Фрагментация IP-пакетов

В узле-отправителе задача фрагментации поступающих с прикладного уровня сообщений возлагается на протокол TCP.

На промежуточных же узлах фрагментацию должен обеспечивать сам протокол IP. Это делается, если нужно передать пакет в следующую сеть, где используется меньший размер поля данных протокола канального уровня.

IP-пакет может быть помечен при передаче как нефрагментируемый (бит DF=1). Это означает для маршрутизаторов запрет этой операции. Если такой пакет поступает в сеть с меньшим MTU, то он просто уничтожается, а узлу отправителю отправляется ICMP-сообщение. Фрагментирование может выполняться и средствами самой сети.

При фрагментации модуль IP на маршрутизаторе создает несколько новых пакетов и копирует заголовок в каждый из них (меняя признаки фрагментации). Соответствующая часть данных помещается в информационное поле нового фрагмента (см. рис.). Размер этой части должен быть кратен 8 байтам (кроме последнего пакета).

Классы IP-адресов

IP-адрес имеет длину 32 бита и обычно записывается в виде 4-х чисел, представляющих значение каждого байта в десятичной форме и разделенных точками.

128.10.2.5 =10000000000010100000001000000101

Адрес состоит из двух логических частей — номера сети и номера узла в сети. В зависимости от того, сколько цифр в адресе используется для задания номера сети, выделяют IP-адреса пяти классов: от А до Е.

Сети класса А имеют адреса от 1 до 126 (0 - не используется, а 127 -зарезервирован для специальных целей). Число узлов — 2²⁴ или 16777216.

В сети класса В может быть до 2¹⁶ узлов или 65536.

Сеть класса С может иметь до 2⁸ или 256 узлов.

Для сетей класса D задается групповой адрес multicast. Пакет будут получать все члены группы, которым присвоен такой адрес. Адреса класса Е зарезервированы для будущих применений.

………

Особые IP-адреса

1. Если весь адрес - одни нули - адрес того узла, который сгенерировал этот пакет.

2. Если в поле номера сети стоят одни нули - считается, что узел назначения принадлежит той же сети, что и узел-отправитель.

3. Если все разряды IP-адреса равны 1, то пакет с таким адресом рассылается всем узлам, находящимся в той же сети, что и узел-источник.

4. Если в поле номера узла назначения стоят только единицы, то такой пакет рассылается всем узлам сети с заданным номером. Например: 192.190.21.255 - сообщение рассылается всем узлам сети 192.190.21.

5. Адрес с первым байтом равным 127 используется для тестирования взаимодействия процессов внутри одной машины. Образуется «петля» внутри одного узла-отправителя — данные считаются только что принятыми.