, встановлення послідовності та інших функцій, які зазвичай підтримуються протоколами прямої взаємодії між хостами. Протокол IP використовує послуги підтримуючих цей протокол мереж для надання послуг різного типу та якості. 1.3. Інтерфейси Цей протокол викликається протоколами взаємодії "хост-хост" і сам викликає протоколи локальних мереждля передачі дейтаграм наступному маршрутизатору чи хосту-одержувачу. Наприклад, модуль TCP буде викликати модуль IP для розміщення сегмента TCP (до якого входить заголовок TCP і дані користувача) як об'єкта даних дейтаграми IP. Модуль TCP вкаже модулю IP адреси та інші параметри заголовка IP як аргументи виклику. Модуль IP створить дейтаграму IP і звернеться до інтерфейсу локальної мережі для передачі дейтаграми. 1.4. Робота протоколу Протокол IP реалізує дві основні функції – адресацію та фрагментацію дейтаграм. Модулі IP використовують адреси з заголовків IP для передачі дейтаграм ІР одержувачу. Процес вибору шляху до адресату називається маршрутизацією. Модулі IP використовують поля заголовків IP для фрагментації та збирання дейтаграм IP, коли це необхідно для передачічерез мережі з малим розміром пакетів. Принцип роботи протоколу полягає в тому, що модулі IP використовуються на кожному хості, що бере участь у міжмережевому зв′язку і на кожному маршрутизаторі, що з'єднує мережі. Ці модулі використовують загальні правила інтерпретації полів адреси і фрагментації та збирання дейтаграм IP. Крім того, ці модулі (особливо у маршрутизаторах) приймають рішення про маршрут пересилання дейтаграм і виконують ще ряд функцій. Протокол IP трактує кожну дейтаграму як незалежний елемент, не зв'язаний з іншими дейтаграмами IP. Протокол не використовує з'єднання та логічні схеми (віртуальні чи інші). Для забезпечення сервісу протокол IP використовує чотири ключових механізми – тип обслуговування (ToS), час життя (TTL), опції (Options) і контрольну суму заголовка (Header Checksum). Тип обслуговування (ToS) використовується для зазначення бажаної якості сервісу. ToS являє собою абстрактний чи узагальнений набір параметрів, що характеризують вибір сервісу в мережах, що входять до мережі Інтернет. Зазаначення ToS використовується шлюзами в процесі маршрутизації дейтаграм ІР для вибору поточних параметрів передачі для певної мережі, мережі для наступної транзитної точки чи наступного маршрутизатора. Час життя TTL визначає максимальний термін існування дейтаграм IP. Це значення встановлюється відправником і зменшується в кожній точці на шляху доставки, де обробляється дейтаграма. Якщо значення TTL стає нульовим до того, як дейтаграма доставлена адресату, така дейтаграма просто знищується. Можна розглядати TTL як час самознищення дейтаграм. Опції забезпечують функції контролю, які необхідні чи корисні в деяких ситуаціях, але не використовуються для більшості звичайних процесів передачі даних. Опції забезпечують роботу з мітками часу, безпеку і спеціальну мар...