Плюшевый IP

IPv4

Название:	Internet protocol
Уровень (по модели OSI):	Сетевой
Семейство:	TCP/IP
Создан в:	1981 г.
Назначение протокола:	Основа стека TCP/IP
Спецификация:	RFC 791

IP (англ. Internet Protocol — межсетевой протокол) — маршрутизируемый сетевой протокол, основа стека протоколов TCP/IP.

Протокол IP (RFC 791) используется для негарантированной доставки данных (разделяемых на так называемые пакеты) от одного узла сети к другому. Это означает, что на уровне этого протокола (третий уровень сетевой модели OSI) не даётся гарантий надёжной доставки пакета до адресата. В частности, пакеты могут прийти не в том порядке, в котором были отправлены, продублироваться (когда приходят две копии одного пакета; в реальности это бывает крайне редко), оказаться повреждёнными (обычно повреждённые пакеты уничтожаются) или не прибыть вовсе. Гарантии безошибочной доставки пакетов дают протоколы более высокого (транспортного) уровня сетевой модели OSI — например,

В современной сети Интернет используется IP четвёртой версии, также известный как IPv4. В протоколе IP этой версии каждому узлу сети ставится в соответствие IP-адрес длиной 4 октета (иногда говорят «байта», подразумевая распространённый восьмибитовый минимальный адресуемый фрагмент памяти ЭВМ; название «октет» идёт с тех времён, когда байты на разных компьютерах содержали разное число битов). При этом компьютеры в подсетях объединяются общими начальными битами адреса. Количество этих бит, общее для данной подсети, называется маской подсети (ранее использовалось деление пространства адресов по классам — A, B, C; класс сети определялся диапазоном значений старшего октета и определял число адресуемых узлов в данной сети, сейчас используется бесклассовая адресация).

В настоящее время вводится в эксплуатацию шестая версия протокола — 2007 года в Интернете присутствовало около 760 сетей, работающих по протоколу IPv6. Для сравнения, на то же время в адресном пространстве IPv4 присутствовало более 203 тысяч сетей, но в IPv6 сети гораздо более крупные, нежели в IPv4.

IP-пакет

IP-пакет — форматированный блок информации, передаваемый по вычислительной сети. Соединения вычислительных сетей, которые не поддерживают пакеты, такие как традиционные соединения типа «точка-точка» в телекоммуникациях, просто передают данные в виде последовательности байтов, символов или битов. При использовании пакетного форматирования сеть может передавать длинные сообщения более надежно и эффективно.

см. также IP-датаграмма.

Структура IP-дейтограммы (пакета)

В протоколе четвертой версии (IPv4)

0								1								2								3
0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
Версия				IHL				Тип обслуживания								Длина пакета
Идентификатор																Флаги			Смещение фрагмента
Число переходов (TTL)								Протокол								Контрольная сумма заголовка
IP-адрес отправителя (32 бита)
IP-адрес получателя (32 бита)
Параметры (до 320 бит)																Данные (до 65535 байт минус заголовок)

• Версия — для IPv4 значение поля должно быть равно 4.
• IHL — длина заголовка IP-пакета в 32-битных словах (dword). Именно это поле указывает на начало блока данных в пакете. Минимальное корректное значение для этого поля равно 5.
• Идентификатор — значение, назначаемое отправителем пакета и предназначенное для определения корректной последовательности фрагментов при сборке датаграммы. Для фрагментированного пакета все фрагменты имеют одинаковый идентификатор.
• 3 бита флагов. Первый бит должен быть всегда равен нулю, второй бит DF (don’t fragment) определяет возможность фрагментации пакета и третий бит MF (more fragments) показывает, не является ли этот пакет последним в цепочке пакетов.
• Смещение фрагмента — значение, определяющее позицию фрагмента в потоке данных.
• Протокол — идентификатор интернет-протокола следующего уровня (см. IANA protocol numbers и RFC 1700). В IPv6 называется «Next Header».

В протоколе 6 версии ( Версия (4 бита) Класс трафика (8 бит) Длина полезной нагрузки (16 бит) След. заголовок (8 бит) Число переходов IP-адрес отправителя (128 бит) IP-адрес получателя (128 бит) Данные

• Версия — для IPv6 значение поля должно быть равно 6.
• Класс трафика — определяет приоритет трафика (QoS, класс обслуживания).
• Метка потока — уникальное число, одинаковое для однородного потока пакетов.
• Длина полезной нагрузки — длина данных (заголовок IP-пакета не учитывается).
• Следующий заголовок — Определяет следующий инкапсулированный протокол.
• Число переходов — максимальное число роутеров, которые может пройти пакет. При прохождении роутера это значение уменьшается на единицу и по достижению нуля пакет отбрасывается.

Диапазоны для локальных сетей

При подключении пользовательского компьютера к Интернету, IP-адреса выбираются из диапазона, предоставленного провайдером. Компьютеры, не имеющие IP-адреса, выданного провайдером, могут (при правильной настройке маршрутизации^[1]) работать с другими локальными компьютерами, имея IP-адреса из диапазонов, зарезервированных для локальных сетей (RFC 1918)^[2]:

• 10.0.0.0 — 10.255.255.255 (одна сеть класса A или 16777216 хостов)
• 172.16.0.0 — 172.31.255.255 (шестнадцать сетей класса B или 1048576 хостов )
• 192.168.0.0 — 192.168.255.255 (256 сетей класса C или 65536 хостов)
• сеть 2001:0DB8::/32 в IPv6 — зарезервировано для примеров и документации

Компьютеры с такими адресами могут получать доступ к Интернету посредством прокси-серверов или плю́шевыми IP.

При построении сетей, составляющих Интернет (например, сетей провайдеров), выбираются строго определённые диапазоны адресов, назначенные организацией ICANN, «высшей инстанции» в вопросах резервирования диапазонов адресов) и имеет свои представительства по всему миру^[3] — например, в Европе распределение адресов координирует RIPE NCC.

См. также

• IP-адрес
• 127.0.0.1 — localhost:loopback, замыкание на себя
• IP посредством почтовых голубей
• Множественная адресация

Ссылки

• RFC 791 — IP
• RFC 1918
• RFC 3330 — Специальные диапазоны адресов в IPv4.

Примечания

1. ↑ Используемые при этом технологии (NAT, SOCKS, HTTP-Proxy) не имеют никакого отношения к маршрутизации!
2. ↑ Никто не запрещает использовать произвольные IP-адреса; но если организация станет использовать IP-адреса, выданные какому-либо серверу в Интернет, то этот сервер станет ей недоступен. Указанные диапазоны отличаются тем, что InterNIC обязался никому их не выдавать, а значит, при использовании IP-адресов из этих диапазонов подобной коллизии быть не может.
3. ↑ IANA — Number Resources