12. Протокольный стек tcp/ip.

Комплект протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) разрабатывался для сети Интернет (Internet Protocol Suite), в настоящее время он широко распространен как в локальных, так и в глобальных сетях. Комплект протоколов Интернета состоит из набора общедоступных (по сети) документов RFC (Request For Comments — предложения к обсуждению), созданных коллек­тивными усилиями мирового сетевого сообщества. Передача данных в Интернете основана на принципе коммутации пакетов, в соответствии с которым поток данных, передаваемых от одного узла к другому, разбивается на пакеты, передающиеся в общем случае через систему коммуника­ций и маршрутизаторов независимо друг от друга и вновь собирающиеся на при­емной стороне. Весь комплект базируется на IP - протоколе негарантированной доставки пакетов (дейтаграмм) без установления соединения (unreliable connec­tionless packet delivery). Информация в TCP/IP передается пакетами со стандартизованной структу­рой, называемыми IP-дейтаграммами (IP Datagram), имеющими поле заголовка (IP Datagram Header) и поле данных (IP Datagram Data). Формат заголовка приведен на рис, где он показан в виде 32-битных слов. Конечные узлы — от­правители и получатели информации, называются хостами (host), промежуточ­ные устройства, оперирующие IP-пакетами (анализирующие и модифицирую­щие информацию IP-заголовков), называют шлюзами (gateway).

Слово\Бит 0 3 4 7 8 15 16 19 31

1	Версия IP	Длина заголовка		Тип обслуживания	Общая длина дейтограммы
2	Идентификатор				Флаги	Местоположение фрагмента в дейтаграмме
3	Время жизни TTL		Протокол		Контрольная сумма заголовка
4	IP адрес отправителя
5	IP адрес получателя
6	Опции

В дейтаграмму длиной 576 байт умещается 512-байтный блок данных и 64-байтный заголовок (размер заголовка может составлять 20-60 байт). Длина дейта­граммы определяется сетевым ПО так, чтобы она умещалась в поле данных сете­вого кадра, осуществляющего ее транспортировку. Поскольку по пути следова­ния к адресату могут встречаться сети с меньшим размером поля данных кадра, IP специфицирует единый для всех маршрутизаторов метод сегментации — раз­бивки дейтаграммы на фрагменты (тоже IP-дейтаграммы) и реассемблирования — обратной ее сборки приемником. Фрагментированная дейтаграмма соби­рается только ее окончательным приемником, поскольку отдельные фрагменты могут добираться до него различными путями. Порядок сборки определяется смещением фрагмента, перекрытие фрагментов и даже выход фрагмента за заявленный размер собираемого пакета, как правило, не контролируются. На основе этих свойств алгоритма сборки «умельцы» осуществляют взлом сетевых ОС. Возможна также конкатенация — соединение нескольких дейтаграмм в одну и сепарация — действие, обратное конкатенации.

Казавшийся вполне достаточным во времена разработки, формат заголовка пакета стал уже тесным. В настоящее время готовится переход на протокол IP v.6, который имеет следующие основные отличия: Расширение поля адреса с 32 до 128 бит.Обеспечение возможности автоконфигурирования узлов. Выравнивание полей заголовка с целью ускорения обработки пакетов. Обеспечение возможностей для большей расширяемости протокола. Дальнейшее изложение относится к существующей 32-битной адресации IP v.4.