TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security)
Шрифт:
Хотя формально время жизни оценивается в секундах, реально TTL реализуется как простой счетчик попаданий, значение которого уменьшается (обычно на единицу) в каждом маршрутизаторе. Можно указывать большее уменьшение счетчика для датаграмм, которые перемещаются по очень медленным соединениям или требуют длительного времени для пересылки.
Рекомендуемое значение по умолчанию для TTL — примерно в 2 раза больше, чем максимально возможный путь в сети. Длина такого максимального пути часто называется диаметром (diameter) интернета.
6.13.6
Контрольная сумма (checksum) находится в 16-разрядном поле и вычисляется по значению остальных полей заголовка IP как сумма всех дополнений до единицы 16-разрядных слов заголовка. До вычисления поле контрольной суммы содержит 0. Контрольная сумма должна пересчитываться при перемещении датаграммы по сети, поскольку в датаграмме изменяется поле TTL. Могут изменяться и другие значения из заголовка вследствие фрагментации или записи информации в дополнительные поля.
6.14 Фрагментация
Поля идентификации (Identification), флагов (Flags) и смещения фрагмента (Fragment Offset) позволяют фрагментировать и восстанавливать (собирать) датаграмму. Когда IP нужно переслать датаграмму большего размера, чем MTU следующего участка, то:
1. Сначала проверяется содержимое поля флагов. Если значение "Не фрагментировать" установлено в 1, ничего делать не нужно — датаграмма отбрасывается и перестает существовать.
2. Если флаг "Не фрагментировать" установлен в 0, то поле данных разделяется на отдельные части в соответствии с MTU следующего участка. Полученные части выравниваются по 8-октетной границе.
3. Каждой части присваивается заголовок IP, подобный заголовку исходной датаграммы, в частности копируются значения полей источника, назначения, протокола и идентификации. Однако следующие поля устанавливаются индивидуально для каждой из частей:
a. Длина датаграммы будет отражать текущую длину полученной датаграммы.
b. Флаг More из поля флагов устанавливается в 1 для всех частей, кроме последней.
c. Поле смещения фрагмента будет указывать позицию полученной части относительно начала исходной датаграммы. Начальная позиция принимается за 0. Смещение фрагмента равно реальному смещению, разделенному на 8.
d. Для каждого фрагмента вычисляется собственная контрольная сумма.
Теперь настало время более подробно рассмотреть поля при фрагментации датаграммы.
6.14.1 Поле идентификации
Поле идентификации содержит 16-разрядное число, помогающее хосту назначения распознать фрагмент датаграммы при сборке.
6.14.2 Поле Флагов
Поле флагов содержит три бита:
| Бит 0 | Бит 1 | Бит 2 |
|---|---|---|
| 0=Зарезервировано | 0=Можно фрагментировать 1=Нельзя фрагментировать | 0=Последний фрагмент (Last) 1=Есть еще фрагменты (More) |
Бит 0 зарезервирован, но должен иметь значение 0. Отправитель может указать в следующем бите значение 1, и датаграмму нельзя будет фрагментировать. Если ее нельзя будет доставить без фрагментации, а бит фрагментации равен 1, то датаграмма будет отброшена с посылкой сообщения отправителю.
Бит 2 устанавливается в 0 для последней или единственной части датаграммы. Бит 2, установленный в 1, указывает, что датаграмма фрагментирована и имеет следующие далее части.
6.14.3 Поле смещения фрагмента
Блок фрагментации (fragment block) — это 8-октетная порция данных. Число в поле смещения фрагмента (Fragment Offset) указывает величину смещения данного фрагмента (относительно начала датаграммы) в единицах блоков фрагментирования. Это поле имеет длину 13 бит (т.е. смещение может быть от 0 до 8192 блоков фрагментирования — или от 0 до 65 528 октетов). Предположим, что маршрутизатор разделил датаграмму (с идентификатором 348) из 3000 байт данных на три датаграммы по 1000 байт. Каждый фрагмент будет содержать собственный заголовок и 1000 байт данных (125 блоков фрагментирования). Содержимое полей идентификации, флагов и смещений фрагментов будет следующим:
| Фрагмент | Идентификатор | Флаги | Смещение фрагмента |
|---|---|---|---|
| 1 | 348 | Можно фрагментировать, More | 0 блоков от начала |
| 2 | 348 | Можно фрагментировать, More | 125 блоков (1000 октетов) от начала |
| 3 | 348 | Можно фрагментировать, Last | 250 блоков (2000 октетов) от начала |
Когда датаграмма доставляется без фрагментации, значения полей будут следующими:
| Идентификатор | Флаги | Смещение фрагмента |
|---|---|---|
| 348 | Можно фрагментировать, Last | 0 блоков от начала |
Хост получателя, приняв датаграмму, помеченную как "Last" и имеющую смещение 0, знает, что она не фрагментирована.
6.14.4 Сборка фрагментированной датаграммы
Сборка фрагментированной датаграммы выполняется хостом-получателем. Отдельные части такой датаграммы могут прибывать в произвольном порядке. Когда в точке назначения появляется первый фрагмент, IP выделяет определенную область памяти для последующей сборки всей датаграммы. Поле смещения фрагмента указывает на байтовую границу для данных полученного фрагмента.